## RANCANG  BANGUN APLIKASI SMART  SCHOOL PADA PENGENDALI PERALATAN ELEKTRONIK MENGGUNAKAN PLC
Oleh : Sri Kusumastuti Staf  Pengajar Teknik Elektro Politeknik  Negeri  Semarang Jl.Prof. H. Sudarto SH, Tembalang,  Semarang 50275 E-mail : kuzumastuti@gmail.com

## Abstrak
Guru dan murid  dapat melaksanakan proses belajar hingga mendapatkan prestasi yang maksimal di sekolah jika  sekolah  menerapkan  disiplin  yang  baik,  memberi  rasa  nyaman  dan  aman.  Disiplin  waktu  belajar bergantung pada bel sekolah, rasa nyaman siswa sangat didukung sarana di kelas, keamanan sekolah terjaga jika  bebas  dari  pencurian.    Kontrol  bel  sekolah,  kipas  angin,  lampu  penerangan  dan  sistem  keamanan  di sekolah  selama  ini  masih  dilakukan  secara  konvesional.  Cara  ini  sangat  memungkinkan  terjadinya  human error.  Penelitian  ini  akan  dibuat  sistem  kontrol  beberapa  peralatan  elektronik  sekolah  berbasis  PLC. Peralatan  yang  dikontrol  adalah  :  (1)  Bel  sekolah  yang  berkerja  secara  otomatis  untuk  jadwal  harian maupun  jadwal  ujian,  (2)  Lampu  di  kelas  bekerja  secara  otomatis  secara  otomatis  pada  jam  sekolah  jika cahaya ruang kelas kurang terang, (3) Kipas angin kelas bekerja otomatis  selama jam sekolah  saat suhu > 27°C, (4) Lampu gedung di luar kelas menyala secara  otomatis mulai pukul 17.30 hingga pukul 05.00 WIB, (5)  Lampu  kamar  mandi  menyala    secara  otomatis  saat  kamar  mandi  digunakan,  (6)  Alarm  pengaman bekerja jika ada pencuri masuk ke dalam  lab. komputer.
Kata kunci: Kontrol elektronik, PLC. remote RF

## 1. Pendahuluan
Sekolah yang disiplin, nyaman dan aman sangatlah  penting,  agar  siswa  di  sekolah dapat  mencapai  prestasi  yang  terbaik  dan guru  dapat  menampilkan  kinerja  dengan maksimal. Salah satu piranti yang mempunyai peranan penting untuk menciptakan  kedisiplinan  di  sekolah  adalah bel  sekolah.  Dengan  bel  sekolah,  seorang guru  dapat  mengetahui  kapan  harus  mulai mengajar,  kapan  istirahat  dan  kapan  harus selesai  mengajar  sehingga  proses  belajar mengajar dapat berjalan tepat waktu.
Bel  sekolah  terbagi  menjadi  dua  jenis    yaitu bel  sekolah  secara  konvensional/manual  dan secara  elektrik.  Kedua  cara  tersebut  masih tergantung  pada  peranan  manusia  sebagai pelaksana sistem. Tidak dapat dipungkiri bel sekolah  yang  tergantung  oleh  peranan manusia  memungkinkan  terjadinya human error seperti adanya keterlambatan membunyikan,  sehingga  akan  berpengaruh pada jalannya jam pelajaran selanjutnya.
Berbagai  upaya  dilakukan  sekolah  untuk menciptakan kenyamanan disamping kedisiplinan.  Kelas  yang  nyaman  membantu mempermudah siswa dalam menyerap pelajaran. upaya yang dilakukan diantaranya, memasang kipas angin dan memasang lampu penerangan  di  kelas.  Kipas  angin  dipasang agar  siswa  tidak  kepanasan  saat  udara  panas dan  lampu  dipasang  untuk  penerangan    saat cahaya  di  kelas    kurang  terang.  Di  sekolah lampu  penerangan  tidak  hanya  dipasang didalam  kelas,  lampu  penerangan  juga dipasang  di    luar  kelas  dan  di  dalam  kamar mandi. Dalam pemakaian peralatan elektronik  ini,  hal  yang  sering  terjadi  adalah pengguna  lupa  mematikan  usai  peralatan tersebut  digunakan.  Hal  ini  mengakibatkan pemborosan  daya listrik.
Disamping tersedianya peralatan pendukung, kenyamanan  dapat  tercipta  jika  keamanan sekolah terjamin. Penjaga sekolah mempunyai  peran  penting  dalam  menjaga keamanan  sekolah.  Keterbatasan  jumlah
penjaga, menyebabkan beban waktu kerjanya menjadi  panjang  sehingga  mudah  kelelahan. Penjaga sekolah  yang kelelahan akan mudah ketiduran  yang  berdampak  mudah  kecurian. Untuk  membantu  menciptakan  kedisiplinan, kenyamaan dan keamanan sekolah, penelitian ini  merancang  dan  membuat  aplikasi smart school untuk  kontrol  peralatan  elektronik  di sekolah.

## 2.   Desain Alat

## 2.1 Blok Diagram
Blok  diagram  Aplikasi Smart  School Pada Pengendali Peralatan Elektronik terlihat pada gambar 1.
Gambar 1. Blok Diagram Alat

## 2.2 Deskripsi Kerja
Aplikasi Smart  School Pada  Pengendali Peralatan  Elektronik adalah  sistem  yang digunakan  untuk  mengontrol  bel  sekolah, lampu  kelas,  kipas  angin  kelas,  lampu penerangan  luar  kelas,  lampu  kamar  mandi dan  alarm  pengaman  lab.komputer  dengan menggunakan PLC.
Bel  sekolah  dapat  bekerja  otomatis  untuk  2 jadwal  yaitu,  (1)  jadwal  harian,  dan  (2) jadwal  ujian.  Untuk  memilih  jadwal  yang dikehendaki,  disediakan  2  saklar  toggle  : saklar  toggle  untuk  jadwal  harian  dan  saklar toggle  untuk  jadwal  ujian.  Pengguna  tinggal mengaktifkan  salah  satu  saklar  toggle  untuk
menentukan  jadwal  yang  dipilih.  Disediakan juga  tombol  bel  manual  untuk  keperluan kondisi tertentu.
Lampu  ruang  kelas  pada  jam  sekolah menyala  secara  otomatis  ketika  sensor cahaya  mendeteksi  cahaya  kelas  kurang terang.  Untuk  memenuhi  keperluan  kondisi tertentu  disediakan saklar push button untuk menyalakan  dan  mematikan    lampu  kelas secara manual.
Kipas  angin  ruang  kelas  pada  jam  sekolah, menyala  secara  otomatis  ketika  sensor  suhu mendeteksi  suhu  >  27°C.  Untuk  memenuhi keperluan kondisi tertentu  disediakan saklar push button untuk menyalakan dan mematikan kipas angin secara manual. Lampu  Penerangan  di  luar  kelas  menyala secara  otomatis  pada  jam  17.30  WIB  dan mati pada jam 05.00 WIB. Lampu  kamar  mandi  menyala  otomatis ketika  pintu  kamar  mandi  ditutup/kamar mandi  sedang  digunakan.  Saklar  magnetic dipasang  di  daun  pintu  dan  di  pintu.  Ketika pintu  ditutup  maka  kontak  saklar  magnetic akan  tertutup  (on),  inputan  ini  digunakan untuk menyalakan lampu.
Pada lab.komputer dipasang alarm dan lampu indikator  pengaman  yang  bekerja  diluar  jam sekolah.  Untuk  mendeteksi  pintu  dibuka pencuri dipasang saklar magnetik pada pintu dan  daun  pintu  lab.komputer.  Sedangkan pergerakan pencuri dideteksi dengan menggunakan  sensor  gerak.  Alarm  dan lampu  akan  bekerja  jika  pencuri  membuka pintu(kontak saklar magnetic off)  atau ketika sensor  mendeteksi  pergerakan  pencuri    di dalam  lab.  Komputer.  Alarm  dan  lampu bekerja  nyala  2  detik  mati  2  detik  secara berulang  dan  bergantian.  Ketika  pencuri berusaha  untuk  mematikan  alarm  dengan cara  menutup  kembali  pintu,  alarm  tidak dapat mati. Alarm hanya bisa dimatikan oleh penjaga sekolah dengan menggunakan remote RF.

## 3.    Hasil dan Pembahasan

## 3.1  Modul Sensor suhu
Sensor  suhu  yang  digunakan    adalah thermocouple .  Modul  ini  dilengkapi  dengan seven  segment serta  tombol up  down  start dan stop.  Seven  segment digunakan  untuk menampilakan  suhu  batas  bawah,  suhu terukur  dan  suhu  batas  atas.    Sedangkan tombol up  down digunakan  sebagai setting besaran  suhu.  Tombol up  down bagian  start digunakan untuk setting besaran suhu batas bawah  dan  tombol up  down bagian stop digunakan  untuk setting besaran  suhu  batas atas.  Keluaran  modul  sensor  suhu  berupa kontak.  Kontak  ini  digunakan  sebagai inputan  PLC  untuk  menggerakkan  kipas angin di ruang kelas, jika besaran suhu sesuai dengan setting yang dilakukan.
Gambar 2. Skema sensor suhu
Tabel 1. Modul Sensor Suhu
No  Suhu Terukur (°C) Kontak Output Keterangan 1. 25 Terbuka Start :  25 °C Stop :  27 °C 2. 26 Terbuka 3. 27 Tertutup 4. 26 Tertutup 5. 25 Terbuka 3.2  Modul Sensor cahaya
Modul  sensor  cahaya  terdiri  dari  sensor cahaya LDR dan rangkain pengkondisi sinyal dengan  output  modul  berupa  tegangan  220 Vac.  Keluaran  modul  dihubungkan  dengan coil  relay  220  Vac,  kontak  relay  sebagai inputan PLC.
Tabel 2. Modul Sensor cahaya
No  Kondisi
Cahaya Output modul sensor cahaya 1. Terang 0V 2. Gelap 220 Vac
Ketika  gelap,  output  modul  sensor  cahaya bertegangan  220  Vac  dan    input  PLC  logic ‘1’  .    Inputan  ini  digunakan  untuk menghidupkan  lampu  kelas.  Ketika  terang, output modul sensor cahaya 0 Vac dan input PLC logic ‘0’ dan lampu kelas mati.

## 3.3 Sensor magnetic
Sensor  magnetic  merupakan  saklar  yang bekerja  berdasarkan  prinsip  kemagnetan. Magnet  berfungsi  sebagai  penarik  dan sebagai  pelepas  kontak-kontaknya.    Sensor magnetic ditunjukkan pada gambar berikut.

## Gambar 3. Sensor magnetic
Sensor magnetic terdiri dari dua bagian yang terpisah,  pada  penelitian  ini  bagian  yang pertama dipasang pada daun pintu dan bagian yang  ke-2  dipasang  pada  pintu,  keduanya dipasang berhadapan.
Tabel 3.  Sensor Magnetic Pintu No. Kondisi Kontak Sensor magnetic 1. Pintu terbuka Terbuka 2. Pintu tertutup Tertutup
Pada  saat  pintu  lab.  komputer  tertutup kemudian  dibuka  pencuri,  terjadi  perubahan kondisi  kontak  sensor  magnetic  dari  tertutup menjadi terbuka. Kondisi tersebut digunakan sebagai  inputan  PLC    untuk    menyalakan alarm.
Saklar  magnetic  juga  digunakan  di  pintu kamar  mandi.  Kondisi  pintu  terbuka,  kontak saklar  magnetic  terbuka,  pada  kondisi
tersebut  lampu  kamar  mandi  akan  mati. Ketika  pintu  kamar  mandi  tertutup  (sedang digunakan),  kontak  saklar  magnetic  menjadi tertutup,  lampu kamar mandi akan menyala.

## 3.4 Modul Sensor Gerak
Modul  Sensor  gerak  menggunakan  sensor PIR  dengan  output  berupa  tegangan    220 Vac. Ketika terdapat gerakan dalam jangkauan  sensor  maka  output  modul  akan mengeluarkan  tegangan  sebesar  220  Vac. Tegangan ini dihubungkan dengan coil relay 220 Vac, kontak relay digunakan sbg inputan PLC.  Ketika  ada  gerakan  pencuri  di Lab.Komputer  diluar  jam  sekolah,  terjadi perubahan  kondisi  input  dari  kontak  terbuka menjadi  tertutup.      Kondisi  perubahan  ini digunakan PLC untuk menggerakkan Alarm.
Gambar 4. Modul Sensor Gerak Tabel 4. Jarak Jangkauan Deteksi Sensor
Gerak No. Jarak Gerakan dengan sensor (cm) Out Modul Sensor Gerak 1. 100 220 Vac 2. 200 220 Vac 3. 300 220 Vac 4. 400 220 Vac 5. 500 220 Vac 6. 600 220 Vac 7. 700 220 Vac 8. 800 220 Vac 9. 900 220 Vac 10. 990 0 3.5  Pemancar dan Penerima RF
Pemancar  RF  bekerja  pada  frekuensi    315 MHz  dengan  jarak  jangkauan    10  m.  Output penerima RF  berupa kontak.  Kontak output
penerima  RF  digunakan  sebagai  inputan PLC.  Ketika  tombol  remote  RF  ditekan, kontak  output  penerima  RF  tertutup,  ketika dilepas kontak menjadi terbuka.
Pada  penelitian  ini  pemancar  penerima  RF dipergunakan  di Lab. Komputer, difungsikan untuk  mengontrol  sistem  alarm.  Pada  saat jam  sekolah  sistem  alarm  dinonaktifkan  dan ketika  diluar  jam  sekolah,  sistem  alarm diaktifkan.  Pada  saat  sistem  alarm  sedang aktif  kemudian    pintu  dibuka  atau  ada gerakan  didalam  Lab.Komputer  maka  alarm akan  berbunyi.  Bunyi  alarm  hanya  bisa dimatikan oleh penjaga dengan menggunakan remote RF atau saklar mode. Tabel 5. Pemancar dan Penerima RF
No.  Tombol Remote Pemancar RF Kontak Output Penerima RF Sistem alarm 1 Ditekan Tertutup Aktif 2 Dilepas Terbuka Aktif 3 Ditekan Tertutup Tidak Aktif 4 Dilepas Tertutup Tidak Aktif 5 Ditekan Tertutup Aktif 6 Dilepas Terbuka Aktif 7 Ditekan Tertutup Tidak Aktif 8 Dilepas Tertutup Tidak Aktif

## 3.6  Peralatan Kontrol Penjaga Sekolah
Di  ruang  penjaga  sekolah  terdapat  peralatan elektronik untuk mengontrol sistem.
Gambar 5. Modul Peralatan Kontrol Penjaga     Sekolah
Pada  ruang  penjaga  sekolah  terdapat  saklar mode,  lampu  indicator  alarm,    push  button bel  manual,  saklar  toggle  bel  harian,  saklar toggle bel harian dan buzer alarm pencurian.
Tabel  6.  Fungsi  peralatan  Kontrol  Penjaga

## Sekolah
Peralatan Fungsi Saklar mode Mengendalikan mode otomatis Lampu indicator Alarm Lampu indikasi alarm pencurian berbunyi Push button bel manual Mengaktifkan bel secara manual Saklar toggle bel harian Mengaktifkan Bel secara otomatis sesuai jadwal harian Saklar toggle  bel ujian Mengaktifkan Bel secara otomatis sesuai jadwal ujian Buzer Alarm pencurian

## Kesimpulan
Rancang  bangun  aplikasi  smart  school  pada pengendali
peralatan elektronik menggunakan  PLC  Omron  CP1E-  N30DRA dapat berfungsi untuk :
1. Mengontrol  bel  sekolah  dengan  dua pilihan jadwal,  jadwal harian dan jadwal ujian.
2. Mengontrol  kipas  angin  kelas  bekerja pada  jam  sekolah  pada  saat  suhu  ruang kelas > 27°C dan akan mati pada suhu < 25°C.
3. Mengontrol  lampu  kelas,  menyala  pada jam  sekolah  ketika  cahaya  yang  masuk ruang kurang.
4. Mengontrol  lampu  luar  kelas,  menyala secara  otomatis    mulai  pukul  17.30 hingga pukul 05.00 WIB.
5. Mengontrol Lampu kamar mandi, menyala  ketika  kamar  mandi  digunakan (pintu ditutup).
6. Membunyikan  alarm  dan  menyalakan lampu  indikator  alarm  ketika  pintu lab.komputer dibuka atau terdapat pergerakan di dalam lab.komputer diluar  jam  sekolah.  Alarm    hanya  bisa
dimatikan  dengan  remote  RF  oleh penjaga sekolah.
7. Bel sekolah, kipas angin dan lampu kelas dapat  dikontrol  secara  manual  dengan tombol push button.

## DAFTAR PUSTAKA
Heri  Sudarmanto.  2009 .Otomatisasi  Bel Sekolah  sebagai  Media  Penerapan Kedisiplinan .Jurusan  Teknik  Elektro,
Fakultas  Teknik,  Universitas  Negeri Semarang.
Muhammad Sabri Annas dan Satria Gunawan  Zain.  2014. Prototype  Bel Sekolah Otomatis Berbasis Mikrokontroler  Atmega32. Fakultas Teknik, Universitas Negeri Makassar. Raka  Agug  dkk.2011. Rancang  Bangun  Bel Sekolah Otomatis Berbasis Mikrokontroler AVR ATMEGA8 ,
Jurusan  Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Udayana : Bali.