Abstrak — Terdapat  kendala  perihal  penggunaan  konsumsi  air yang melebihi batas Surat Izin Pengusahaan Air tanah (SIPA), diakibatkan  dari  luapan  air  pada  tandon  konsumsi  yang menyebabkan  kerugian  pada  perusahaan.  Selain  itu,  tidak adanya sistem komunikasi secara realtime dan dapat memantau plant  dalam  jarak  yang  jauh  akan  data  konsumsi  air  yang digunakan  pada  tandon  konsumsi  untuk  menghindari terjadinya pemakaian di luar batas konsumsi air. Oleh karena itu,  dibutuhkan  sistem  konsumsi  air  yang  dapat  mengurangi luapan air pada tandon konsumsi dan alarm jarak jauh dengan menggunakan situs web dan surat elektronik. Untuk mengatasi permasalahan  tersebut,  dirancanglah  sistem  konsumsi  air dengan membentuk model bagian sumur dan tandon konsumsi pada  Water  Treatment  Plant  (miniatur)  yang  mengggunakan kontroller PID dan monitoring dengan menggunakan situs web. Perancangan  dan  pembuatan  sistem  pengaturan  level  pada tandon konsumsi pada penelitian ini berhasil dilakukan dengan menggunakan metode PID, didapatkan nilai parameter Kp yang sesuai  untuk  sistem  yaitu  Kp=  3,  Ki=  1,  dan  Kd=0.5.  Sistem pengaturan  level  pada  tandon  konsumsi  dapat  mencapai  set point 10 cm dan settling time (Ts) 236 s dengan nilai Kp tersebut. Perancangan perangkat lunak untuk sistem pengaturan level air pada tandon konsumsi menggunakan ladder diagram pada PLC Outseal  dapat  bekerja  dengan  baik  karena  dapat  menjaga ketinggian  air  sesuai  dengan  set  point.  Dan  sistem  monitoring parameter pada tandon konsumsi dapat bekerja secara realtime.

## Kata kunci
— PID, SIPA Air, WTP, Monitoring Realtime.

## I. PENDAHULUAN
ERMASALAHAN  pada Water  Treatment  Plant (WTP) pada  perusahaan  tersebut  tidak  memiliki  sistem komunikasi secara realtime dan dapat memantau dalam jarak yang  jauh  akan  data  konsumsi  air  yang  digunakan  pada tandon konsumsi untuk menghindari terjadinya pemakaian di luar batas konsumsi air. Sehingga, hal ini dapat menyebabkan komunikasi  antara  pekerja  di  lapangan  dengan  pekerja  di dalam  kantor  maupun  dalam  keadaan  di  luar  kota  harus menggunakan  alat  komunikasi  lainnya  untuk  mengetahui konsumsi  air  setiap  harinya,  serta  belum  terdapat  sistem peringatan  secara realtime dari kontroller yang  terhubung pada telepon genggam pribadi masing-masing user agar lebih efisien.  Serta  penambahan  pengaturan level dengan pengendali  PID.  PID  merupakan  pengendali  konvesional yang terdiri dari tipe pengendali P (proportional), I (integral), dan  D  (derivative).  Pengendali  PID  ini  dipilih  untuk digunakan  pada  pengendalian  sistem level air  pada  WTP karena jenis pengendali ini sudah sering dipakai dalam suatu kendali  proses.  Pengendali  PID  memiliki  kelebihan  yaitu dapat  diterapkan  dalam  kondisi  operasi  yang  bervariasi dengan  cara  mengatur  harga  konstanta  dari  tiap-tiap parameternya sehingga didapatkan tanggapan keluaran sistem
yang  diinginkan.  Sehingga  diharapkan  dapat  mengontrol konsumsi  air  pada  WTP  tersebut  dan  mengoptimalisasi penggunaan level tandon
Pada  awal  penggunaan  PID,  strategi  control  PID  dengan tujuan control proses industry pada umumnya menggunakan rangkaian  elektronika  analog,  komponen  mekanis,  dan penumatis murni. Setelah berkembangnya zaman, PID dapat diterapkan  pada  mikrokontroller  atau  berbentuk  modul dengan  penggunaan  yang  mudah  dan  praktis  yang  dapat mengontrol  satu  jenis  variable  proses  tertentu  hingga pengontrolan  beragam  jenis  variable.  Kontrol  PID  juga dikembangkan  dengan  menggunakan  PLC  sehingga  banyak dijumpai  diberbagai  industry  proses  dalam  penggunaan control PID.

## II. TINJAUAN PUSTAKA
Untuk mengurangi penggunaan air berlebih digunakanlah kontrol  PID  dengan pengaturan  level  air  pada  WTP  dengan monitoring konsumsi air melalui situs web.

## A. Metode PID Kontroller
Pada  Proyek  Akhir  ini  menggunakan  pengontrolan valve dengan  metode  PID  berdasarkan  sensor level agar  tandon tidak  mengalami  kebocoran  (Gambar  1).  Dengan  metode tersebut diharapkan dapat mengurangi permasalahan tersebut. Akan dilakukan dua cara tuning untuk menentukan nilai PID pada system yakni sebagai berikut:

## 1) Tuning Manual
Perancangan  tuning  manual  pada  PID  akan  dilakukan dengan  cara  menentukan  nilai  Kp,  Ki,  dan  Kd  secara bergantian  dengan  memulai  pada  nilai  terkecil  hingga mendapatkan grafik yang sesuai atau steady state dengan set point. Setelah melakukan beberapa kali percobaan, maka akan dilakukan  analisa  perbandingan  nilai  error  dan  ts  ( settling time )  yaitu  waktu  yang  diperlukan  sistem  untuk  mencapai nilai akhir ketika steady state [1].

## 2) Tuning dengan Metode Ziegler Nichols 1
Metode  ke-1  didasarkan  pada  respon  plant  terhadap masukan  tangga  dalam  kalang  terbuka.  Plant  yang  tidak
Herrista Ovilia Wijono Putri, Joko Susila, dan Berlian Al Kindhi Departemen Teknik Elektro Otomasi, Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya (ITS) e-mail : jokosus@ee.its.ac.id
Sistem Pengaturan Level pada Water Treatment
Plant dengan Kontroler PID dan Monitoring Konsumsi Air Menggunakan Tampilan Situs Web
P P
Gambar 1. Blok diagram sistem closed loop.
mempunyai  integrator,  menghasilkan  kurva  tanggapan terhadap  masukan  tangga  seperti  kurva  huruf.  Kurva tanggapan plant digunakan untuk mencari waktu tunda L dan konstanta waktu (T) [1].
Parameter-parameter  yang  didapat  dari  kurva  reaksi digunakan untuk menentukan parameterparameter pengendali PID  berdasarkan  tetapan  empiris  Zielger-Nichols.  Rumus- rumus  untuk  parameter  pengendali  menggunakan  metode kurva reaksi ditabelkan pada Tabel 1 [2].
B. Blok Diagram Komunikasi antara Sensor, Aktuator, dan Kontroller
Perancangan sistem alat ini terdiri dari beberapa komponen yang  saling  terhubung,  dimana  dimulai  pada power  suplly sebagai  mengalirkan  teganagan  (Gambar  2).  Setelah  itu
dialirkan  menuju  MCB,  Outseal  sebagai main  controller , sensor flow dan potensiometer. Selain mengalirkan kesensor, juga  mengalirkan  menuju  RS-485,  ESP, buzzer dan valve. Setelah  dari  ESP  maka  akan  dihubungan  ke relay untuk diteruskanke lampu indikator.
C. Flowchart Sistem
Pada  Gambar  3,  merupakan flowchart pada  keseluruhan sistem.  Saat  sistem  dimulai  akan  menyalakan  pompa  air terlebih dahulu, valve akan membuka sesuai dengan besaran set point yang diinginkan dan terhubung dengan level sensor, jika  sesuai  dengan set  point ,  maka  akan  mengisi  air  pada tandon  sebesar  bukaan valve yang  dibutuhkan,  tetapi  jika tidak  maka  akan  kembali  untuk  pembukaan valve hingga sesuai  dengan level tandon  hingga  sesuai  dengan set  point, jika tidak sesuai dengan set pointset point maka valve 1 dan 2  bekerja  secara  otomatis  sesuai  dengan  bukaan valve yang dibutuhkan . Setelah  mengisi  air  mengisi  tandon,  maka  akan mengaktifkan  sensor level agar  tidak  melebihi  kapasitas tandon [3]. Apabila level pada tandon melebihi batasan maka akan  memunculkan  notifikasi  peringatan  dan  mematikan
Tabel 1. Penalaan metode ziegler nichols 1 Pengendali Kp Ki Kd P 1/a - - I 0.9/a 3L - D 1.2/a 2L L/2 Tabel 2.
Pengujian sensor flow No Data Volume
Perhitungan (cm) Data Volume terdeteksi (L) Data Volume Sebenarnya(L) Error (%) 1 0,4 1 1 0 % 2 0.8 2 2 0 % 3 1.2 3 3 0 % 4 1.6 4 4 0 % 5 2.09 5 5 0 % 6 2.46 6 6 0 % 7 2.8 7 7 0 % 8 3.29 8 8 0 % 9 3.7 9 9 0 % 10 4.1 10 10 0 % 11 4.56 11 11 0 % 12 4.9 12 12 0 % 13 5.3 13 13 0 % 14 5.7 14 14 0 % 15 6.1 14 15 6,6 % 16 6.5 15 16 6,2 % 17 6.9 16 17 5,8 % 18 7.4 17 18 5,5 % 19 7.8 18 19 5,2 % 20 8.23 19 20 5 % 21 8.6 20 21 4,7 % 22 9.05 21 22 4,5 % 23 9.4 22 23 4,3 % 24 9.6 22 24 8,3 % 25 10.2 23 25 8 %
Gambar  2.  Blok  diagram  komunikasi  antara  sensor,  aktuator,  dan kontroller.
Gambar 3. Flowchart Sistem.
pompa,  dan  apabila level pada  tandon  normal  maka  akan mengirimkan pembacaan data dari level dan debit yang telah diakuisisi data dari sensor level dan flow , setelah data flow dan level didapatkan,  akan  dilakukan  pengiriman  menuju  server untuk  penyimpanan  sebagai database. Lalu,  data  yang tersimpan pada server akan dikirimkan dan ditampilkan pada website. Disisi  lain,  terdapat  program  yang  berjalan  untuk memastikan  bahwa  tidak  ada  data level dan  debit  yang nilainya  melebihi  dari  batasan  yang  telah  ditentukan,  dan apabila  melebihi  dari  batasan  yang  telah  ditentukan,  maka akan ada notifikasi peringatan yang akan dikirimkan ke user .

## D. Desain Mekanik
Pada  penelitian  ini  dibuat  desain  untuk  mekanik  yang digunakan sebagai prototype dari WTP dengan menggunakan skala untuk ukuran tandon konsumsi dan sumur.
Pada prototype Gambar 4 yang dibuat menggunakan ember plastik dan akrilik dengan ukuran skala dari desain sumur dan tandon  konsumsi  yang  sebenarnya.  Untuk  control valve menggunakan  motor  servo  DC  tipe  MG955  untuk menggerakan valve . Dan untuk mengukur ketinggian tangka menggunakan potensiometer, serta untuk mendeteksi volume air menggunakan sensor flow YF-S201.
Setelah  membuat  rancangan  desain  mekanik,  selanjutnya mengimplementasikan  desain  tersebut  dan  hasil  nya  seperti pada Gambar 5.

## E. Monitoring Konsumsi Air dengan Situs Web
Node  red  digunakan  untuk  mengirimkan  data  sensor  dari MQTT  menuju  ke  database.  Selain  itu,  Node  Red  dapat difungsikan  sebagai  penghubung  antara  data  sensor  dari MQTT, menuju ke aplikasi telegram ataupun surat elektronik (email).  Penggunaan  Node  Red  sebagai  perangkat  lunak Internet of Things sangat direkomendasikan. Pada Gambar 6 merupakan flow yang digunakan sistem alat dengan Node Red. Data sensor diolah menggunakan MQTT, lalu akan di bagikan ke dalam beberapa jalur. Pertama yakni disalurkan  menuju  database firebase ,  penggunaan firebase dilakukan  untuk  memperbarui  data  sensor  yang  masuk menuju ke situs web tanpa perlu memperbarui halaman situs web.  Kedua  yakni  disalurkan  menuju  ke  aplikasi  Telegram dan Email. Penggunaan fungsi function sebagai perantara dari MQTT  menuju  ke  aplikasi  Telegram  dan  Email  dengan menggunakan javascript .  Fungsi switch digunakan  untuk memberikan  batasan  nilai  data  sensor  untuk  dikirimkan menuju aplikasi, atau sebagai alarm penanda nilai data sensor kurang atau melebihi batas. Aplikasi Telegram yang dipakai yakni menggunakan bot agar dapat memperbarui data sensor kepada penerima dengan otomatis. Untuk email yang dipakai, dapat menggunakan email pribadi maupun kantor dan sebagai penerima  pesan  data  konsumsi  air  perhari  yang  akan dikirimkan  satu  hari  sekali.  Yang  terakhir  yakni  fungsi  dari database MySQL, sama halnya dengan firebase , pada flow ini digunakan  untuk  menyalurkan  data  sensor  dari  MQTT menuju  ke  MySQL  sebagai  perekam  data  sensor  yang diterima.
Gambar 4. Desain mekanik keseluruhan.
Gambar 5. Hasil mekanik sistem.
Gambar 6. Flow pada node red.
Gambar 7. Tangki konsumsi.
III. HASIL DAN DISKUSI
Pengujian  yang  dilakukan  meliputi  pengujian  hardware, software dan keseluruhan sistem.

## A. Pengujian Flow Sensor
Pengujian  yang  dilakukan  pada  flow  sensor  ini  yakni dengan  menyesuaikan  hasil  yang  terbaca  pada  sensor  flow dengan  volume  air  pada  tangki  konsumsi.  Cara  yang digunakan  untuk  kalibrasi  yakni  dengan  menggunakan metode gelas ukur. Dengan menghitung volume pada tangki konsumsi  dengan  mencari  nilai  volume  perliter  dengan persamaan.  Berikut  persamaan  yang  digunakan  untuk mendapatkan volume tangki konsumsi (Gambar 7):
𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝐵𝑎𝑙𝑜𝑘 = 𝑝 𝑥 𝑙 𝑥 𝑡
Diketahui: P = Panjang (cm) L = Lebar (cm) T = Tinggi (cm).
Dari persamaan (1), didapatkan volume (L) dalam tiap satu cm nya. Tabel 2 merupakan perhitungan volume (L).
𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟(%)
= [ 𝑛𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑠𝑒𝑏𝑒𝑛𝑎𝑟𝑛𝑦𝑎 − 𝑛𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑝𝑎𝑑𝑎 𝑠𝑒𝑛𝑠𝑜𝑟
𝑛𝑖𝑙𝑎𝑖 𝑠𝑒𝑏𝑒𝑛𝑎𝑟𝑛𝑦𝑎 ] 𝑥100%
Dari  percobaan yang  dilakukan  pada  Tabel 2. didapatkan hasil  sesuai  dengan  perancangan  yang  dibuat,  yaitu  sensor flow dapat berjalan dengan baik walaupun terdapat beberapa jumlah  error  dalam  22  percobaan.  Kesalahan  ini  memiliki besaran kurang dari satu persen, yang di hitung menggunakan persamaan (2).
Tabel 3. Pengambilan data adc potensiometer ADC Potensiometer Level Terukur (cm) 428 1 432 2 438 3 446 4 452 5 458 6 464 7 471 8 478 9 485 10 Tabel 4. Pengujian potensiometer Level Terdeteksi PLC Level Sebenarnya Error (%) 1 1 0 2 2 0 3 3
0
4 4 0 5 5 0 6 6 0 7 7 0 8 8 0 9 9 0 10 10 0 Tabel 5. Pengujian putaran motor servo No Putaran pada Motor Servo (derajat) Hasil  pada  Busur (derajat) Error (%) 1. 0 0 0 2. 10 10 0 3. 20 20 0 4. 30 30 0 5. 40 40 0 6. 50 50 0 7. 60 60 0 8. 70 70 0 9. 80 80 0 10. 90 90 0
Tabel 6. Nilai Kp, Ki, dan Kd yang telah didapatkan No Nilai Kp, Ki, Kd Overshoot (%) Rise Time (Tr) Time Settling (Ts) Error Steady State 1 3, 1, 0.5 1% 188 s 236 s 1% 2 5, 2, 1 1% 193 s 275 s 0.2% 3 4, 1, 0.8 0.8% 258 s 330 s 0.3% 4. 8, 1.5, 0.5 0.5% 371 s 400 s 0.7% Tabel 7. Hasil perhitungan dengan penalaan ziegler-nichols metode ke-1 Kp Ki Kd ti td T L P 11.0 459 - - - - 0.0204 6 0.22 6 PI 9.94 134 14.6 6276 - 0.67 8 - PI D 13.2 551 3 29.3 2551 1.49 783 0.45 2 0.11 3 Tabel 8. Hasil tuning yang telah didapatkan No Nilai  Kp, Ki, Kd Overshoot (%) Rise Time (Tr) Time Settling (Ts) Error Steady State 1 0.090511, 0, 0 5% 244 s 262 s 0.5% 2 0.08146, 0.00146 , 0 4% 346 s 275 s 0.2% 3 0.108613, 0.00292, 1.010102 0,7% 356 s 398 s 0.2%
Tabel 9.
Perbandingan waktu data yang masuk antara pemograman ladder dengan database firebase
No Waktu  pada Pemograman Ladder Data pada Pemograman Ladder Waktu Firebase Data pada Firebase Flow Level Flow Level 1 12:59:48 PM 7 29 12:59:50 PM 7 29 2 12:59:53 PM 8 30 12:59:54 PM 8 30 3 12:59:56 PM 8 31 12:59:58 PM 8 31 4 1:00:01 PM 8 32 1:00:03 PM 8 32 5 1:00:06 PM 9 33 1:00:08 PM 9 33 6 1:00:10 PM 9 34 1:00:12 PM 9 34 7 1:00:14 PM 9 35 1:00:16 PM 9 35 8 1:00:17 PM 9 36 1:00:20 PM 9 36 9 1:00:23 PM 10 37 1:00:25 PM 10 37 10 1:00:25 PM 10 38 1:00:27 PM 10 38

## B. Pengujian Potensiometer
Pengujian  yang  dilakukan  pada potensiometer yakni dengan  menyesuaikan  hasil  yang  terbaca  pada  penggaris. Nilai  keluaran  potensiometer  dapat  berupa  tegangan  yang dapat  dibaca  oleh  ADC.  Potensiometer  akan  membaca tegangan ADC setiap pergerakan level yang diukur. Tabel 3 menunjukkan pengambilan data ADC potensiometer dengan mencocokkan ketinggian air menggunakan penggaris.
Dari  pengujian  yang  dilakukan  pada  Tabel  4  didapatkan hasil  data level telah  sesuai  dengan level sebenarnya  yaitu potensiometer dapat  berjalan  dengan  baik  terbukti  dengan tidak ada kesalahan error dengan menggunakan persamaan 2 untuk mengukur suatu ketinggian air.

## C. Pengujian Motor Servo
Pada  pengujian  ini  dilakukan  dengan  cara  memberikan program pada motor servo agar bergerak sesuai dengan sudut yang  diperintahkan.  Kemudian  untuk  melihat  hasil  putaran motor  servo,  pengukuran  dengan  alat  bantu  ukur,  seperti
busur.  Dari  pengujian  kalibrasi  putaran  motor  servo  ini dilakukan dari sudut 0 derajat hingga 90 derajat (Tabel 5).
Dari pengujian yang dilakukan, didapatkan ketepatan yang sesuai  dengan  alat  ukur  busur,  memiliki  kesalahan  error sebesar 0% dengan menggunakan persamaan di atas.

## D. Pengujian Kontroller PID
Pengujian  PID  akan  dilakukan  dengan  melakukan  tuning dengan  manual  dan  metode Ziegler  Nichols 1.  Dari  hasil tuning tersebut akan didapatkan perbedaan nilai Kp, Ki, dan Kd, serta nilai error. Sehingga dapat dibandingkan nilai error pada kedua tuning tersebut.

## 1) Tuning Manual
Tuning  manual  yakni  dengan  Penentuan  parameter proporsional  dengan  metode  hand  tuning  pada  dasarnya adalah  mencari  nilai  Kp  dengan  mencoba  berbagai  nilai hingga  didapatkan  respon  sistem  yang  mendekati  setpoint, yaitu  10  cm  (Gambar  8).  Dari  Tabel  6,  didapatkan  masing- masing nilai dari Ts, Tr, oversoot, dan ess. Karena dibutuhkan waktu  yang  cepat  untuk  mencapai  nilai set  point untuk menuju  proses  selanjutnya.  Dari  percobaan  tuning  manual, nilai yang paling cukup untuk sistem ini yakni menggunakan nilai Kp = 3, Ki = 1, dan Kd = 0,5.
Gambar 8. Grafik hasil tuning manual.
Gambar 9. Grafik respon sistem.
Gambar 10. Grafik tuning ziegler nichols 1 dengan alat.
Gambar 11. Monitoring data sensor level.
Gambar 12. Grafik data sensor flow.
Gambar 13.  Menyalakan sistem.

## 2) Tuning dengan Metode Ziegler Nichols 1
Perancangan  dengan  Metode  Nichols  Ziegler  1  yakni dengan  melihat  respon  sistem  tanpa  adanya  kendali  atau hanya dengan memberikan nilai SV (Set Value) dengan PV (Present Value). Setelah melakukan beberapa kali pengambilan  data,  didapatkan  respon  sistem  seperti  pada Gambar 9.
Pada Gambar 9, didapatkan beberapa variable yang akan dihitung, yakni variable A dan B.
𝐴 = 0.62 𝑐𝑚 , 𝐵 = 6.85 𝑐𝑚
𝑓𝑢𝑙𝑙 (0 − 280) = 9.33 𝑐𝑚
𝑤𝑎𝑘𝑡𝑢 𝑓𝑢𝑙𝑙 = 280 𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘
𝑘𝑜𝑛𝑣𝑒𝑟𝑠𝑖 𝑤𝑎𝑘𝑡𝑢 = 9.33 𝑐𝑚 280 𝑑𝑒𝑡𝑖𝑘 = 0.033 𝐿 = 0.62 𝑥 0.033 = 0.02046

## 𝑇 = 6.85 𝑥 0.0019 = 0.226
Dari perhitungan tersebut, didapatkan nilai Kp, Ki, Kd, Ti, dan  Td,  dengan  menggunakan  rumus  seperti  pada  Tabel  7. Untuk  mendapatkan  nilai  Ki  dan  Kd  menggunakan  rumus seperti pada persamaan.
𝐾 𝑖 = 𝐾 𝑝 𝑇 𝑖 𝐾 𝑑 = 𝐾 𝑝 . 𝑇 𝑑
Dari hasil pada table VII, didapatkan nilai Kp, Ki, dan Kd sebesar 13.25,  29.32,  1.48. setelah didapatkan nilai parameter tersebut, akan dimasukkan ketika tuning PID.
Gambar  10  menunjukkan  hasil  tuning  dari  nilai  PID  yan didapatkan  dengan  metode Ziegler  Nichols  1 ,  warna  biru menggunakan nilai P saja, warna merah dengan menggunakan
PI,  dan  warna  oranye  dengan  menggunakan  PID.  Untuk analisis grafik, dapat diketahui dari Tabel 8.
Dari  perbandingan  PI  dan  PID  yang  telah  didapatkan, menggunakan  nilai  PID  lebih  baik  digunakan  dibandingkan menggunakan  nilai  PI.  Dikarenakan,  lebih  cepat  mencapai nilai set  point .  Hal  ini  dibutuhkan  untuk  mengisi  air  pada tandon  konsumsi  lebih  cepat  agar  saat  menuju  proses selanjutnya tidak membutuhkan waktu lama.

## E. Pengujian Monitoring Konsumsi Air

## 1) Pengujian pada Node Red
Pengujian  ini  dilakukan  dengan  mengirimkan data  sensor dari  MQTT  menuju  ke  beberapa  alur.  Berikut  merupakan pengujian dari masing-masing alur:

## a) Database Firebase
Untuk  pengujian  database firebase ,  dikirimkanlah  data sensor  dari  MQTT  yakni  sensor flow dan level .  Dimana, angka  pada firebase dan  pada  program  kontroller  memiliki angka  yang  sama  dan  masuk  pada  waktu  yang  bersamaan. Tabel  9  merupakan  perbandingan  data  sensor  yang  masuk pada firebase dan  pembacaan  sensor  pada  pemograman ladder diagram. Dari  hasil  pengujian  didapatkan  perbedaan  waktu delay sebesar 2 hingga 3 detik data yang masuk pada firebase, hal ini  dapat  disebabkan  karena  pengiriman  data  antara  PLC dengan firebase membutuhkan waktu.

## b) Database MyQSL
Untuk  pengujian  database  MySQL,  dikirimkanlah  data sensor  dari  MQTT  yakni  sensor flow .  Dimana,  angka  pada MySQL dan  pada  program  kontroller  memiliki  angka  yang sama  dan  masuk  pada  waktu  yang  bersamaan.  Tabel  10 merupakan  perbandingan  data  sensor  yang  masuk  pada MySQL dan  pembacaan  sensor  pada  pemograman ladder diagram.
Dari  hasil  pengujian  didapatkan  perbedaan  waktu delay sebesar 1 hingga 5 detik data yang masuk pada MySQL. Hal ini  dapat  disebabkan  karena  pengiriman  data  dan  koneksi antara PLC dengan MysSQL membutuhkan waktu lebih lama daripada database Firebase .
2) Pengujian Monitoring pada Situs Web
Pengujian  ini  dilakukan  bertujuan  memonitoring  kondisi sesungguhnya nilai sensor yang masuk pada situs web. Pada monitoring  ini  platfom  yang  digunakan  adalah  localhost dengan bahsa php. Dari situs web ini bisa melihat nilai sensor flow dan level secara actual, serta mena mpilkan grafik dari sensor flow sebagai konsumsi air pada WTP.
Tabel 10.

## Perbandingan waktu data yang masuk antara pemograman ladder
dengan database mysql
No Waktu Pada Pemograman Ladder Data Flow pada Pemograman Ladder Waktu Pada MySQL Data Flow pada MySQL 1 12:59:48 PM 7 12:59:50 PM 7 2 12:59:53 PM 8 12:59:55 PM 8 3 12:59:56 PM 8 12:59:59 PM 8 4 1:00:01 PM 8 1:00:03 PM 8 5 1:00:06 PM 9 1:00:10 PM 9 6 1:00:10 PM 9 1:00:15 PM 9 7 1:00:14 PM 9 1:00:17 PM 9 8 1:00:17 PM 9 1:00:18 PM 9 9 1:00:23 PM 10 1:00:27 PM 10 10 1:00:25 PM 10 12:59:29 PM 10 Tabel 11. Pengujian semua sistem alat No Data Level (mm) Bukaan Valve Data Volume Keadaan Pompa Keterangan 1 1 0 0 on berhasil 2 10 9 2 on berhasil 3 20 18 4 on berhasil 4 30 27 7 on berhasil 5 40 35 9 on berhasil 6 50 45 12 on berhasil 7 60 54 14 on berhasil 8 70 62 17 on berhasil 9 80 72 19 on berhasil 10 90 81 21 on berhasil 11 100 90 24 on berhasil Gambar 14.  Sistem bekerja.
Setelah  melakukan  monitoring  maka  data  akan  tersimpan pada database MySQL. Dengan hal ini kita bisa melihat hasil rekapan  konsumsi  air.  Adapun  data  hasil  monitoring  pada situs web sebagai berikut.
Pada Gambar 11 merupakan hasil monitoring data sensor level pada situs web yang dibandingkan dengan keadaan level pada  alat  yang  berukuran  30.  Untuk  angka  pada  sensor, dikenakan dua digit angka, dikarenakan pada kontroller tidak dapat  membaca  koma,  sehingga  nilai-nilai  yang  terbaca dimisalkan seperti: 1 cm menjadi 10 pada pembacaan sensor.
Dari  penampilan  monitoring  data  sensor flow didapatkan tampilan  grafik  seperti  pada  Gambar  12.  Setiap  pembacaan sensor flow akan  terekam  dan  membentuk  sebuah  grafik dalam setiap waktu. Hal ini dilakukan agar konsumsi air pada WTP dapat terpantau secara tepat dan actual.

## F. Pengujian Keseluruhan Sistem
Pengujian  ini  dilakukan  untuk  mengetahui  keseluruhan sistem  yang  saling  terhubung,  diantara  sensor,  motor  servo DC dan komponen lainnya. Dalam pengujian ini produk akan dicoba pengisian air pada tandon konsumsi sesuai dengan set point yakni 10 cm yang akan dideteksi oleh potensiometer dan volume air dideteksi oleh sensor flow, kemudian data sensor tersebut akan dikirimkan melalui laman situs web yang telah dibuat (Gambar 13).
Pada saat menyalakan tombol on, maka akan menyalakan sistem dengan ditandai lampu hijau yang menyala. Setelah itu sistem  akan  bekerja  sesuai  dengan  pemograman  ladder  yan telah  dibuat,  yakni  dengan  menyalakan  pompa  pada  sumur dan mengaktifkan motor servo untuk membuka valve sesuai dengan pengaturan level dan nilai PID yang didapatkan. Lalu, motor  servo  akan  bekerja  sesuai  dengan  parameter  PID dan perhitungan PID yang didapatkan (Gambar 14). Ketika telah mencapai  set  point,  akan  menutup valve dan  mematikan pompa secara otomatis, dan ketika air mulai berkurang, akan menyalakan valve kembali dan menyalakan pompa. Data-data sensor yang telah di pasang akan dikirimkan melalui ESP8266
menuju datababase dan situs web untuk ditampilkan. Ketika nilai  level  dan  flow  kurang  atau  lebih  dari  parameter  yang ditentukan,  makan  akan  mengirimkan  notifikasi  melalui aplikasi Telegram dan Email.
Untuk mengukur keberhasilan dari pengujian keseluruhan sistem, didapatkan data seperti pada Tabel 11.

## IV. KESIMPULAN
Dari  pengujian  yang  telah  dilakukan  pada  sistem pengaturan level dengan  kontroller  PID  dan  monitoring konsumsi  air  dapat  disimpulkan  beberapa  point,  yakni:  (1) Dengan menggunakan metode Ziegler Nichols 1 didapatkan nilai error steady  state 0.2%, Rise  Time (Ts)  298  detik  dan Settling  Time (Tr)  356  detik.  (2)  Dengan  menggunakan metode tuning manual didapatkan nilai error steady state 1%, Rise  Time (Ts)  236  detik  dan Settling  Time (Tr)  180  detik dengan  nilai  Kp  3,  Ki  1,  dan      Kd  0.5.  (3)  Dalam  sistem konsumsi  air  ini  penggunaan  metode  PID  lebih  sesuai dibandingkan dengan metode Fuzzy Logic dengan membandingkan hasil nilai error steady state , rise time, dan settling  time .  Penggunaan  nodered  sebagai  penghubung database MySql didapatkan delay waktu sebesar satu hingga lima detik, dan delay waktu ke firebase dua hingga tiga detik karena  membutuhkan  waktu  untuk  pengiriman  data  dari sensor menuju nodered lalu ke database .

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  T. W. O. Putri, “Pengendalian suhu pada sistem pasteurisasi telur cair berbasis  PLC  (Programmable  Logic  Controller)  siemens  simatic  S7- 200 dan HMI (Human Machine Interface) simatic HMI panel,” J. Mhs. TEUB , vol. 2, no. 3, 2014.
[2]  O.  Katsuhiko, Modern  Control  Engineering ,  1st  ed.  University  of California: Prentice Hall, 2010.
[3]  H. Setiawan and E. Subiandono, “Konsentrasi logam berat pada air dan sedimen di perairan pesisir Provinsi Sulawesi Selatan,” Indones. For. Rehabil. J. , vol. 3, no. 1, pp. 67–79, 2015.