PENGENDALIAN HONING MACHINE DENGAN PLC MITSUBISID Q02H Ika Dzikrul Karimah [L2F005541] Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro Jln. Prof. Sudharto, Tembalang, Semarang, [ndonesia ABSTRAK
Dalam usaha meningkatkan produktijitas, ejisiensi, dan efektifitas dari sumber daya yang dimiliki, suatu perusahaan harus terns melakulwn inovasi-inovasi dalam proses produksinya. Pada era modern selwrang ini inavasi-inovasi yang dilakulwn untuk meningkatlwn kualitas dan kuantitas hasil produksi harus didukung o/eh suatu teknologi yang memiliki kecepatan, akurasi dan keandalan yang tinggi serta kemudahan dalam pengoperasiannya. PT. Kubota Indonesia, perusahaan produsen mesin diesel berska/a internasional telah menggunalwn tekno/ogi mqju dalam proses produksinya. Honing Machine ND-545-?S buatan Fuji Honing Industries yang menggunakan PLC MlTSUBISltl Q0"28 adalah salah satu mesin yang digunakan oleh PT. Kubota Indonesia. Mesin ini digunakan untuk membuat ulir permukaan benda kerja, dalam hal ini silinder. Mesin ini dijalankan secara otomatis sehingga mampu mengurangi resiko kecelakaan ketja. SeWn ft-H mesm .mi juga memiUki .akur.as-i d.an .k.ecepatan yang tmggi sehingga lru.af.it.as dan k.fltlntft.as h.asll produksi -dopat ditingkatkan. Dalam Laporan Ketja Praktek ini akan dibahas komponen dan gambaran umum algoritma kontrol Honing Machine ND-545-2S pada proses produksi PT. Kubota indonesia, yang digunakan untuk memproduksi silinder sebagai salah satu pari mesin diesel. Kala kunci : Honing Machine, PT. Kubota Indonesia, PLC MITSUBISHI QOlH
I 1.1
PENDAHULUAN Latar Belakang Perkembangan teknologi saat ini telah memberi nuansa baru bagi kelangsungan hidup manusia. Gambaran manusia yang tersebar dalam suatu area yang luas dan jauh, sekarang dirasa semakin dekat. Apalagi didukung dengan sifat kependudukan yang produktif dan terns berkembang. Dari berbagai pertimbangan fenomena tersebut muncul suatu inisiatif untuk menciptakan suatu piranti pembantu untuk mempermudah pekerjaan manusia. Oteh karena ilU ai abaa ke-21, Indonesia perlu menyiapkan sumber daya manusia yang mampu bersaing dalam percaturan perdagangan giobai. Proses pengefektifan sumber -daya manusia melalui pendidikan nasional yang berdayaguna dan berhasil perlu didukung oleh seluruh lapisan ma8yarakat, baik itu dari instansi pemerintah maupun swasta. Salah satunya usaha PT. Kubota Indonesia melalui penerimaan mahasiswa pr~ktek/~ng sebagai wujud sumbangsih dalam rangka memasyarakatkan teknologi industri di Indonesia. Untuk meningkatkan hasil produksi dan efisiensi kerja, PT. Kubota Indonesia menggunakan banyak sekali peralatan serta mesin-mesin modern seperti pada perusahaan-perusahaan modern lainnya. Salah satunya adalah Honing Machine atau
mesin ulir (cylinder liner) yang digunakan untuk membuat ulir pada permukaan benda kerja, dalam hal ini silinder.
1.2
Tujuan Adapun tujuan dari pelaksanaan Kerja Praktek ini adalah: 1. Sebagai salah satu syarat menyelesaikan pendidikan pada Jurusan Teknik Elektro Universitas Diponegoro. 2. Sebagai wujud pengaktualisasi dan studi perbandingan antara ilmu yang· bersifat teori
dengan Hrrm aplika.si telmotogi. 3.
1.3
Mengetahui secara umum prinsip kerja dan sistem operasional mesin Honing Machine.
Pembatasim Masalah Dalam penulisan Laporan Keja Praktek ini pembahasan
r
I !1f
g;
it
~I
f'
J';.·.Yt-r
' "f'i1:>
PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER (PLC)
~-,-_-_-_-_-._-,--
~.t Pendabuluan ~· Berdasarkan standar
r:
:
NEMA (Nasional iElectrical Manufactures Assotition) ICS3-l978 ~park JCS3-304 definisi PLC (Programmable Logic Controller) adalah suatu peralatan elektronik yang hekerja secara digital, memiliki memori yang dapat diprogram, menyimpan perintah-perintah untuk fimgsi~fungsi khusus, seperti logic, sequencing, timing, counting, dan untuk mengontml berbagai jenis mesin atau proses melalui modul input analog atau digital.
1 ')
-. '
------ rl -- ------------ . .
I
J1;c !
/
L- ----~
lr1put
i:><~d>.lt•..
I ·· . .• --,.::_;:..,, ~'
\
-.1
\:. '
.:·H I
___ )
C\.llE•W ).Jc-kllt
j_) , -
(Xllf,..,H ~:(i£"!"
:·..:,.
~
. . . . ------ --- ----- + ------------..
1-.j<.:<'-'""-
.> N~'!i~: .d.
~!-!!:;~--- ~} \ ~=
I
h .:• g1\rt\I'Oltl~
I>t·.--i.:-:.
Gambar 2 Arsitektur PLC.
Dan gambar di atas dapat dijabarkan fungsi dari masing-masing bagian adalah sebagai berikut:
i. CPU
DATA
Unit ini merupakan otak atau pusat dan PLC. Di unit initah program yang telah dibuat diolah sesuai dengan hukurri kontrol logika sehingga sistem kontrol yang telah didesain dapat beke!ja sesuai dengan keinginan.
CONTROL
HANDLING
2. Modui input-output Modul input adalah tempat menghubungkan piranti-piranti input dengan modul itu sendiri. Sinyal piranti input tersebut seianjutnya akan diteruskan ke CPU. Modul output mengeluarkan sinyal dari CPU ke
Gambar 1 Fungsi PLC.
2.2
Prinsip Kerja PLC
Pada prinsipnya PLC bekerja melalui modul input yang menerima -
kootml
elemen
yang
untuk
menggerakkan aktuator sesuai dengan tugas yang
telah diberikan. 3. Unit catu daya (power supply) Power supply merubah tegangan input menjadi tegangan yang dibutuhkan PLC. Tegangan operasional .yang dihasilkan umumnya sebesar 5 Vdc, 12 Vdc dan 24Vdc. Pada beberapa produk PtC, catu daya PtC dapat terintegrasi dalam satu modul dengan CPU atau jadi satu rangkaian dengan rak modul.
2.4
peratatart output luar yang dapat berupa relay,
Alamat-alamat Memori pada PLC Unti.ik memudahkari pengguna
dalam
memprogram PLC sesuai dengan kebutuhan yang diinginkan, maka produsen PLC membagi memori
kontak.tor, selenoid valve, heater atau alarm yang nantinya dapat digunakan mengoperasikan secara otomatis sistem yang dikontrol.
yang ada menjadi .bebetapa kategoti dan masingmasing
mempunyai
fungsinya
sendiri-sendiri.
Alamat-alamat memori tersebut yaitu Internal Relay {IR), Special Retay {SR), Wr;rk bits, Tempr;rary Relay (fR), Auxiliary Relay (AR), Holding relay (HR), Link Relay (LR), dan sebagainya.
2.3 Bagian-bagian PLC Bagian-bagian utama dari sebuah PLC terdiri dari central processing Wlit (CPU), memori unit, modul input dan output, unit catu daya.
2
III 3.1
HONING MACHINE ND-545-28 Gambaran Umum Honing Machine Honing adalah proses industri yang menghasilkan permukaan benda ketja prestst dengan menggosokkan batu kikir pada permukaan benda kerja dalam alur tertentu. Honing pacta dasarnya digunakan untuk meningkatkan bentuk geometric pada permukaan, tapi dapat juga digunakan untuk meningkatkan tekstur permukaan.
tergantung dari karakterikstik dari bahan benda kerja. Pada kebanyakan kasus, corundum atau silicon carbide dapat digunakan, namun untuk benda kerja yang amat sangat keras harus dihaluskan dengan dengan bahan super keras.
3.2 Honing Machine ND-545-28 Honing machine tipe ND-545-28 buatan Fuji Honing Industries in! merupakan honing macblne tipe vertikaL Spindel mesin ini berotasi dalarn arah verticaL Tabel 1. Spesifikasi H-aning Machine ND-545-2S SPECIFICATION
ITEM
REMARKS
0100mm
Processing Diameter
450mm
Spindle Stroke
~S~~_nd_le_R_o_ta_ti_on______-+-----1~ __· ~--~~m----;----- ----
Gam bar 3 Pennukaan benda kerja yang telah diproses dengan Honing Machine
MAX 20 ~m
Spindle Reciprocating Speed POWER
!---------------+----------------+----··-For Hydraulic Pump
S.SKW><2
Honing diklasifikasikan sebagai proses industri yang menggunakan kikir. Sebagaimana
For Spindle Rotation
3. 7 KWxl
proses yang menggunakan mesin kikir, material
For Lubricant Pump
dibuang dari benda kerja menggunakan serat kasar. Pada kasus honing, serat disatukan dengan perekat untuk membentuk batu pengikir { pengger1nda ). Umumnya, serat kikir bentuknya tidak rata dan diametemya 10-50 miktometer. Serat yang lebih kecil menghasilkan permukaan benda kerja yang
Magnet Separator
O.QZSKW
Coolant Pump (For Cutting)
0. 18KWx2
iebih haius.
Inverter Motor
0.1KW
For Fan Motor
0.07KW
Coolant Pump (For Pump
0.25KW
·o.zsKW O.lKW
Index Table
1.5 KW, 0.2 KW, 0. 1 KW
Oil Cooler From the Center of the Spindle to the Column
@mm
From the Spindle Joint End to. Work Reference PI ane
Grindstone t'xpansron Sysrem
47&-926mm Hydraulic (Hi.!Jh & Low D~u_ble Expand)
Dimensionl.ng Method
Time!. Plug 3790mmx3405mm
Setting Dime_nsion_.
About 3560 mm Main Body Total Weisht
About 4.5 ton
Operation Oil Tank Capacity
Gambar 4 Bahan Supera/JI'tlssive dan hone head untuk
cylinder
Batu pengikir mirip dengan penggiling delam banyak hal, namun batu pengikir biasanya mudah terbakar sehingga dapat menyesuaikan diri dengan bentuk benda ketja yang -digunakan. Untuk menetralkan kemudahannya terbakar, batu pengikir harus diberi wax atau sulfur untuk bertahan, wax
umumnya dipilih k.arena .alasan lingkungan, Bahan keras apapun dapat digunakan untuk pengikir~ tetapi yang umumnya digunakan adalah corundum, silicon carbide, CBN, atau berlian. Pemilihan bahan pengikir biasanya
membuat batu
Sebanyak
4iOL
64
alamat
PLC
digunakan
sebagai inpumn yaktri alamal X020 hingga XOSF dan sebanyak 80 alamat digunakan sebagai output yakni alamat Y060 hingga YOAF. Selain itu terdapat 32 lagi alamat memori PLC yang terpakai yakni XOOO hingga XOOF yang digunakan sebagai input high speed counter unit dan YOOO hingga YOOF yang digumikan sebagai outputnya.
masih kasar sebagai proses awal. Silinder yang sudah melewati proses kasar akan memasuki proses finishing dengan spindle kedua di sebelah kiri, spindle ini memiliki ketelitian yang lebih tinggi untuk menciptakan ulir sehingga silinder yang ia proses harus lebih halus. Bagian belakang dari mesin ini seperti yang terlihat terdiri dari motor motor dan unit hidroH k yang menjadi penggerak mesin .
I
ol 8
I
-
l
1~
•
Gambar 5 Pengalamatan Input Output PLC
(a)
(b)
Gambat 8 Gam bat Part Mesirt Bagian Belakang
Di atas merupakan tampak belakang mesin, adapun bagian - bagian yang tampak pada gambar di atas dapat dijelaskan sebagai berikut: I. Limit Switchfor spindle home position
Gambar 6 Tampak Depan Honing Machine
Gambar 9 Limit Switch Limit Switch adalah sensor peraba yang bersifat mekanis dan mendeteksi sesuatu seteiah
terjadi kontak fisik. Penggunaan sensor in:i biasanya digunakan untuk tnetnbatasi gernkan maksitimtn sebuah niekanik. Contohilya pada penggerak Iengan di mana limit switch akan aktif dan memberikan masukan pada CPU untuk menghentikan gerak motor di saat lengan sudah ditarik maksimum. ·· Limit switch pada mesin ini berfungsi untuk mendeteksi keberadaan spindle pada jarak tertentu dan membatasi gerakan spindle pada posisi tertentu. Pada kasus ini limit switch menjaga agar spindle tidak bergerak metebihi hom€ position.
Gambar 7 Tampak Belakang Honing Machine
Yang ditampi1kan di kedua gambat di atas adalah tampak depan dan tampak belakang honing machine. Bagian depan dari mesin terdiri dari meja kerja yang memiliki dua macam spindle. Masing . masing spindle mern1liki fungsi yang berbeda, spindle kanan digunakan dalam proses kasar ( Rough ), spindle ini menghaluskan silinder yang
2. Spindle Rotation Motor Mot{)!" pengatur rotasi spindle terdiri dari landasan, bearing housing, bearing, rotation shaft, stator, ring, dan rotor. Bearing housing diterapkan pada Jandasan. Bearing diletakkan di dalam bearing 4
'using. Rotation shaft dipasang agar berotasi di Jam bearing, Stator diletakkan di sekeliling :aring housing, Bushing dikopel dengan rotation aft. Rotor dikopel dengan bushing untuk berputar elalui interaksi -dengan stat-or.
Oambar 12 5. Coolant Pump Gambar i 0 Motor Pengatur Rotasi Spindel
3.
Pressure Switch
Gambar ll Pressure Switch
Pressure switch merasakan swHu ,erubahan di tekanan dan bereaksi terhadap erubahan tersebut dengan secara berurutan
Gambar 13 Konstruksi Coolant Pump Pompa pendingin; terutama dalam penggunaannya di mesin pembakaran internal, memasukkan poros pompa yang membawa substansial impeller dengan asupan titik henti aksial dan radial, dan casing disediakan dengan setidaknya
rrenghubungkan -dan nrremutuskan koneksi elektrik. )ressure switch digunakan dalam berbagai aplikasi li mana diingink:an untuk menyalakan dan rlemati.kan piranti pada tekanan yang tel-ah litentukan.
satu rol bantalan yang mendukung poros pompa.
4, Spindle Ch£mging Jtncoder
6. Dli Levei Gauge
Bagian ini berfungsi untuk mengetahui ·~~eRat:ll11 rot~i m_Q~Qr k~til_<_a_ ~~
t_erjadi
RrQ~e~
>roduksi. Spindle changing encoder terlihat ne1nbosankan dalam kotak. Dua lingkaran keputihmtihan adalah potongan piexigiass yang jika iiputar dapat terlihat di dalamnya beberapa LED, ipindel aluminium memantulkan infrared dengan )aik, dan potongan bagian berwarna hitam nenyerap infrared berlaku sebagai gangguan.
Pengukur tinggi minyak memiliki struktur yang sederhana sehingga dapat dengan mudah dipasang, ketidakterhuoungan pegangan dati batang 5
-
. secara tidak sengaja dapat dicegah, kontak yang · baik antara karet pak dan dinding dalam dari pipa masukan alat dapat dijamin, dan pengaturan kekedapan terhadap air yang baik dapat dipastikan untuk mencegah air masuk ke tangki minyak. Pengukur tinggi minyak terdiri dari batang yang memasukkan indikator tinggi minyak pada ujung bawah, pegangan disediakan di bagian paling atas batang, dan karet pak dipasang pada batang di sekitar pegangan, dan komponen - komponen ini dirakit kencang satu sama lain melalui gaya tekan yang diberikan oleh karet pak yang telah dikomptesi.
Silinder hidraulik mendapat daya mereka dan cairan hidrolik yang diberi tekanan, yang pada umumnya minyak. Silinder hidraulik terdiri dari suatu bare! silinder, di mana suatu torak disambungkan ke suatu batang torak maju-mundur. Barel itu dekat dengan masing-masing alas dan kepala si!inder di mana batang torak keluar dari silinder. Torak membagi bagian dalam silinder dalam dua bilik, bilik alas (cap end) dan rongga samping batang torak (rod end). Tekanan hldraulik mempengaruhi torak itu untuk lakukan kerja dan gerakan liruer. 3.
!
Honing Head
.........
Gambar 15 Gambar Part Mesin Bagian Depan Gambar 18 Konstruksi Honing Head
Di atas merupakan tampak depan ntesin, adapu-n bllgia:n - bagian yang tampak pada ga.mbiU' di atas dapat dijelaskan sebagai berikut: I. Shank S/lanlt aaa1ah batang besi yMg menghubungkan piston dengan bagian crankshaft
Honing head adalah suatu piston multi = langkah yang dipasang pada pengaturan dorongtarik. Honing head dibangun dengan setidaknya dua -bagian pengasah sehingga dua bor koaksial dapat mengasah secara bersamaan. Sebuah perangkat pneumatik termasuk nose! terhubung dalam rangkaian berfungsi untuk mendeteksi ketika salah satu anggota pengasah mendeteksi lubang yang sesuai tirittik diasah.
yang bergerak.
IV 4.1 (a)
I
(b)
Gambar i6 Gambar bagian shank (a) Konstruksi shank; (b) Konstrtiksi crankshaft
2 3
2. Cylinder for Clamp
4
Gambar I 7 Konstruksi cylinder
6
PEN1JTUP KESIMPULAN Honing machine merupakan sebuah mesin yang dibuat untuk meningkatkan efisisensi benda ketja dengan membuat ulir pada permukaan benda ketja.
Pada proses pengontrolan honing machine
PT
Kubota Indonesia digunakan limit switclt, pressure switch dan spindle changing encoder sebagai sensor. Pada proses pengontrolan honing machine PT Kubota Indonesia digunakan motor AC tiga fasa dan sistem hidrolik sebagai aktuator karena memiliki tenaga yang besar, kokoh dan mudah pengontrol annya. Proses pengontrolan honing machine PT Kubota Indonesia menggunakan PLC MITSUBISHI karena penggunaannya relatiflebih mudah.
\
·5
4.2
2
Penggunaan honing machine telah mampu meningkatkan efisiensi produksi yang meliputi penghematan biaya, dan waktu serta mengurangi reject produksi.
Saran Perlu adanya pemahaman yang mendasar baik teori maupun praktek dalam melakukan perawatan dan perbaikan honing machine, hal ini dimaksudkan untuk mempermudah pelaGakan kesalahan atau kerusakan yang ada. Pada proses maintenance dan improvement honing machine harus berimbang antara perangkat keras dan perangkat lunak.
DAFTAR PUSTAKA (1]
[2]
[3]
[4] [5]
Setiawan, Iwan. Programmable Logic ControJkr ( PLC ) dan Tekmk Perancangan Slstem Kontrol, Andi Offset: Yogyakarta, 2005. Hartanti. Endang Dwi, Laporan Ketja Praktek di PT. Kubota Indonesia, Jurusan Teknik Elektro Universitas Diponegoro: Semarang, 2006. Ogata; Katsuhiko. "Teknik Kontrol OtGmatik jilld l ", 1994-. Edangga-: Jakart-a. ------, hJ1p://vvww.w ikipedia.onz
Ika Dzikrul Karimah (L2F 005 541) Dilahirkan di Semarang, 21 Oktober 1987. Menempuh pendidikan dasar di SDN Krapyak05 tutus Utt'fu-n 1999 t11ifi ·me1iifJjUlRan Re SMP Nege·rl 30 Semarang sampai tahun 2002 kemudian dilanjutkan lagi d.i SMUN 3 Semarang lulus tahun 2005. Dari tahun 2005 sarripai saat irti rnasih rnertyelesaikari studi Strata-l di Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Unlverslt
.. ------., http: //ww w. freepatentson line.com/779 5089 .htn_ll
{6]
------, httQ;//ww w.freepatentsonline.com/28 !9566
PJ [8]
[9]
http:/hv ww. freepatentson line.com/3404490 .html ------, http://www. t!·ee patentson line.com/_36 32220 .html ------, h.li.R: //w ww. free patentsonl i ne.com/62 00089
NIP. 132 125 670
j1JJlll
7
