Pengembangan Sistem Monitoring Pada Parameter Proses Nitridasi Plasma Berbasis Internet of Things

Abstract

Nitridasi Plasma merupakan salah satu layanan di Laboratorium Radiasi Yogyakarta (LRY) yang digunakan untuk modifikasi permukaan material dengan meningkatkan kekerasan permukaan material agar tahan aus dan korosi. Proses Nitridasi Plasma dilakukan dengan paparan plasma ionik pada suhu tinggi dalam ruang vakum. Pada proses ini, ion-ion nitrogen dipercepat oleh medan listrik untuk bereaksi dengan permukaan material selama durasi waktu tertentu, sehingga menyebabkan terjadinya difusi nitrogen ke dalam struktur material dan mengakibatkan peningkatan kekerasan permukaan material tersebut. Panjangnya durasi waktu, tingginya suhu, dan tekanan vakum pada proses Nitridasi Plasma ditentukan oleh pelanggan sesuai kebutuhan berdasarkan karakteristik material yang dipakai. Pada proses Nitridasi Plasma, pemantauan paramater prosesnya seperti tegangan, arus, tekanan vakum, dan suhu masih dilakukan secara manual pada lembar kerja yang rentan terhadap kesalahan pembacaan dan pencatatan serta keterlambatan pelaporan. Penelitian ini dilakukan dengan tujuan merancang sistem monitoring berbasis Internet of Things (IoT) menggunakan mikrokontroler ESP32 untuk melakukan perekaman data paramater proses secara real time ke platform cloud Adafruit IO. Hasil pengujian menunjukkan bahwa sistem yang dikembangkan mampu mengintegrasikan sinyal tegangan, snyal arus, dan sensor suhu, serta mikrokontroler ESP32 pada perangkat Nitridasi Plasma sehingga dapat memonitor dan merekam data parameter proses secara real-time dengan teknologi IoT. Kesesuaian hasil pembacaan sensor suhu pada sistem monitoring dapat dibuktikan melalui perbandingan hasil pembacaan sensor suhu dengan suhu yang ditampilkan pada termometer digital dan didapatkan akurasi relatifnya sebesar 99%. Sistem monitoring ini juga berhasil menerapkan setpoint suhu sebagai batas pemantauan untuk menampilkan indikator alarm selama proses Nitridasi Plasma berlangsung di mana durasi prosesnya menggunakan waktu hitung mundur yang diinput dengan keypad. Sistem monitoring menunjukkan bahwa apabila suhu diluar ambang batas setpoint suhu maka indikator alarm akan on. Secara keseluruhan, sistem yang dikembangkan sudah memenuhi tujuan penelitian dan berhasil menerapkan kinerja sesuai dengan perencanaan yang telah dirancang.