Disain dan uji teknis sistem kendali pemberian larutan nutrisi pada jaringan irigasi tetes untuk hidroponik dengan programmable logic controller (PLC)

Abstract

Sistem irigasi adalah suatu metode pemberian air pada tanah pertanian untuk memenuhi kebutuhan air tanaman dengan waktu dan jumlah tertentu. Ada beberapa macam sistem irigasi dan sistem irigasi tetes merupakan sistem irigasi yang memiliki efisien yang paling tinggi yaitu dapat mencapai 90%. Pengendalian irigasi tetes secara otomatik pada budidaya hidroponik substrat di Indonesia masih tergolong jarang. Pelaksanaan irigasi tetes yang terkendali secara otomatik sangat membantu operator. Alat kendali ON-OFF pompa biasanya memiliki relay untuk menghidupkan dan mematikan pompa penyaluran air secara otomatik yang bekerja berdasarkan pendeteksian parameter kelembaban media tanam. Programmable Logic Control (PLC) adalah suatu program yang dapat digunakan dalam otomatisasi dan sistem kontrol pada kebanyakan sistem. Pada dekade sekarang PLC sering digunakan untuk pengontrolan suhu, piston, katup dan pengendalian sistem secara komplek. Pada penelitian ini digunakan sistem pengendalian irigasi tetes untuk pemberian nutrisi pada media tanam hidroponik dengan menggunakan Programmable Logic Control (PLC). Penelitian ini be,tujuan untuk mendisain dan menguji secara teknis sistem kendali otomatisasi dengan Programmable Logic Controller (PLC) untuk pemberian nutrisi pada jaringan irigasi tetes dalam budidaya tanaman secara hidroponik. Media tanam ym gdigunakan dalam penelitian ini berupa arang sekam dengan kondisi kapasitas lapang pada pF 2.54 dengan kadar air 16.2 % volume dan pada kondisi titik layu permanen (pF 4.2) dengan kadar air 11.1 % volume. Media ini mempunyai Bulk Density (BD) sebesar 0.29 gram/cm3. Alat pengendali kelembaban media tanam hidroponik terbagi atas beberapa unit rangkaian diantaranya sensor, buffer dan penguat selisih. Alat kendali set point tegangan sensornya pada saat kapasitas lapang dan titik kritis yaitu pada tegangan sensor menunjukan nilai 10.12 dan 10.32 Volt. Semakin kering media tanam maka tegangan sensor yang dihasilkan akan semakin besar. Input yang digunakan untuk PLC adalah tegangan yang dihasilkan pada relay di aktuator pada alat kendali kelembaban media tanam. Output yang dihasilkan oleh PLC berupa logika 1 dan 0. Apabila input mendapatkan tegangan maka output akan aktif (1) dan sebaliknya apabila tidak ada tegangan di input maka output tidak akan aktif (0). Output PLC dihubungkan ke relay pengaman yang disambungkan ke pompa pada sistem irigasi tetes. Relay pengaman digunakan agar komponen dalam PLC tidak rusak. Program yang digunakan untuk PLC tipe NAIS ini adalah FPWIN GR dalam bentuk diagram ladder. Program untuk ON-OFF pompa tersebut masukannya berasal dari sensor kelembaban media tanam ini bentuknya sangat sederhana. Bentuk programnya dapat dilihat pada Gambar 10. XO maka YO , Xl maka Y2. Artinya apabila XO berlogika maka YO berlogika 1, begitu pula pada Xl dan Y2.