## IMPLEMENTASI SISTEM SAFETY DEVICE ENGINE OIL LEVEL PC 200-7 BERBASIS ARDUINO
Randis, Syaeful Akbar, Rony Darmawan Jurusan Teknik Mesin, Program Studi Teknik Mesin Alat Berat Politeknik Negeri balikpapan
Email: randis@poltekba.ac.id

## ABSTRAK
Penelitian ini merancang dan membuat suatu Safety device engine oil level yang akan diaplikasikan pada unit Komatsu PC 200-7. Sistem ini menggunakan engine oil level switch sebagai sensor untuk mengukur level oli pada oil pan. Operator dapat memperoleh informasi dari output LCD yang menampilkan text karakter dan buzzer sebagai indikator bunyi serta sistem ini juga mampu menonaktifkan starting sistem jika level oli mesin pada batas bawah (low). Pengujian alat dilakukan dengan mengurangi oli mesin sampai batas bawah (low), dan output dapat bekerja dengan baik. Begitu pula ketika dilakukan penambahan oli mesin sampai level diatas batas low, output dari sistem juga bekerja dengan sempurna. Pengujian dilakukan sebanyak 5 kali percobaan dan diperoleh hasil yang sesuai dengan standart pengujian alat yang diharapkan sehingga dapat disimpulkan bahwa alat ini dapat bekerja dengan baik.
Kata kunci: safety device, e ngine oil level, engine oil level switch

## ABSTRACT
This study designed and created  safety oil engine level device that will be applied to  Komatsu PC 200-7 unit. This system used an oil level switch engine as a sensor to measure oil level in oil pan. The operator can obtain information from the LCD output that displayed the character text and buzzer as a sound indicator and the system was also able to deactivate the starting system if the engine oil level was at the lower limit. Tool testing was done by reducing engine oil to the lower limit (low), andthe output can work well. Similarly, when adding engine oil to a level above the low limit, the output of the system also worked perfectly. Test was  carried out as many as 5 experiments and the results obtained were in accordance with the standard expected  testing tool, it can be concluded that this tool can work well.
Keywords: Safety device, engine oil level, engine oil level switch
PENDAHULUAN Excavator PC200-7 merupakan pengembangan excavator hidraulik baru kelas menengah yang menyematkan berbagai konsep desain dan teknologi IT, sistem keamanan dan lingkungan. Unit ini memiliki luas kabin 14% lebih besar dibandingkan versi pendahulunya, mesin didukung dengan pemasangan after cooler yang lebih besar sehingga emisi gas buang dapat diminimalisis hingga 32%.  Sistem keamanan juga ditingkatkan mulai dari kabin hingga mesin. Unit  PC200- 7 telah dilengkapi dengan LCD monitor yang memberikan beragam informasi melalui tampilan pada monitor tersebut, sehingga sangat cocok digunakan pada lokasi pertambangan di dunia
tambang [1].
Engine merupakan  komponen  yang  sangat  penting  pada  excavator. Engine merupakan sumber  tenaga  bagi  excavator  untuk  melakukan  pekerjaan. Engine merubah  energi  panas yang dibangkitkan dari hasil pembakaran bahan bakar menjadi energi mekanik. Ketika engine mengalami trouble maka excavator dapat dikataan breakdown . Salah  satu  sistem  yang  paling  berperan  dalam  kinerja  mesin  yaitu  sistem  pelumasan. Sistem pelumasan pada mesin memegang peranan yang sangat vital dimana sistem pelumasan berfungsi sebagai  mencegah kontak langsung antara dua permukaan yang saling bergesekan [2], untuk mengurangi panas yang terjadi pada sistem pelumasan akibat putaran tinggi pada engine [3]. Mencegah korosi dengan melapisi bagian mesin dengan lapisan pelindung yang mengandung  adiktif  untuk  menetralkan  bahan  korosif  [4].  Memperkecil  koefisien  gesek, pendingin (cooling), pembersih (cleaning), dan sebagai penyerap tegangan [5] . Sistem pelumasan pada engine harus ditunjang dengan kapasitas minyak pelumas yang tersedia pada oil pan , sehingga hampir semua unit kendaraan dilengkapi dengan dipstick oli untuk mengukur batas level oli, pada unit alat berat seperti PC 200-7 bahkan telah dilengkapi dengan  sensor  yang  akan  memberikan  peringatan  ( caution lamp )  di monitor panel untuk peringatan level oli jika telah berada pada batas low [1]. Pengembangan penelitian pada monitoring dan pendeteksian level permukaan tinggi cairan dengan berbagai perangkatnya menjadi sangat penting sehingga banyak telah banyak dilakukan untuk berbagai jenis aplikasi. Penelitian terdahulu telah mengungkapkan beberapa sensor dan peralatan yang digunakan untuk mengukur level liquid baik berupa cairan air ataupun cairan yang berbentuk minyak [6]-[12]. Sensor ultarsonic digunakan dalam [6]-[7],  untuk mengukur tinggi  bahan  bakar  pada  generator  dan  sistem  automotive,  sementara  Husni  dkk.  [8]  juga memanfaatkan sensor ultrasonic dengan micro-controller arduino uno untuk mengukur volume suatu cairan dalam sebuah wadah. Goundar dkk. [9] menggunakan perangkat pressure sensor untuk  mendeteksi  ketinggian  level  bahan  bakar,  sedangkan  Dongmei  [10]  menggunakan teknologi infrared image, bahkan penggunaan sensor terbaru pun telah dikembangkan untuk pengukuran dan monitoring level cairan  [11][12].
Sistem  yang  akan  dikembangkan  berbeda  dengan  penelitian  sebelumnya  [6-12]  yang menggunakan  berbagai  sensor  yang  sensitive  dan  tidak  tahan  terhadap  getaran  dan  suhu extreme. Penggunaan sensor yang akan digunakan yaitu engine oil level switch , dimana sensor ini tahan terhadap getaran dan temperature tinggi sehingga sangat sesuai penggunaannya untuk kebutuhan unit alat berat yang dioperasikan pada daerah pertambangan.
S afety device engine oil level yang akan diaplikasikan pada unit Komatsu PC 200-7 ini dimaksudkan untuk mencegah operator yang seringkali mengabaikan lamp indikator peringatan oil level low pada unit, sehingga operator tidak akan mampu menghidupkan mesin jika oil level  unit  berada  pada  posisi  low.  Ketika  kunci  kontak  pada  posisi on , maka safety device mengeluarkan peringatan berupa bunyi buzzer dan juga text untuk mengecek level oli engine . Apabila engine di start, safety device ini akan memutuskan aliran listrik dari battery ke stater motor jika engine oil level pada posisi di bawah low.

## METODOLOGI PENELITIAN
Perancangan Sistem Elektrik Safety Device Engine Oil Level PC200-7 Perancangan  sistem  elektrik  dimaksudkan  sebagai  dasar  dan  acuan  dalam  imlementasi dan mempermudah dalam pembuatan alat. Blok diagram yang menujukkan rangkaian elektrik ditunjukkan dalam gambar 1. Blok diagram safety device engine oil level ini terdiri dari tiga bagian yaitu input, process, dan output . Input berupa power supply untuk memberikan power kepada mikrokontroller dan engine oil level switch yang berfungsi mengirimkan sinyal data ke
arduino untuk diolah, sedangkan bagian process adalah arduino sebagai microkontroller yang merupakan tempat pemrosesan sinyal data dan informasi dari sensor. Output adalah relay yang berfungsi memutuskan dan menghubungkan starting system pada unit, kemudian buzzer yang akan mengeluarkan peringatan berupa suara dan LCD yang akan menampilkan peringatan pada layar.

## Gambar 1. Diagram Blok Sistem Elektrik Safety Device Engine Oil Level
Perancangan Sistem Mekanik Safety Device Engine Oil Level PC200-7 Perancangan  sistem  mekanikal  menggambarkan  penempatan  alat  pada  unit  excavator PC200-7 (gambar 2), alat ini terpasang pada kabin sehingga sangat memungkinkan operator mendengarkan indikator suara (buzzer) dan text dari LCD ketika level oli berada pada batas bawah. Penempatan engine oil level switch diposisikan pada oil pan unit yang terhubung dengan alat melalui pengkabelan yang dihubungkan dengan terminal C starting switch.

## Gambar 2. Perancangan Sistem Mekanikal Safety Device Engine Oil Level
Perancangan Schematic Diagram  Sistem Safety Device Engine Oil Level PC200-7 Skematic diagram safety device engine oil level menggambarkan skematik pemasangan power dari safety device engine oil level diambil dari starting switch terminal BR, lalu relay (NO) memutus dan menghubungkan arus dari starting switch terminal C ke motor stater. Kabel yang terhubung pada port 5 arduino dihubungkan ke jalur engine oil level switch yang akan menjadi input bagi  alat. Skematic diagram safety device engine oil level ditunjukkan  pada Gambar 3.
Gambar 3. Diagram  Sistem Safety Device Engine Oil Level
2.4. Diagram Alir Sistem Safety Device Engine Oil Level PC200-7 Diagram alir sistem safety device engine oil level diperlihatkan pada gambar 4, ketika engine oil level switch mengirimkan signal kepada arduino bahwa engine oil level switch telah terhubung dengan ground (0 Ω), maka buzzer akan Off . LCD akan menampilkan tulisan “Can Start” dan Relay akan menghubungkan starting system . Ketika engine oil level switch mengirimkan signal bahwa engine oil level switch tidak terhubung dengan ground (∞ Ω), maka Buzzer akan ON , LCD akan menampilkan tulisan “Can’t Start Oil Level : LOW ” dan Relay akan memutuskan starting system .

## Gambar 4. Diagram Alir Sistem Safety Device Engine Oil
HASIL DAN PEMBAHASAN Implementasi Sistem Elektrik Safety Device Engine Oil Level PC200-7 Pengembangan  sistem ditunjukkan  dalam  diagram  pengkabelan  (Gambar  5)  dan implementasi sistem (Gambar 6). Sistem ini terdiri dari 7 buah komponen elektronika yang
dirangkai  menjadi  sebuah  alat.  Setiap  komponen  mempunyai  fungsi  dan  kegunaan  masing- masing. Engine oil level switch sebagai input an dan arduino terhubung pada port 5 arduino, engine oil level switch merupakan alat yang digunakan untuk aplikasi populer dalam memantau tingkat  antarmuka  minyak-air  [11].  Arduino  sebagai microcontroller untuk  memproses data  sinyal  input  dari  sensor.  Mikrokontroller  arduino  cukup  tangguh  untuk  dipogram  dan dikembangkan, seperti pada penelitian yang dilakukan Chabni [13] dengan memadukan sistem fuzzy logic terintegrasi untuk mikrokontroller arduino.
Relay yang terhubung pada port 3 arduino sebagai output yang berfungsi memutus dan menghubungkan jalur starting terminal C starting switch dengan motor stater. Board sebagai tempat  menghubungkan  komponen  satu  sama  lain. Buzzer berfungsi  sebagai output yang terhubung pada port 4 Arduino yang akan mengeluarkan suara ketika engine oil level abnormal . Sistem ini dapat menampilkan karakter text pada LCD seperti dalam [14] yang berfungsi sebagai output dari arduino. Sementara stepdown berfungsi menurunkan tegangan 24 volt menjadi 8 volt.

## Gambar 5. Pengembangan Sistem elektrikal (Diagram Pengkabelan)

## Gambar 6. Implementasi Sistem elektrikal
3.2. Pemasangan Wiring Electric Pemasangan alat safety device diletakkan pada bagian kiri atas di dalam kabin sesuai dengan rancangan awal yang telah dibuat (Gambar 2) . Alat s afety device menggunakan box acrilik untuk menempatkan sejumlah komponen elektronik serta LCD output text yang akan memberikan indikator kepada operator, alat ini dikait dengan 2 buah baut ukuran 8 mm yang sebagaimana ditunjukkan pada Gambar 7.

## Gambar 7.  Pemasangan Alat Safety Device
Pemasangan  wiring  didasarkan  pada  schematic  diagram  (Gambar  3)  yang  menggambarkan skematik pemasangan power dari safety device engine oil level diambil dari starting switch terminal BR, lalu relay (NO) memutus dan menghubungkan arus dari stating switch terminal C ke motor stater. Kabel yang terhubung pada port 5 arduino dihubungkan ke jalur engine oil level switch yang akan menjadi input bagi alat. Penyambungan kabel terminal B(+) safety device ke  terminal  C  pada starting switch ,  kemudian kabel  terminal B(-) safety device ke ground. Selanjutnya memutuskan kabel yang tersambung ke terminal C pada starting switch (Gambar 8) dan menyambungkan kabel terminal R1 safety device pada kabel yang telah diputus tadi dan menyambungkan kabel terminal R2 safety device pada terminal C starting switch . Yang terakhir menyambungkan kabel SO safety device ke jalur engine oil level switch seperti ditunjukkan pada Gambar 9.
Gambar 8. Pemasangan Wiring Pada Starting Switch Gambar 9. Pemasangan Wiring Pada Jalur Engine Oil Level Switch
Pengujian dengan Mengurangi dan Menambah Oli Engine Setelah wiring telah dipasang selanjutnya melakukan pengujian pada alat safety device oil engine level dengan mengurangi dan menambahkan oli pada oil pan . Pertama oli engine dikurangi terlebih dahulu sampai level oli engine pada dipstick berada di bawah low (Gambar 10). Setelah itu oli engine dikurangi sampai batas bawah (low) maka LCD akan mengeluarkan output pada safety device akan menampilkan tulisan “ Engine Can’t Start Oil Level: Low ” yang berarti engine tidak dapat di start karena level oli engine kurang. Selain itu buzzer juga akan mengeluarkan bunyi dan relay memutuskan starting system .
Gambar 10. Drain Engine Oil
Gambar 11. Tampilan Safety Device Ketika Level Di Bawah Low Setelah mengurangi oli engine dan melihat respon dari alat, selanjutnya menambahkan oli engine sampai level oli engine pada dipstick berada  di  atas low atau  mencukupi  seperti pada gambar 4.36. Kemudian seperti pada gambar 4.37 akan terlihat bahwa safety device akan menampilkan tulisan “ Engine Can Start ” yang berarti engine dapat di start . Selain itu buzzer akan off dan relay menghubungkan starting system .
Gambar 12. Menambahkan Oli Engine
Gambar 13. Tampilan Safety Device
Ketika Level Oli Mencukupi Pengujian Sistem Secara Keseluruhan Standart kerja alat yang terpasang pada unit PC200 -7 harus bekerja sesuai dengan ketentuan yang ditunjukkan pada tabel 1, ketika level oli mesin berada pada batas atas (diatas low ) maka output berupa buzzer harus off sementara LCD harus memberikan output pada layar dengan tulisan “ Engine Can Start”. Sementara relay pada posisi ON artinya mesin dapat di hidupkan karena relay yang  digunakan  yaitu relay dengan  kontak  NC (Normaly Close). Sedangkan ketika level oli mesin berada pada batas bawah (dibawah low ), output buzzer harus on atau mengeluarkan indikator bunyi, dan layar LCD mengeluarkan output text “Engine Can’t Start Oil Level: Low”.
Tabel 1. Standard Pengujian Alat Posisi Level Oli Engine Buzzer Relay LCD Ketika level oli engine mencukupi atau di atas low OFF ON Engine Can Start Ketika level oli engine di bawah low ON OFF Engine  Can’t  Start Oil Level: Low
Tabel 2. Hasil Pengujian Alat Ketika Level Oli Engine Mencukupi Percobaaan
Ke- Ketika Level Oli Engine Mencukupi Atau Di atas Low Buzzer Relay LCD 1 OFF ON Engine Can Start 2 OFF ON Engine Can Start 3 OFF ON Engine Can Start 4 OFF ON Engine Can Start 5 OFF ON Engine Can Start Tabel 3. Hasil Pengujian Alat Ketika Level Oli Engine Di Bawah Low Percobaaan Ke- Ketika Level Oli Engine Di Bawah Low Buzzer Relay LCD 1 ON OFF Engine Can’t Start     Oil Level: Low 2 ON OFF Engine Can’t Start     Oil Level: Low 3 ON OFF Engine Can’t Start     Oil Level: Low 4 ON OFF Engine Can’t Start     Oil Level: Low 5 ON OFF Engine Can’t Start     Oil Level: Low
Pengujian alat Safety device dilakukan sebanyak 5 kali untuk melihat hasil apakah alat tersebut  dapat  berfungsi  dengan  baik  atau  tidak.  Berdasarkan  hasil  uji  coba  yang  terlihat pada  tabel  4.5  dan  tabel  4.6  dibandingkan  dengan standard pengujian  pada  tabel  4.4  dapat disimpulkan bahwa alat dapat berfungsi dengan baik sesuai dengan fungsinya, karena alat dapat bekerja sesuai dengan standard yang ditentukan (tabel 1).
KESIMPULAN Sistem safety device engine oil level berhasil  dibuat  sesuai  dengan  perencanaan  dan  di aplikasikan serta di uji coba pada unit alat berat Komantsu Excavator PC200-7. Peringatan berupa text karakter sebagai indikator kepada operator dapat ditampikan pada layar LCD serta peringatan bunyi dari buzzer. Sistem ini juga mampu menonaktifkan starting sistem jika level oli mesin pada batas bawah (low) sehingga operator harus menambahkan oli mesin untuk dapat menghidupkan  unit,  sehingga  unit  menjadi  aman  karena  level  oli  mesin  yang  kurang  akan sangat berpengaruh terhadap sistem pelumasan dan kinerja mesin unit secara keseluruhan.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]  Y.  Iwamoto,  “Introduction  of  Products  Introduction  of  Komatsu  ’  s  New  Hydraulic Excavator PC200-7 in GALEO Series,” vol. 48, no. 149, 2002, pp. 35–44.
[2]  Darmayanto, “Mengenal Pelumas Pada Mesin,” Momentum , vol. 7, no. 1, pp. 5–10, 2011.
[3]  E.  Y.  Widianto  and  H.  Hartopo,  “Analisis  Terjadinya  High  Oil  Consumption  Pada Lubrucation  System  Pesawat  Boeing  737-500  PK-GGF,” INDEPT ,  vol.  6,  no.  1,  pp. 9–16, 2016.
[4]  M. S. Effendi and R. Adawiyah, “Penurunan Nilai Kekentalan Akibat Pengaruh Kenaikan
Temperatur Pada Beberapa Merek Minyak Pelumas,” Intekna , vol. 14, no. 1, pp. 92–101,
2014.
[5]  T.  P.  M.Arisandi,  Darmayanto,  “Analisa  Pengaruh  Bahan  Dasar  Pelumas  Terhadap Viskositas Pelumas dan Komsumsi Bahan Bakar,” Momentum , vol. 8, no. 1, pp. 56–61, 2012.
[6]  D. Guatam, G. Modwel, A. Kumar, and A. Tiwari, “Fuel Level Management in Automotive System,” Int. Confrence Green Comput. Internet Things , vol. 15, no. 2, pp. 1399–1401, 2015.
[7]  T.  Dhanya,  “Real  - Time  Generator  Fuel  Level  Measurement  Meter With  Ultrasound Sensor,” Int. J. Mechnical Prod. Eng. Res. Develoment , vol. 8, no. 1, pp. 879–882, 2018.
[8]  M. Husni, D. Siahaan, H. Ciptaningtyas, H. Studiawan, and Y. Aliarham, “Liquid volume monitoring  based  on  ultrasonic  sensor  and  Arduino  microcontroller  Liquid  volume monitoring based on ultrasonic sensor and Arduino microcontroller,” Int. Conf. Innov. Eng. Vocat. Educ. , vol. 128, no. 1, pp. 1–10, 2016.
[9]  J. A.  Goundar et al. ,  “Mechatronic  Design  Solution  for  Fuel  Level  Monitoring  using Pressure Sensor,” Comput. Sci. Eng. (APWC CSE), 2014 Asia-Pacific World Congr. , vol. 1, no. 1, pp. 1–8, 2014.
[10]  W. Dongmei, W. Ruyi, and L. Lihua, “Infrared Image Segmentation Technology,” Int. Conf. Intell. Comput. Technol. Autom. Autom. , vol. 4, no. 2, pp. 596–599, 2011.
[11]  G. Lu, H. Hu, B. He, and S. Chen, “A New-type Sensor for Monitoring Oil-water Interface level and Oil Level,” Int. Conf. Electron. Meas. Instruments , vol. 9, no. 2, pp. 981–983, 2009.
[12]  A.  M.  Al-naamany,  M.  Meribout,  K.  Al  Busaidi,  and  A.  Concept,  “Design  and Implementation  of  a  New  Nonradioactive-Based  Machine  for  Detecting  Oil  –  Water Interfaces in Oil Tanks,” IEEE Trans. Instrum. Meas. , vol. 56, no. 5, pp. 1532–1536, 2007.
[13]  F.  Chabni,  R.  Taleb, A.  Benbouali,  and  M. A.  Bouthiba,  “The Application  of  Fuzzy Control in Water Tank Level Using Arduino,” Int. J. Adv. Comput. Sci. Appl. , vol. 7, no. 4, pp. 261–265, 2016.
[14]  A. Amin, “Monitoring Water Level Control Berbasis Arduino Uno Menggunakan LCD LM016L,” J. EEICT , vol. 1, no. 2, pp. 41–52, 2018.