Alarm Kebakaran Otomatis

8/16/2019 Alarm Kebakaran Otomatis

1/29

Makalah Perancangan Alat Otomasi

ALARM KEBAKARAN OTOMATIS

Mata Kuliah : Otomasi Instalasi dan Industri

Dosen : Drs. Daryanto, M.T.

Aris Sunawar, S.Pd., M.T.

Disusun Oleh:

Henny Herdianti 5115122593

Cut Zarmayra Zahra 5115120353

Pendidikan Teknik Elektro 2012 Reguler

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI JAKARTA

2016


2/29

2

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah puji syukur kami panjatkan atas rahmat, hidayah dan karunia

yang telah Allah berikan sehingga makalah ini dapat diselesaikan tepat pada waktunya.

Makalah ini berjudul “Makalah Perancangan Alat Otomasi, Alarm Kebakaran

Otomatis” yang berisi tentang perancangan dalam pembuatan alat berupa alarm

kebakaran secara otomatis. Makalah ini ditujukan sebagai tugas untuk memenuhi nilai

UAS dari mata pelajaran Otomasi Instalasi dan Industri di semester 103 pada kelas

Pendidikan Teknik Elektro 2012 Reguler Peminatan Instalasi Tenaga Listrik.

Tak luput kami mengucapkan terima kasih kepada Bapak Daryanto dan Bapak

Aris Sunawar sebagai dosen dari mata kuliah Otomasi Instalasi dan Industri yang telah

memberikan banyak ilmu yang berhubungan dengan makalah ini. Terima kasih juga

kami ucapkan untuk orang tua serta keluarga dan teman-teman sekelas yang telah

memberikan motivasi serta dukungan agar makalah ini dapat segera terselesaikan.

Dengan tersusunnya makalah ini, semoga dapat bermanfaat khususnya bagi

kami dan umumnya bagi pembaca. Kami sadar masih banyak kekurangan dari makalah

ini, oleh karena itu perlunya kritikan dan saran dari pembaca.

Jakarta, Januari 2016

Penulis


3/29

3

BAB I

PENDAHULUAN

1.1

Latar Belakang

Kebakaran adalah suatu musibah yang bisa dialami oleh siapa saja dalam

kehidupan kita baik kebakaran tempat tinggal maupun lingkungan. Kebakaran terjadi

melalui nyalanya api yang tidak dapat dikendalikan dan akan menyebabkan kerugian.

Salah satu penyebab terjadinya kebakaran biasanya terjadi karena kesalahan manusia itu

sendiri (human error ). Misalnya dari keteledoran dalam membuang puntung rokok yang

sembarangan yang apinya akan menyambar pada benda yang mudah terbakar sehingga

api tidak dapat dikendalikan dan menyebabkan kebakaran. Atau penggunaan dalam

pemanfaatan listrik yang tidak baik dan benar yang akan menyulutkan api. Dan masih

banyak lagi contoh-contoh penyebab kebakaran yang disebabkan oleh kesalahan

manusia.

Untuk menangani kebakaran yang sering terjadi, maka banyak cara yang

dilakukan yaitu dengan penyuluhan kepada masyarakat tentang penyebab-penyebab

terjadinya kebakaran pada umumnya, cara pencegahannya, dan cara menanganinyaapabila terjadi kebakaran. Namun, hal tersebut hanya memberikan suatu pemahaman

berupa pengetahuan, belum memberikan tanda-tanda yang pasti apabila akan terjadi

suatu kebakaran. Oleh karena itu, penulis merancang untuk membuat suatu alat dalam

memberikan indikasi atau alarm apabila terjadi kebakaran. Sehingga dengan ditandainya

alarm kebakaran yang otomatis akan memberitahu manusia berupa peringatan untuk

menanganinya sehingga kebakaran besar dapat dicegah dan dapat menyelamatkan

nyawa, barang berharga, dan bangunan.

Hal yang melatarbelakangi penulis untuk mengajukan proposal perancangan

alarm kebakaran otomatis ini yaitu karena maraknya terjadi kebakaran karena hal-hal

sepele yang sering disebabkan oleh human error yang berakibat akan ruginya material

bahkan kehilangan nyawa. Untuk itu, melalui alat ini penulis merasa terhimbau untuk

dapat berpartisipasi dalam tindakan pencegahan musibah kebakaran dengan

memberikan tanda-tanda kebakaran pada pemilik gedung atau bangunan yaitu dengan

alat Alarm Kebakaran Otomatis.


4/29

4

1.2 Rumusan Masalah

1.

Bagaimana perancangan dari alarm kebakaran otomatis?

2.

Apa saja komponen-komponen yang digunakan untuk membuat alarmkebakaran otomatis?

3.

Bagaimana prinsip kerja dari alarm kebakaran otomatis?

1.3 Tujuan

1. Tujuan dari rangkaian atau alat ini adalah sebagai alarm dalam suatu ruangan

apabila terjadi kebakaran maka alarm tersebut akan memberikan tanda

peringatan berupa bunyi.

2. Memahai prinsip kerja atau proses kerja alat yang dibuat.


5/29

5

BAB II

KAJIAN TEORI

2.1

Kebakaran

Kebakaran adalah suatu nyalanya api baik kecil maupun besar pada suatu tempat,

situasi dan kondisi yang tidak dikehendaki yang sifatnya merugikan dan pada umumnya

sulit untuk dikendalikan. Nyalanya api merupakan suatu proses kimia (oksidasi) cepat

yang terbentuk dari 3 (tiga) unsur, yaitu panas, oksigen, dan bahan yang mudah terbakar

yang menghasilkan panas dan cahaya. Kebakaran juga termasuk dalam salah satu

kategori kondisi/situasi darurat yang harus ditangani.

2.2 Push Button Switch

Push button switch atau saklar tombol tekan adalah perangkat/saklar sederhana

yang berfungsi untuk menghubungkan atau memutuskan aliran listrik dengan sistem

kerja tekan unlock (tidak mengunci). Sistem kerja unlock ini yaitu saklar akan bekerja

sebagai device penghubung atau pemutus aliran arus listrik saat tombol ditekan dan saattombol tidak ditekan atau dilepas, maka saklar akan kembali pada kondisi normal.

Sebagai pemutus dan penghubung, push button switch hanya memiliki 2 kondisi, yaitu

posisi on dan off (1 dan 0). Istilah on dan off ini menjadi sangat penting karena semua

perangkat listrik yang memerlukan energy listrik pasti membutuhkan kondisi on dan

off. Fungsi push button switch biasa digunakan dalam memulai dan mengakhiri kerja

suatu rangkaian pada mesin. Berdasarkan fungsi kerjanya, push button switch

mempunyai 2 tipe kontak yaitu NO (Normally Open) yang merupakan kondisi

normalnya terbuka dengan aliran listrik yang tidan mengalir dan NC (Normally Close)

dimana dengan kondisi normalnya tertutup sehingga dapat mengalirkan arus listrik.

2.3 IC LM35

IC LM35 adalah sebagai sensor suhu yang sangat teliti terkemas dalam bentuk

Integrated Circuit, dimana output tegangan keluaran sangat linier berpadanan dengan


6/29

6

perubahan suhu. Sensor ini mempunyai koefisien sebesar 10 mv/oC yang berarti bahwa

setiap kenaikan suhu 1oC maka akan terjadi kenaikan tegangan sebesar 10 mV. LM35

merupakan sensor temperature yang cukup presisi dan mudah dikalibrasi. Dengan

impedansi yang kurang dari 1 ohm, LM35 beroperasi pada range arus sekitar 400µA

sampai dengan 5 mA, mempunyai error kurang dari 1oC untuk range yang > 100oC,

aplikasi sensor berkisar antara -55oC sampai +150oC. Dapat dikatakan bahwa LM35

memiliki output yang linear.

Didalam LM35 terdapat sebuah sambungan dengan sebuah pegangan untuk

mengatur terminal untuk melakukan kalibrasi. Ketika T adalah sebuah temperature yang

tidak diketahui dan sementara To adalah temperature referensi, dengan kalibrasi

terhadap keluaran untuk membaca satu nilai temperatur dengan benar maka keluaran

pada seluruh temperature akan bernilai benar. Berkenaan dengan pengaruh cahaya dan

temperature yang membuat electron-elektron pada pita valensi akan melakukan

pergerakan. Dalam diode, electron bergerak dari katoda ke anoda. Pergerakan ini

menimbulkan perbedaan potensial dan menimbulkan arus listrik. tegangan dan arus

listrik inilah yang menjadi informasi pada sistem untuk melakukan analisis dengan

menambahkan rangkaian op-amp untuk menguatkan sinyal dari sensor dan

membandingkan antara informasi yang diterima dengan referensi pada komparator

sebagai pembanding apabila sistem menggunakan komparator. Atau menggunakan

mikrokontroler, informasi yang diterima akan dibandingkan melalui software.

2.4 Alarm dan Buzzer

Alarm secara umum dapat didefinisikan sebagai bunyi peringatan atau

pemberitahuan. Dalam istilah jaringan, alarm dapat juga didefinisikan sebagai pesan

berisi pemberitahuan ketika terjadi penurunan atau kegagalan dalam penyampaian

sinyal komunikasi data ataupun ada peralatan yang mengalami kerusakan (penurunan

kinerja). Pesan ini digunakan untuk memperingati operator atau administrator mengenai

adanya masalah (bahaya) pada jaringan. Alarm memberikan tanda bahanya berupa

sinyal, bunyi, ataupun sinar.


7/29

7

Salah satu alarm berupa bunyi adalah buzzer. Buzzer adalah sebuah komponen

elektronika yang berfungsi untuk mengubah getaran listrik menjadi getaran suara. Pada

dasarnya prinsip kerja buzzer hampir sama dengan loud speaker, jadi buzzer juga terdiri

dari kumparan yang terpasang pada diafragma dan kemudian kumparan tersebut dialiri

arus sehingga menjadi electromagnet, kumparan tadi akan tertarik ke dalam atau keluar,

tergantung dari arah arus dan polaritas magnetnya, karena kumparan dipasang pada

diafragma maka setiap gerakan kumparan akan menggerakkan diafragma secara bolak-

balik sehingga membuat udara bergetar yang akan menghasilkan suara. Buzzer biasa

digunakan sebagai indicator bahwa proses telah selesai atau terjadi suatu kesalahan pada

alat (alarm).

2.5 LDR (Light Dependent Resistor )

Light Dependent Resistor atau disingkat dengan LDR adalah jenis Resistor yang

nilai hambatan atau nilai resistansinya tergantung pada intensitas cahaya yang

diterimanya. Nilai Hambatan LDR akan menurun pada saat cahaya terang dan nilai

Hambatannya akan menjadi tinggi jika dalam kondisi gelap. Dengan kata lain, fungsi

LDR (Light Dependent Resistor) adalah untuk menghantarkan arus listrik jika

menerima sejumlah intensitas cahaya (Kondisi Terang) dan menghambat arus listrik

dalam kondisi gelap.

Naik turunnya nilai Hambatan akan sebanding dengan jumlah cahaya yang

diterimanya. Pada umumnya, Nilai Hambatan LDR akan mencapai 200 Kilo Ohm (kΩ)

pada kondisi gelap dan menurun menjadi 500 Ohm (Ω) pada Kondisi Cahaya Terang.

LDR (Light Dependent Resistor) yang merupakan Komponen Elektronika peka

cahaya ini sering digunakan atau diaplikasikan dalam Rangkaian Elektronika sebagai

sensor pada Lampu Penerang Jalan, Lampu Kamar Tidur, Rangkaian Anti Maling,

Shutter Kamera, Alarm dan lain sebagainya.


8/29

8

2.6 PLC (Programmable Logic Controll er )

Programmable Logic Controller menurut National Electrical Manufacturers

Assosiation (NEMA) adalah sebuah perangkat elektronika digital yang menggunakanmemori yang dapat diprogram dan di reprogram sebagai penyimpanan internal dan

menyediakan instruksi-instruksi untuk menjalankan fungsi-fungsi yang spesifik seperti

Logic, Sequence, Timing, Counting, dan Aritmathic.

PLC dirancang untuk pengendalian proses dengan banyak binary state variable

(sensor) serta banyak binary state actuator. Basis di algoritma control PLC adalah

binary logic IF-THEN. Salah stu keunggulan PLC adalah mempunyai arsitektural yang

programmable, reprogrammable, serta expandable sehingga sangat adaptif untuk setiap

perubahan proses serta kebutuhan sistem control.

Sistem control yang menggunakan PLC mampu mengontrol mesin-mesin atau

proses dengan daya guna dan ketelitian yang tidak tertandingi oleh sistem control

konvensional yang menggunakan relay elektromekanis. Keuntungan menggunakan PLC

yaitu fleksibel, jumlah kontak bantu tak terbatas, dapat diamati, kecepatan operasi

sangat cepat, metode pemegraman dengan diagram tangga, dan dapat

didokumentasikan.


9/29

9

BAB III

PEMBAHASAN

3.1 Alarm Kebakaran Otomatis

Alarm kebakaran otomatis adalah suatu alat yang mampu mendeteksi adanya

potensi atau bahaya kebakaran pada suatu ruangan ataupun gedung dengan

mengeluarkan peringatan bunyi berupa alarm atau buzzer. Alat ini menggunakan sensor

suhu LM35 untuk mendeteksi adanya kenaikan suhu akibat api sehingga memicu alarm

atau buzzer berbunyi. Alarm kebakaran ini dikendalikan oleh sistem PLC (

Programmable Logic Control ) tipe CPM1A.

Selain itu, alarm kebakaran ini dilengkapi dengan sensor cahaya berupa LDR

yang berfungsi untuk mendeteksi kondisi ruangan. Apabila kondisi ruangan gelap, maka

lampu yang ada pada alat alarm kebakaran ini akan menyala dan apabila kondisi

ruangan terang maka lampu akan mati. Fungsi lampu ini untuk memberikan indikasi

keberadaan letak alat alarm kebakaran otomatis berada, sehingga memudahkan pemakai

untuk mengaktifkan alat ini secara manual dengan menekan push button dalam keadaangelap.

3.2 Komponen/ Bahan yang Digunakan

Alat Alarm Kebakaran Otomatis ini dikendalikan oleh PLC dengan input

outputnya sebagai berikut:

3.2.1 Input

Sensor Suhu

Sensor suhu adalah alat yang digunakan untuk mengubah besaran

panas menjadi besaran listrik yang dapat dengan mudah dianalisis besarnya.

Ada beberapa metode yang digunakan untuk membuat sensor ini, salah

satunya dengan cara menggunakan material yang berubah hambatannya

terhadap arus listrik sesuai dengan suhunya. Untuk mendeteksi suhu


10/29

10

digunakan sebuah sensor suhu LM 35 yang dapat dikalibrasikan langsung

didalam, LM 35 ini difungsikan sebagai basic temperature sensor.

Perancangan untuk rangkaian sensor suhu ini meliputi sensor suhu

sebagai pendeteksi suhu yaitu LM35DZ, IC CA3140E sebagai penguat

tegangan dan pembanding, transistor BD139 sebagai penguat arus dan relai

sebagai saklar. Gambar rangkaian sensor suhu sebagai unit input adalah

sebagi berikut:

Gambar 3.1. Rangkaian sensor suhu

Dari gambar rangkaian diatas terlihat bahwa sensor suhu LM35DZ

memiliki 3 kaki, kaki 1 terhubung dengan tegangan berharga positif 12V,

kaki 2 terhubung dengan rangkaian penguat tegangan sebagai tegangan

keluaran sensor, dan kaki 3 terhubung dengan tegangan berharga negatif

terhadap tanah (ground).

Sensor suhu mendeteksi suhu diatas 40oC mengakibatkan tegangan

keluaran sensor menjadi 0,4V. Rangkaian penguat tegangan berfungsi

menggandakan tegangan keluaran sensor sebesar 11 kali. Rumus yang

digunakan pada penguat tegangan untuk rangkaian penguat tegangan sensor

suhu yaitu:

= 1 +1

2

= 1 +100

10 = 1 + 10 = 11

Sehingga tegangan keluaran dari rangkaian penguat tegangan menjadi 4,4 V

dari penggandaan 11 kali terhadap tegangan keluaran sensor sebesar 0,4 V.

Tegangan keluaran rangkaian penguat tegangan terhubung dengan


11/29


12/29

12

Gambar 3.2. Rangkaian sensor cahaya

Rangkaian ini bekerja berdasarkan prinsip pembagi tegangan antara LDR

dan potensiometer. Ketika LDR dikenai cahaya maka akan ada tegangan

yang mengalir pada basis transistor sehingga transistor saturasi yang

menyebabkan arus dari collector dapat mengalir ke emitor dan menjadikan

relay aktif yang awalnya dalam posisi NO lalu menjadi NC. Saat kutub relay

NC dihubungkan dengan PLC maka akan menyebabkan arus dari power

supply mengalir ke pada PLC sehingga data input dari sensor cahaya ini

dapat memberi instruksi untuk lampu menjadi aktif.

Push Button ON

Alat alarm kebakaran ini bekerja secara otomatis dengan mendeteksi

keberadaan suhu di sekitarnya. Namun selain itu, alat ini dilengkapi juga

dengan push button atau saklar tekan untuk mengaktifkannya secara

manual. Push button langsung terhubung dengan terminal input PLC. Sama

seperti fungsinya saklar yang berfungsi untuk menghubungkan dan

memutuskan aliran listrik. Namun pada Push Button ON ini hanya

berfungsi untuk menghubungkan arus DC 12V dari power supply menuju


13/29

13

terminal input PLC. Sehingga Push Button ON ini dapat langsung ditekan

untuk menyalakan alarm secara manual.

Push Button OFF

Jika pada Push Button ON dapat menghubungkan arus DC 12V dari power

supply menuju terminal input PLC maka untuk Push Button OFF ini

berfungsi untuk memutuskan aliran arus tersebut. Sehingga bunyinya alarm

pada buzzer dapat dihentikan dengan menekan Push Button OFF secara

manual.

3.2.2

Output

Buzzer

Keluaran pada alat alarm kebakaran otomatis ini yaitu menggunakan buzzer

sebagai peringatan berupa bunyi, apabila sensor suhu membaca suhu yang

dideteksi mencapai 40oC maka secara otomatis buzzer akan berbunyi.

Buzzer juga dapat berbunyi secara manual jika push button on langsung

ditekan. Sebagai tanda peringatan, buzzer langsung terhubung pada terminal

output PLC dan arus DC 12 volt dari power supply.

Gambar 3.3. Rangkaian buzzer pada terminal output PLC

Sesuai instruksi dari PLC berupa relai didalamnya, maka buzzer dapat aktif

atau nonaktif sesuai perintah dari PLC.


14/29

14

Lampu

Selain buzzer, lampu juga merupakan komponen keluaran pada alat alarm

kebakaran otomatis. Lampu akan aktif menyala apabila sensor cahaya

membaca keadaan sekitarnya kurang cahaya atau gelap dan lampu akan

berubah menjadi keadaan SOS (nyala-mati/kedap-kedip) apabila buzzer

berbunyi atau sensor suhu membaca keadaan suhu mencapai 40oC atau

lebih. Sama seperti buzzer, lampu langsung terhubung pada terminal output

PLC dan arus DC 12 volt dari power supply. Berikut gambar rangkaiannya:

Gambar 3.4. Rangkaian lampu pada terminal output PLC

3.2.3 Komponen Lainnya

PLC

PLC dirancang untuk pengendalian proses dengan banyak binary state

variable (sensor) serta banyak binary state actuator. Basis di algoritma

control PLC adalah binary logic IF-THEN. Salah satu keunggulan PLC

adalah mempunyai arsitektural yang programmable, reprogrammable, serta

expandable sehingga sangat adaptif untuk setiap perubahan proses serta

kebutuhan sistem control.

Sistem control yang menggunakan PLC mampu mengontrol mesin-mesin

atau proses dengan daya guna dan ketelitian yang tidak tertandingi oleh

sistem control konvensional yang menggunakan relay elektromekanis.

Keuntungan menggunakan PLC yaitu fleksibel, jumlah kontak bantu tak

terbatas, dapat diamati, kecepatan operasi sangat cepat, metode pemegraman

dengan diagram tangga, dan dapat didokumentasikan.


15/29

15

Power Supply

Power supply adalah sebagai alat atau perangkat keras yang mampu

menyuplai tenaga atau tegangan listrik secara langsung dari sumber

tegangan listrik ke tegangan listrik yang lainnya. Power supply digunakan

pada alarm kebakaran otomatis ini untuk menyuplai tegangan DC untuk

rangkaian sensor LM35 dan rangkaian LED. Tegangan yang disuplai ke

rangkaian adalah sebesar 12 VDC yang selanjutnya akan terhubung dengan

PLC.

3.3 Perancangan Alarm Kebakaran Otomatis

Dalam merancang alat alarm kebakaran otomatis ini perlu memperhatikan

tahapan-tahapan yang harus dilakukan. Yang pertama yaitu harus menetapkan

bagaimana alat ini dapat bekerja dengan membuat diagram alir atau biasa disebut

dengan flowchart . Selanjutnya melakukan perancangan melalui perangkat lunak berupa

aplikasi Circuit Wizard untuk membuat layout atau design untuk papan PCB dalam

merancang rangkaian sensor suhu dan rangkaian sensor cahaya. Alat ini dikendalikan

oleh PLC merk OMRON, maka membutuhkan aplikasi CX-Programmer untuk

membuat diagram tangga atau Ladder Diagram sebagai instruksi dalam pengendalian

alat alarm kebakaran otomatis.

Setelah merancang melalui perangkat lunak, selanjutnya perancangan dengan

perangkat keras yaitu perangkat keras untuk sensor suhu dan sensor cahaya,

penyambungan/pengkabelan pada terminal input dan output PLC, terminal pada power

supply, dan peletakkan semua komponen pada boks sehingga alat Alarm Kebakaran

Otomatis selesai.

3.3.1 Diagram Alir (Flowchart)

Diagram alir pada alat alarm kebakaran otomatis ini ada dua, yaitu diagram alir

sistem otomatis dan diagram alir sistem manual. Pada sistem otomatis peralatan

keluaran dapat diaktifkan dari masukan sensor berupa sensor suhu, sedangkan

pada sistem manual yaitu peralatan keluaran dapat diaktifkan dengan

menggunakan push button. Berikut ini diagram alir atau flowchart sistem

otomatis dan sistem manual dari alat alarm kebakaran:


16/29

16

Gambar 3.5. Diagram alir sistem otomatis


17/29

17

Gambar 3.6. Diagram alir sistem manual


18/29

18

Dari diagram alir sistem otomatis terlihat bahwa peralatan keluaran berupa

buzzer dan lampu SOS akan aktif apabila sensor suhu membaca suhu 40oC atau

lebih. Sedangkan pada diagram alir sistem manual, buzzer dan lampu SOS akan

aktif apabila push button ON ditekan dan akan mati apabila push button OFF

yang ditekan.

3.3.2 Perancangan Perangkat Lunak

Dalam perancangan perangkat lunak untuk alat alarm kebakaran ini

menggunakan dua aplikasi komputer, yaitu Circuit Wizard dan CX-Programmer.

a. Circuit Wizard

Circuit Wizard adalah aplikasi komputer yang biasa digunakan untuk

membuat layout atau design suatu rangkaian elektronika pada papan PCB.

Karena alat alarm kebakaran otomatis ini menggunakan dua rangkaian,

yaitu rangkaian sensor suhu dan sensor cahaya, maka harus membuat dua

model layout atau design untuk sensor suhu dan sensor cahaya. Berikut ini

gambar rangkaian yang dibuat menggunakan aplikasi Circuit Wizard:

Gambar 3.7. Rangkaian sensor suhu


19/29

19

Gambar 3.8. Rangkaian sensor cahaya

Setelah rangkaian dirancang melalui aplikasi Circuit Wizard selanjutnya

proses etching diatas papan PCB.

b. CX-Programmer

CX-Programmer merupakan aplikasi komputer untuk membuat

pemograman yang digunakan untuk memasukkan, mengedit, memodifikasi

dan memantau program yang ada didalam memori PLC Omron. Dalam cx-

programmer dapat membuat bahasa pemograman, yaitu diagram tangga atau

ladder diagram. Ladder diagram adalah suatu metoda yang digunakan untuk

menggambarkan hubungan logika pada sebuah sistem yang berisikan relay,

saklar, kontak relay, lampu indicator, dll. Berikut ini adalah diagram tangga

untuk alat alarm kebakaran:


20/29

20

Gambar 3.9. Ladder diagram dari Alarm Kebakaran Otomatis

Tabel Input / Output PLC

No I/O Nama Alamat

1.

Input

Sensor suhu 0.00

2. PB ON 0.01

3. PB OFF 0.02

4. Sensor cahaya 0.03

5. Output Buzzer 10.00


21/29

21

3.3.3 Perancangan Perangkat Keras

Perancangan perangkat keras dimulai saat layout atau design rangkaian sensor

suhu dan cahaya untuk papan PCB selesai. Dilanjutkan dengan proses etching

pada papan PCB yang polos kemudian dilubangi sesuai gambar rangkaian untuk

diletakan kaki-kaki komponen yang selanjutnya akan disolder.

(a) rangkaian sensor suhu

(b) rangkaian sensor cahaya

Gambar 3.10. Papan PCB yang sudah di etching dan dilubangi


22/29

22

(a) rangkaian sensor suhu


23/29

23

(b) rangkaian sensor cahaya

Gambar 3.11. Papan PCB yang sudah disolder kaki-kaki komponennya

Setelah rangkaian sensor suhu dan sensor cahaya telah selesai di rancang,

selanjutnya diuji untuk mengetahui apakah rangkaian tersebut dapat berfungsi

dengan baik atau tidak.

Jika semua peralatan input berupa sensor suhu, sensor cahaya, dan push button

serta peralatan output berupa buzzer dan lampu sudah siap digunakan dan dapat

beroperasi dengan baik, maka peralatan input dan output dapat dihubungkan

dengan terminal-terminal pada PLC. Berikut ini adalah gambar rancangan

peralatan input dan output yang dihubungkan dengan terminal PLC:


24/29

24

Gambar 3.12. Koneksi peralatan input dan output pada terminal PLC

Dari gambar tersebut dapat terlihat bahwa pada peralatan input dan output

membutuhkan power supply untuk dapat dialiri arus DC 12 Volt. Semua

peralatan input dan output dihubungkan dengan terminal positif dari power

supply sedangkan terminal negatif pada power supply dihubungkan dengan

common input dan output PLC.

Selanjutnya semua peralatan input dan output dirancang dengan baik dan rapih

pada suatu box sehingga alat alarm kebakaran otomatis dapat selesai dan bisa

digunakan.


25/29

25

Gambar 3.13. Alat Alarm Kebakaran Otomatis

3.4 Cara Kerja Alarm Kebakaran Otomatis

Cara kerja dari alat alarm kebakaran otomatis ini dapat diamati dari diagram

alirnya. Pada alat ini memiliki dua fungsi kerja, yaitu secara otomatis dan secara

manual. Dimana cara kerja secara otomatis dapat beroperasi dengan mengandalkan

input dari sensor suhu sedangkan secara manual yaitu dengan menekan tombol push button on. Prinsip kerja alat ini dikendalikan oleh PLC dimana aplikasi CX-Programmer

dapat membuat digram ladder yang merupakan data memori untuk PLC.

Agar alat ini dapat bekerja, maka pastikan power supply dan PLC dalam keadaan

aktif atau mendapatkan arus dari sumber listrik AC 220 Volt. Dengan demikian,

peralatan input berupa sensor cahaya, sensor suhu, dan push button dalam keadaan aktif

namun masih dengan posisi NO ( Normally Open) sehingga arus pada yang mengalir

pada power supply menuju PLC terhalang oleh peralatan input.

Sensor cahaya akan membaca keadaan intensitas cahaya disekitarnya. Apabila

keadaan sekitarnya cukup adanya cahaya atau terang maka lampu tidak akan menyala,

sedangkan apabila kurang cahaya atau gelap maka lampu akan aktif menyala untuk

memberi indikasi atau menandakan keberadaan letak alat alarm kebakaran berada

disuatu ruangan sehingga dalam keadaan gelap alat ini mudah dijangkau pemakaiannya.

Sensor cahaya yang awalnya dalam posisi NO maka akan berubah menjadi posisi NC

( Normally Close) tergantung dari komponen LDR yang membaca intensitas cahaya


26/29

26

disekitarnya. Dengan keadaan NC, maka arus akan mengalir ke PLC dan akan

mengaktifkan relay yang ada didalam PLC sehingga akan memberikan instruksi untuk

mengaktifkan lampu.

Sama seperti prinsip kerja sensor cahaya, sensor suhu juga awalnya dalam

keadaan NO dan akan berubah menjadi NC tergantung dari komponen LM35 yang

dapat mendeteksi keadaan suhu disekitarnya. LM35 merupakan komponen penting

dalam rangkaian sensor suhu, dimana komponen ini akan mengubah besaran fisis suhu

ke besaran tegangan dengan koefisien sebesar 10 mV/oC yang berarti bahwa dengan

kenaikan suhu 1oC akan mengeluarkan tegangan sebesar 10 mV dengan batas maksimal

keluaran sensor sebesar 1,5 V yaitu di suhu 150oC. Rancangan pada rangkaian sensor

suhu dibuat sedemikian rupa agar pada saat suhu sekitar mencapai 40oC yang berarti

mengeluarkan tegangan 0,4 V lalu digandakan 11 kali maka tegangan keluarannya

menjadi 4,4 V dapat mengaktifkan relay pada rangkaian sensor suhu ini. Dengan

demikian, sensor suhu dalam posisi NC yang berarti dapat mengaliri arus dari power

supply ke PLC kemudian memberikan instruksi kepada output berupa buzzer yang

dapat aktif dan lampu menjadi keadaan SOS (nyala-mati/kedap-kedip). Apabila suhu

sekitar dibawah 40oC maka buzzer dan lampu SOS akan berhenti menyala. Sistem kerja

dengan input sensor suhu merupakan sistem otomatis.

Sedangkan untuk sistem manual, buzzer akan dapat langsung menyala dan

lampu akan menjadi SOS dengan menekan push button on. Untuk mematikannya dapat

menekan push button off.


27/29


28/29

28

2. Saran

Dalam penulisan makalah ini, penulis menyadari masih banyak memiliki

kekurangan, maka dari itu perlu adanya pengembangan dan kontribusi positif untuk

menyempurnakannya. Penulis berharap ada pihak yang mengembangkan makalah ini,

sehingga makalah ini dapat lebih bermanfaat bagi para pembaca.


29/29

Alarm Kebakaran Otomatis

Documents