Perencanaan Sistem Pengaman Pada Pompa Air Berbasis PLC (Marliyus Sunarhati)

## PERENCANAAN SISTEM PENGAMAN PADA POMPA AIR BERBASIS PLC

## Marliyus Sunarhati
( marliyussunarhati@ymail.com)
Dosen Tetap Yayasan Perguruan Tinggi Palembang Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Palembang

## ABSTRAK
Kebutuhan  akan  air  bersih  merupakan  kebutuhan  yang  sangat  vital  dalam  kehidupan  sehari-hari. Mendapatkan air untuk memenuhi kebutuhan sehari-hari pada umumnya masyarakat menggunakan pompa air untuk memenuhi kebutuhan mereka. Pada daerah perbukitan sumber air pada saat musim kemarau dan penghujan sangat sangat berbeda drastis. Pada saat musim kemarau sumber air sangat sulit hingga harus menggunakan sumur dengan kedalaman yang cukup untuk mendapatkan air. Sedangkan pada saat musim penghujan  sumber  air  begitu  melimpah  hingga  keadaan  air  didalam  sumur  kadang  hampir  mencapai permukaan sumur. Pemasangan pompa air pada daerah perbukitan perlu pengaman agar saat air naik pada musim  penghujan.Dan  perlu  juga  penurunan  pompa  pada  saat  air  surut,  agar  daya  hisap  pompa  tetap besar.Untuk itu munculah gagasan untuk membuat Sistem Pengaman Mesin Pompa Air Berbasi PLC.Alat ini  bekerja  apabila  sumur  dalam  keadaan  air  naik  maka  secara  otomatis  mesin  pompa  akan  terangkat menhindari  air  sehingga  pompa  tidak  akan  tenggelam.Pada  saat  kondisi  air  turun,  pompa  akan  turun mengikuti  surutnya  air.Untuk  pembuatan  Sistem  Pengaman  Pompa  Air  Berbasis  PLC  perlu  diuji keefektivitasanya  sehingga  dibuat  dapat  diketahui  tingkat  keefektivitasanya,  apakah  alat  tersebut memenuhi kriteria alat yang efektiv untuk sebuah alat pengaman pompa air.
Dalam proses realisasi alat, penulis melakukan penelitian dengan menganalisis data yang ada dalam proses  perancangan  perangkat  keras  dan  perancangan  perangkat  lunak.Metode  yang  digunakan  adalah metode  penelitian  diskriptif.Perancangan  perangkat  keras  meliputi:perancanan  perencanaan  bentuk  alat, perencanaan penggunaan alat dan bahan, dan perancangan pembuatan sensor air.Sedangkan perancangan perangkat  lunak  meliputi  sofware  yang  akan  digunakan  pada  sistem  kerja  PLC.Hal  yang  diuji  dan dianalisis  dalam  pembuatan  alat  ini  adalah  pengujian  sensor  proximity,  pengujian  sensor air,  dan sistem kerja keseluruhan alat.
Kata kunci : Mesin Pompa Air ,sensor proximity, software, PLC,

## 1.PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang [1].[5].
Air merupakan kebutuhan utama rumah tangga. Selain kebutuhan vital seperti minum, masak, cuci, mandi  maupun  keperluan  lainnya  seperti  cuci  motor/mobil,  siram  tanaman,kolam  dan  lain  sebagainya. Untuk memenuhi kebutuhan air sehari-hari dalam sebuah rumah, biasanya kita membutuhkan minimal 1 buah pompa air untuk mendistribusi air dari sumber ke seluruh titik air.
Pada  daerah  perbukitan,  sumur-sumur  pada  daerah  tersebut  pada  umumnya  memiliki  kedalaman sumur  10-35M  dari  permukaan  tanah.  Hal  tersebut  dikarenakan  pada  saat  musim  kemarau  sumber  air benar-benar kering dan sangat sulit, sehingga diperlukan kedalaman yang cukup untuk tetap mendapatkan sumber  air.  Pada  saat  musim  penghujan  sumber  air  bigitu  melimpah  hingga  air  didalam  sumur  naik hampir memhuhi permukaan air.
Perencanaan Sistem Pengaman Pada Pompa Air Berbasis PLC (Marliyus Sunarhati)
Mayoritas masyarakat menggunakan jenis pompa sumur dangkal (shallow well pump) yaitu pompa dengan daya hisap air pada kedalaman kurang dari 7M dari permukaan tanah dan pompa Semi Jet Pump yaitu pompa dengan daya hisap air pada kedalaman 7M-10M dari permukaan tanah.
Dengan  keadaan  sumur  pada  daerah  perbukitan,  maka  pompa  harus  dapat  bekerja  maksimal. Dalam keadaan air surut pompa harus turun mengikuti surutnya air agar pompa dapat bekerja pada batas daya hisapnya. Sedangkan pada saat musim penghujan pompa harus terangkat agar pompa tidak terbenam.
Untuk  itu  timbullah  gagasan  untuk  membuat  sebuah  alat  untuk  mengamankan  pompa  air  yang kita namakan Sistem Pengaman Pompa Air Berbasis PLC.
Sistem  Pengaman  Pompa  Air  berbasis  PLC  adalah  sistem  otomatis  yang  digunakan  untuk mengamankan pompa air di dalam sumur saat keadaaan air dalam sumur naik dan turun. Saat kondisi air naik  maka  pompa  secara  otomatis  terangkat  oleh  motor  1  phase  pada  batas  yang  sudah  ditentukan sehingga  pompa  tidak  tenggelam  dan  konselet.  Pada  saat  keadaan  air  surut  maka  motor  1  phase  akan menurunkan pompa air diatas permukaan air sesuai dengan jarak yang sudah ditentukan.

## 1.1 Tujuan Penelitian
Adapun tujuan yang hendak dicapai adalah:
1. Untuk mengetahui proses perancangan alat tersebut.
2. Menganalisis efektifitas simulasi alat pengaman pompa air berbasis PLC.
3. Mengetahui permasalahan yang terjadi sesungguhnya seperti di lapangan.

## 1.2    Manfaat Penelitian
Manfaat  melakukan  penelitian  ini  di  dapat  menambah  pengetahuan  dan  wawasan  dalam menganalisis  Sistem  Pengaman  Pompa  Air  Berbasis  PLC  dalam  bentuk  simulasi.bagi  pengguna  alat  ini jika direalisasikan dalam bentuk nyata maka dapat memberikan manfaat bagi masyarakat yang mayoritas menggunakan pompa air jenis sumur dangkal dan semi jet pump.

## 1.3 Ruang lingkup Penelitian
Alat yang akan diuji efektivitasanya dalam bentuk prototape atau simulasi.Menggunakan PLC tipe Siemens  S7-1200      CPU  1211C  tipe  AC/DC/Relay.Sensor  yang  digunakan  adalah  sensor  proximity  dan sensor air.Alat yang akan dibuat hanya akan bekerja saat keadaan air naik ataupun turun.

## 2. TINJAUAN PUSTAKA

## 2.1 Kajian Teori [1]
Sistem pengaman mesin pompa air di dalam sumur berasis PLC adalah sistem pengaman pompa air yang  menggunakan  aplikasi  PLC  sebagai  pengamanya.  Untuk  jenis  yang  digunakan,  alat  pengaman  ini menggunakan sensor proximity dan sensor air. Prinsip kerja alat ini yaitu ketika kondisi air didalam sumur meningkat  maka  sistem  PLC  akan  bekerja  secara  otomatis  mengangkat  mesin  pompa  ke  dalam  kondisi aman.  Dan  ketika  kondisi  air  sudah  surut  kembali,  maka  otomatis  mesin  pompa  akan  turun  kemali  ke kondisi semula.
Pada alat ini dibutuhkan berbagai macam komponen.Dimana antara komponen satu dengan yang lain saling berhubungan.Ini adalah komponen-komponen yang dibutuhkan dalam pembuatan alat :
1 PLC 6 Bazzer 2 Relay 7 Fuse 3 Sensor Proximity 8 Adaptor 4 Transistor 9 Batrai 5 Mesin Listrik
Perencanaan Sistem Pengaman Pada Pompa Air Berbasis PLC (Marliyus Sunarhati)

## 2.1.2.Mesin Pompa [2]
Pompa adalah mesin atau peralatan mekanis yang digunakan untuk menaikkan  cairan dari dataran rendah  ke  dataran  tinggi  atau  untuk  mengalirkan  cairan  dari  daerah  bertekanan  rendah  ke  daerah  yang bertekanan  tinggi  dan  juga  sebagai  penguat  laju  aliran  pada  suatu  sistem  jaringan  perpipaan.  Hal  ini dicapai dengan membuat suatu tekanan yang rendah pada sisi masuk atau suction dan tekanan yang tinggi pada  sisi  keluar  atau  discharge  dari  pompa.Pada  prinsipnya,  pompa  mengubah  energi  mekanik  motor menjadi energi aliran fluida. Energi yang diterima oleh fluida akan digunakan untuk menaikkan tekanan dan mengatasi tahanan-tahanan yang terdapat pada saluran yang dilalui.
2.1.3. Programmable Logic Controller (PLC)[ 1]
Programmable  Logic  Controllers  (PLC)  adalah  komputer  elektronik  yang  mudah  digunakan  (user friendly)  yang  memiliki  fungsi  kendali  untuk  berbagai  tipe  dan  tingkat  kesulitan  yang  beraneka  ragam  . PLC ini dirancang untuk menggantikan suatu rangkaian relay sequensial dalam suatu sistem kontrol..Alat ini bekerja berdasarkan input-input yang ada dan tergantung dari keadaan pada suatu waktu tertentu yang kemudian  akan  meng-ON  atau  meng-OFF  kan  output-output.  1  menunjukkan  bahwa  keadaan  yang diharapkan  terpenuhi  sedangkan  0  berarti  keadaan  yang  diharapkan  tidak  terpenuhi.  PLC  juga  dapat diterapkan  untuk  pengendalian  sistem  yang  memiliki  output  banyak.Fungsi  dan  kegunaan  PLC  sangat luas.  Dalam  prakteknya  PLC  dapat  dibagi  secara  umum  dan  secara  khusus.  Secara  umum  fungsi  PLC adalah sebagai berikut:
1. Sekuensial Control
PLC memproses input sinyal biner menjadi output yang digunakan untuk keperluan pemrosesan teknik  secara  berurutan  (sekuensial),  disini  PLC  menjaga  agar  semua  step  atau  langkah  dalam proses sekuensial berlangsung dalam urutan yang tepat.
2. Monitoring Plant PLC secara terus menerus memonitor status suatu sistem (misalnya temperatur, tekanan, tingkat ketinggian) dan mengambil tindakan yang diperlukan sehubungan dengan proses yang dikontrol (misalnya nilai sudah melebihi batas) atau menampilkan pesan tersebut pada operator.
Prinsip  kerja  sebuah  PLC  adalah  menerima  sinyal  masukan  proses  yang  dikendalikan  lalu melakukan  serangkaian  instruksi  logika  terhadap  sinyal  masukan  tersebut  sesuai  dengan  program  yang tersimpan dalam memori lalu menghasilkan sinyal keluaran untuk mengendalikan aktuator atau peralatan lainnya.Secara umum cara kerja sistem yang dikendalikan PLC cukup sederhana,yaitu:
1. PLC mendapatkansinyal inputdari inputdevice.
2. PLC mengerjakanlogikaprogram pada processor
3. PLC memberikan sinyal output pada output devence
Dari penjelasan di atas, didapatkan definisi sebagai berikut : PLC input devicer : benda fisik yang memicu eksekusi logika/propaganda PLC.
Gambar 2.3 Hubungan PLC dengan peralatan lain
Perencanaan Sistem Pengaman Pada Pompa Air Berbasis PLC (Marliyus Sunarhati)
Dari gambar  nampak  bahwa  PLC   memiliki   komponen yang terhubung dengan input device dan output device. PLC juga terhubung dengan PC untuk kebutuhan pemrograman. SecaraumumPLC terbagidalambeberapakomponenberikut:
1. PowerSupply.
2. Processor.
3. Memory.
4. InputdanOutputModule.
5. ProgrammingDevice.
PLC  yang  akan  digunakan  adalah  merek  Siemens  S7-1200  CPU  1211C  tipe  AC/DC/Relay  hal tersebut  karena  selain  harganya  yang  murah  mengingat  PLC  ini  memiliki  IO  Analog,  juga  dikarenakan PLC inimemiliki respon yang cepat dan jumlah IO yang cukup untuk sebuah sistem water level control.
Spesifikasi PLC siemens S7-1200 CPU 1211C
Gambar 2.4 PLC siemens S7-1200 CPU 1211C
Communication Port Type : Ethernet Depth : 75mm Dimensions : 100 x 90 x 75 mm

## 2.1.4. Relay [2]
Relay adalah saklar mekanik yang dikendalikan atau dikontrol secara elektronik (elektro magnetik). Saklar pada relay akan terjadi perubahan posisi OFF ke ON pada saat diberikan energi elektro magnetik pada  armatur  relay  tersebut.  Relay  pada  dasarnya  terdiri  dari  2  bagian  utama  yaitu  saklar  mekanik  dan sistem  pembangkit  elektromagnetik  (induktor  inti  besi).  Saklar  atau  kontaktor  relay  dikendalikan menggunakan tegangan listrik yang diberikan ke induktor pembangkit magnet untuk menrik armatur tuas saklar  atau  kontaktor  relay.  Relay  yang  ada  dipasaran  terdapat  berbagai  bentuk  dan  ukuran  dengan tegangan  kerja  dan  jumalh  saklar  yang  berfariasi,  berikut  adalah  salah  satu  bentuk  relay  yang  ada dipasaran.
Relay dibutuhkan dalam rangkaian elektronika sebagai eksekutor sekaligus interface antara beban dan  sistem  kendali  elektronik  yang  berbeda  sistem  power  supplynya.  Secara  fisik  antara  saklar  atau kontaktor dengan elektromagnet relay terpisah sehingga antara beban dan sistem kontrol terpisah. Bagian utama relay elektro mekanik adalah sebagai berikut.
1. Kumparan elektromagnet
2. Saklar atau kontaktor Swing
3. Armatur Spring (Pegas).
Dari konstruksi relai elektro mekanik diatas dapat diuraikan sistem kerja atau proses relay bekerja. Pada  saat  elektromagnet  tidak  diberikan  sumber  tegangan  maka  tidak  ada  medan  magnet  yang  menarik armature,  sehingga  skalar  relay  tetap  terhubung  ke  terminal  NC  (Normally  Close)  seperti  terlihat  pada gambar  konstruksi  diatas.  Kemudian  pada  saat  elektromagnet  diberikan  sumber  tegangan  maka  terdapat medan magnet yang menarik armature, sehingga saklar relay terhubung ke terminal NO (Normally Open) seperti terlihat pada gambar dibawah
Perencanaan Sistem Pengaman Pada Pompa Air Berbasis PLC (Marliyus Sunarhati)
Relay elektro mekanik memiliki kondisi saklar atau kontaktor dalam 3 posisi. Ketiga posisi saklar atau kontaktor relay ini akan berubah pada saat relay mendapat tegangan sumber pada elektromagnetnya. Ketiga posisi saklar relay tersbut adalah :
1. Posisi  Normally  Open  (NO),  yaitu  posisi  saklar  relay  yang  terhubung  ke  terminal  NO (Normally  Open).  Kondisi  ini  akan  terjadi  pada  saat  relay  mendapat  tegangan  sumber  pada elektromagnetnya.
2. PosisiNormally  Colse  (NC),  yaitu  posisi  saklaar  relay  yang  terhubung  ke  terminal  NC (Normally  Close).  Kondisi  ini  terjadi  pada  saat  relay  tidak  mendapat  tegangan  sumber  pada elektromagnetnya.
3. Posisi  Change  Over  (CO),  yaitu  kondisi  perubahan  armatur  sakalr  relay  yang  berubah  dari posisi NC ke NO atau sebaliknya dari NO ke NC.
Kondisi  ini  terjadi  saat  sumber  tegangan  diberikan  ke  elektromagnet  atau  saat  sumber  tegangan  diputus dari elektromagnet relay.
Relay dapat digunakan untuk mengontrol motor AC dengan rangkaian kontrol DC atau beban lain dengan sumber tegangan yang berbeda antara tegangan rangkaian kontrol dan tegangan beban. Diantara aplikasi relay yang dapat ditemui diantaranya adalah :
1) Relay sebagai kontrol ON/OF beban dengan sumber tegang berbeda.
2) Relay sebagai selektor atau pemilih hubungan.
3) Relay sebagai eksekutor rangkaian delay (tunda)
4) Relay sebagai protektor atau pemutus arus pada kondisi tertentu.

## Sensor Proximity [6]
Proximity Switch atau Sensor Proximity adalah alat pendeteksi yang bekerja  berdasarkan  jarak  obyek  terhadap  sensor.  Karakteristik  dari  sensor  ini  adalah  menditeksi  obyek benda dengan jarak yang cukup dekat, berkisar antara 1 mm sampai beberapa centi meter saja sesuai type sensor yang digunakan. Proximity Switch ini mempunyai tegangan kerja antara 10-30 Vdc dan ada juga yang menggunakan tegangan 100-200VAC.
Hampir  di  setiap  mesin  mesin  produksi  sekarang  ini  menggunakan  sensor  jenis  ini,  sebab  selain praktis  sensor  ini  termasuk  sensor  yang  tahan  terhadap  benturan  ataupun  goncangan,  selain  itu  mudah pada  saat  melakukan  perawatan  atau  pun  perbaikan  penggantian.  Proximity  Sensor  terbagi  dua  macam, yaitu:
1. Proximity Inductive berfungsi untuk mendeteksi  obyek besi/metal. Meskipun terhalang oleh benda non-metal, sensor akan tetap dapat mendeteksi selama dalam jarak (nilai) normal sensing atau jangkauannya. Jika sensor mendeteksi adanya besi di area sensingnya, maka kondisi sensor akan berubah nilainya.
2. Proximity Capacitive akan mendeteksi semua obyek yang ada dalam jarak sensingnya baik metal maupun non-metal.
Jarak diteksi adalah jarak dari posisi yang terbaca dan tidak terbaca sensor untuk operasi kerjanya, ketika obyek benda digerakkan oleh metode tertentu.
Mengatur  jarak  dari  permukaan  sensor  memungkinkan  penggunaan  sensor  lebih  stabil  dalam  operasi kerjanya,  termasuk  pengaruh  suhu  dan  tegangan.  Posisi  objek  (standar)  sensing  transit ini  adalah  sekitar 70% sampai 80% dari jarak (nilai) normal sensing.
Dengan melihat gambar diatas kita dapat mengenali type sensor Proximity Switch ini, yaitu type NPN dan type  PNP.  Type  inilah  yang  nanti  bisa  dikoneksikan  dengan  berbagai  macam  peralatan  kontrol  semi digital yang membutuhkan nilai nilai logika sebagai input untuk proses kerjanya.
Perencanaan Sistem Pengaman Pada Pompa Air Berbasis PLC (Marliyus Sunarhati)
Beberapa jenis Proximity Switch ini hanya bisa dikoneksikan dengan perangkat PLC tergantung type dan jenisnya.
2.1.5. Transistor [4]
Transistor adalah alat semikonduktor yang dipakai sebagai penguat,sebagai sirkuit pemutus dan penyambung (switching), stabilisasi tegangan, modulasi sinyal atau sebagai fungsi lainnya. Transistor dapat berfungsi semacam kran listrik, dimana berdasarkan arus inputnya (BJT) atau tegangan inputnya (FET), memungkinkan pengaliran listrik yang sangat akurat dari sirkuit sumber listriknya.
Pada  umumnya,  transistor memiliki  3 terminal,  yaitu Basis  (B),  Emitor (E) dan Kolektor  (C). Tegangan yang  di  satu  terminalnya  misalnya  Emitor  dapat  dipakai  untuk  mengatur  arus  dan  tegangan  yang  lebih besar daripada arus input Basis, yaitu pada keluaran tegangan dan arus output Kolektor.
Transistor  merupakan  komponen  yang  sangat  penting  dalam  dunia  elektronik  modern.  Dalam  rangkaian analog,  transistor  digunakan  dalam  amplifier  (penguat).  Rangkaian  analog  melingkupi  pengeras  suara, sumber listrik stabil (stabilisator) dan penguat sinyal radio. Dalam rangkaian-rangkaian digital, transistor digunakan  sebagai  saklar  berkecepatan tinggi.  Beberapa  transistor juga  dapat  dirangkai  sedemikian  rupa sehingga berfungsi sebagai logic gate, memori dan fungsi rangkaian-rangkaian lainnya.
Cara Kerja Transistor hampir sama dengan resistor yang mempunyai tipe dasar modern. Tipe dasar modern  terbagi  menjadi  2,  yaitu  Bipolar  Junction  Transistor  atau  biasa  di  singkat  BJT  dan  Field  Effect Transistor  atau  FET.  BJT  dapat  bekerja  bedasarkan  arus  inputnya,  sedangkan  FET  bekerja  berdasarkan tegangan inputnya.
Dalam  dunia  elektronika  modern,  transistor  merupakan  komponen  yang  sangat  penting  terutama  dalam rangkaian analog karena fungsinya sebagai penguat. Rangkaian analog terdiri dari pengeras suara, sumber listrik  stabil  dan  penguat  sinyal  radio.  Tidak  hanya  rangkaian  analog,  di  dalam  rangkaian  digital  juga terdapat transistor yang digunakan sebagai saklar dengan kecepatan tinggi. Beberapa transistor juga dapat di rangkai sehingga berfungsi sebagai logic gate.
Jenis-Jenis  Transistor  juga  berbeda-beda,  berdasarkan  kategorinya  dibedakan  seperti  materi semikonduktor,  kemasan  fisik,  tipe,  polaritas,  maximum  kapasitas  daya,  maximum  frekuensi  kerja, aplikasi dan masih banyak lagi jenis yang lainnya.
2.1.6. Mesin Listrik [3]
Mesin  Listrik  merupakan  alat  listrik  yang  berputar  dan  dapat  mengubah  energi  mekanis  menjadi energi  listrik  (menggunakan  Generator  AC/DC)  dan  dapat  mengubah  energi  listrik  menjadi  energi mekanis  (menggunakan  Motor  AC/DC),  serta  dapat  juga  mendistribusikan  energi  listrik  dari  satu rangkaian ke rangkaian lain (menggunakan Transformator) dengan tegangan yang bisa berubah-rubah dan dengan  frekuensi  yang  tetapmelalui  suatu  medium  berupa  medan  magnet  atas  dasar  prinsip  Elektro Magnetis.Pada  motor  listrik  tenaga  listrik  diubah  menjadi  tenaga  mekanik.  Perubahan  ini  dilakukan dengan  mengubah  tenaga  listrik  menjadimagnet  yang  disebut  sebagai  elektro  magnet.  Sebagaimana  kita ketahui bahwa : kutub-kutub dari magnet yang senama akan tolak-menolak dan kutub-kutub tidak senama, tarik-menarik. Maka kita dapat memperoleh gerakan jika kita menempatkan sebuah magnet pada sebuah poros yang dapat berputar, dan magnet yang lain pada suatu kedudukan yang tetap.
2.1.7. Buzzer [3]
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 elektromagnet, 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  indikator  bahwa  proses  telah  selesai  atau  terjadi suatu kesalahan pada sebuah alat (alarm).
Perencanaan Sistem Pengaman Pada Pompa Air Berbasis PLC (Marliyus Sunarhati)

## 2.1.8.Fuse [3]
Fuse  atau  sekering  adalah  komponen  yang  berfungsi  sebagai  pengaman  dalam  sebuah  rangkaian elektronika  maupun  perangkat  listrik.  Fuse  (Sekering)  pada  dasarnya  terdiri  dari  sebuah  kawat  halus pendek  yang  akan  meleleh  dan  terputus  jika  dialiri  oleh  arus  listrik  yang  berlebihan  ataupun  terjadinya hubungan  arus  pendek (short  circuit) dalam  sebuah  peralatan  listrik/elektronika.  Dengan  putusnya  Fuse (sekering)  tersebut,  maka  arus  listrik  berlebih (short  circuit) tersebut  tidak  dapat  masuk  ke  dalam  PLC sehingga  tidak  merusak  komponen-komponen  yang  terdapat  didalam  PLC.Karena  fungsinya  yang  dapat melindungi  peralatan  listrik  dan  peralatan  elektronika  dari  kerusakan  akibat  arus  listrik  berlebih,  maka fuse atau sekering juga sering disebut sebagai "Pengaman Listrik"
2.1.9. Adaptor [3]
Adaptor adalah sebuah rangkaian yang berguna untuk mengubah tegangan AC yang tinggi menjadi DC yang rendah. Adaptor merupakan sebuah alternatif pengganti dari tegangan DC (seperti ;baterai,Aki) karena penggunaan tegangan AC lebih lama dan setiap orang dapat menggunakannya asalkan ada aliran listrik di tempat tersebut.
2.1.10. Baterai [3]
Baterai adalah perangkat yang mengubah energy kimia menjadi energy listrik Pada baterai terdapat dua kutub, yaitu kutub positif dan kutub negatif. Kutub positif berada pada bagian batang baterai. Sedangkan, kutub negative baterai beradap ada bagian bawah baterai.Reaksi kimia yang terjadi didalam baterai menimbulkan arus listrik bermuatan positif dan negatif. Baterai mengalirkan arus listrik secara langsung.  Arus listrik bermuatan positif dialirkan melalui ujung knob bagian atas baterai (kutubpositifbaterai). Adapun arus listrik bermuatan negative dialirkan  melalui  pelapis bagian bawah baterai  (kutub  negatif baterai). Selanjutnya, arus listrik bermuatan positif dan negatif mengalir secara terpisah melalui kabel (kawat tembaga)menuju kealat.
Tabel 3.2 Bahan yang digunakan dalam pembuatan sistem
NO Nama Bahan Jumlah 1 PLC S7-1200 CPU 1211C DC/DC/Relay 1 2 Sensor Proximity 1 3 Bazzer 1 4 Transistor 1 5 Kabel LAN 2 6 Adaptor 24VDC 1 7 Box Panel 1 8 Kotak Hitam Kecil 3 9 Kotak Hitam Besar 1 10 Fuse 2 11 Relay 24VDC 5P 3 12 Relay 9VDC 5P 4 13 DIN Rail 1 14 Led Merah 2 15 Soket DC 1 16 Kabel Secukupnya 17 Steker 2 18 Besi siku lubang 3 19 Mur + Baut 62 20 Kaca18x18x25 1
Perencanaan Sistem Pengaman Pada Pompa Air Berbasis PLC (Marliyus Sunarhati)
21 Stop Kontak 10 22 Kabel jumper 1 23 Pylox 2 24 Selang 2 25 Pompa Air 1

## 3.METODE PENELITIAN [5]

## 3.1. Tahap Penelitian
Pada tahap ini pelu dilakukan pengujian terhadap alat yang akan diteliti, yaitu pengujian terhadap sistem pengaman pompa air berbasis plc. Pengujian dilakukan untuk memperoleh data dan gambaran cara kerja setiap komponen dan secara keseluruhan. Pengujian alat ini meliputi sistem kerja sensor air, sensor proximity, motor dan sistem kerja alat secara keseluruhan.
3.2. Perencanaan Perangkat Keras (Hardware)
Pada bagian perancangan perangkat keras hal-hal  yang perlu diperhatikan adalah sebagai berikut.
1. Pembuatan blok diagram sistem secara lengkap, dengan tujuan untuk mempermudah pemahaman mengenai cara kerja alat yang akan dibuat.
2. Penentuan spesifikasi komponen yang akan diperlukan.
3. Penentuan komponen perangkat keras yang akan digunakan. Adapun dalam pemilihan komponen tersebut berdasarkan pada komponen yang mudah didapatkan dipasaran lokal.
4.  Perancangan skema rangkaian secara lengkap untuk memudahkan dalam merangkai komponen yang telah dibeli.
3.3. Pembuatan sensor air
Pada tahap ini dibutuhkan beberapa komponen agar alat dapat berjalan atau berfungsi dengan baik. Komponen yang dibutuhkan dalam pembuatan rangkaian sensor air adalah :
1. Transistor BC 547 sebagai penguat, sebagai sirkuit pemutus dan penyambung (switching), stabilisasi tegangan.
2. Relay berfungsi sebagai saklar atau kontak untuk mengaktifkan dan mematikan. Modul ini mempunyai tegangan kerja sebesar 5 VDC.
3. Buzzer Buzzer berfungsi sebagai output suara.
4.  Perangkat Power Supply yang digunakan adalah Accu (Baterai). Accu (Baterai) digunakan sebagai sumber tegangan agar alat dapat bekerja untuk mengaktifkan rangkaian sensor air, dan relay. Sensor air ini membutuhkan tegangan kerja sebesar 5 VDC, modul relay mempunyai tegangan kerja sebesar 5 VDC. Modul ini juga digunakan sebagai switch tegangan 9 VDC.
3.4. Perancangan Perangkat Lunak (Software)
Setelah perangkat keras dirancang, maka langkah selanjutnya adalah perancangan perangkat lunak. Perangkat  lunak  ini  berfungsi  untuk  mengatur  kinerja  keseluruhan  sistem  yang  terdiri  dari  beberapa perangkat keras sehingga sistem ini dapat bekerja dengan baik. Perancangan ini dimulai pembuatan ladder PLC  dengan  menggunakan software TIA  portal  versi 12.0  yang  merupakan software  programmer gratis yang dikeluarkan SIEMENS.
Perencanaan Sistem Pengaman Pada Pompa Air Berbasis PLC (Marliyus Sunarhati)
Gambar 3.5 Program PLC Siemens dengan software TIA Portal

## 3.5. Hasil Akhir Realisasi Alat
Hasil  akhir  alat  yang  dibuat  pada  penelitian  ini  meliputi  perangkat  lunak (software) dan perangkat keras (hardware). Berikut ini gambar perangkat keras hasil realisasi alat.
Gambar 3.6 Mesin Pompa Air dalam sumur                  Gambar 3.7 Box Panel

## 4.HASIL DAN ANALISA

## 4.1   Pengujian Sensor Air
Sensor air bekerja atau akan memberikan sinyal ke plc untuk menurunkan pompa, ketika salah satu dari kedua kabel tidak mengenai air. Jika kedua kabel mengenai air maka sensor tidak akan bekerja. Keterangan Tabel 4.1 :
M       = Menyentuh Air TM     = Tidak Menyentuh Air
B = Bekerja
TB      = Tidak Bekerja BJ       = Berlawanan Jarum Jam
Perencanaan Sistem Pengaman Pada Pompa Air Berbasis PLC (Marliyus Sunarhati)
No Nama Deteksi Kabel 1 Kabel 2 Motor (BJ) 1 Sensor Air Air M TM B 2 Sensor Air Air TM M B 3 Sensor Air Air M M TB 4 Sensor Air Air TM TM TB No  Sensor Proximity Jarak (mm) Motor (Searah Jarum Jam ) 1 Deteksi Logam 6 Tidak Bekerja 2 Deteksi Logam 7 Tidak Bekerja 3 Deteksi Logam 8 Bekerja 4 Deteksi Logam 9 Tidak Bekerja 5 Deteksi Logam 10 Tidak Bekerja
Hasil Uji Sensor Air
Keterangan : Pengujian sensor air dilakukan sesbanyak tiga kali percobaan dan hasilnya tetap sama seperti pada tabel 4.1.

## 4.2   Pengujian Sensor Proximity
Pengujian sensor Proximity berfungsi untuk mendeteksi air di dalam sumur agar dapat mengangkat mesin pompa air. Proximity ini memiliki ketelitian dengan jarak 8 mm terhadap deteksi logam. Pengujian sensor proximity di perlihatkan pada tabel 4.2 berikut ini.
Hasil Uji Sensor Proximity

## 4.3   Pengujian Alat
Untuk menggambarkan sistem kerja alat, maka diperlukan pengujian alat. Pengujian alat dilakukan sebanyak tiga kali percobaan dengan hasil sebagai berikut : Pengujian alat kesatu
No  Saat alat dijalankan  Sensor Proximity (mm) Sensor Air M1 (cm) M2 (cm) 1 Air naik pertama Aktif (0,8) Terangkat (3) 2 Air naik kedua Aktif (0,8) Terangkat (3,5) 3 Air naik ketiga Aktif (0,8) Terangkat (3) 4 Air turun Aktif Turun (9,5) Pengujian alat kedua No  Saat alat dijalankan  Sensor Proximity (mm) Sensor Air M1 (cm) M2 (cm) 1 Air naik pertama Aktif (0,8) Terangkat (3,5) 2 Air naik kedua Aktif (0,8) Terangkat (3,5) 3 Air naik ketiga Aktif (0,8) Terangkat (3,5) 4 Air turun Aktif Turun(10,5) Pengujian alat ketiga No  Saat alat dijalankan  Sensor Proximity (mm) Sensor Air M1 (cm) M2 (cm) 1 Air naik pertama Aktif (0,8) Terangkat (3) 2 Air naik kedua Aktif (0,8) Terangkat (3) 3 Air naik ketiga Aktif (0,8) Terangkat (3,5) 4 Air turun - Aktif - Turun
Perencanaan Sistem Pengaman Pada Pompa Air Berbasis PLC (Marliyus Sunarhati)

## 4.4 Hasil pengujian alat
Dari pengujian alat yang dilakukan sebanyak tiga kali diperoleh hasil sebagai berikut :
1. Motor 1 diseting mengangkat pompa air sebanyak 3 kali dan Motor 2 diseting menurunkan pompa air sebanyak 1 kali.
2. Sensor proximity bekerja sesuai pada batas ketelitianya yaitu mendeteksi obyek pada jarak 0,8 mm saat keadaan air naik mendekati pompa.
3. Motor 1 berputar searah jarum jam dan mengankat pompa air ketika sensor proximity mendeteksi logam saatkeadaan air naik.Rata-rata motor mengankat pompa 3,3 cm setiap kali angkatan.
4. Sensor air bekerja ketika salah satu kabel mengenai air. Ketika kedua kabel mengenai air ataupun kedua kabel tidak mengenai air maka sensor air tidak bekerja.Motor 2 berputar berlawanan jarum jam dan menurunkan motor ketika sensor air bekerja pada saat air surut. Rata-rata motor menurunkan pompa 10 cm setiap kali turun.

## 5. PENUTUP
Berdasarkan permasalahan, hasil dan pengujian alat, maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :
1. Hasil akhir bentuk alat sesuai dengan rancangan yang telah direncanakan.
2. Jarak  deteksi  sensor  proximity  dengan  obyek  (0,8  mm)  pada  setiap  kali  pengujian  tanpa mengalami perubahan.
3. Pompa air terangkat sebanyak 3 kali angkatan dan turun sebanyak 1 kali. Sesuai dengan apa yang sudah direncanakan.
4. Berdasarkan pada perancangan, sensor proximity, sensor air dan prinsip kerjanya. Alat tersebut sudah bekerja sesuai dengan apa yang telah direncanakan sebelumnya, maka alat tersebut dapat dikatakan efekti

## DAFTAR PUSTAKA
[1]. Indra,Harja.2011. Pengertian £/e^t/v/ta5 . (http://indraharja.wordpress.com/2012/01/07/pengertian- efektivitas/ , 23 juli 2015)
[2]. Purnama,Agus. 2013. Teori RelayElektroMekanik . (http://elektronika- dasar.web.id/teori- elektronika/teori-relay-elektro-mekanik/,10 Agustus 2015)
[3]. Tri ,Sunenti. 2010 .Pengertian Adaptordan Jeni5nya .
(http://www.teknovanza.com/2013/12/pengertian-adaptor- dan-jenisnya.htm l,10 Agustus 2015) [4]. Wikipedia ,2010. "Dasar Teorema
[5]. Penulisan" . ( https://id.wikipedia.org/wiki/DasarTeoremaPenulisan,10 Agustus 2015)
[6]. Wikipedia,2012,"Sensor Proximity".( https://id.wikipedia.org/wiki/SensorProximity,10 Agustus 2015