SKRIPSI / TUGAS AKHIR

1. SKRIPSI / TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN SISTEM KONTROL KONVEYOR PENGHITUNG BARANG MENGGUNAKAN PLC (PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER) OMRON TIPE CPM1A 20 CDR UJANG SONJAYA (20406916) JURUSAN TEKNIK MESIN

2. PENDAHULUAN • PLC (Programmable Logic Controller) adalah suatu alat berbasis mikroprosesor yang dapat diprogram untuk mengontrol dan mengendalikan suatu proses permesinan secara otomatis. Dibuat dengan tujuan untuk menggantikan fungsi relai yang banyak dijumpai pada sistem kontrol konvensional • Konveyor adalah salah satu jenis alat pengangkut atau pemindah yang berfungsi untuk mengangkut atau memindahkan bahan-bahan industri yang berbentuk padat. Banyak digunakan di industri

3. PERMASALAHAN Bagaimana membuat sistem kontrol konveyor penghitung barang menggunakan PLC Omron CPM1A 20 CDR? Bagaimana cara menghubungkan perangkat masukan sebagai input dengan PLC kemudian memprogram PLC tersebut sehingga menghasilkan keluaran sebagai perintah untuk mengendalikan konveyor penghitung barang ?

4. PEMBATASAN MASALAH Pembuatan konveyor penghitung barang beserta sistem kontrolnya menggunakan PLC Omron CPM1A 20 CDR sehingga cara kerja dari sistem Konveyor tersebut sesuai dengan tujuan pembuatan dan dapat dengan mudah dipahami dan dipelajari Pembuatan program diagram tangga atau kode mnemonik sebagai perintah/masukan didalam PLC yang menghasilkan suatu keluaran untuk mengontrol konveyor penghitung barang.

5. LANDASAN TEORI PLC (Programmable Logic Controller) ialah rangkaian elektronik berbasis mikroprosesor yang beroperasi secara digital, menggunakan programmable memory untuk menyimpan instruksi yang berorientasi kepada pengguna, untuk melakukan fungsi khusus seperti logika, sequencing, timing, arithmetic, melalui input baik analog maupun discrete / digital, yang digunakan untuk berbagai proses permesinan[14] PLC merupakan sebuah alat yang digunakan untuk menggantikan rangkaian sederetan relai yang banyak dijumpai pada sistem kontrol konvensional, dirancang untuk mengontrol suatu proses permesinan[2]

6. Keistimewaan PLC Butuh waktu yang tidak lama untuk membangun, memelihara, memperbaiki dan Mengembangkan sistem kendali, pengembangan sistem yang mudah. Ketahanan PLC jauh lebih baik, Lebih murah. Mengkonsumsi daya lebih rendah, Pendeteksian kesalahan yang mudah dan cepat, Pengkabelan lebih sedikit, Perawatan yang mudah, Tidak membutuhkan ruang kontrol yang besar, Tidak membutuhkan spare part yang banyak, dan lain-lain.

7. Komponen-komponen Utama PLC

8. Catu Daya (Power Supply). CPU ( Central Processing Unit ). ModulMasukandanModulKeluaran (Input and Output Modul). Perangkat Pemrograman (Programming Device).

9. 1. Catu Daya (Power Supply). • Catu daya listrik digunakan untuk memberikan pasokan daya keseluruh bagian PLC (termasuk CPU, Memori, dan lain-lain). Kebanyakan PLC bekerja dengan catu daya 24 VDC atau 220 VAC

10. PLC tidak terhubung dengan Catu daya luar, karena PLC memiliki catu daya tersendiri dan tidak digunakan untuk memasok daya ke perangkat masukan dan perangkat keluaran

11. CPU (Central Processing Unit). terdiri dari 3 komponen penyusun yaitu: Prosesor Memori Catu Daya

12. Prosesor Prosesor merupakan otak dari sebuah PLC, fungsi utama adalah mengatur tugas pada keseluruhan sistem PLC, mengerjakan berbagai operasi antara lain mengeksekusi program, menyimpan dan mengambil data dari memori, membaca nilai input dan mengatur nilai output, memeriksa kerusakan, melakukan operasi-operasi matematis, manipulasi data, tugas-tugas diagnostik, serta melakukan komunikasi dengan perangkat lain

13. Memori Memori adalah area dalam CPU PLC tempat mengolah dan menyimpan data dan program yang kemudian akan dieksekusi oleh prosesor, Secara umum memori dapat dibagi dua kategori

14. Memori Non-Volatille program atau data yang tersimpandidalamnyatidakakanhilangwalaupuncatudaya PLC mati Volatille, program atau data padamemorivolatileakanhilangjikacatudaya PLC mati EEPROM : adalahmemori nonvolatile yang menyerupai RAM dalamfleksibilitaspenggunaannya EPROM : memoriiniturunandarijenis PROM yang dapat deprogram ulangsetelah program yang sebelumnyadihapusdenganmenggunakanSinar Ultraviolet. PROM : memoriinitermasukjenis ROM tetapidapatdiprogramulangdenganmenggunakanalatpemrogramankhusus. ROM : jenismemoriinidirancanguntukmenyimpan data atau program secarapermanen.

15. 3. Modul Masukan dan Modul Keluaran (Input and Output Modul). Modul masukan berfungsi untuk menghubungkan PLC dengan perangkat keras masukan seperti saklar, sensor, dll mengkonversi atau mengubah sinyal-sinyal masukan dari perangkat keras masukan ke sinyal-sinyal yang sesuai dengan tegangan kerja CPU PLC, modul masukan adalah sebuah rangkaian opto-isolator yang terdiri dari LED (Light Emiting Diode (Dioda Pemancar Cahaya)) dan phototransistor, cara kerjanya yaitu perangkat keras masukan akan memberikan sinyal untuk menghidupkan LED, LED akan memancarkan cahaya dan diterima oleh phototransistor dan akan menghantarkan arus (ON) CPU mengeksekusi sebagai logika NOL , sebaliknya.

18. Perangkat Pemrograman (Programming Device). 1. MiniprogrammeratauProgramming Console, adalahsebuahperangkatseukurankalkulatorsaku yang berfungsiuntukmemasukkaninstruksi-instruksi program kedalam PLC. Umumnya, instruksi-instruksi program dimasukandenganmengetikkankodemnemonik (Mnemonic Code). perangkatpemrogram yang biasadigunakanada 2 2. Komputer Programming Console

19. Perangkat Keras Masukan/Keluaran PLC (Input/Output Device). PerangkatKerasMasukan (Input Device) merupakanbagian PLC yang berhubungandenganperangkatluar yang memberikanmasukankepada CPU, perangkatmasukandapatberupatombol, Switch, Saklar, Sensor atauperangkatukur lain. Perangkatmasukanmemicueksekusilogika/program pada PLC

20. PerangkatKerasKeluaran (Output Device) Merupakanbagian PLC yang berhubungandenganperangkatluar yang memberikankeluarandari CPU, perangkatkeluarandapatberupa Motor AC/DC, lampu, katupdan lain-lain. Perangkatkeluarantersebutakanbekerjasesuaidenganperintah yang dimasukankedalam PLC.

21. Pemrograman PLC Berkaitan dengan pemrograman PLC, ada lima model atau metode yang telah distandardisasi penggunaannya oleh IEC (International Electrotechnical Commission) 1131-3 ada 5 yaitu : Diagram Tangga, Diagram Blok fungsi, Teks Terstrukstur, Daftar Instruksi (Kode Mnemonik), Diagram Fungsi Berurutan, Dari 5 bahasa pemrograman tersebut yang banyak digunakan hanya 2 yaitu Diagram tangga, dan Kode mnemonik

22. Cara Kerja PLC Selamaprosesnya CPU PLC melakukan 3 prosesoperasiutama : Membaca data masukandariperangkatluar via modul input Mengeksekusi program kontrol yang tersimpandimemori PLC Memperbaharui data padamodul output KetigaprosestersebutdinamakanScanning.

24. Mulai Pembuatan Roller Pembuatan Belt Pembuatan Rangka Pemasangan Roller, dan Belt dengan Rangka Pemasangan Motor DC dan Roda gigi dengan Rangka Selesai PERANCANGAN DAN PEMBUATAN PROTOTIPE KONVEYOR PENGHITUNG BARANG Pembuatan Konveyor

25. Roller berfungsi sebagai tempat berputarnya belt (sabuk) dan juga sebagai tempat dudukan gear. Belt konveyor merupakan sebuah sabuk ban yang terbuat dari karet berbentuk pipih yang digunakan sebagai landasan barang atau benda kerja. Rangka merupakan dudukan atau tempat peletakkan untuk bearing, roll, sabuk ban (belt konveyor) dan roda gigi, rangka terbuat dari besi hollow dan aluminium hollow. Motor DC digunakan untuk menggerakkan roller konveyor sehingga sabuk ban (belt konveyor) juga ikut berputar. Roda gigi bertujuan untuk meneruskan putaran dari motor DC ke roller penggerak konveyor.

27. Mulai Pemasangan catu daya Pemasangan sensor photodioda Pemasangan dudukan tombol start dan stop Selesai Pembuatan Rangkaian Pengendali Konveyor

28. Catudaya berfungsimenyuplaitegangan agar dapatmenggerakan motor konveyor, sensor proximity dan motor driver (untukmendorongbarang yang rejectataurusak). Tombol push button sebagai saklar start dan stop. Sensor photodioda berfungsisebagai sensor yang berkerjaapabilaadacahaya yang jatuhpada sensor makanilaitahanannyaakanberkurangdanakannaiktahanannyaapabilaintensitascahayanyaberkurang. PLC

29. Rangkaian Pengendali Konveyor

30. Mulai Pembuatan Konveyor Pembuatan Rangkaian Pengendali Konveyor Pemasangan PLC Pengkabelan (Wirring) (Proses Menghubungkan Konveyor (sebagai output) dengan Rangkaian Pengendali konveyor (sebagai input)) Pengujian Kelistrikan Tidak Terhubung Terhubung Selesai konveyor penghitung barang

31. Skema Pengkabelan Sistem Kontrol Konveyor Penghitung barang

32. Konveyor Penghitung Barang beserta Sistem Kontrolnya

33. PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN Diagram alir pengujian prototipe konveyor penghitung barang Mulai Pengujian Rangkaian Pengendali (Catu daya, Sensor Photodioda, Motor DC) Perancangan Program Memasukan Program ke dalam PLC (Programmable Logic Controller) Pengujian Alat (Prototipe) Salah Benar Analisa Kerja Alat (Prototipe) Selesai

34. Pengujian Komponen Mulai PengujianCatudaya Pengujian Sensor Pengujian Motor Penggerak Selesai

35. Pengujian Catu Daya Langkah-langkah pengujian catu daya Menghubungkan tegangan input 220 volt dari PLN,. Mengukur tegangan keluaran sebelum dioda dan setelah rangkain adaptor. Mencatat hasil pengujian.

36. Hasil pengujian catu daya

37. Pengujian Sensor Menghubungkan catu daya 5 volt kebagian rangkaian driver sensor, dan catu daya 12 volt ke bagian driver relay. Melakukan pengujian pada bagian sensor 1 dan sensor 2 untuk mendapatkan hasil yang diinginkan, dengan menggunakan multimeter digital untuk melihat apakah keluaran dari sensor tersebut benar atau tidak. Mencatat hasil pengujian

38. Driver Sensor

39. Pengujian Motor Penggerak dengan memberikan catu daya 12 volt dari adaptor ke motor DC, motor akan berputar menggerakkan gear yang ada pada konveyor dan memutar belt konveyor

40. Perancangan Program tahapan-tahapan perancangan program Mulai MenguraikanUrutanKendali Menentukan bit operanuntukperangkatmasukandanperangkatkeluaran Membuat Program Kendali Selesai

41. Urutan kendali konveyor penghitung barang Mulai 2 3 1 Tombol start ditekan Sensor Benda On 3 Konveyor Box on Penghitungan Sensor Box Tertutup Tombol Stop ditekan 2 KonveyorBenda On Konveyor Box OFF Selesai 1

42. Bit Operan untuk Perangkat Masukan dan Keluaran

44. Membuat Program Kendali

45. Program diagram tangga menggunakan Software Syswin 3.4 melalui komputer

46. Menguji Program dengan menggunakan simulator PLC

47. Memasukkan program ke dalam PLC • Menggunakan Programming Console

48. Memasukkan Program Ke Dalam PLC Menggunakan Programming Console • Memasang kabel konektor dari programming console ke PLC. • Memutar posisi kunci selector dari Mode Monitor ke Mode Program. • Mengecek keadaan PLC, apakah didalam memori PLC terdapat program atau tidak. • Memulai memasukkan program yang telah dibuat ke dalam PLC sesuai dengan urutannya. • Setelah selesai memasukan program ke dalam Console, program dapat dijalankan dengan mengganti mode Program ke mode Run

49. Pengujian Alat Setelah program selesai dimasukkan ke dalam PLC kemudian putar kunci selector programming console ke mode RUN atau MONITOR. Menekan tombol START untuk menyalakan alat. Meletakkan box pada konveyor box jika telah sampai ke sensor box maka box akan terdeteksi oleh sensor box kemudian sensor box akan menghentikan konveyor box dan menyalakan konveyor benda .

50. Meletakan benda pada konveyor benda sebanyak 7 buah (untuk menguji counter). konveyor benda telah dinyalakan oleh sensor box akan membawa benda yang telah diletakan diatasnya, jika telah sampai ke sensor benda, maka sensor benda akan mendeteksi benda tersebut sebanyak 5 buah, setelah mendeteksi 5 buah benda maka sensor akan menghentikan konveyor benda dan menyalakan konveyor box. Proses akan terus berjalan selama tombol STOP tidak ditekan. Jika terjadi kegagalan dalam proses pengujian maka perlu dilakukan pengecekan perangkat mekanik dan elektrik dari alat tersebut.