## MONITORING DAN KENDALI KECEPATAN MOTOR UNIVERSAL MENGGUNKAN HUMAN MACHINE INTERFACE (HMI )
Abdul Muis Prasetia 1 , Totok Hariyanto 2 , Abil Huda 3 , Linda Sartika 4 , Fitriani 5 1,2,3,4,5 Jurusan Teknik Elektro Universitas Borneo Tarakan, Tarakan, Kalimantan Utara, Indonesia
* Totok54321@gmail.com
Abstract—  Along  with  the  development  of  increasingly advanced technology, many tools are created that can facilitate human  work.  For  example,  in  the  industrial  world,  tools  are needed  that  can  increase  the  efficiency  of  the  production process. Electrical  equipment  with  universal  motor  propulsion is generally equipped with a speed regulation that is limited to several  choices  of  certain  levels.  The  purpose  of  the  Human Machine Interface (HMI) is to increase the interaction between the  machine  and  the  operator  through  a  computer  screen display so  that  the  user's  need  for  the  system  information provided  makes physical  work  easier.  The  motor  speed  value (rpm) is read by the microcontroller and then instructs the mosfet driver  to  change the pwm  (duty  cycle)  value  that  is  read  and responds to the universal motor. The encoder sensor reads the universal motor speed and then displays the speed value (rpm) with  a  graph  on  the  Labview monitor.  HMI  in  industry  has  a very  important  role  in  the  monitoring and control system of a production system so that with this system it can save time and labor  for  observing  and  controlling  each  production  work station. For the final stage in testing the monitoring and speed control tools the system works well, and has also obtained the gain determination of Kp = 0.25, Ki = 0.2 and Kd = 0 to get the desired  set  point  and  response.  Then the last experiment was carried out by operating a universal motor from a speed of 1500 rpm, a speed of 2000 rpm and a speed of 2500 rpm. After that the rpm is returned to the point of 2000 rpm .
Keywords — Control, HMI, Universal Motor.
I ntisari — Seiring  dengan  perkembangan  teknologi semakin  maju,  banyak  tercipta  alat-alat  yang  dapat mempermudah  pekerjaan  manusia.  Misalnya  pada  dunia industri,  diperlukan  alat-alat  yang  dapat  meningkatkan efisiensi  proses  produksi.  Peralatan  listrik  dengan  tenaga penggerak  motor  universal  umumnya  dilengkapi  dengan pengaturan kecepatan yang terbatas pada beberapa pilihan level tertentu. Tujuan dari Human Machine Interface (HMI) adalah  untuk  meningkatkan  interaksi  antara mesin  dengan operator  melalui  tampilan  layar  komputer  sehingga kebutuhan  pengguna  terhadap  informasi  sistem  yang diberikan  mempermudah  pekerjaan  fisik.  Nilai  kecepatan (rpm)  motor  dan  dibaca  oleh  mikrokontroler  lalu menginstruksikan driver mosfet untuk mengubah nilai pwm (duty cycle)  yang  terbaca  dan  memberikan  respons  pada motor universal. Sensor encoder membaca kecepatan motor universal  lalu  menampilkan  nilai  kecepatan  (rpm)  dengan grafik  pada  monitor  Labview.  HMI  dalam  industri  sangat penting  peranannya  dalam  sistem  monitoring  dan  kendali suatu  sistem  produksi  sehingga  dengan  sistem  ini  dapat menghemat  waktu dan  tenaga  kerja  untuk  pengamatan  dan pengendalian  setiap  stasiun  kerja  produksi.  Untuk  tahap akhir  dalam  pengujian  alat  monitoring  dan  kendali kecepatan  sistem  bekerja  dengan  baik,  dan  juga  telah mendapatkan penetapan gain Kp =0.25 , Ki =0.2 dan Kd = 0 hingga  mendapatkan  set  point  dan  respons  yang diinginkan. Kemudian dilakukan percobaan terakhir dengan
mengoprasikan  motor  universal  dari  kecepatan  1500  rpm, kecapatan  2000  rpm  dan  kecepatan  2500  rpm.  Setelah  itu rpm dikembalikan ke titik 2000 rpm.
Kata Kunci— Kendali, HMI, Motor Universal.

## I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Seiring  dengan  perkembangan  teknologi  semakin  maju, banyak  tercipta  alat-alat  yang  dapat  mempermudah pekerjaan  manusia.  Misalnya  pada  dunia  industri, diperlukan  alat-alat  yang  dapat  meningkatkan  efisiensi proses  produksi.  Saat  ini  komputer  tidak  hanya  difungsikan untuk  menjalankan  perangkat  lunak  ataupun  untuk mengerjakan  pekerjaan  kantor.  Komputer  telah  banyak mengalami  perkembangan  dalam  hal  fungsionalitas,  baik itu perangkat lunak maupun perangkat keras.
Sistem pengkendali di industri adalah kebutuhan untuk pengambilan  dan  pengolahan  data  menjadi  semakin komplek  dan  variatif.  Salah  satu  piranti  yang  menangani keperluan  tersebut  adalah  sistem  akuisisi  data.  Sistem akuisisi data dapat didefinisikan sebagai suatu sistem yang berfungsi untuk mengambil, mengumpulkan dan menyiapkan data hingga memprosesnya untuk menghasilkan  data  yang  dikehendaki.  Tugas  utama  dari sistem  akuisisi  data  adalah  mengakuisisi  sinyal  sensor  yang biasanya  berupa  sinyal  analog,  mengubah  menjadi  sinyal digital  dan  mengirimkan  kepada  sistem monitoring ataupun  sistem  pengendalian.  Pertumbuhan  pesat  dunia perindustrian  membutuhkan  peralatan  proses  produksi maupun  pendukungnya  yang  menggunakan  motor,  baik motor  DC  ( Direct  Current )  maupun  AC  ( Alternating Current )  yang  bekerja  dengan  kecepatan  putar  konstan maupun  bervariasi [1].
Peralatan  listrik  dengan  tenaga  penggerak  motor universal  umumnya  dilengkapi  dengan  pengaturan kecepatan  yang  terbatas  pada  beberapa  pilihan  level tertentu.  Pemilihan  kecepatan  penggerak  motor  universal sangat  bergantung  pada  jenis  pekerjaan  dan  bahan  yang akan  diolah.  Namun  pada  suatu  pengolahan  bahan  kerja lainnya  dan  menuntut  hasil  kinerja  terbaik  tentu  harus menggunakan  kecepatan  tenaga  penggerak  yang  tepat. Sehingga untuk pekerjaan ini dibutuhkan tenaga penggerak motor  universal  yang  mampu  memberikan  variasi kecepatannya [2].
Tujuan  dari Human  Machine  Interface (HMI)  adalah untuk  meningkatkan  interaksi  antara  mesin  dengan operator  melalui  tampilan  layar  komputer  sehingga memenuhi kebutuhan pengguna terhadap informasi sistem yang  diberikan  sehingga  mempermudah  pekerjaan  fisik.
HMI  dalam  industri  sangat  penting  peranannya  dalam sistem  monitoring  dan  kendali  suatu  sistem  produksi sehingga  dengan  sistem  ini  dapat  menghemat  waktu  dan tenaga  kerja  untuk  pengamatan  dan  pengendalian  setiap stasiun kerja produksi. Sistem HMI yang dirancang berupa tampilan  Graphic  User  Interface  (GUI)  pada  suatu tampilan layar komputer yang akan dihadapi oleh operator mesin (pengguna) [3].

## II. LANDASAN TEORI

## A. Human Machine Interface
Human  Machine  Interface (HMI)  adalah  sistem  yang menghubungkan antara manusia dan teknologi mesin. HMI dapat berupa pengendali dan visualisasi status baik dengan manual maupun melalui visualisasi komputer yang bersifat real time. Sistem HMI biasanya bekerja secara online dan real  time  dengan  membaca  data  yang  dikirimkan melalui I/O port yang digunakan oleh sistem kontrol-nya.
B. Labview National Instruments LabView adalah bahasa pemograman komputer yang berbasis grafik. Pemograman LabView tidak menggunakan basis text seperti pada Visual Basic atau Delphi misalnya. Dengan memakai pemograman  grafik  ini  maka  membangun  suatu  aplikasi akuisisi  data  dan  instrumentasi  lebih  mudah  dan  cepat. LabView  digunakan  untuk  membangun  berbagai  aplikasi akuisisi data dan sistem instrumentasi dan kontrol.
C. Mikrokontroler (Arduino UNO)
Arduino  adalah  perangkat  lunak  dan  perangkat  keras yang ditunjukan untuk memoudahkan siapa saja agar dapat membuat  proyek-proyek  elektronika  dengan  mudah  dan cepat. Dalam hal ini, papan arduino menyatakan perangkat keras  dan  arduino Integrated  Development  Envirenment (IDE) perangkat lunak yang digunakan untuk memprogram perangkat keras.
Gambar 1. Board Arduino UNO
D. Motor Universal Motor universal adalah  salah  satu  motor  listrik  yang bekerja  pada  sumber  tegangan  listrik  arus  AC  dan  DC. karena memiliki konstruksi yang sama dengan motor DC seri.  Adapun  konstruksi  dari  motor universal seperti tampak pada Gambar 2.
Gambar 2. Konstruksi Motor Universal
Prinsip  kerja  motor universal dapat  dijelaskan  pada gambar 3 dimana sumber tegangan AC membangkitkan medan magnet AC pada inti besi stator yang berubah arah sesuai dengan polaritas sumber tegangan. Pada kumparan rotor  mengalir  arus  dan  membangkitkan  medan  magnet rotor  yang  juga  berubah  sesuai  dengan  perubahan  arah polaritas sumber. Interaksi kedua medan magnet tersebut menyebabkan  timbul  gaya  gerak  yang  mengakibatkan rotor berputar.
Gambar 3. Prinsip Kerja Motor Universal
Konstruksi motor universal dapat dinyatakan dalam bentuk rangkaian eqivalen seperti tampak pada Gambar 4.
Gambar 4. Rangkaian Eqivalen Motor Universal
Berdasarkan  rangkaian  tersebut  dapat  dinyatakan persamaan  tegangan  sumber  dari  motor universal sebagai berikut :
𝑉𝑠 = 𝐸𝑎 + 𝐼𝑎 ( 𝑅𝑠 + 𝑗𝑋𝑠 ) (1)
dengan :
Vs =  Tegangan sumber Ea =  Tegangan rotor Ia =  Arus jangkar Rs =  Resistansi kumparan medan stator Xs =  Reaktansi kumparan medan stator
Sehingga  kecepatan  motor  universal  dapat  dinyatakan dengan persamaan sebagai berikut :
N = 𝐸𝑎 𝑐 φ + 𝑉𝑠−𝐼𝑎(𝑅𝑠+𝑗𝑋𝑠)
 𝑐𝜔
(2)
Dengan :
N
= Kecepatan motor universal Vs = Tegangan sumber Ea = Tegangan rotor Ia = Arus jangkar Rs        = Resistansi kumparan medan stator Xs = Reaktansi kumparan medan stator Φ = Fluks medan magnet stator c = Konstanta motor
Berdasarkan  persamaan  tersebut  di  atas  maka kecepatan ( rpm ) putaran motor universal dipengaruhi oleh besarnya tegangan sumber dan arus jangkar. Besarnya arus jangkar  dipengaruhi  oleh  faktor  pembebanan  atau  torsi beban  sehingga  jika  semakin  besar  beban  maka kecepatannya akan menurun seperti tampak pada Gambar 5. Pada gambar terlihat bahwa kecepatan motor universal merosot  tajam  seiring  dengan  perubahan  beban,  namun pada  operasi  sumber  tegangan  DC  memiliki  kecepatan yang lebih besar dibandingkan pada sumber tegangan AC.
Gambar 5. Karakteristik Motor Universal
Pengaturan  kecepatan  motor universal dapat dilakukan  dengan  mengatur  variabel  tegangan  sumber. Dari  persamaan  kecepatan  motor  diatas,  dapat  diketahui semakin  besar  tegangan  sumber  maka  kecepatan  motor universal akan  semakin  meningkat  demikian  pula sebaliknya.  Dengan  demikian  pengaturan  kecepatan motor universal hanya dapat dilakukan dengan mengatur tegangan sumber yang menuju ke motor universal [4].
E. Sensor Ebcoder Encoder  adalah  divais  elektromekanik  yang  dapat meminitor  gerakan  dan  posisi.  Encoder  umumnya menggunakan sensor optik untuk menghasikan serial pulsa yang  dapat  diartikan  menjadi  gerakan,  posisi,  dan  arah. Sehingga posisi sudut suatu poros benda berputar dapat di olah  menjadi  informasi  berupa  kode  digital  oleh  rotary encoder  untuk  diteruskan  oleh  rangkaian  kendali.  Pada umumnya  encoder  digunakan  sebagai  sensor  pengukur kecepatan pada sebuah motor [5]. Berikut adalah gambar desain mekanik dari sebuah encoder.
Gambar 7. Module Optocoupler (Sumber: Google)
Sensor ini menggunakan sel peka cahaya. Cahaya dari sumber cahaya ditransmisikan ke penerima (receiver) saat melewati  lubang  piringan  dan  dipantulkan  saat  tidak melewati  lubang,  sehingga  dihasilkannya  pulsa  untuk setiap  putaran,  Pulsa  tersebut  kemudian  dihitung  selama waktu  yang  tetap  dan  kecepatan  yang  diperoleh.  Proses elektronik  diperlukan  untuk  waktu  pulsa  dan  mengubah hasilnya menjadi sinyal analog [4].

## F. Sistem Open Loop
Sistem open loop adalah siatu sistem yang keluarannya tidak  mempunyai  pengaruh  terhadap  aksi  kontrol.  Dalam suatu sistem open loop , keluaran tidak dapat dibandingkan dengan  masukan  acuan.  Untuk  setiap  masukan  acuan berhubungan  dengan  operasi  tertentu,  sebagai  akibat ketetapan  dari  sistem.  Dengan  adanya  gangguan,  Sistem kontrol open  loop tidak  dapat  melaksanakan  tugas  sesuai
yang  diharapkan.  Sistem  kontrol open  loop dapat digunakan  hanya  jika  hubungan  antara  masukan  dan keluaran diketahui.
Gambar 8. Diagram Blok Sistem Open loop
G. Sistem Close Loop Sistem close loop adalah siatu sistem yang keluarannya mempunyai  pengaruh  langsung  pada  aksi  kontrol.  sistem close loop juga merupakan sistem kontrol berumpan balik. Sinyal  kesalahan  penggerak,  yang  merupakan  selisih antara sinyal masukan dan sinyal umpan balik yang dapat berupa  sinyal  keluaran  atau  suatu  fungsi  sinyal  keluaran atau  turunannya,  diumpan  balik  ke  kontroler  untuk memperkecil  kesalahan  agar  keluaran  sistem  mendekati harga yang diinginkan.
Gambar 9. Diagram Blok Sistem Close loop
H. Pulse Width Modulation (PWM) Pulse  Width  Modulation  (PWM)  adalah  suatu  teknik modulasi yang mengubah lebar pulsa (Duty cycle) dengan
nilai  frekuensi  dan  amplitudo  yang  tetap [6].  Satu  siklus pulsa  merupakan  kondisi  tertinggi  kemudian  berada  di zona transisi ke kondisi terendah.
Gambar 10. Sinyal Pulse Width Modulation (PWM)

## III. METODE PENELITIAN
A. Metode  Penelitian Dalam  pengerjaan  penelitian  tugas  akhir  skripsi  ini dilakukan dengan beberapa tahapan, diantaranya :
• Studi literatur
Mengumpulkan  beberapa  literatur  yang  berkaitan dengan  penelitian  ini  diantaranya  adalah  jurnal  ilmiah, buku dan sumber refrensi lainnya.
• Perancangan sistem
Pada perancangan sistem ini difokuskan pada tampilan sistem  HMI  dan  perancangan  alat  untuk  melakukan monitoring dan kedali kecepatan motor universal .
• Pengujian sistem
Dari  hasil  perancangan  sistem  akan  diuji  dengan kriteria yang tercantum pada sub bab tahapan pengujian.
• Pengujian sistem keseluruhan
Dari sistem yang telah dirangcang penulis melakukan pengujian secara keseluruhan untuk membuktikan bahwa sistem  telah  bekerja  dengan  yang  di  harapkam.  Penulis juga melakukan pengambilan data untuk penyusunan hasil.
• Analisa hasil pengujian
Melakukan analisis hasil pengujian untuk memperoleh kinerja  sistem  secara  keseluruhan  dan  mengklarifikasi hasil  tersebut  terhadap  tujuan  yang  telah  ditetapkan. Apabila  belum  memenuhi  tujuan  maka  perlu  dikaji lebih lanjut mengenai gagasan alternatif agar tujuan yang telah ditetapkan dapat dicapai.
• Kesimpulan
Jika  hasil  evaluasi  menunjukkan  bahwa  tujuan penelitian  telah  tercapai  maka  akan  ditarik  kesimpulan untuk  menegaskan  bahwa  gagasan  yang  di  usulkan telah berhasil  menyelesaikan  permasalahan  dan  memenuhi tujuan penelitian.
• Hasil
Hasil menunjukkan bahwa penelitian telah tercapai dan melakukan penulisan akhir pada skripsi.
B. Diagram Alir Penelitian Berikut merupakan diagram alir penelitian yang berupa langkah-langkah dari penelitian yang akan dikerjakan agar dapat sesuai dengan yang diharapkan.
Gambar 11. Diagram Alir Penelitian
C. Rancangan Sistem Adapun  rangcangan  sistem  untuk monitoring dan kendali kecepatan motor universal pada Gambar 12 :
Gambar  12.  Diagram  Sistem Monitoring dan  Kendali Kecepatan Motor Universal
Gambar  diagram  diatas  adalah  sistem  monitoring  dan kendali  kecepatan  motor  universal  menggunakan  sistem HMI.  Kecepatan  motor  dikendalikan  menggunakan mikrokontroler  dengan  driver  mosfet.  Sensor  berfungsi untuk  membaca  output  kecepatan  motor  universal  dan menampilkan hasil pada sistem HMI.
D. Tahapan Pengujian Tahapan  pengujian  adalah  penulis  melakukan serangkain  pengujian  dan  pembuktian  teori  melalui
pengamatan  pada  hasil  yang  dicapai  dari  desain  sistem yang  dirancang.  Beberapa  pengujian  yang  dilakukan sebagai berikut :
• Pengujian Driver Mosfet
Pengujian  ini  dilakukan  untuk  mengetahui  pengaruh keluaran  sinyal  PWM  terhadap output tegangan. Dimana penulis  menggunakan  digital  DCV  meter  dan  Osiloskop untuk melihat keluaran sinyal output PWM.
• Kalibrasi Sensor Encoder
Kalibrasi  dilakukan  untuk  membandingkan  nilai pembacaan  kecepatan  motor  pada  sensor  kecepatan dengan digital rpm  meter  untuk  menentukan  tingkat linieritas sensor.
• Pengujian Secara Open Loop
Pengujian open  loop dilakukan  untuk  mengetahui pengaruh input nilai PWM terhadap nilai kecepatan pada motor universal .
• Pengujian Secara Close Loop
Pengujian close loop dilakukan untuk mengetahui nilai kecepatan  yang  terbaca  pada digital rpm  meter  dengan hasil pembacaan sensor apakah sudah sesuai dengan input set point . • Pengujian Secara Keseluruhan
Pengujian  secara  keseluruhan  dilakukan  darisistem HMI  dengan  memberikan  set  point  pada  sistem  dan melihat respons  output kecepatan,  lalu  menampilkan respons kecepatan  dengan  grafik  tersebut  pada  sistem HMI yang telah di desain.

## IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Pengjuain Driver Mosfet Pada  tahapan  pengujian  driver  mosfet  dilakukan dengan  memberikan  tegangan input 90  volt.  perubahan tegangan output berdasarkan  pada perubahan  nilai  PWM. Hasil pengujian dapat dilihat pada Tabel I.
Tabel I

## Hasil Pengujian Driver Mosfet
No Tegangan sumber (V) Nilai PWM Duty Cycle (%) Tegangan keluaran (V) 1 90 255 100 90
2 90 229.5 90 90
3 90 204 80
88 4 90 178.5 70 82 5 90 153 60 75 6 90 127.5 50 66 7 90 102 40 58 8
90 76.5 30 48 9 90 51 20 39 10 90 25.5 10 30
Semakin  kecil  nilai  PWM  yang  di  berikan  maka tegangan output juga menurun dari tegangan input, begitu juga ketika nilai PWM dinaikan tegangan output akan naik. Disini  penulis  merubah  nilai  PWM  (duty  cycle)  dengan range 10% tanpa menggunakan beban.
B. Kalibrasi Sensor
Analog  To  Digital  Converter  (ADC)  adalah perubahan input  analog  menjadi  kode-kode  digital.  Pada tahapan  ini  penulis  memberikan  variasi  kecepatan terhadap sensor. Range yang digunakan adalah 500rpm- 2000rpm  dengan  bertahap  per  100rpm.  Dengan melihat nilai  output  ADC  disetiap  tahap  perubahan  rpm  hasil yang didapatkan sebagai berikut.

## Tabel II
Hasil Kalibrasi Sensor Encoder
No ADC (Analog to Digital Converter) RPM (Rotasi Per Menit) 1 102 502
2 123
601
3 144
702
4 165
800 5 187
906
6 207
1002
7 228
1104 8 249
1202 9 269
1300 10 292
1407
11 311
1501 12 332 1603 13 353 1704 14 373 1800 15 393 1901 16 414 2001
Berdasarkan  Tabel  II  diatas  diatas  didapatkan  grafik linieritas  sensor  dan  persamaan  linieritas  dengan menggunakan  Microsoft  Exel.  Pengujian  ini  dilakukan untuk   mengetahui   output   kecepatan   sensor   encoder terhadap kecepatan input yang diberikan.
Gambar 13. Grafik Linieritas Sensor Encoder
Dari  gambar  13  didapat  nilai  R2  atau  nilai  korelasi untuk  sensor  yaitu  1,  memiliki  hubungan  linieritas  yang sangat  baik.  Dikatakn  nilai  yang  sangat  baik  karena  nilai atau  hubungan  antara  dua  variabel  yang  dibandingkan antara nilai input rpm dengan pembacaan sensor memiliki nilai  korelasi  antara  0.8  sampai  dengan  1.  Berdasarkan grafik  didapatkan  persamaan  y  =  4.8048x  +  8.4176  yang
digunakan  untuk  mengakses  pembaacaan  sensor  encoder pada program Arduino.

## C. Pengujian Secara Open loop
Pengujian  open  loop  dilakukan  untuk  mengetahui pengaruh  nilai  PWM  terhadap  nilai  kecepatan.  Pada pengujian  ini  nilai  PWM  diberikan  dengan  bervariasi untuk  mendapatkan  nilai  kecepatan  yang  diinginkan. Berdasarkan  hasil  dari  pengujian  didapatkan  sebagai berikut.
Tabel III Hasil Pengujian Open loop No Tegangan sumber AC (V) Tegangan keluaran DC (V) Nilai PWM Duty Cycle (%) Digital RPM Meter 1 90 91 255 100 2668.8 2 90 90 229.5  90 2644.2 3 90 82 204 80 2470.2 4 90 66 178.5  70 2085.6 5 90 45 153 60 1506.6
Berdasarkan  Tabel  III  diatas  didapatkan  grafik pengaruh  nilai  PWM  terhadap  nilai  rpm.  Pengujian  ini dilakukan  untuk  mengetahui  output  kecepatan  terhadap nilai PWM diberikan.
Gambar 14. Grafik Nilai PWM Terhadap Nilai RPM
Dari  Gambar  14  semakin  besar  nilai  PWM  yang  di berikan  maka  nilai  kecepatan  yang  terbaca  pada  Digital RPM Meter juga naik begitu sebaliknya ketika nilai PWM diturunkan  nilai  keceptan  akan  turun.  Disini  penulis merubah nilai PWM (duty cycle) dengan range 10%.

## D. Pengujian Secara Close loop
Pada  tahap  pengujian  close  loop  dilakukan  dengan memberikan  input  set  point  dan  melihat  respons  pada kecepatan  motor  lalu  membandingan  pembacaan  rpm meter dengan sensor apakah sudah sesuia dengan input set point. Hasil pengujian dapat dilihat pada Tabel IV.
Tabel IV Hasil Pengujian Close Loop
𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = (𝑏 − 𝑎) 𝑏 100% 𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = (9947 − 9945) 9947 100%
𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = 0.02%
Data hasil Tabel IV menjukkan bahwa nilai set point yang  telah  ditetapkan  dan  respons  yang  terbaca  pada sensor encoder mengalami selisih yang relative kecil dan didapatkan  error  rata-rata  antara  pembacaan  sensor encoder dengan digital RPM meter yaitu 0.02 %. Berikut ini Gambar 4.3 menunjukkan proses monitoring kecepata motor  universal  dengan  salah  satu  nilai  set  point  yaitu 2250 rpm.

## Gambar 15. Serial Monitor
E. Perbandingan Pengujian Open loop dengan Close loop Pada  tahap  ini  penilis  melakukan  perbandingan  anta pengujian  open  loop  dengan  pengujian  close  loop pembacaan digital RPM meter dan tegangan output. Tabel V di bawah adalah hasil perbandingan tersebut.

## Tabel V
Perbandinagan Pengujian Open loop dengan Close loop
Tegangan keluaran DC (V) Kecepatan (RPM) No Close loop Open loop Close loop Open loop 1 84 82 2490 2470 2 63 66 1998 2085 3 48 45 1519 1506
Data  hasil  Tabel  V  menunjukkan  bahwa  sistem  telah berkerja  sesuai  dengan  yang  di  harapkan  dimana, pengujian open loop dan pengujian clese loop telah sama dan tegangan keluaran berbanding  lurus dengan keceptan (RPM)  pada  motor  universal. Dapat dilihat pada Gambar 15  Perbandingan Pengujian Close loop  dengan Pengujian Open loop.
Gambar 16. Perbandingan Pengujian Close loop dengan Pengujian Open loop
Dari  gambar  15  pengujian  open  loop  dan  pengujian clese  loop  telah  sama  dan  tegangan  keluaran  berbanding lurus  dengan  keceptan  (RPM)  pada  motor  universal. dimana  pengujian  close  loop  lebih  linier  dan  segnifikan dari pengjuian open loop.
F. Pengujian Keseluruhan Pada pengujian ini pemilihan nilai set point yang telah ditetapkan  1500rpm-2500rpm.  Sistem  dijalankan  pada kondisi awal motor universal dalam keadaan mati. Berikut pengujian dengan beberapa nilai set point :
• Pengujian dengan Nilai Set point 1500 RPM
Pada  pengujian  ini  diberikan  nilai  set  point  1500rpm dengan  kondisi  awal  motor  dalam  keadaan  mati.  Motor universal  berputar  dengan  pembacaan  sensor  yang berubah-ubah sampai pada dalam keadaan stabil. Berikut Tabel VI nilai set point pembacaan respons kecepatan.

## Tabel  VI
Nilai  Set  point  1500rpm  Pembacaan  Respons Kecepatan
No Set point (RPM) Respons (RPM) Digital RPM Meter Error (%) 1 1500 1496 1481 1.00
Data  hasil  Tabel  VI  menunjukkan  bahwa  pembacaan sensor mengalami lonjakan hingga 1700 rpm dan menurun hingga mencapai  nilai  set  point. Hasil pembacaan sensor memiliki selisih  yang relative kecil dan didapatkan error antara  pembacaan  sensor  encoder  dengan  digital  RPM meter yaitu 1.00 %. Berikut ini Gambar 17 menunjukkan proses  monitoring  kecepatan  motor  universal  dengan  set point 1500 rpm.
Gambar 17. Respons Set point 1500rpm
• Pengujian dengan Nilai Set point 2000 RPM
Pada  pengujian  ini  diberikan  nilai  set  point  2000rpm dengan  kondisi  awal  motor  dalam  keadaan  mati.  Motor universal  berputar  dengan  pembacaan  sensor  yang berubah-ubah sampai pada dalam keadaan stabil. Berikut Tabel VII nilai set point pembacaan respons kecepatan.
Tabel  VII Nilai  Set  point  2000rpm  Pembacaan  Respons Kecepatan
No Set point (RPM) Respons (RPM) Digital RPM Meter Error (%) 1 2000 1999 1981 0.90
Data hasil Tabel VII menunjukkan bahwa pembacaan sensor mengalami lonjakan hingga 2100 rpm dan menurun hingga mencapai  nilai set  point. Hasil pembacaan sensor
juga  memiliki  selisih  yang  relative  kecil  dan  didapatkan error  antara  pembacaan  sensor  encoder  dengan  digital RPM  meter  yaitu  0.90  %.  Berikut  ini  Gambar  4.6 menunjukkan  proses  monitoring  kecepatan  motor universal dengan set point 2000 rpm.
Gambar 18. Respons Set point 2000rpm
• Pengujian dengan Nilai Set point 2500 RPM
Pada pengujian ini diberikan nilai set point 2500rpm dengan  kondisi  awal  motor  dalam  keadaan  mati. Motor universal  berputar  dengan  pembacaan  sensor  yang berubah-ubah sampai pada dalam keadaan stabil. Berikut Tabel V nilai set point pembacaan respons kecepatan.
Tabel  VIII Nilai  Set  point  1500rpm  Pembacaan Respons
Kecepatan No Set point (RPM) Respons (RPM) Digital RPM Meter Error (%) 1 2500 2384 2520 5.40
Data hasil Tabel VIII menunjukkan bahwa pembacaan sensor tidak mengalami lonjakan dan tidak mencapai nilai set point. Hasil pembacaan sensor memiliki selisih relative kecil  dari  nilai  set  point  dan  didapatkan  error  antara pembacaan sensor encoder dengan digital RPM meter yaitu 5.40  %.  Berikut  ini  Gambar  19.  menunjukkan  proses monitoring  kecepatan  motor  universal  dengan  set  point 2500 rpm.
Gambar 19. Respons Set point 2500rpm
• Pengujian dengan Variasi Nilai Set point Untuk tahap akhir dalam pengujian alat monitoring dan kendali  kecepatan  sistem  bekerja  dengan  baik,  dan  juga
telah mendapatkan penetapan gain Kp =0.25 , Ki =0.2 dan Kd  =0  hingga  mendapatkan  set  point  dan  respons  yang diinginkan.  Kemudian  dilakukan  percobaan  terakhir dengan  mengoprasikan  motor  universal  dari  kecepatan 1500 rpm, kecapatan 2000 rpm dan kecepatan 2500 rpm. Setelah  itu  rpm  dikembalikan  ke  titik  2000  rpm.  Berikut adalah respons sistem akhir yang ditampilkan:
Gambar  20.  Respons  Set  point  1500rpm,  2000rpm  dan 2500rpm

## V. KESIMPULAN
Dari percobaan dan pembahasan pada bab sebelumnya didapatkan kesimpulan antara lain :
• Pengaturan  PWM  mempengaruhi  kecepatan  pada motor  universal.  Dengan  merubah  nilai  PWM  dari  10 hingga  255.  Nilai  PWM  berbanding  lurus  dengan kecepatan (rpm) pada motor universal.
• Dengan  mengggunkan  National  Intrument  LabView mampu  memonitor  dan  mengendalikan  kecepatan  dari 1500rpm hingga 2500rpm pada motor universal.
• Telah  diimplementasikan  dengan  baik  sesuai  dengan perancangan  sistem  monitoring  dan  kendali  kecepatan motor  universal  dengan  HMI  dan  board  Arduino  Uno sebagai akuisisi data.
• Monitoring  dan  kendali  kecepatan  motor  universal dengan PID sudah mampu bekerja menstabilkan kecepatan dimana,  dari  kendali  1500rpm  sampai  dengan  kendali 2500rpm  didapatkan  nilai  error  rata-  rata  0.02%  dengan nilai Kp =0.25; Ki =0.2 ; Kd =0.

## REFERENSI
[1] Agus  Zulhendri,  A.  T.  (2012).  Rancang  Bangun  Sistem Monitoring  dan  Pengendalian  Level  Cairan  dengan LabView  Berbasis  Mikrokontroler  Mbed  NXP  LPC1768. JITET VOLUME 1, 7-15.
[2] Heri Haryanto, S. H. (2012). Perancangan Sistem (Human Machine  Iterface)  Untuk  Pengendalian  Kecepatan  Motor DC. SETRUM VOLUME 1, 9-16.
[3] Kadir, A. (2017). Pemogram Arduino dan Processing. PT. Elek Media Komputindo.
[4] Nurhayata,  I.  G.  (2015).  Sistem  Pengaturan  Kecepatan Motor Universal Satu Fasa Dengan Metode Kontrol Sudut Fasa Berbasis Mikrokontroler AT89S52. JPTK VOLUME 2, 75- 88.
[5] Tissos,  N.  P.  (2014).  Pembuatan  Sistem  Pengukuran Viskositas  Efek  Hall  UGN3503  Berbasis  Arduino UNO328 . SAINTEK VOL.VI NO.1, 71-83.
[6] Ujang Wiharja, G. H. (2019). Sistem Pengendali Kecepatan Putar  Motor  DC  Dengan  Arduino  Berbasis  LabView. Jurnal Ilmiah Elektrokrisna VOLUME 7, 41-50.