Sistem Kendali Pergerakan Pada Prototipe Kereta Lori Inspeksi Berbasis Sensor IMU Dan PLC

Abstract

Penelitian ini merancang dan menguji prototipe kereta lori inspeksi skala 1:12 dengan kendali kecepatan berbasis PLC menggunakan dua pendekatan, yaitu kontrol berbasis jarak melalui encoder/HSC dan kontrol adaptif berbasis kondisi lintasan menggunakan IMU MPU6050. Pengujian dilakukan pada lintasan rel skala 1:12 dengan total panjang 8140 mm yang dibagi menjadi tiga zona kecepatan. Metode kontrol encoder dilakukan dengan mengonversi pulsa menjadi jarak dan kecepatan secara periodik di PLC, kemudian setpoint kecepatan ditentukan berdasarkan zona lintasan. Nilai pembanding (ground truth) kecepatan diperoleh menggunakan metode timestamp dari sensor IR yang ditempatkan pada batas tiap zona. Hasil pengujian menunjukkan error jarak pada batas zona sebesar 5,38% dengan kecenderungan over-estimate, sedangkan error rata-rata kecepatan PLC terhadap kecepatan referensi sebesar 6,07% (zona 1), 10,05% (zona 2), dan 5,70% (zona 3). Pada pendekatan berbasis IMU, status belok/lurus dibentuk melalui mekanisme threshold, filtering, hold time, dan minimum state time sehingga bersifat event-based dan mengalami keterlambatan dibanding batas zona berbasis jarak. Hal ini terlihat dari deteksi masuk belok (referensi 2235 mm) yang rata-rata terbaca 2956,8 mm (error 32,294%) dan deteksi keluar belok (referensi 5385 mm) yang rata-rata terbaca 6536,4 mm (error 21,382%).Secara keseluruhan, sistem berbasis jarak memberikan presisi zona lebih baik, sedangkan IMU lebih sesuai sebagai indikator kondisi lintasan untuk adaptasi kecepatan. Rentang kecepatan prototipe 0,52–0,75 m/s masih relevan sebagai acuan awal karena ekuivalen secara proporsional menjadi sekitar 22–32 km/jam pada ukuran sebenarnya.

Kata Kunci: PLC, encoder, HSC, IMU MPU6050, PWM, setpoint zona, Modbus RS485, ESP32, skala 1:12, kereta lori.