TUGAS AKHIR APLIKASI HMI PADA MESIN PEMILAH BENDA OTOMATIS

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

TUGAS AKHIR APLIKASI HMI PADA MESIN PEMILAH BENDA OTOMATIS Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat Memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Program Studi Teknik Elektro Jurusan Teknik Elektro Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma

Disusun oleh : YOHANES BABTISTA SAVIO SURYA AMANDA NIM : 145114055

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA 2017


FINAL PROJECT HMI APPLICATION FOR SORTING MATERIAL AUTOMATIC In a partial fulfilment of the requirements For the degree of Sarjana Teknik Department of Electrical Engineering Faculty of Science and Technology, Sanata Dharma University

YOHANES BABTISTA SAVIO SURYA AMANDA NIM :145114055

DEPARTMENT OF ELECTRICAL ENGINEERING FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY SANATA DHARMA UNIVERSITY YOGYAKARTA 2017

ii


iii


iv


HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDUP

MOTTO : BERJALANLAH KEDEPAN, MENATAPLAH KEDEPAN, MASA DEPANMU MENANTI....

Skripsi ini kupersembahkan untuk….. Yesus Kristus Juru Slamat & Pembimbingku yang Setia Bapak, Ibu ,Mbakku, dan Masku Si Kecil MAHESWARI Buat Mbah Kung dan Mbah TI tercinta Sahabat dan Teman-teman Seperjuangan

v


vi


vii


INTISARI Penelitian ini akan menggunakan HMI (Human Machine Interface) untuk mempermudah pengoperasian sebuah alat. HMI akan membantu monitoring sistem pemilah benda, memudahkan pengoperasian, pengambilan data, dan security system. Adanya monitoring kerusakan sistem akan membantu operator untuk menemukan letak kerusakan sistem dengan lebih cepat. Pada monitoring terdapat indikator – indikator berupa lampu diantaranya indikator jenis benda, indikator jumlah benda yang terilah, indikator posisi benda. Selain indikator, HMI juga mempunyai fasilitas security system. Login adalah security system yang digunakan. Login akan mengamankan alat dari hal yang tidak diinginkan. HMI juga membantu pengambilan data base dari PLC ke PC. Data yang diambil adalah jumlah benda yang sudah dipilah. Data yang diambil disimpan pada DM PLC dan dipindah ke Microsoft Excel. Komunikasi HMI dengan PC menggunakan kabel RS 232. Hasil akhir dari monitoring adalah setiap informasi yang didapat pada mesin akan ditampilkan oleh HMI. Hasil data base jumlah benda pada Microsoft Excel sesuai dengan jumlah benda pada HMI.

Kata kunci : HMI, efisiensi, mempermudah, monitoring, login, tampilan jumlah.

viii


ABSTRACT This research will use HMI to ease the operation of a device. HMI will help monitoring material, sorter system, easier to operate, data taking, and security system. The malfunction system monitoring will help operator to locate malfunction system faster. In the monitoring, there are some indicators lamps such as indicator of materials type, indicator number of sorter materials, and indicator of materials position. HMI also have security system, namely login. Login will secure the device from adverse event. HMI also help take data base from PLC to PC. The data taken is the number of objects that are already sorted. The data is taken is stored on DM PLC and moved into Microsoft Excel. Communication HMI with a PC using the RS 232 cable. The final results of the monitoring are any information obtained on the machine will be shown by the HMI. The results of the data base the number of objects in Microsoft Excel according to the number of objects in the HMI.

Keywords: HMI, efficiency, facilitate, monitor, log, display the number.

ix


KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus atas segala rahmatNya. Berkat Kasih dan KaruniaNya selama menjalani proses pembuatan tugas akhir ini, penulis dapat menyelesaikan tugas akhir dengan judul “Aplikasi HMI pada Mesin Pemilah Benda Otomatis”. Tugas akhir ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik (S.T) bagi mahasiswa program S-1 Jurusan Teknik Elektro Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Selama proses penyusunan proposal ini, penulis banyak mendapat bantuan dan dukungan dari berbagai pihak, untuk itu penulis mengucapkan terimakasih kepada: 1.

Bapak Petrus Setyo Prabowo, S.T., M.T., selaku Ketua Program Studi Teknik Elektro Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

2.

Bapak Ir.Tjendro,M.Kom. selaku Dosen Pembimbing tugas akhir yang telah banyak meluangkan waktu untuk memberikan bimbingan.

3.

Ibu Ir. Prima Ari Setyani,M.T., Ibu Bernadeta Wuri Harini, M.T., Bapak Martanto, M.T., Bapak Djoko Untoro, S.Si., M.T., yang telah memberikan saran dan kritik dalam menyelesaikan penulisan tugas akhir.

4.

Seluruh dosen Teknik Elektro yang telah memberikan ilmu yang bermanfaat kepada penulis selama kuliah.

5.

Bapak, ibu, mbakku, dan masku yang telah memberikan perhatian dan dukungan.

6.

Keluargaku tercinta Mbah Ti dan Mbah Kung yang selalu mendoakan dan terus memberikan semangat dalam mengerjakan.

7.

Seluruh teman-teman prodi Teknik Elektro dan eksMekatronika Sanata Dharama 2014 atas kerjasama dan kebersamaannya selama menjalani studi.

8.

Kawan-kawan penggembira dan penyemangat kos 21 yang memberikan dukungan.

9.

Semua pihak yang tidak bisa penulis sebutkan satu per satu atas bantuan, bimbingan, kritik dan saran.

x


xi


DAFTAR ISI Halaman Sampul(Bahasa Indonesia) .........................................................................

i

Halaman Sampul(Bahasa Inggris) .............................................................................

ii

Lembar Persetujuan ...................................................................................................

iii

Lembar Pengesahan ...................................................................................................

iv

Halaman Persembahan ..............................................................................................

v

Lembar Pernyataan Keaslian Karya ..........................................................................

vi

Lembar Pernyataan Persetujuan Publikasi Karya Ilmiah ..........................................

vii

Intisari ........................................................................................................................

viii

Abstract ......................................................................................................................

ix

Kata Pengantar ...........................................................................................................

x

Daftar Isi ....................................................................................................................

xii

Daftar Gambar ...........................................................................................................

xv

Daftar Tabel ...............................................................................................................

xviii

Daftar Lampiran .......................................................................................................

xix

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang .........................................................................................

1

1.2 Tujuan dan Manfaat ................................................................................

2

1.3 Batasan Masalah .....................................................................................

3

1.4 Metodologi Penelitian .............................................................................

3

BAB II DASAR TEORI 2.1 Programmable Logic Controller (PLC) ..................................................

5

2.1.1 Perangkat Keras PLC......................................................................

8

2.1.2 Arsitektur Internal...........................................................................

9

2.1.3 Central Processing Unit (CPU) .....................................................

10

2.1.4 Instruksi Dasar PLC........................................................................

10

2.2 Human Machine Interface (HMI) ............................................................

17

2.2.1 Progammable Terminal PLC NT-30 ..............................................

17

2.2.1a Karakter (text) ......................................................................

19

2.2.1b Karakter (character string memory table) ...........................

19

xii


2.2.1c Angka (numeral memory table) ...........................................

19

2.2.1d Lampu ..................................................................................

19

2.2.1e Touch Switches ....................................................................

19

2.2.1f Graphs ..................................................................................

19

2.3 RS 232 .....................................................................................................

19

2.4 USB (UNIVERSAL SERIAL BUS) ...........................................................

20

2.4.1 Tipe Konektor USB ........................................................................

21

2.5 Konverter USB ........................................................................................

23

BAB III RANCANGAN PENELITIAN 3.1 Prototipe Mesin Pemilah Benda Berdasarkan Jenis Bahan .....................

24

3.1 Diagram Blok ..........................................................................................

25

3.1.1 Diagram Alir ...................................................................................

26

3.2 Perancangan HMI ....................................................................................

28

3.3 Perancangan Wiring pada PLC ................................................................

36

3.4 Melakukan Pemrograman PLC OMRON CP1E .....................................

37

3.5 Status Proses ............................................................................................

39

3.6 Perancangan Bentuk Material ..................................................................

40

3.7 Desain Tempat HMI ................................................................................

41

3.8 Perancangan DM PLC .............................................................................

43

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Bentuk Fisik Mesin Pemilah Benda ........................................................

43

4.2 Wiring ......................................................................................................

46

4.3 HMI ........................................................................................................

47

4.4 Pengujian Sistem ....................................................................................

54

4.4 Pengujian Sub Sistem ..............................................................................

57

4.4.1 Pengujian Scanner ..........................................................................

57

4.4.2 Pengujian Benda Kerja ...................................................................

60

4.6 Data Base ................................................................................................

61

4.7 Diagram Ladder ......................................................................................

66

xiii


BAB V KESIMPULAN 5.1 Kesimpulan ..............................................................................................

72

5.2 Saran ........................................................................................................

72

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................... .............

73

LAMPIRAN

xiv


DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 PLC compact OMRON CP1E .............................................................

6

Gambar 2.2 PLC modular OMRON........................................................................

6

Gambar 2.3 Komunikasi PC dengan PLC untuk pemrograman ..............................

7

Gambar 2.4 Kabel komunikasi PC dengan PLC .....................................................

7

Gambar 2.5 Sistem PLC ..........................................................................................

8

Gambar 2.6 Sinyal : (a) diskrit, (b) digital, (c) analog ............................................

9

Gambar 2.7 Arsitektur Internal PLC .......................................................................

9

Gambar 2.8 Simbol ladder diagram untuk LOAD (LD) .........................................

10

Gambar 2.9 Simbol ladder diagram untuk LOAD NOT ........................................

11

Gambar 2.10 Simbol ladder diagram untuk AND .....................................................

11

Gambar 2.11 Simbol ladder diagram untuk AND NOT ............................................

11

Gambar 2.12 Simbol ladder diagram untuk OR .......................................................

12

Gambar 2.13 Simbol ladder diagram untuk OR NOT...............................................

12

Gambar 2.14 Simbol ladder diagram untuk OUT .....................................................

12

Gambar 2.15 Simbol ladder diagram untuk OUT NOT ............................................

13

Gambar 2.16 Simbol ladder diagram untuk AND LOAD .........................................

13

Gambar 2.17 Simbol ladder diagram untuk OR LOAD ............................................

13

Gambar 2.18 Simbol ladder diagram untuk DIFU(013) dan DIFD(014) .................

14

Gambar 2.19 Simbol ladder diagram untuk Timer ...................................................

15

Gambar 2.20 Simbol ladder diagram untuk Counter................................................

15

Gambar 2.21 Simbol ladder diagram untuk Move (021) ..........................................

15

Gambar 2.22 Spesifikasi DM area .............................................................................

16

Gambar 2.23 Contoh tampilan pada PT NT30 ..........................................................

17

Gambar 2.24 Dots LCD HMI ....................................................................................

18

Gambar 2.25 Kabel Rs-232 .......................................................................................

20

Gambar 2.26 Konektor USB Tipe A Plug .................................................................

21

Gambar 2.27 Konektor USB Tipe A Receptable ......................................................

22

Gambar 2.28 Konektor USB tipe B plug ...................................................................

22

Gambar 2.29 Konektor USB tipe B receptable .........................................................

22

Gambar 2.30 Koneksi USB .......................................................................................

22

Gambar 2.31 Aten converterd ...................................................................................

23

xv


Gambar 3.1 Mesin pemilah benda ...........................................................................

24

Gambar 3.2 Diagram blok besar sistem...................................................................

25

Gambar 3.3 Diagram alir .........................................................................................

27

Gambar 3.4 Halaman awal software NT-Series Support Tool.................................

29

Gambar 3.5 PT Configuration .................................................................................

29

Gambar 3.6 Standart Screen ....................................................................................

30

Gambar 3.7 Tombol 3D dan Bit Lamp. ...................................................................

30

Gambar 3.8 Setting touch Switch .............................................................................

31

Gambar 3.9 Setting standard lamp ..........................................................................

31

Gambar 3.10 COM setting.......................................................................................

32

Gambar 3.11 Tampilan user / operator ......................................................................

33

Gambar 3.12 Home HMI ...........................................................................................

33

Gambar 3.13 Monitoring ...........................................................................................

34

Gambar 3.14 Jumlah benda .......................................................................................

34

Gambar 3.15 Error Sistem ........................................................................................

35

Gambar 3.16 Pengambilan data .................................................................................

35

Gambar 3.17 Wiring PLC CP1E................................................................................

37

Gambar 3.18 Tampilan new PLC ..............................................................................

38

Gambar 3.19 Device type setting ...............................................................................

38

Gambar 3.20 Tampilan program setelah setting ........................................................

39

Gambar 3.21 Compile program .................................................................................

39

Gambar 3.22 Flowchart sistem error ........................................................................

40

Gambar 3.23 3D silinder ...........................................................................................

41

Gambar 3.24 2D silinder ...........................................................................................

41

Gambar 3.25 Penempatan HMI 3D ...........................................................................

42

Gambar 3.26 Penempatan HMI 2D ...........................................................................

42

Gambar 4.1 Bentuk fisik mesin ................................................................................

45

Gambar 4.2 Wiring lama ...........................................................................................

46

Gambar 4.3 Perbaikan wiring ....................................................................................

47

Gambar 4.4 Home HMI .............................................................................................

49

Gambar 4.5 Login Supervisor / Operator ..................................................................

50

Gambar 4.6 Tampilan tombol pengoperasian supervisor .........................................

50

Gambar 4.7 Tampilan tombol pengoperasian operator.............................................

51

xvi


Gambar 4.8 Jumlah benda .........................................................................................

51

Gambar 4.9 Pengambilan data ...................................................................................

52

Gambar 4.10 Error system.........................................................................................

52

Gambar 4.11 Setting bit start HMI ............................................................................

53

Gambar 4.12 Program PLC tombol start ..................................................................

53

Gambar 4.13 Tampilan monitor saat mesin bekerja ..................................................

54

Gambar 4.14 Hasil jumlah benda .............................................................................

57

Gambar 4.15 Benda kerja berbentuk silinder ...........................................................

61

Gambar 4.16 DDX-manager .....................................................................................

62

Gambar 4.17 Menyimpan project .............................................................................

62

Gambar 4.18 Tampilan awal program .......................................................................

62

Gambar 4.19 Pemilihan PLC .....................................................................................

63

Gambar 4.20 Masukan add points .............................................................................

63

Gambar 4.21 Setting points .......................................................................................

64

Gambar 4.22 Pengambilan DDX-link ........................................................................

64

Gambar 4.23 Tampilan Ms.Excel .............................................................................

65

Gambar 4.24 Program tombol ..................................................................................

66

Gambar 4.25 Logika proses pemilah ........................................................................

67

Gambar 4.26 Ladder output ......................................................................................

68

Gambar 4.27 Counter kayu dan jumlah.....................................................................

68

Gambar 4.28a Counter logam,plastik,kaca,dan total ................................................

69

Gambar 4.28b Counter jumlah logam,plastik,kaca,dan total ...................................

69

Gambar 4.29a Ladder mengenolkan DM .................................................................

70

Gambar 4.29b Ladder mengenolkan DM .................................................................

70

Gambar 4.30 Ladder penyimpanan data DM ...........................................................

71

Gambar 4.31 Monitoring sensor benda kayu ............................................................

71

Gambar 4.32 Monitoring benda kayu .......................................................................

71

xvii


DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Tabel intruksi PLC ....................................................................................

16

Tabel 2.2 Pembagian karakter ...................................................................................

16

Tabel 2.3 Konversi PIN .............................................................................................

23

Tabel 3.1 Bagian HMI ...............................................................................................

32

Tabel 3.2 Input dan output PLC ................................................................................

36

Tabel 3.3 Bagian alat .................................................................................................

43

Tabel 3.4 Alamat penyimpanan pada DM .................................................................

43

Tabel 4.1 Bagian mesin .............................................................................................

44

Tabel 4.2 ID dan Password .......................................................................................

48

Tabel 4.3 User name class .........................................................................................

49

Tabel 4.4 Pengujian sistem ........................................................................................

55

Tabel 4.5 Percobaan sensor ......................................................................................

58

Tabel 4.6 Pengujian sensor ........................................................................................

60

Tabel 4.7 Data base ...................................................................................................

65

xviii


DAFTAR LAMPIRAN Halaman L1. Kegagalan download HMI ..................................................................................

L1

L2. Koneksi HMI dengan PC ...................................................................................

L3

L3. Data sheet HMI WEINTEK MT-8102Ie ............................................................

L4

L4 Pengoperasian awal HMI ....................................................................................

L5

L5. Membuat tombol HMI ........................................................................................

L6

L6. Membuat indikator lampu HMI ..........................................................................

L7

L7. Membuat display counter....................................................................................

L8

L8. Memindah screen HMI .......................................................................................

L9

L9. Membuat login HMI ...........................................................................................

L10

L10. Program PLC ....................................................................................................

L15

L11. Pengambilan data sistem ..................................................................................

L15

xix


BAB I PENDAHULUAN 1.1

Latar Belakang Semakin berkembangnya zaman di saat ini, maka semakin banyak juga kebutuhan

alat di perusahaan. Banyaknya kebutuhan alat di perusahaan terutama untuk memilah benda hasil dari suatu pengerjaan perusahaan. Banyaknya kebutuhan, kualitas produksi, keselamatan kerja, dan efisiensi kerja inilah yang menyebabkan pekerjaan manusia akan digantikan dengan mesin. Misalnya, proses produksi yang pada awalnya masih dilakukan secara manual seperti pada proses packing. Pada proses industri manual dikerjakan oleh tenaga manusia dan membutuhkan jumlah tenaga kerja yang tidak sedikit dan membuat waktu proses produksi menjadi lebih lama. Selain itu sering terjadi human error pada industri manual ini karena operator melakukan pekerjaan secara berulang-ulang. Untuk mengatasi masalah itu, perusahaan yang menginginkan proses produksi yang lebih efektif dan efisien melakukan perubahan pola produksi dengan mengaplikasikan sistem otomasi dalam produksi. [1] Dewasa ini banyak hal yang dilakukan dengan perkembangan teknologi. Seperti halnya alat pemilah benda akan membutuhkan alat yang bisa memilah produk – produk secara otomatis. Pemilahan benda juga bisa dilakukan dengan menggunakan alat bantu mesin yang bida dikontrol menggunakan sebuah alat. Banyak alat yang bisa digunakan untuk mengontrol sebuah alat. Sistem pemilahan bendah yang manual dengan menggunakan tangan akan diubah menjadi otomatis dengan penambahan kontroler berupa Programmable Logic Controller (PLC), sensor dan aktuator. Untuk mempermudah pengoperasian serta memberikan data pemilahan sampah sistem dilengkapi dengan Human Machine Interface (HMI). Dengan berkembangnya teknologi yang ada maka telah dibuat alat dengan nama “Prototipe Mesin Pemilah Benda Berdasarkan Jenis Bahan” oleh Antonio Prashad Priyanto mahasiswa Teknik Elektro Sanata Dharma (125114039)[12].

Alat ini sudah berjalan

dengan semestinya, tetapi masih ada beberapa kekurangan terlebih untuk sistem pemilahnya yaitu dengan adanya penghalang. Sistem pemilah sendiri masih ditemui beberapa kekurangan yaitu lambatnya benda untuk turun ke tempat pembuangan, seringnya bertubrukan dengan benda yang berada di belakang dan benda yang terhalang 1

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI 2

kadang masih belum bisa tepat sasaran dengan semestinya. Hal ini disebabkan benda yang digunakan berbentuk kubus. Kekurangan inilah yang akan diperbaiki dengan mengubah bentuk benda sebagai prototipe sampah. Alat ini juga dilengkapi dengan HMI sebagai interface antara alat dan orang yang akan menjalankan alat ini. HMI ini akan berfungsi sebagai pengganti tombol, monitoring proses, monitoring jumlah benda yang sudah dipilah dan masukan waktu berjalannya sistem. Penggunaan HMI akan lebih mempermudah operator dalam menjalankan alat. Penggunaan HMI sebagai pengganti tombol bertujuan untuk mengurangi resiko terjadinya konsleting listrik yang sering terjadi pada tombol – tombol hardware atau panel hardware. Monitoring proses akan membantu operator untuk mengetahui sampai di mana proses bekerja dan apabila terjadi kerusakan bisa diketahui posisi kerusakan. Monitoring jumlah benda akan membantu operator mengetahui jumlah benda yang sudah terpilah pada saat itu dan membantu user untuk mengambil data melalui data base. HMI juga akan membantu keamanan dalam pengoperasian alat karena akan difasilitasi dengan adanya login. Login berfungsi sebagai pengaman sehingga alat tidak bisa dijalankan sembarangan. Selain penambahan HMI perbaharuan dari sistem yang sudah ada adalah dengan menggunakan benda berbentuk silinder, karena benda berbentuk silinder akan mudah untuk berputar karena adanya gesekan antara benda dan penghalan serta bantuan conveyor untuk pergeseran menuju ke tempat pemilah.

1.2.

Tujuan dan Manfaat Penelitian Tujuan dari penelitian ini adalah mengembangkan sistem pemilah sampah otomatis

yang dikendalikan dengan PLC yang dilengkapi dengan HMI sehingga sistem mempunyai kinerja yang lebih baik, serta adanya pemilah yang mempermudah pengelompokan benda. Manfaat dari penelitian ini adalah : a. Sebagai alat pemilah benda yang bisa meringankan kerja pemilahan benda secara manual. b. Terbantunya operator dalam menggunakan dan mengoperasikan alat ini, serta bisa memantau mesin dengan lebih mudah dari segi maintenance maupun monitoring. c. Dengan adanya pemilah dengan sistem yang baik maka akan mempermudah pemilahan benda.

1.3.

Batasan Masalah


Agar Tugas Akhir ini bisa mengarah pada tujuan dan untuk menghindari kompleksnya permasalahan yang muncul, maka diperlukan adanya batasan-batasan masalah yang sesuai dengan judul dari tugas akhir ini. Adapun batasan masalah adalah: 1.

Memperbarui benda kerja menjadi silinder

2.

Menggunakan PLC OMRON SYSMAC CP1E 12 input dan 8 output sebagai pengendali kerja sistem.

3.

Menggunakan HMI sebagai monitoring posisi keberadaan benda, monitoring jumlah sampah yang sudah dipilah, pemisah antara user dan operator, dan pengambilan data..

4.

1.4.

Komunikasi PLC ke HMI menggunakan kabel RS232.

Metodologi Penelitian Berdasar pada tujuan yang akan dicapai metode-metode yang digunakan dalam

penyusunan tugas akhir ini adalah: 1.

Studi literatur, yaitu mempelajari dan membaca tentang sensor, aktuator, motor, PLC dan HMI yang akan diinstal dan sudah ada pada mesin pemilah benda berdasarkan jenis.

2.

Menguji dan melihat kembali alat yang sudah ada pada lantai 4 lab. Teknik Elektro Universitas Sanata Dharma.

3.

Modifikasi, yaitu merancang ulang bentuk benda kerja menjadi silinder.

4.

Pembuatan hardware, meliputi modifikasi bentuk benda menjadi silinder.

5.

Pembuatan software ulang. Tahap ini bertujuan untuk mensikronkan alat yang sudah ada dan perubahan – perubahan baru dengan alaur kerja alat pemilah sampah.

6.

Perancangan isi HMI. Tahap ini adalah tahap pembuatan isi dari HMI dengan menggunakan software HMI. Pembuatan isi HMI ini akan mengacu pada batasan – batasan maslah tentang isi dari HMI.

7.

Eksperimen, yaitu dengan langsung melakukan praktek maupun pengujian terhadap hasil pembuatan alat dalam pengerjaan tugas akhir ini.

8.

Proses pengambilan data. Pengambilan data dilakukan dengan cara mengamati sistem apakah sudah sesuai dengan proses yang inginkan dan mengambil data dari jumlah barang yang sudah diletakkan pada tempat atau wadahnya masing-masing.

9.

Analisis dan penyimpulan hasil percobaan.


Analisis dapat dilakukan dengan melihat proses berjalannya sistem setelah di upgrade dan sebelum di upgrade, apakah sudah sesuai dengan yang dirancang dan apakah meningkatkan kinerja sistem. Penyimpulan hasil percobaan, dapat diambil dengan membandingkan kinerja sistem setelah di upgrade dan sebelum di upgrade.


BAB II DASAR TEORI Bab ini menjelaskan tentang dasar teori dan penjelasan detil peralatan yang digunakan. Hal yang akan dibahas adalah Programmable Logic Controller (PLC), Human Machine Interface (HMI), software PLC dan HMI, kabel RS232, dan silinder benda kerja.

2.1.

Programmable Logic Controller (PLC) [4] PLC adalah sebuah bentuk khusus dari pengendali berbasis mikroprosesor yang

menggunakan memori program untuk menyimpan instruksi dan mengimplementasikan fungsi logika urutan proses, timing, counting, dan fungsi aritmatika. Pertama kali dikembangkan pada tahun 1969. Keuntungan utama penggunaan PLC ialah sistem kendali dapat

diubah-ubah sesuai

kebutuhan tanpa

harus mengubah komponen dasar

pengendalinya. Dikarenakan sangat fleksibel terhadap variasi sistem kendali maka menjadi hemat biaya. Kelebihan PLC yang lain ialah : 1. Tahan terhadap lingkungan kerja yang keras serta suhu, getaran, dan kebisingan yang dinamis. 2. Input / output sudah tersedia di unit PLC. 3. Bahasa program dan pemrograman mudah dipahami. Sekarang ini sistem PLC banyak digunakan karena memiliki beberapa keunggulan, antara lain: 1. Kokoh dan dirancang untuk tahan terhadap getaran, suhu, kelembaban, dan kebisingan. 2. Antarmuka untuk input dan output telah tersedia secara built-in di dalamnya. 3. Mudah diprogram dan menggunakan sebuah bahasa pemprograman yang mudah dipahami, yang sebagian besar berkaitan dengan operasi-operasi logika dan penyambungan. 4. Relatif mudah untuk dipelajari. 5. Standarisasi sistem kontrol lebih mudah diterapkan. 6. Mudah dalam hal maintenance. Dari ukuran dan kemampuannya, PLC dapat dibagi menjadi jenis-jenis berikut [5]:

5


1. Tipe Compact Gambar 2.1 merupakan contoh PLC compact .Ciri-ciri PLC tipe compact adalah: 1. Seluruh komponen (power supply, CPU, modul input-output, mudul komunikasi) menjadi satu. 2. Umumnya berukuran kecil (compact). 3. Mempunyai jumlah input/output relatif sedikit dan tidak dapat diekspan, 4. Tidak dapat di tambah modul-modul kusus.

Gambar 2.1. PLC compact OMRON CP1E.

2. Tipe Modular Gambar 2.1 merupakan contoh PLC modular. Ciri-ciri PLC tipe modular [5]: 1. Komponen-komponennya terpisah ke dalam modul-modul. 2. Berukuran besar. 3. Memungkinkan untuk ekspansi jumlah input/output (sehingga jumlah lebih banyak) 4. Memungkinkan penambahan modul-modul khusus.

Gambar 2.2. PLC modular OMRON.


Untuk memprogram suatu PLC, hal pertama yang harus dilakukan adalah program ditulis di PC dengan menggunakan program khusus PLC, setelah itu program yang sudah selesai dibuat di download ke PLC dengan menggunakan kabel serial yang merupakan sarana komunikasi antara PC dengan PLC seperti pada gambar 2.4. Setelah itu PLC yang sudah diprogram dapat bekerja sebagai pengontrol yang independent.[5]

Gambar 2.3. Komunikasi PC dengan PLC untuk pemrograman.

Gambar 2.4. Kabel komunikasi PC dengan PLC.

Cara kerja dari suatu PLC adalah dengan cara memeriksa input sinyal dari suatu proses dan melakukan suatu fungsi logika terhadap sinyal yang masuk, mengeluarkan sinyal output untuk mengontrol mesin atau suatu proses. Interface standar yang terdapat pada PLC memungkinkan PLC untuk dihubungkan secara langsung dengan suatu sensor tanpa membutuhkan suatu rangkaian perantara. Di samping itu penggunaan PLC memungkinkan untuk mengubah suatu sistem kontrol tanpa harus terlebih dahulu mengubah instalasi yang sudah ada sebelumnya. Jika ingin mengubah jalannya proses, maka yang harus diubah hanyalah program yang ada dalam memori PLC saja tanpa harus mengubah hardware yang telah digunakan. Penggunaan PLC akan memudahkan pemakai dalam melakukan instalasi sekaligus dapat


mempersingkat waktu untuk mengubah jalanya proses kontrol. PLC dapat bekerja pada lingkungan industri dengan kondisi yang cukup berat, seperti temperatur yang tinggi dan bekerja selama 10-12 jam sehari non stop[6].

2.1.1. Perangkat Keras PLC

Gambar 2.5. Sistem PLC. [4].

Biasanya sistem PLC memiliki komponen fungsional Central Processing Unit (CPU), memori, unit catu daya / power supply unit, bagian input / output antarmuka, komunikasi antarmuka dan perangkat pemrograman seperti pada gambar 2.5. Sebuah PLC terdiri dari : 1. Unit prosesor atau CPU adalah unit yang mengandung mikroprosesor untuk menafsirkan sinyal input dan melakukan tindakan kontrol,sesuai dengan program yang tersimpan dalam memori, serta mengkomunikasikan sinyal tindakan untuk output. 2. Unit catu daya / power supply yang dibutuhkan untuk mengubah listrik AC ke DC (5 V) yang diperlukan untuk prosesor. 3. Perangkat pemrograman /

programming devices

yang digunakan untuk

memasukkan program ke memori prosesor. Program yang akan dimasukkan terlebih dahulu dibuat menggunakan perangkat lunak / software, dan kemudian dipindahkan ke unit memori PLC. 4. Unit memori / memory unit adalah tempat menyimpan program. Program tersebut digunakan untuk melakukan kontrol yang akan dilakukan oleh mikroprosesor.


5. Input and output berfungsi mengkomunikasikan informasi dari luar. Perangkat input and output memberikan sinyal diskrit maupun digital. Perangkat digital dapat dianggap perangkat dasarnya diskrit yang memberikan urutan on-off sinyal (gambar 2.6). Perangkat analog memberikan sinyal yang ukurannya

sebanding dengan

ukuran variabel yang sedang dipantau. Sebagai contoh, sensor suhu dapat memberikan tegangan sebanding dengan temperatur.

Gambar 2.6. Sinyal : (a) diskrit, (b) digital, (c) analog. [4].

2.1.2. Arsitektur Internal Gambar 2.7 menunjukkan arsitektur internal dasar sebuah PLC. Arsitektur internal itu terdiri dari CPU yang berisi sistem mikroprosesor, memori, dan sirkuit input / output. Operasi proses di dalam CPU dilengkapi clock dengan kisaran frekuensi 1 MHz sampai dengan 8 MHz. Besarnya frekuensi clock menentukan kemampuan kecepatan operasi sebuah PLC. Sinyal informasi yang diolah di dalam PLC berbentuk sinyal digital. Jalur internal yang berfungsi untuk mengalirkan informasi digital ini disebut bus. Dalam arti fisik, bus adalah sejumlah konduktor yang mengalirkan sinyal elektrik ke beberapa elemen di dalam arsitektur internal PLC.

Gambar 2.7. Arsitektur Internal PLC. [4].


2.1.3. Central Processing Unit (CPU) Struktur internal yang terdapat pada CPU tergantung dari jenis mikroprosesor yang terpasang di dalamnya. Umumnya terdapat : a.

Arithmetic and Logic Unit (ALU) yang bertugas melakukan manipulasi data dan menghasilkan data operasi penjumlahan dan perkalian, serta operasi logika AND, OR, NOT, dan EXCLUSIVE OR.

b. Memori, disebut juga dengan register yang terletak di dalam mikroprosesor dan digunakan untuk menyimpan informasi atau data yang akan digunakan dalam pelaksanaan program. Unit pengendali, berfungsi untuk mengendalikan waktu operasi.

2.1.4. Instruksi Dasar PLC Semua instruksi (perintah program) yang ada dibawah merupakan instruksi paling dasar pada PLC Omron sysmac C-series. Menurut aturan pemrograman, setiap akhir program harus ada instruksi dasar END yang oleh PLC dianggap sebagai batas akhir dari program. Instruksi ini tidak ditampilkan pada tombol operasional programming console, akan tetapi berupa sebuah fungsi yaitu FUN (01). Jadi jika kita mengetik FUN (01) pada programming console, maka pada layar programming console akan tampil END (01) .

1. LOAD Mempunyai simbol bahasa pemrograman LD. Instruksi ini dibutuhkan jika urutan kerja (sequence) pada suatu sistem kontrol hanya membutuhkan satu kondisi logic saja dan sudah dituntut untuk mengeluarkan satu output. Logikanya seperti contact NO relay. Simbol ladder diagram ditunjukkan pada Gambar 2.8.

Gambar 2.8. Simbol ladder diagram untuk LOAD (LD).

2. LOAD NOT Mempunyai simbol bahasa pemrograman LD NOT. Instruksi ini dibutuhkan jika urutan kerja (sequence) pada suatu sistem kontrol hanya membutuhkan satu kondisi logic


saja dan sudah dituntut untuk mengeluarkan satu output. Logikanya seperti contact NC relay. Simbol Ladder diagram ditunjukkan pada Gambar 2.9.

Gambar 2.9. Simbol ladder diagram untuk LOAD NOT.

3. AND Mempunyai simbol bahasa pemrograman AND. Instruksi ini dibutuhkan jika urutan kerja (sequence) pada suatu sistem kontrol membutuhkan lebih dari satu kondisi logic yang harus terpenuhi semuanya untuk mengeluarkan satu output. Logikanya seperti contact NO relay. Simbol ladder diagram ditunjukkan pada Gambar 2.10.

Gambar 2.10. Simbol ladder diagram untuk AND.

4. AND NOT Mempunyai simbol bahasa pemrograman AND NOT. Instruksi ini dibutuhkan jika urutan kerja (sequence) pada suatu sistem kontrol membutuhkan lebih dari satu kondisi logic yang harus terpenuhi semuanya untuk mengeluarkan satu output. Logikanya seperti contact NC relay. Simbol ladder diagram ditunjukkan pada Gambar 2.11.

Gambar 2.11. Simbol ladder diagram untuk AND NOT.

5. OR Mempunyai simbol bahasa pemrograman OR. Instruksi ini dibutuhkan jika urutan kerja (sequence) pada suatu sistem kontrol hanya membutuhkan salah satu saja dari beberapa kondisi logika untuk mengeluarkan satu output. Logikanya seperti contact NO relay. Simbol Ladder diagram ditunjukkan pada Gambar 2.12.


Gambar 2.12. Simbol ladder diagram untuk OR.

6. OR NOT Mempunyai simbol bahasa pemrograman OR NOT. Instruksi ini dibutuhkan jika urutan kerja (sequence) pada suatu sistem kontrol hanya membutuhkan salah satu saja dari beberapa kondisi logika untuk mengeluarkan satu output. Logikanya seperti contact NC relay. Simbol Ladder diagram ditunjukkan pada Gambar 2.13.

Gambar 2.13. Simbol ladder diagram untuk OR NOT.

7. OUT Mempunyai simbol bahasa pemrograman OUT. Instruksi ini berfungsi untuk mengeluarkan output jika semua kondisi logika ladder diagram sudah terpenuhi. Logikanya seperti contact NO relay. Simbol Ladder diagram ditunjukkan pada Gambar 2.14.

Gambar 2.14. Simbol ladder diagram untuk OUT.

8. OUT NOT Mempunyai simbol bahasa pemrograman OUT NOT. Instruksi ini berfungsi untuk mengeluarkan output jika semua kondisi logika ladder diagram sudah terpenuhi.


Logikanya seperti contact NC relay. Simbol Ladder diagram ditunjukkan pada Gambar 2.15.

Gambar 2.15. Simbol ladder diagram untuk OUT NOT. 9. Set dan Reset Intstruksi SET adalah seperti intruksi OUT, akan tetepi intruksi SET, bit yang menjadi operandnya akan bersifat latching (mempertahankan kondisinya). Artinya bitnya akan tetap dalam kondisi on walaupun kondisi inputnya sudah kondisi off. Untuk mengembalikannya ke kondisi off harus digunakan intruksi Reset. Intruksi ini hanya berlaku

untuk

sytemac

C

serise

tipe

baru

seperti

CQM1,C200H,

C200HS,

C200HX/HE/HG/,CV-Serise.

10. AND LOAD Mempunyai simbol bahasa pemrograman AND LD. Untuk kondisi logika ladder diagram yang khusus seperti pada Gambar 2.16 dibawah ini.

Gambar 2.16. Simbol ladder diagram untuk AND LOAD.

11. OR LOAD Mempunyai simbol bahasa pemrograman OR LD. Untuk kondisi logika ladder diagram yang khusus seperti pada Gambar 2.17.

Gambar 2.17. Simbol ladder diagram untuk OR LOAD.


12. Differentiate Up dan Differentiate Down Mempunyai simbol bahasa pemrograman DIFU (13) untuk Instruksi Differentiate Up dan DIFD (14) untuk Instruksi Differentiate Down. Differentiate up dan Differentiate Down berfungsi untuk mengubah kondisi logika operan dari Off menjadi On selama 1 scan time. 1 scan time adalah jumlah waktu yang dibutuhkan oleh PLC untuk menjalankan program dimulai sari alamat program 00000 sampai instruksi END (01). DIFU (13) sifatnya mendeteksi transisi naik dari input dan DIFD (14) mendeteksi transisi turun dari input. Simbol Ladder diagram ditunjukkan pada Gambar 2.18.

Gambar 2.18. Simbol ladder diagram untuk DIFU(013) dan DIFD(014).

13. Timer dan Counter Mempunyai simbol bahasa pemrograman TIM untuk instruksi Timer dan CNT untuk instruksi Counter. Timer atau Counter pada PLC berjumlah 512 buah yang bernomor TC 000 sampai dengan TC 511 tergantung tipe PLC nya. Jika suatu nomer sudah dipakai sebagai Timer atau Counter, maka nomer tersebut tidak boleh dipakai lagi sebagai Timer ataupun sebagai Counter. Jadi dalam satu program tidak boleh ada nomor Timer atau Counter yang sama. Nilai Time atau Counter pada PLC bersifat count down menghitung mundur dari nilai awal yang ditetapkan oleh program. Setelah hitungan mundur tersebut mencapai angka nol maka contact NO Timer atau Counter akan ON. Timer mempunyai batas antara 0000 sampai dengan 9999 dalam bentuk BCD dan dalam orde 100ms. Sedangkan Counter mempunyai orde angka BCD dan mempunyai batas antara 0000 sampai dengan 9999. Simbol ladder diagram untuk Timer ditunjukkan pada Gambar 2.19 sedangkan untuk Counter ditunjukkan pada Gambar 2.18.


Gambar 2.19. Simbol ladder diagram untuk Timer.

Gambar 2.20. Simbol ladder diagram untuk Counter.

14. Move Mempunyai simbol bahasa pemrograman MOV (21). Instruksi MOV (21) berfungsi untuk memindahkan data channel (16 bit data) dari alamat memori asal ke alamat memori tujuan atau untuk mengisi suatu alamat memori yang ditunjuk dengan data bilangan (hexadecimal atau BCD) [6] Simbol ladder diagram ditunjukkan pada Gambar 2.21. instruksi terdapat pada tabel 2.1.

Gambar 2.21. Simbol ladder diagram untuk Move (021).


Tabel 2.1. Tabel intruksi PLC [4]. Kode

Intruksi

Mnemonic

Fungsi

21

Move

(@)MOV

Mengkopy sebuah konstanta/ isi dari sebuah word ke word lain.

83

Movd

(@)MOVD

Mengkopy sebuah konstanta/ isi dari sebuah digit

56

Mull (@)MULL

Mengali sebuah konstanta/ isi dari sebuah word (32 bit)

55

Subl

(@)SUBL

Menambah sebuah konstanta/ isi dari sebuah word (32 bit)

-

PID control

PID(__1)2

Melakukan kontrol PID berdasar pada parameter tertentu

24

Binary

to (@)BCD

BCD

Mengubah data biner 4-digit ke data BCD 4-digit.

15. Data Memory (DM) Data memori berfungsi untuk menyimpan data-data program karena isi DM tidak akan hilang (reset) walaupun sumber tegangan PLC telah OFF. Ada beberapa macam data rmemori, diantaranya: a. DM read/write: DM ini dapat dihapus dan ditulis oleh program yang dibuat. Jadi sangat berguna untuk manipulasi data program. b. DM special I/O unit: DM ini berfungsi untuk menyimpan dan mengolah hasil dari special I/O unit, mengatur dan mendefinisikan sistem kerja spesial I/O unit. c. DM history Log: DM ini dapat menyimpan informasi-informasi penting pada saat PLC terjadi kegagalan sistem operasionalnya. d. DM Link Test Area: DM ini berfungsi untuk menyimpan informasi-informasi yang menunjukkan status dari sistem link PLC. e. DM setup: berfungsi untuk setup kondisi default (kondisi kerja saat PLC aktif).

Gambar 2.22. Spesifikasi DM area.


2.2.

Human Machine Interface (HMI) Human Machine Interface (HMI) adalah unit kontrol terpusat untuk fasilitas

manufaktur yang dilengkapi dengan penerima data, event logging, video feed, dan pemicu. HMI dapat digunakan untuk mengakses sistem setiap saat untuk berbagai tujuan, misalnya untuk menampilkan kesalahan mesin, menampilkan status proses, menampilkan jumlah produk, dan tempat dimana operator melakukan pengendalian mesin. Penggunaan HMI memiliki beberapa keuntungan, misalnya penggunaan kode warna sehingga memudahkan identifikasi, penggunaan ikon atau gambar sehingga mudah dikenali, dan layar yang dapat dirubah-rubah sehingga memungkinkan untuk pembuatan level akses masuk ke sistem. Pada sistem manufaktur HMI harus bekerja secara terintegrasi dengan Programmable Logic Controller (PLC). PLC akan mengambil informasi dari sensor, dan mengubahnya ke aljabar Boolean [4].

2.2.1. Programmable Terminal NT-30 Programmable terminal (PT) NT30 merupakan salah satu piranti yang dapat digunakan sebagai masukan ataupun keluaran dalam sistem pengendalian yang menggunakan PT [7]. PT berupa layar sentuh (Touch Screen). Tampilan dari PT dibuat dengan bantuan Software NT support Tool pada sebuah personal computer (PC). Pembuatan program tampilan pada PT disusun berdasar pengalamatan pada program yang terdapat pada CPU PLC. Komunikasi hubungan PT dengan sebuah CPU PLC, merupakan hubungan antarmuka menggunakan adapter RS – 232.

Gambar 2.23. Contoh tampilan pada PT NT30 [7].


PT dapat menampilkan elemen-elemen dengan banyak variasi seperti karakter, angka, lampu, touch switch dan graph pada layar. Gambar 2.23. menunjukkan contoh tampilan pada PT.

Gambar 2.24. Dots LCD HMI.

Ukuran pixel pada HMI NT30 terlihat pada gambar 2.24. Ukuran dihitung dari besar layar yaitu 320dot x 240 dot. HMI NT30C dapat menampilkan seluruh elemen layar seperti karakter dan grafis dalam delapan warna berbeda. NT30 tidak mampu menampilkan banyak warna dikarenakan keterbatasan fasilitas. Berikut ini adalah delapan warna dapat dipilih yaitu hitam, biru, merah, magenta, hijau, cyan, kuning, dan putih. Kombinasi dari dua warna ORed eksklusif berarti bahwa warna elemen layar sama dengan latar belakang. Pada kondisi ini layar akan ditampilkan dalam warna yang berbeda. Kuning misalnya eksklusif ORed dengan biru. Merah eksklusif ORed dengan cyan hijau, . cyan hijau eksklusif ORed dengan magenta biru, magenta biru eksklusif ORed dengan kuning putih, kuning putih eksklusif ORed dengan hitam. [11]

Tabel 2.2. Pembagian karakter


2.2.1a.

Karakter (text) Gambar dan karakter (text) dapat tertulis secara langsung

pada layar, maka tidak perlu tabel memori untuk menampilkannya. Karakter (text) biasanya digunakan sebagai keterangan untuk memudahkan pengguna. Pembagian kerakter terdapat pada tabel 2.2.

2.2.1b. Karakter (character string memory table) Karakter string disimpan di dalam tabel memori karakter string yang dapat ditampilkan. Tampilan karakter dapat diubah dengan mengubah data yang disimpan di dalam tabel memori karakter string.

2.2.1c. Angka (numeral memory table) Angka-angka disimpan di dalam tabel memori angka dan dapat ditampilkan. Tampilan angka dapat diganti dengan mengganti data yang disimpan di dalam tabel memori angka. Nilai hexadesimal juga dapat ditampilkan.

2.2.1d. Lampu Lampu dapat digunakan untuk indikator status pengoperasian. Tampilan Persegi, lingkaran dan segi banyak dapat digunakan untuk indikator. Semua dikontrol oleh PC dan dapat dinyalakan atau dibuat sebagai pemberitahuan.

2.2.1e. Touch Switches Touch switch dapat diatur dimanapun pada layar. Menekan tombol pada layar mempunyai beberapa fungsi antara lain: pemberitahuan bahwa tombol telah ditekan (untuk PC), masukan angka atau karakter string (fungsi tombol masukan), menyalin angka atau karakter string (fungsi tombol penyalin) dan lain sebagainya.

2.2.1f. Graphs Bar graphs, trend graphs dan broken line graphs dapat ditampilkan menurut angka yang disimpan pada tabel memori angka.

2.3.

RS 232 [8] Rs 232 adalah standar komunikasi serial yang didefinisikan sebagai antarmuka

antara terminal data menggunakan pertukaran data biner secara serial. Dalam bahasa Inggris tersebut DTE adalah perangkat komputer dan DCE sebagai modem walaupun pada kenyataannya tidak semua produk antarmuka adalah DCE yang sesungguhnya. Komunikasi RS-232 diperkenalkan pada 1962 dan pada tahun 1997, Electronic Industries


Association mempublikasikan tiga modifikasi pada standar RS-232 dan menamainya menjadi EIA-232. Standar RS-232 mendefinisikan kecepatan 256 kbps atau lebih rendah dengan jarak kurang dari 15 meter, namun belakangan ini sering ditemukan jalur kecepatan tinggi pada komputer pribadi dan dengan kabel berkualitas tinggi, jarak maksimum juga ditingkatkan secara signifikan. Dengan susunan pin khusus yang disebut null modem cable, standar RS-232 dapat juga digunakan untuk komunikasi data antara dua komputer secara langsung. Gambar 2.25 adalah bentuk hardware dari RS 232.

Gambar 2.25. Kabel Rs-232.

2.4.

USB (UNIVERSAL SERIAL BUS) [9] USB adalah sebuah standar serial bus yang digunakan untuk menghubungkan

peralatan. Pada awalnya sistem USB didesain untuk komputer, karena kemudahan dan sifatnya yang umum, penggunaan USB ini diaplikasikan kepada peralatan lain seperti konsol video game, telepon seluler, dan lain-lain. Suatu sistem USB pada khususnya terdiri dari : 1.

Host Controller Pada sistem USB terdapat beberapa host yang bertanggungjawab pada keseluruhan protokol sistem USB. Host controller mengendalikan penggunaan jalur data, tidak ada suatu peralatan USB yang dapat menggunakan jalur data kecuali mendapat persetujuan dari host controller.


2.

Hub Seperti halnya hub untuk jaringan komputer, USB hub menyediakan titik interkoneksi yang dapat memungkinkan banyak peralatan USB untuk terhubung dengan sebuah port USB. Topologi logika dari USB hub adalah star, semua peralatan USB secara logika terhubung langsung dengan host controller. Hub terhubungdengan USB host controller secara upstream (data mengalir menuju ke host) dan terhubung dengan peralatan USB secara downstream (data mengalir dari host ke peralatan USB). Fungsi utama dari hub adalah bertanggung jawab mendeteksi pada pemasangan dan pelepasan peralatan USB dengan port USB..

3.

Peralatan USB semua hal pada sistem USB selain host controller merupakan peralatan USB (termasuk hub). Jika dari penggunaan tenaga listrik, terdapat dua jenis peralatan USB yaitu peralatan dengan tenaga listrik sendiri dan peralatan dengan tenaga listrik dari port USB. Jika dalam kecepatan transfer data, peralatan USB dibagi menjadi tiga yaitu; Low Speed (dengan transfer rate 1,5 MBps), Full Speed (dengan transfer rate 12 MBps), dan High Speed (dengan transfer rate 480 MBps).

2.4.1. Tipe Konektor USB Ada beberapa tipe dari konektor USB, dan beberapa telah ditambahkan ke dalam spesifikasi konektor USB. Pada awalnya, spesifikasi konektor kabel USB ada empat yaitu : konektor tipe A plug, konektor tipe A receptable, konektor tipe B plug, dan konektor B receptable. Kemudian konektor mini A dan mini B merupakan spesifikasi yang ditambahkan pada USB 2.0. Bentuk fisik dari konektor USB sebagai berikut : -

Tipe A Plug dan Receptable Pada konektor tipe A Plug ini berbentuk persegi panjang (flat), dengan urutan nomor pin-pin seperti gambar 2.26.

Gambar 2.26. Konektor USB Tipe A Plug.


Konektor tipe A Receptable memiliki bentuk fisik seperti pada gambar 2.27.

Gambar 2.27. Konektor USB Tipe A Receptable.

-

Tipe B Plug dan Receptable Pada konektor tipe B Plug ini memiliki bentuk fisik persegi (square), seperti gambar 2.28. :

Gambar 2.28. Konektor USB tipe B plug.

Konektor USB Tipe B Receptable memiliki bentuk persegi dengan pinpinnya terletak ditengah-tengah. Seperti gambar 2.29

Gambar 2.29. Konektor USB tipe B receptable.

Konektor Tipe B Receptable ini biasanya yang terdapat pada peralatan seperti printer. Koneksi USB seperti pada gambar 2.30.

Gambar 2.30. Koneksi USB.


2.5.

Konverter USB [10] Aten Konverter adalah converter yang mudah digunakan untuk koneksi antara

RS232 dengan USB port. Port pada RS232 ada dikonversi menjadi port USB yang lebih mudah dan nyaman untuk digunakan pada PC di jaman modern ini. UC-232A USB Serial adapter menyediakan eksternal plug-and-play RS-232 koneksi serial untuk komputer, notebook, laptop, dan perangkat komputasi genggam yang mendukung spesifikasi USB. Muncul dengan standar DB-9 konektor laki-laki untuk peripheral untuk plug ke, dan melekat Kabel USB 35cm dengan tipe A plug untuk menghubungkan ke komputer port USB, atau ke hub USB. Gambar 2.31. adalah bentuk dari konverter aten, tabel 2.3. adalah tabel konversi.

Gambar 2.31. Aten converter.

Tabel 2.3. konversi PIN.


BAB III RANCANGAN PENELITIAN Bab ini akan menjelaskan tentang pengembangan perancangan alat yang akan dibuat, yaitu prototipe mesin pemilah benda berdasarkan jenis bahan. Alat yang sudah ada memang sudah bekerja dengan semestinya tetapi masih banyak kekurangan terlebih dalam transfer benda menuju ke blok jenisnya dan dalam pembacaan sensornya. Kekurangan inilah yang akan dibenahi dan dirancang ulang. Selain dari kekurangan itu juga ada penambahan yaitu pemberian HMI sebagai pengembangan baru untuk mempermudah pengoperasian operator.

5.1.

Prototipe mesin pemilah benda berdasarkan jenis bahan Prototipe mesin pemilah benda berdasarkan jenis bahan sudah dibuat dengan

menggunakan PLC sebagai kontrol. PLC yang digunakan adalah OMRON CP1E N20 dengan input berjumlah 12 dan output berjumlah 8. Power adaptor yang digunakan adalah 24V dan 12V. Power 24V berfungsi untuk menghidupkan PLC dan untuk menghidupkan sensor, sedangkan power 12V berfungsi untuk menjalankan solenoid yang berfungsi sebagai penghalang dan pendorong benda kerja dari magazine menuju ke conveyor. Sensor berfungsi untuk pendeteksi benda kerja dan memilah benda kerja. Sensor yang digunakan adalah sensor induktiv dan sensor optik yang berjumlah 2. Gambar 3.1 merupakan alat pemilah.

Gambar 3.1. Mesin pemilah benda.

24


Cara pengoperasian alat pemilah benda pertama hidupkan MCB. Taruh benda pada magazine, maka sensor magazine akan mendeteksi. Lepaskan tombol emergency stop dan tekan tombol reset untuk mereset semua sistem. Sistem harus dinyalakan dengan menekan tombol start. Setelah menekan tombol start solenoid magazine akan mendorong benda untuk jatuh menuju conveyor melalui slider. Benda yang berada pada magazine akan dikirim menuju ke conveyor dengan dorongan solenoid magazine. Conveyor akan berjalan menuju pemilah benda. Sebelum sampai ke pemilah, benda akan di scan sensor untuk mengetahui jenis benda yang berjalan. Setelah terdeteksi jenis benda, maka stopper akan aktif. Conveyor yang bergerak akan berhenti dengan otomatis setelah sistem selesai bekerja. Benda kayu,logam, dan plastik akan masuk ke pemilah dengan batuan stopper sedangkan benda jenis kaca akan terus menuju ke tempat pemilah paling ujung karena sensor mendeteksi jenis kaca.

5.2.

Diagram Blok Gambar 3.2. adalah gambar diagram blok besar yang menggambarkan tentang alur

kerja seluruh sistem yang akan dikerjakan. Diagram blok besar pada gambar 3.1. meliputi 2 komunikasi besar yaitu antara PC-PLC-HMI dan PLC-ARDUINO-ANDROID. Dua komunikasi besar inilah yang dikerjakan dengan berbeda. Blok yang diberi tanda kotak merah adalah fokus pengerjaan yaitu penggunaan dan komunikasi PC-PLC-HMI.

PC

HMI

PLC INTERFACE

ARDUINO

WIFI MODULE

ANDROID

EEPROM

Gambar 3.2. Diagram blok besar sistem.


Alat ini menggunakan PLC sebagai kontrol sistem Fokus pengerjaan meliputi 3 alat yaitu pembuatan program PLC dan layout HMI menggunakan PC / laptop, hardware PLC, dan hardware HMI. Pengerjaan program PLC menggunakan software OMRON CXProgrammer. Setelah selesai program yang masih berada di PC akan di download ke hardware PLC menggunakan kabel koneksi USB. Program yang sudah masuk ke PLC akan tetap berada di dalam dan tidak akan hilang sampai didownload program yang baru. PLC yang akan digunakan adalah PLC CP1E dengan 20 I/O. Penggunaan PLC OMRON juga mempermudah karena apa bila program yang ada di PC hilang bisa mengambil program yang sudah ada di PLC. Selain PLC juga ada tambahan HMI, untuk pembuatan layout HMI mengguakan software NT-Series Support Tool. Pembuatan layout HMI ini juga dilakukan menggunakan PC atau laptop sebagai sarana bantu. PLC dan HMI akan terkoneksi secara dengan kabel terus - menerus menggunakan kabel RS-232C yang portnya khusus untuk transfer PLC OMRON CP1E dengan HMI OMRON NT-30C selain itu untuk penulisan alamat pada HMI dan PLC harus disamakan agar bisa terbaca. Memasukkan alamat PLC ke HMI dilakukan pada saat pembuatan layout menggunakan software. HMI juga akan dikomunikasikan dengan PLC, sedangakan untuk komunikasi HMI dengan PC juga mengunakan kabel serial USB. Kabel ini akan membantu mentransfer layout yang sudah dibuat menggunaan software NT-Designer ke PC. Pada saat dioperasikan kabel yang terkoneksi hanya ada 1 kabel yaitu kabel dari HMI ke PLC. Selain itu kabel transfer bisa dilepas karena berfungsi hanya untuk mentransfer layout atau program dari PC ke HMI atau PC ke PLC.

5.2.1. Diagram Alir Alur kerja dari sistem ini akan dipaparkan pada gambar 3.3. Pada gambar diagram alur bisa dilihat cara kerja sistem dan apa saja yang bisa dilakukan oleh alat ini dengan pengontrolan PLC dan pengembangan pada HMI. Pada gambar 3.3. terdapat 3 alur kerja dengan kondisi yang berbeda – beda. Hal ini memang disamakan dengan memikirkan hal – hal yang merujuk ke keselamatan pemakaian alat karena merupakan salah satu pertimbangan pembuatan alat.


MULAI

MULAI

MULAI

TEKAN TOMBOL “START”

INSTALASI INPUT

INSTALASI INPUT

TIDAK

TIDAK

TIDAK

APAKAH MGZ ADA BENDA?

APAKAH TOMBOL STOP DITEKAN?

APAKAH TOMBOL E/S DITEKAN?

YA

YA

YA

INPUTAN BENDA (KAYU, LOGAM, PLASTIK, KACA)

MOTOR KONVEYOR MATI

SISTEM MATI

TIDAK SELESAI

APAKAH TOMBOL RESET DITEKAN?

b. Diagram kerja Tb. Stop. YA APAKAH KAYU?

YA

TIDAK

APAKAH LOGAM?

YA

TIDAK

APAKAH PLASTIK?

TIDAK

TIDAK

APAKAH TOMBOL RESET DITEKAN?

YA YA

KONVEYOR BERJALAN SESUAI TIMER




SILINDER KAYU PENGHALANG TURUN

SILINDER LOGAM PENGHALANG TURUN

SILINDER PLASTIK PENGHALANG TURUN

SILINDER TIDAK ADA YANG TURUN

SISTEM AKTIF

SELESAI

c. Diagram kerja Tb. E/S. a. Diagram kerja sistem.

.E/S

SELESAI

Gambar 3.3. Diagram alir.

Pada gambar 3.3. a. diagram kerja sistem terlihat jelas bahwa ada 3 benda yang akan dipilah yaitu kayu, logam, plastik, dan kaca. Semua proses berawal dari tombol start ditekan lalu akan ada masukan berupa sampah yang akan didorong dari magazine menuju ke conveyor. Setelah sampai di conveyor akan ada pembacaan oleh 3 sensor yaitu induktif, optik 1, dan optik 2. Ketiga sensor ini akan mendeteksi apakah benda logam, plastik, kayu, ataukah kaca. Apabila sudah terseteksi benda yang ada apa maka silinder akan


menghalangi benda ke tempatnya masing masing dengan bantuan timer sebagai pengganti sensor yang ada di depan benda tersebut. Benda yang akan lolos dan tidak terhalang adalah benda kaca dan benda selain kayu, plastik, dan logam. Proses akan berjalan terus sampai tombol stop ditekan atau emergency stop ditekan. Gambar 3.3 b. diagram kerja tombol stop merupakan alur jika tombol stop ditekan. Sistem akan berhenti semua jika tombol stop ditekan. Conveyor akan berhetni jika tombol stop sitekan. Untuk menjalankan sistem kemabali yang perlu dilakukan hanya menekan tombol start. Fungsi tombol stop sama dengan tombol pause, jadi semua akan berhenti sesaat hingga tombol start kembali detekan. Selain itu dengan menggunaan tombol stop ini bisa terelihat proses secara detail karena sistem bisa berhenti di setiap tempat dan setiap waktu. Selain itu pada gambar 3.3. juga terdapat diagram c. diagram kerja tombol E/S. Tombol E/S adalah tombol Emergency Stop yang berfungsi untuk mematikan semua sistem kerja dan sumber yang mengalir pada alat. Perbedaan dengan tombol stop adalah pada pengaktifannya. Untuk mengaktifkan sistem setelah tombol E/S ditekan dengan mereset sistem barulah tombol start ditekan agar sistem bisa berjalan kembali. Fungsi dari tombol E/S adalah mempermudah operator untuk mematikan semua sistem jika terjadi sesuatu yang tidak diinginkan pada alat ini. Selain itu juga bila terjadi kesalahan pada sistem dan kekeliruan alur kerja yang tidak diinginkan.

5.3.

Perancangan HMI HMI(Human Machine Interface) akan mempermudah dalam pengoperasian alat

dan akan membantu untuk pemasukan input jumlah sampah yang akan dipilah, dan inilah yang akan membuat sebuah mesin menjadi otomatis. Untuk membuat layout HMI dibutuhkan software NT-Series Support Tool. Cara membuat layout sebagai berikut : a.

Install software NT-Series Support Tool jika pada PC belum ada.

b.

Setelah terisntal buka software NT-Series Support Tool dan akan terlihat halaman awal software seperti pada gambar 3.4.


Gambar 3.4. Halaman awal software NT-Series Support Tool.

c.

Setelah itu klik File  New pada task bar maka akan muncul setting untuk pemilihan tipe HMI dan PLC yang digunakan. Masukan untuk HMI mengguakan NT-30C dan PLC akan otomatis terisi dengan OMRON seperti pada gambar 3.5. Kemudian tekan OK.

Gambar 3.5. PT Configuration .

d.

Setelah tombol OK ditekan maka akan muncul halam seperti pada gambar 3.6. yaitu screen project untuk pembuatan layout HMI.


Gambar 3.6. Standart Screen .

e.

Untuk membuat sebuah timbol dan sebuah lampu bisa ditunjukan pada gambar 3.7. Untuk membuat tombol klik object  Touch Switch pada task bar sedangkan untuk membuat tombol dengan klik object  Lamp  Standart.

Gambar 3.7. Tombol 3D dan Bit Lamp.

f.

Setting untuk Tombol terdapat pada gambar 3.8. dengan mengisi PLC address sesuai dengan alamat di PLC dengan setting function “ Notify bit” dan action type “momentary”. Setelah itu tekan OK.


Gambar 3.8. Setting touch Switch .

g.

Sedangkan untuk setting bit lamp terdapat pada gambar 3.9. dengan mengisikan address sesuai dengan alamat di PLC dengan lamp attribute on type “light”. Untuk mengisi label klik menu label dan masukan nama sesuai dengan kebutuhan lalu tekan OK jika sudah.

Gambar 3.9. Setting standard lamp.

h.

Setelah selesai lalu download, tetapi sebelum download setting port COM dengan klik connect  Comms.Setting sesuai dengan comm yang ada pada PC seperti pada gambar 3.10.


Gambar 3.10. COM setting.

i.

Setelah selesai lakukan download denga klik connect  download  application.

Layout yang telah selesai dibuat dan telah di download akan tertampil pada HMI dan siap untuk digunakan dengan menyambung kabel penghubung antara HMI dengan PLC. Kabel ini akan selalu terpasang karena inilah kemunikasi satu – satunya yang digunakan. Selain untuk tombol HMI yang akan dibuat meliputi beberapa bagian sebagai bagannya akan ditampilkan pada tabel 3.1. Tabel 3.1. Bagian HMI. No.

Screen Layout

Isi

1.

Screen 1

User / Operator

2.

Screen 2

Home

3.

Screen 3

Monitor

4.

Screen 4

Jumlah

5.

Screen 5

Error

6.

Screen 6

Pengambilan data

Tampilan awal yang akan muncul apabila membuka HMI adalah pilihan antara user dengan operator. Untuk pemilihan antara user dan operator yang membedakan hanyalah masukan password. Selain mengoperasikan sistem, user juga bisa mengambil data sedangkan untuk operator hanya bisa menjalankan sistem dan mengoperasikan saja. Gambar 3.11. merupakan rancangan tampilan.


Gambar 3.11. Tampilan user / operator .

Pada home akan terdapat 2 pilihan untuk masuk ke screen berikutnya yaitu monitor dan jumlah benda. Terdapat juga tombol start yang berfungsi untuk memulai sistem. Tombol stop yang befungsi untuk memberhentikan sistem. Tombol reset berfungsi untuk membuat sistem agar kembali ke keadaan semula. Tombol ini adalah pengganti tombol yang ada pada case. Gambar 3.12. menunjukkan rancangan tampilan untuk home pada HMI. Tombol monitoring berfungsi untuk melihat proses kerja berada di posisi mana dan untuk membantu mengetahui benda apa yang sedag berjalan. Apabila tombol monitoring ditekan akan muncul seperti gambar 3.13. Jumlah benda berfungsi untuk membantu mengetahui berapakah jumlah benda yang sudah terpilah dan jika tombol ditekan maka akan muncul tampilan seperti pada gambar 3.14.

Gambar 3.12. Home HMI.


Monitoring alat berfungsi untuk mengetahui proses kerja alat. Selain itu fungsi dari monitoring alat ini sebagai pendeteksi kerusakan pada alat, sehingga bisa terdeteksi dengan cepat kerusakan alat terjadi di mana. Untuk pembacaan sensor juga bisa terdeteksi misalnya jenis benda yang masuk. Jadi kebenaran pendeteksian sensor bisa terlihat.

Gambar 3.13. Monitoring.

Jumlah benda berfungsi sebagai pemberi informasi jumlah benda yang masuk ke dalam pemilah. Selain itu bisa dilihat juga jumlah keseluruhan benda yang masuk ke dalam pemilah dan sudah dikerjakan pada hari itu.

Gambar 3.14. Jumlah benda.


Pada sistem yang dibuat ada kalanya terjadi error sistem. Selain buzzer yang berbunyi pada HMI akan muncul tampilan seperti pada gambar 3.15.

Gambar 3.15. Error Sistem. Fasilitas yang didapat apabila login menggunakan user adalah bisa mengambil dan menyimpan data jumlah benda yang telah dipilah. Rancangan tampilan seperti pada gambar 3.16. Terdapat sedikit perbedaan dengan operator yaitu tombol pengambilan data. Untuk mengambil data hanya perlu menekan tombol pengambilan data. Sedangkan untuk home digunakan untuk kembali ke tampilan home

Gambar 3.16. Pengambilan data.


5.4.

Perancangan Wiring pada PLC Sebelum pemrograman dilakukan hal terpenting yang dilakukan adalah

pengalamatan dan merancang alamat mana yang akan dipakai pada PLC. Alamat yang dipersiapkan meliputi input PLC dan output PLC. PLC yang digunakan adalah CP1E dengan 12 input dan 8 output. Input yang digunakan mempunyai alamat 000 – 011 sedangkan output yang digunakan adalah 100.00 – 100.07. Konfigurasi input dan output yang digunakan sebagai berikut yang ditampilkan pada tabel 3.2. Kondisi logika yang dipakai pada piranti input dan output adalah NO (Normally Open) .

Tabel 3.2. Input dan output PLC. INPUT No.

Alamat

Nama

1.

000

Tombol START

2.

001

Tombol ON/OFF

3.

002

Tombol STOP

4.

003

Tombol RESET

5.

004

Emergency Stop

6.

005

Sensor inductive

7.

006

Sensor optik 1

8.

007

Sensor optik 2

9.

008

Sensor magazine

10

009

Sensor magazine 1 OUTPUT

No.

Alamat

Nama

1.

100.00

Motor DC

2.

100.01

Solenoid 1

3.

100.02

Solenoid 2

4.

100.03

Solenoid 3

5.

100.04

Solenoid 4

6.

100.05

Buzzer error


Dalam perancangan ini dilakukan wiring ulang seperti yang ditunjukkan dalam gambar 3.17. karena beberapa alasan. Pertama, label yang ada pada kabel saat ini sudah banyak yang terkelupas dan banyak yang sudah tidak bisa tebaca dengan baik. Kedua, wiring yang akan datang akan berhubungan dengan sistem monitoring menggunakan android yang terhubung dengan sistem mikrokontroler dan membuat wiring antara PLC dan Arduino harus diperbaharui.

Gambar 3.17. Wiring PLC CP1E.

5.5.

Melakukan pemrograman PLC OMRON CP1E Memprogram PLC adalah hal yang sangat penting untuk bisa menjalankan

hardware dengan otomatis. Software yang digunakan untuk membuat program ini adalah CX-Programmer. Langkah awal yang harus dilakukan apabila software ini belum terinstal di PC adalah install dengan mengikuti petunjuk – petunjuk yang ada. Setelah semuanya siap untuk dijalankan maka CX-Programmer siap utuk digunakan. Cara membuat program menggunakan CX-Programmer sebagai berikut: a. Hidupkan PLC OMRON CP1E, dengan menyambungkan kabel power sampai indikator lampu PWR pada PLC menyala. b. Hubungkan PLC OMRON CP1E dengan PC menggunakan kabel CIF 02 port USB. c. Muncul perintah instal dari port device. Ikuti perintah dengan mengklik next. Sampai semua terinstall dan klik OK. d. Buka software untuk membuat program yaitu CX-Programmer. Setelah membuka maka akan muncul registration klik exit. e. Pilih new untuk membuat program baru atau klik pada taskbar file  new maka akan muncul seperti pada gambar 3.18.


Gambar 3.18. Tampilan new PLC.

f. Setting device type pada CP1E dan beri nama pada device name. Setelah itu klik setting paga samping device type maka akan muncul seperti pada gambar 3.19. CPU type yang harus dimasukan adalah type N20, karena PLC menggunakan I/O sebanyak 20.

Gambar 3.19. Device type setting.

g. Setting CPU type dengan N20 seperti pada gambar 3.19. Setelah itu pilih OK, maka akan muncul tampilan awal seperti pada gambar 3.20.


Gambar 3.20. Tampilan program setelah setting.

h. Buat program pada laman yang sudah tersedia samapai selesai i. Setelah sudah selesai pembuatan program compile. Compile program dengan klik program pada task bar  compile (alt+7), maka akan muncul seperti gambar 3.21.

Gambar 3.21. Compile program. j. online PLC dengan klik PLC pada task bar  work online (ctrl+W). k. Setelah itu transfer program dengan klik PLC pada task bar  transfer  To PLC (ctrl+T). l. Lalu klik OK terus dan sampai selesai transfer. Terakhir klik rum pada task bar PLC  operating mode  RUN (crtl+4) m. Mulai coba alat setelah wiring sudah dilakukan. n. Save program untuk arsip.

5.6.

Status Proses Banyak hal bisa terjadi pada sistem yang sedang bekerja. Error yang sering terjadi

adalah pada pengiriman benda ke posisinya dan yang terjadi apa bila terjadi error maka buzzer akan berbunyi. Buzzer pada PLC mempunyai alamat 100.05. Alur sistem sebagai berikut pada gambar 3.22.


MULAI

SISTEM BEKERJA

TIDAK

APAKAH TERJADI ERROR

YA

BUZZER BERBUNYI

SELESAI

Gambar 3.22. Flowchart sistem error.

Sistem akan bekerja kembali apabila tombol reset ditekan terlebih dahulu barulah tombol start ditekan. Data memori yang telah tersimpan pada DM tidak akan hilang dan akan meneruskan sistem.

5.7.

Perancangan Bentuk Material Alat yang sudah ada menggunakan benda berbentuk kubus dengan diameter

30mmx30mmx30mm. betuk kubus ini apabila bertubrukan dengan penghalang akan menimbulkan gesekan yang sangat besar karena luasan yang bersentuhan sangat banyak dan kubus juga akan mempertahankan kedudukannya apa bila mendapat dorongan dari conveyor dan terhalang oleh penghalang. Inilah yang menjadi kendala dalam pengoperasian alat ini dan menjadikan error sistem kerja menjadi besar saat percobaan dengan keempat benda yaitu kayu, plastic, logam, dan kaca. Karena terjadi banyak kendala maka digantilah denga benda berbentuk silinder dengan beberapa pertimbangan yaitu benda silinder akan berputar untuk mempertahankan kedudukannya bila mendapatkan dorongan dari conveyor dan metubrukan dengan


penghalang. Selain itu gesekan benda silinder dengan penghalang hanya tertuju pada satu titik. Untuk desain benda 3D terlihat pada gambar 3.23. dan untuk 2D pada gambar 3.24.

Gambar 3.23. 3D silinder.

Gambar 3.24. 2D silinder.

5.8.

Desain Tempat HMI Alat pemilah ini akan ada improve yaitu penambahan HMI. Fungsi dari HMI pada

alat ini adalah untuk mempermudah operator dalam mengoperasikan mesin. Pada hardware mesin yang sudah ada masih belum ada tempat wadah HMI yang digunakan. Posisi HMI pada perancangan ini adalah disamping dengan tombol panel. Penempatan ini


ditujukan agar operator tidak berpindah pindah tempat dalam pengoperasian alat. Selain itu kalua terjadi sesuatu hal yang tidak diinginkan maka operator cepat untuk menekan tombol emergency stop. Desain yang terlihat pada gambar 3.25. pada gambar ini hanya terlihat untuk penempatan HMI saja.

A D

C

B

Gambar 3.25. Penempatan HMI 3D. Pada gambar 3.25. terdapat beberapa bagian yang di lambangkan dengan kode A,B,C, dan D. Kode – kode ini di jelaskan pada tabel 3.3. untuk mengetahui letak HMI yang akan di pasangkan pada mesin ini. Gambar 3.26. merupakan desain 2D semua bagian pada gambar desain mesin.

Gambar 3.26. Penempatan HMI 2D.


Tabel 3.3. Bagian alat.

5.9.

No.

Kode

Keterangan

1.

A

Mesin pemilah

2.

B

Panel Alat (Start, Stop, Reset, E/S)

3.

C

Meja

4.

D

Panel HMI

Perancangan DM PLC Pada sistem yang akan dibuat bisa menunjukkan berapa jumlah benda hasil

prosuksi pada saat itu. Penyimpanan jumlah hasil produksi ini akan berada di PLC dan disimpan pada DM. Terdapat 5 penyimpanan yaitu jumlah kayu, jumlah logam, jumlah plastik, jumlah kaca, dan total semua penyimpanan. Adapun tempat pembagian untuk penyimpanan DM akan terlihat pada tabel 3.4. sebagai berikut. Tabel 3.4. Alamat penyimpanan pada DM No

Lokasi DM

Keterangan

1.

DM 0

Jumlah kayu

2.

DM 1

Jumlah logam

3.

DM 2

Jumlah plastik

4.

DM 3

Jumlah kaca

5.

DM 4

Jumlah keseluruhan


BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN Suatu program dapat dikatakan bekerja dengan baik apabila telah disertai dengan pembuktian terhadap fungsi kerja dari alatan tersebut. Mesin Pemilah Benda Berdasarkan Jenis dirancang sebagai alat yang dapat memilah benda dengan ketentuan empat jenis benda dengan programmable terminal (PT) NT30C sebagai HMI. Pada bab ini akan membahas tentang hasil perancangan perangkat keras, perangkat lunak, dan hasil pengujian sistem. Hasil dari pengujian akan berguna untuk mengetahui sejauh mana keberhasilan perancangan serta kelebihan dan kekurangan sistem yang telah dibuat. Sehingga hasil tersebut dapat digunakan sebagai acuan dalam penyempurnaan kinerja, dan dapat digunakan dalam pengembangan selanjutnya.

4.1

Bentuk Fisik Mesin Pemilah Benda Bentuk fisik dari mesin pemilah benda secara umum dapat terlihat pada gambar

4.1. dengan keterangan berada pada tabel 4.1.

Tabel 4.1 Bagian mesin. Huruf

Keterangan

A

Magazine

B

Motor conveyor

C

Solenoid penghalang / stopper

D

Tempat hasil pemilah

E

Rangkaian arduino

F

Panel wiring

G

HMI

H

Tombol

I

Sensor

44


A

C

D

B

E

F

G

I

H

Gambar 4.1 Bentuk fisik mesin.

Hasil dari pembenahan dan pembuatan wiring ulang bisa terlihat pada gambar 4.1. Perancangan hardware awalnya terdapat tempat untuk HMI di samping panel tombol / di samping simbol “H”. Tempat tidak dapat diberikan karena bentuk dan ukuran HMI yang besar dan tidak sesuai dengan space tempat di samping HMI. Cara pengoperasian alat pemilah benda pertama hidupkan MCB dan hidupkan HMI dengan sumber 24 V. Taruh benda pada magazine, maka sensor magazine akan mendeteksi. Lepaskan tombol emergency stop dan tekan tombol reset untuk mereset semua sistem. Sistem harus dinyalakan dengan menekan tombol start atau dalam kata lain sistem dalam kondisi ready. Setelah sistem dalam kondisi ready maka masukan login pada HMI untuk bisa memulai sistem dengan memasukan login supervisor atau operator. Login sudah dimasukan maka tombol – tombol HMI sudah berfungsi. Jalankan sistem dengan menekan tombol start engine. Benda yang berada pada magazine akan dikirim menuju ke conveyor dengan dorongan solenoid magazine. Conveyor akan berjalan menuju pemilah benda. Sebelum sampai ke pemilah, benda akan di scan sensor untuk mengetahui jenis benda yang berjalan. Setelah terdeteksi jenis benda, maka stopper akan aktif untuk meggiring benda menuju ke


tempat pemilah dan counter pada HMI akan berjalan dengan otomatis.

Conveyor yang

bergerak akan berhenti dengan otomatis setelah sistem selesai bekerja. Benda kayu,logam, dan plastik akan masuk ke pemilah dengan batuan stopper sedangkan benda jenis kaca akan terus menuju ke tempat pemilah paling ujung karena sensor mendeteksi jenis kaca.

4.2

Wiring Perbaikan wiring dilakukan pada mesin pemilah benda. Wiring pada mesin pemilah

benda banyak yang sudah lepas koneksinya dengan konektor dan lepas dari lubang pengunci pada konektornya. Kabel yang memang sudah tidak layak dipakai diganti dengan kabel yang baru. Kabel dak yang sudah patah dan tidak rapi sudah diganti dengan kabel dak baru. Kondisi wiring lama ditunjukkan pada gambar 4.2. Wiring lama masih banyak kabel yang keluar dari jalur dan tidak masuk ke dalam kabel dak sehingga terlihat kurang rapi dan labeling yang tidak bisa terbaca. Koneksi antar lubang pada 24V,0V,12V dan 0V banyak yang sudah kendor dan tidak tersambung dengan baik sehingga membuat tegangan tidak tersalur ke port yang terakhir. Hasil perbaikan yang dilakukan terlihat pada gambar 4.3. Masih belum terhubung untuk sistem HMI menggunakan Arduino.

Gambar 4.2. Wiring lama.


Gambar 4.3 Perbaikan wiring.

4.3

HMI HMI berfungsi untuk mempermudah operator pada saat menjalankan mesin.

Rancangan awal pada bab 3 menggunakan HMI OMRON NT30 tetapi pada pengambilan data menggunakan HMI WEINVIEW 8020iE. Penggantian HMI dilakukan dikarenakan pada HMI OMRON tidak support dalam pengiriman desain dari PT ke NT. Beberapa hal sudah dilakukan untuk mencoba koneksi antara NT dengan PT. Percobaan dilakukan dengan chek koneksi antara PT dan NT menggunakan RS232. Data yang dikirim oleh NT tidak bisa di terima oleh PT begitu juga sebaliknya, tetapi apabila koneksi dilakukan antara NT dengan PLC data yang dikirim dan diterima bisa berjalan dengan sempurna. Selain menggunakan software NT percobaan juga dilakukan dengan menggunakan code vision. Data yang bisa diterima pada saat meggunakan code vision berubah – ubah dan tidak stabil. Gambar – gambar percobaan lebih jelas terdapat pada lampiran. Pada percobaan pengiriman data dari PT ke NT data yang dikirim oleh HMI tidak bisa dikembalikan oleh PC. Data masuk dan keluar tidak sesuai. Koneksi menggunakan


kabel RS 232 dengan sambungan kabel yang sudah sesuai dengan acuan pada data sheet. Selain mencoba menggunakan software HMI percobaan dilakukan dengan software code vision. Tidak berbeda jauh menggunakan software HMI dan code vision pengiriman data bisa dilakukan tetapi data yang di terima selalu berubah dan tidak stabil. Selain mencoba koneksi setting pada HMI juga sudah dilakukan dengan mengatur PT Control Area dan PT Notify Area. Setting PT Control Area adalah DM 0100 dan PT Notify Area adalah 0110. Setelah melakukan percobaan dan mengumpukan data maka digantilah HMI OMRON dengan HMI WEINVIEW. HMI WEINVIEW yang dipakai adalah 8020iE. Uruan resolusi pada HMI yaitu 1024 x 600 dengan display 10.1’’TFT. Power yang digunakan untuk menyalakan HMI adalah 24 VDC. Software yang digunakan adalah easy builder pro. Pengiriman program dari PC menggunakan kabel LAN, sedangkan komunikasi dari HMI ke PLC menggunakan kabel RS 232 dengan koneksi kabel tedapat pada lampiran. Login pada HMI terdapat 2 user name yaitu user dan password seperti yang terlihat pada tabel 4.2. Tabel 4.2. ID dan password No

User name

Password

1.

SUPERVISOR

USER123

2.

OPERATOR

OP

Salah satu kelebihan menggunakan HMI adalah adanya fasilitas security system. Fasilitas Security yang dipakai adalah login. Seluruh fasilitas pada HMI bisa digunakan dengan syarat login terlebih dahulu. Apabila belum melakukan login operator tidak bisa menggunakan HMI. Tombol – tombol pengoperasian alat belum bisa digunakan karena termasuk dalam security system, sehingga setiap orang tidak bisa menggunakan HMI dan alat. Login user name dan password terlihat pada tabel 4.2. Terdapat 2 ID yaitu SUPERVISOR dan OPERATOR dengan password yang berbeda. Perbedaan ID berpengaruh pada fasilitas yang diberikan tergantung dari class keamanan. Password mempunyai beberapa class untuk keamannya. Terdapat class A dan class B. Class A merupakan class yang ditawarkan untuk user dengan semua fasilitas bisa digunakan. Sedangakan class B adalah class operator. Perbedaan class A dan class B terdapat pada fasilitas pengambilan data. Fasilitas yang diberikan terlihat pada tabel 4.3.


Tabel 4.3. User name class. No 1.

User name SUPERVISOR

Class B

Fasilitas 1. Monitoring 2. Jumlah benda 3. Pengambilan data

2.

OPERATOR

A

1. Monitoring 2. Jumlah benda

Gambar 4.4. Home HMI.

Gambar 4.4. merupakan tampilan awal HMI untuk login dan melihat tampilan pengoperasian tombol - tombol. Login user name operator hanya bisa mengoperasikan dan melihat jumlah benda yang sudah dipilah sedangkan login user name user mempunyai kelebihan yaitu bisa mengambil data yang sudah tersimpan di memori dan ditampilkan melalui Ms.Excel . Apabila login belum terisi maka operator tidak akan bisa mengunakan HMI karena fungsional HMI tidak untuk sembarang orang bisa mengoperasikannya. Gambar 4.5. merupakan tampilan pada saat pengisian user name dan password. Cara pengisian : 1. Tekan table text user name lalu isi, setelah itu tekan “Enter” pada screen keyboard . 2. Tekan table text password lalu isi, setelah itu tekan “Enter” pada screen keyboard . 3. Setelah user name dan password sudah terisi tekan tombol login.


4. Setelah itu maka tulisan pada table text password akan menghilang dan login berhasil. 5. Setelah selesai tekan tombol chek untuk keluar dari screen login. 6. Setelah selesai menggunakan masuk pada screen login dan menekan tombol logout untuk keluar dari HMI sehingga tetap bisa aman.

Gambar 4.5. Login Supervisor / Operator.

Gambar 4.6. Tampilan tombol pengoperasian supervisor.

Gambar 4.6. merupakan tampilan untuk tombol pengoperasian supervisor. Terdapat 3 tombol yaitu start ,

stop, dan reset . Ketiga tombol ini merupakan tombol untuk

mengoperasikan alat. Selain ke 3 tombol pengoperasian terdapat juga tombol monitoring, jumlah, dan pengambilan data yang berfungsi untuk mengganti screen menuju ke screen yang ingin diinginkan.


Gambar 4.7. Tampilan tombol pengoperasian operator

Gambar 4.7. merupakan tampilan untuk operator. Perbedaan yang terlihat pada tampilan supervisor dan operator terdapat pada icon penyimpanan, karena supervisor mempunyai kewenangan untuk menyimpan data. Perbedaan ini sudah terlampir pada tabel 4.6. yang berisi tentang fasilitas yang diberikan untuk supervisor. Operator mempunyai class A pada password sehingga terdapat 3 tombol pengoperasian dan 2 tombol untuk monitoring dan jumlah benda.

Gambar 4.8. Jumlah benda. Jumlah benda akan dibedakan menjadi 2, yaitu jemlah benda untuk operator dan jumlah benda untuk supervisor. Perbedaan ini ditujukan untuk bisa mengambil data atau tidak. Berapa benda yang sudah terpilah dan benda apa saja beserta jumlahnya bisa terlihat di gambar 4.8. sedangkan untuk pengambilan data pada gambar 4.9.


Gambar 4.9. Pengambilan data.

Gambar 4.10. Error system

Tampilan pada gambar 4.10. adalah tampilan kalua terjadi error system. Tampilan ini akan muncul apabila terjadi error pada sistem. Pada saat sistem mengalami kerusakan atau mengalami trouble tombol emergency stop di tekan maka akan muncul tampilan seperti gambar 4.10. dan lampu emergency pada tampilan HMI akan menyala berkedip menandakan sistem terjadi error atau sistem memang sedang berlum dijalankan. Gambar 4.11. adalah setting bit start HMI. Alamat yang digunakan adalah W0.00 pada HMI dan nanti pada PLC juga disamakan alamat seperti pada gambar 4.12. dalam lingkaran. Apabila tombol pada HMI di tekan maka monitor pada program PLC akan menyala sebagai tanda bahwa tombol tertekan. Alamat W0.00 membuktikan bahwa anatara PLC dan HMI terkoneksi menggunakan RS 232.


Gambar 4.11. Setting bit start HMI.

Gambar 4.12. Progarm PLC tombol start.

Gambar 4.13. merupakan tampilan monitoring pada HMI yang terdiri dari indikator benda yang dipilah yaitu kayu, logam, plastik, dan kaca. Selain itu monitoring keberadaan benda juga salah satu fasilitas yang diberikan. Tampilan monitoring pada HMI salah satu dari pembuktian bahwa HMI dan PLC terkoneksi dengan menyalanya lampu indikator pada HMI. Apabila benda yang dideteksi adalah benda kayu maka indikator sensor kayu akan menyala sebagai tanda bahwa benda kerja yang dipilah adalah kayu. Begitu juga untuk benda logam, kayu, dan kaca lampu


indikator akan menyala sesuai dengan benda kerja yang di deteksi. Lampu indikator tidak akan bisa bertubrukan karena sudah tersedia interlock yang akan membantu dalam pengiriman informasi ke HMI melalui PLC, sedangakan untuk indikator keberadaan benda bisa terlihat di bawah dari indikator benda kerja. Pada indikator keberadaan benda bisa terlihat sampai di mana benda bergerak dan diproses, apabila terjadi trouble maka lampu indikator akan menyala terus menerus sehingga bisa diketahui di mana kerusakan.

Gambar 4.13. Tampilan monitor saat mesin bekerja.

Kabel yang digunakan untuk download program dari PC ke HMI menggunakan kabel LAN. Penggunakan kabel LAN ini dikarenakan port yang ada pada HMI hanya kabel LAN dan port USB untuk langsung download.

4.4

Pengujian Sistem Pengujian sistem ditunjukkan pada Tabel 4.2. Pengujian sistem merupakan

pengujian keseluruhan kerja dari alat. Program PLC merupakan otak dari kerja alat. Angka 1 pada tabel merupakan kondisi dimana sensor dan silinder bekerja atau dalam kondisi ON, sedangkan angka 0 adalah kondisi dimana sensor dan silinder tidak bekerja atau OFF. Selain PLC pengujian sistem juga merupakan pengujian HMI yang mempunyai kegunaan sebagai monitoring kerja alat. Percobaan dilakukan sebanyak 30 kali percobaan, tetapi sebagai pembahasan akan diambil 5 sample percobaan.


Tabel 4.4. Pengujian sistem. Sol

Sol

Sol

Benda

1

2

3

Masuk

No

Benda

1

KAYU

1

0

0

YA

2

LOGAM

0

1

0

YA

3

PLASTIK

0

0

1

YA

4

PLASTIK

0

0

1

YA

5

KACA

0

0

0

TIDAK

6

KAYU

1

0

0

TIDAK

HMI

HMI

Monitoring

Jumlah benda


Tabel 4.4. adalah tabel pengujian sistem antara PLC dan hasil tampilan monitoring HMI. Percobaan 1 benda yang dipilah adalah kayu. Sensor yang mendeteksi adalah sensor optik 1 dan solenoid yang turun adalah solenoid 1. Benda pemilah dapat turun ke tempat pemilah dengan baik. Tampilan HMI bisa dilihat pada kolom HMI. Pada percobaan 1 lampu warna merah dengan tulisan wood menyala yang menandakan bahwa benda yang dikerjakan adalah kayu. Selain lampu indikator benda lampu yang menunjukkan indikator solenoid 1 juga menyala yang menandakan bahwa solenoid 1 sedang bekerja atau aktif. Monitoring penambahan nilai total material sesuai dengan benda yang terpilah yaitu nilai kayu bertambah menjadi 1. Gambar 4.32 menunjukkan benda yang dipilah adalah benda kayu dan indikator silinder bisa terlihat pada lingkaran gambar 4.32. pembacaan data berikutnya sama dengan gambar 4.32 dan gambar 4.14.

Gambar 4.32. Monitoring benda kayu

Percobaan 2 benda yang dipilah adalah logam. Sensor yang mendeteksi benda logam adalah semua sensor yaitu sensor optik1, sensor induktiv, dan sensor optik2. Solenoid yang bekerja untuk memilah logam adalah solenoid 2. Benda yang terpilah turun ke tempat pemilah dengan baik. Lampu indikator pada HMI menunjukkan bahwa benda adalah logam dengan lampu hijau bertuliskan metal menyala. Selain lampu indikator benda, ada pula lampu indikator solenoid 2 menyala yang menandakan bahwa solenoid sedang bekerja. Monitoring penambahan nilai total material sesuai dengan benda yang terpilah yaitu nilai logam bertambah menjadi 1 dan total menjadi 2. Percobaan 3 dan 4 benda yang dipilah adalah plastik. Sensor yang mendeteksi benda plastik adalah optik 1 dan optik 2 dan solenoid yang bekerja adalah solenoid 3. Indikator benda plastic dengan


warna kuning menyala pada tampilan HMI. Indikator solenoid 3 juga menyala yang menandakan solenoid sedang bekerja. Percobaan 5 dan 6 merupakan percobaan yang gagal. Gagal yang dimaksud adalah benda kerja tidak masuk ke tempat pemilah tetapi indikator pada HMI berfungsi dengan baik sampai penghitungan juga berfungsi dengan baik. Jumlah benda terlihat pada gambar 4.14.

Gambar 4.14. Hasil jumlah benda

Data yang disimpan HMI akan terus sama dan benar ini dikarenakan informasi yang diterima HMI merupakan relay – relay internal yang terdapat pada PLC. Apabila relay memberikan input maka counter pada PLC akan menyala dan menyebabkan penambahan jumlah data pemilah benda walaupun benda pemilah tidak berada pada posisi tempat yang disediakan. Benda yang tidak terpilah dengan baik disebabkan oleh dimendi benda dan kehalusan benda kerja. Benda kayu memiliki tekstur alas yang tidak halus yang menyebabkan benda sulit berputar untuk turun ke tampat pemilah, selain alas kehalusan sisi juga berpengaruh pada putaran benda. Berbeda dengan benda kayu, benda kaca memiliki bentuk dan tinggi yang keluar dari dimensi yang dirancang sehingga benda sering menyangkut pada penghalan dan menyebabkan benda turun penuju tempat pemilah benda lain. Dari 30 data yang diambil tingkat keberhasilan benda masuk ke pemilah :

Benda yang berhasil masuk ke pemilah berjumlah 26. Walaupun ada 6 benda tidak berhasil terpilah tetapi HMI tetap bisa bekerja dengan baik.


4.5

Pengujian Sub Sistem

4.5.1 Pengujian Scanner Pengujian scanner berfungsi untuk mendeteksi jenis benda kerja yang dipilah. Pendeteksian jenis benda kerja menggunakan 3 sensor. Tiga sensor yaitu sensor induktiv berjumlah 1 dan sensor optik berjumlah 2. Sensor optik yang digunakan mempunyai type BF5R-D1-N. Benda kerja yang akan dipilah ada 4 jenis yaitu kayu, logam, plastik, dan kaca masing masing benda berja berjumlah 2 sebagai bahan percobaan. Pada tabel 4.4. merupakan nilai-nilai dari incident light level yang tertera pada display sensor optik. Masing – masing sensor optik memiliki batas untuk mengaktifkan sensor. Sensor optik 1 berada pada angka resistansi 140 sedangakan untuk sensor optik 2 berada pada angka resistansi 161 sehingga terlihat pada tabel 4.5. bagian mana saja yang berhasil dan tidak. Sensor induktiv berbeda dengan sensor optik. Pada sensor induktiv tidak terdapat display angka yang ditunjukkan seperti pada sensor optik, karena pada sesnor optik hanya ada 1 dan 0 atau ON dan OFF . Pada benda kerja kaca ketiga sensor tidak mendeteksi seperti terlihat pada tabel 4.4. dan sudah diblok. Sensor optik 1 hanya mendeteksi resistansi 83 untuk benda 1 dan 55 untuk benda 2 yang memang jauh di bawah batas untuk sensor 1 yaitu 140. Sensor induktiv juga tidak mendeteksi karena memang kaca bukan logam. Pada sensor optik 2 tidak mendeteksi kaca karena nilai resistansi benda 1 dan benda 2 yaitu 38 dan 54 yang jauh dari nilai batas untuk resistansi yaitu 161. Untuk benda lainnya seperti kayu, logam, dan plastik bisa berada di atas batas sensor kecuali sensor optik 2 untuk benda kayu juga berada di bawah batas yang ditentukan. Hasil percobaan pada tabel 4.5.

Tabel 4.5. Percobaan sensor. SENSOR

SENSOR

SENSOR

OPTIK 1

INDUKTIVE

OPTIK 2

KAYU

186

0

0

2

LOGAM

640

1

255

3

PLASTIK

273

0

238

4

PLASTIK

280

0

258

5

KACA

83

0

38

6

KAYU

186

0

0

PERCOBAAN

BENDA

1


Tabel 4.6. merupakan hasil percobaan sensor. Percobaan 1 benda yang dipilah adalah benda kayu. Pada benda kayu sensor yang mendeteksi hanyalah sensor 1 yaitu sensor optik 1. Pada saat sensor optik 1 menyala maka lampu indikator sensor pada HMI akan menyala. Tetapi indikator sensor hanya menyala sebentar pada saat benda terdeteksi oleh sensor, setelah benda tidak terdeteksi maka lampu indiaktor akan mati.

Gambar 4.31 Monitoring sensor benda kayu.

Gambar 4.31 merupakan contoh dari monitoring kayu yang berapa pada nomer 1 tabel 4.6. Pada gambar 4.31 terlihat indikator lampu untuk benda kayu menyala yang menandakan bahwa benda yang dipilah adalah kayu. Indikator sensor ditunjukkan pada lingkaran gambar 4.31. Sensor yang menyala untuk benda kayu adalah sensor pertama atau optik 1. Benda logam ketiga indikator sensor akan menyala. Benda plastik indikator sensor 1 dan 3 yang menyala, sedangkan untuk benda kaca tidak ada indikator sensor yang menyala. Cara membaca data pada tabel 4.6 sama seperti pada gambar 4.31. Percobaan 2 benda yang dipilah adalah benda logam. Sensor yang menyala pada benda logam adalah sensor optik1, sensor induktiv, dan sensor optik2. Pada tampilan HMI indikator ketiga sensor menyala, tetapi pada kenyataan indikator menyala hanya sebentar. Pada percobaan 3 dan 4 benda yang terpilah adalah plastik. Semsor yang mendeteksi benda plastik adalah sensor optik1 dan sensor optik2. Lampu indikator sensor pada HMI menyala pada posisi 1 dan 3 sama seperti urutan pada alat. Percobaan 5 benda yang dipilah adalah benda kaca. Pada benda kaca tidak ada sensor yang mendeteksi sehingga tidak ada intikator sensor yang menyala. Percobaan 6 benda yang dipilah adalah benda kayu seperti percobaan1. Indikator sensor menyala pada posisi sensor optik1.


Tabel 4.6. Pengujian sensor. HMI No

Benda

S1

S2

S3

1

KAYU

1

0

0

2

LOGAM

1

1

1

3

PLASTIK

1

0

1

4

PLASTIK

0

0

1

5

KACA

0

0

0

6

KAYU

1

0

0

Monitoring sensor


Dari percobaan yang dilakukan indikator sensor pada HMI sesuai dengan sensor yang menyala. Pengiriman informasi sensor yang menyala melalui kabel RS 232 yang menghubungkan PLC dan HMI. Alamat input sensor pada PLC inilah yang menjadi alamat indikator lampu HMI sehingga menyala.

4.5.2 Pengujian Benda Kerja

Gambar 4.15. Benda kerja berbentuk silinder.

Gambar 4.15. merupakan gambaer benda kerja berbentuk silinder. Pengujian benda kerja dilakukan karena benda kerja yang digunakan adalah benda kerja berbentuk silinder. Benda kerja silinder bisa terpilah dengan baik dan bisa turun ke tempat pemilah karena benda kerja berputar untuk turun. Berbeda dengan benda kerja berbentuk kubus yang akan mempertahankan kedudukan karena conveyor juga berjalan terus dan menggeser benda kerja. Silinder akan mempertahankan kedudukannya dengan cara berputar dan turun mengikuti posisi penghalang.

4.6

Data Base Gambar 4.16 merupakan tampilan awal pada pembuatan koneksi antara PLC

OMRON dengan Ms.Excel. program yang digunakan adalah CX-Server menggunakan DDX-Manager Setting yang perlu di lakukan setelah membuka DDX-Server :


Gambar 4.16. DDX-manager.

Gambar 4.17. Menyimpan project.

1. Klik kanan pada icon CX-Server, lalu pilih project dan klik new seperti pada gambar 4.17. Setelah itu pilih project lalu klik edit.

Gambar 4.18. Tampilan awal program.


1. Tampilan akan menjadi seperti pada gambar 4.18. sebagai tampilan awal program. 2. Masukan PLC yang digunakan dengan menekan tombol seperti yang ditunjukkan pada gambar 4.19. lalu masukan PLC yang digunakan. Pilih PLC CP1E lalu setting CPU N20 dan network type USB, ini berarti menggunakan USB untuk mengirim data dari PLC ke Ms.Excel.

Gambar 4.19. Pemilihan PLC.

3. Klik points dan untuk memasukan tekan add points seperti pada icon gambar 4.20.

Gambar 4.20. Masukan add points.


Gambar 4.21. Setting points.

4. Masukan setting untuk add point seperti pada gambar 4.21. PLC sudah diatur, data location masukan sesuai memory yang dituju, internal data type pilih “single word unsigned binary”

5. Setelah selesai memasukan points sesuai yang diinginkan yaitu dari D10,D20, D30,D40 dan D50 maka blok point lalu tekan DDE link pada icon seperti pada gambar 4.22. DDE link berfungsi untuk mengmabil alamat penyimpanan dan unuk mengkomunikasikan PLC dengan Ms.Excel.

Gambar 4.22. Pengambilan DDE link.

6. Langkah terakhir buka Ms.Excel lalu paste, maka akan muncl seperti pada gambar 4.23. alamat penyimpanan DDX-manager dan komunikasi.


Gambar 4.23. Tampilan Ms.Excel.

Tabel 4.7. Data base. No.

HMI

Data Base

1.

2.

3.

Pengambilan data pada data base dengan menekan tombol pengambilan data pada HMI. Apabila tombol tidak ditekan maka data memori tidak akan di transfer ke data base yang menyambung ke Ms.Excel, tetapi tampilan HMI akan terus bertambah dengan terus


menerus mengikuti berapa jumlah benda yang sudah terpilah. Transfer data dari PLC menuju ke PC menggunakan kabel USB. Koneksi antara PLC dengan Ms.Excel dengan menggunakan bantuan DDX-Manager. Formula yang tertulis merupakan formula untuk mengkomunkikasikan pembacaan dan pengiriman data dari PLC menuju ke Ms.Excel. Hasil percobaan data base terlihat pada tabel 4.7.

4.7

Diagaram Ladder Ladder adalah jenis bahasa pemrograman menggunakan PLC. Dengan membuat

program ini maka alat akan bekerja dengan sendirinya. Semua inputan proses dan output akan dituliskan dalam bahasa ladder. Pembuatan program dibagi menjadi 4 bagian yaitu tombol, proses, output, dan penyimpanan. Gambar 4.24. adalah gambar program tombol. Terdapat tombol on/off,start, stop, emergency stop, dan reset. Tombol on/off berfungsi untuk menyalakan mesin setelah MCB (Miniature Circuit Breaker) dinyalakan dan tombol emergency stop di lepas. Tombol emergency stop berfungsi untuk mematikan semua sistem input maupun output. Tombol reset berfungsi untuk mereset data menjadi 0 (nol) dan mematikan emergency stop. Tombol start berfungsi untuk menjalankan sistem, sedangkan tombol stop berfungsi menghentikan sistem seperti pause.

Gambar 4.24. Program tombol.


Gambar 4.25. adalah gambar logika pemilah untuk mengetahui benda apa dikerjakan. Terdapat juga interlock tiap – tiap benda sehingga benda lain tidak bisa menyala apabila ladder benda sudah bekerja atau terlatch. Relay – relay tiap ladder yang nanti akan menjadi masukan ke HMI sebagai lampu indikator benda pada monitoring. Gambar 4.26 adalah gambar ladder program untuk output. Alamat Q atau output ini yang akan menjadi masukan HMI untuk membuat indikator lampu conveyor dan silinder.

Gambar 4.25. Logika proses pemilah.


Gambar 4.26. Ladder output.

Gambar 4.27. adalah gambar ladder program yang berfungsi untuk mengcounter, sehingga nilai benda pada monitor akan terus bertambah. Tidak berbeda dengan gambar 4.27. gambar 4.28a dan 4.28b juga berfungsi untuk mengcounter sehingga hasil akan ditampilkan pada monitoring HMI dan nilainya akan bertambah terus menerus, sedangakan total akan menjulah semua benda yang masuk ke dalam counter.

Gambar 4.27. Counter Kayu dan jumlah.


Gambar 4.28a. Counter logam,plastik,kaca,dan total.

Gambar 4.28b. Counter jumlah logam,plastik,kaca,dan total.


Gambar 4.29a. Ladder mengenolkan DM.

Gambar 4.29a. dan gambar 4.29b. merupakan ladder untuk memasukan angaka 0 (nol) ke dalam DM atau dengan kata lain nilai DM di paksa untuk menjadi 0 . Perintah yang digunakan adalah perintah move.

Gambar 4.29b. Ladder mengenolkan DM.


Gambar 4.30. Ladder penyimpanan data DM.

Gambar 4.30. adalah gambar penyimpanan data menuju DM dengan perintah move. Pengambilan data yaitu data counter yang nanti akan dipindahkan menuju DM yang sudah dipilih. Data akan berpindah apabila alamat 209.05 menyala. Alat ini adalah alamat tombol pengambilan data pada HMI. Jadi apabila tombol ditekan makan kondisi NO pada alamat 209.05 akan berubah menjadi NC.


BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1.

Kesimpulan Setelah melakukan perancangan, pembuatan, dan pengujian alat aplikasi HMI pada

pemilah benda dapaat diambil kesimpulan sebagai berikut : 1. Tampilan HMI yang dibuat bisa digunakan untuk monitoring proses, monitoring jumlah benda, monitoring sensor dan security system. 2. Tingkat keberhasilan benda masuk ke tempat pemilah sebesar 86,67%. 3. Mesin pemilah benda masih terdapat error, tetapi HMI bisa bekerja dengan baik. 4. Sistem mampu melakukan penyimpanan data jumlah pemilah dalam sebuah data base. Bentuk file adalah Ms.Excel.

5.2.

Saran Berdasarkan hasil implementasu yang diperoleh, untuk pengembangan lebih lanjut

terdapat beberapa saran agar alat ini dapat bekerja lebih baik, yaitu : 1. Memperhatikan tinggi silinder benda kerja dan diameter silinder 2. Mengganti solenoid dari penghalang menjadi pendorong dengan memberikan sensor pendeteksi benda di dekat solenoid pendorong. 3. Meratakan penghubung antara tempat pembuangan tiap benda dan conveyor. 4. Mengunci pengatur benda yang turun dari magazine menuju sensor pembacaan benda.

72


DAFTAR PUSTAKA [1]

www.menlh.go.id diakses tanggal 8 Maret 2016

[2]

https://www.academia.edu/7499386/Makalah_sampah diakses tanggal 10 Maret 2016

[3]

http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/31930/6/Abstract.pdf

diakses

tanggal 10 Maret 2016 [4]

Bolton, W., 2006, Programmable Logic Controllers, Fourth Edition, Elsevier Newnes.

[5]

------, ------, 2006, http://thesis.binus.ac.id/doc/Bab2/LBM2006-328-Bab%202.pdf

[6]

William Bolton, Programmable Logic Contorller (PLC) Sebuah Pengantar, Edisi ketiga, ERLANGGA, Jakarta

[7]

http://V034-E1-05+NT30_NT30C+Operation_Manual.pdf

diakses

tanggal

12

Maret 2016 [8]

http://www.swarthmore.edu/NatSci/echeeve1/Class/e91/Lectures/E91(10)Serial.pdf diakses tanggal 26 April 2016

[9]

------,

------,

2011,

http://storage.jakstik.ac.id/students/paper/penulisan%20ilmiah/20403099/BAB%20 II.pdf diakses tanggal 15 Maret 2016 [10]

http://pira.cz/shop/usbe.pdf diakses tanggal 15 Maret 2016

[11]

https://www.fa.omron.com.cn/data_pdf/mnu/w461-e1-05_cpll_cple.pdf

diakses

tanggal 15 Maret 2016 [12]

Prototipe Mesin Pemilah Benda Berdasarkan Jenis Bahan” oleh Antonio Prashad Priyanto mahasiswa Teknik Elektro Sanata Dharma (125114039)

73

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI L1

Lampiran HMI

L1. Kegagalan download HMI 1. Kegagalan dalam mendownload program dari PC ke HMI Omron NT-30.

2. Sambungan RS232 dari NT ke PC


3. Pengecekan RS 232 dan data yang masuk dan keluar tidak sama membuat data tidak bisa dikirim dari PC ke HMI.

4. Percobaan oembacaan data menggunakan code vision dan data yang di terima berubah ubah.


L2. Koneksi HMI dengan PC 1. Koneksi RS232 untuk HMI Weintek dan PLC OMRON


L3. Data sheet HMI WEINTEK MT-8102iE.


L4. Pengoperasian awal HMI 1. Buka Easy Builber Pro. Tampilan awal klik new, hmi MT8102iE(1024x600).

2. Klik new untuk membuat properti HMI.

3. PLC type OMRON CJ/CS/CP lalu tekan OK


L5. Membuat tombol HMI 1. Pilih set bit pada icon HMI

2. Masukan read address PLC dengan PLC yang sudah di setting lalu masukan address dengan CIO_Bit dan alamat. Type set style adalah momentary. Setelah itu tekan OK dan letakan pada screen awal.


L6. Membuat Indikator lampu HMI 1. Pilih bit lamp pada icon HMI

2. Masukan read address PLC dengan PLC yang sudah di setting lalu masukan address dengan CIO_Bit dan alamat. Setelah itu tekan OK dan letakan pada screen awal.


L7. Membuat display counter 1. Pilih numeric pada icon HMI

2. Matikan allow input. Masukan read address PLC dengan PLC yang sudah di setting lalu masukan address dengan C (counter) dan alamat. Setelah itu tekan OK dan letakan pada screen awal.


L8. Memindah screen HMI 1. Pilih funcion key pada icon HMI

2. Pilih mode change full-screen window lalu masukan window no dengan tujuan screen Hmi yang diinginkan. Setelah itu tekan OK dan letakan pada screen awal.


L9. Membuat login HMI 1. Klik edit  system parameters  security  enhanced security mode

2. Klik kanan pada sembarang object list  new. Setelah itu masukan parameter.


3. Klik login popup pada object list  klik ASCII pada icon  klik setting pada read address. Isi parameter pilih user define tag, device type “UAC user name”, length “8”. Setelah itu tekan OK. Lalu pilih data entry  windows no “61. ASCII small”.

4. Copy box yang sudah dibuat pada langkah ke 3 lalu paste. Setelah itu ganti device tag menjadi UAC password. 5. Pilih icon text. Lalu masukan tulisan user name. Setelah itu tekan OK.


6. Copy test user name dan ganti tulisan menjadi password.

7. Pilih icon set word . klik setting pada write address  isi parameter pilih user define tag, device type “UAC command”  OK  set value “1”  Label  klik use label beri nama “LOGIN”.


8. Copy lalu paste hasil box dari langkah ke 7 lalu ganti parameter set value menjadi “3” dan label login menjadi logout.

9. Klik icon function key. Lalu pilih close window.


10. Hasil akhir dari pembuatan login.


L10. Program PLC







L11. Pengambilan data sistem

SENSOR INDUKTIV

SENSOR OPTIK 2 (161)

SILINDER 1

SILINDER 2

SILINDER 3

BENDA MASUK KE TEMPAT PEMILAH

PERCOBAAN

BENDA

SENSOR OPTIK 1 (140)

1

KAYU

1

0

0

1

0

0

YA

2

LOGAM

1

1

1

0

1

0

YA

3

PLASTIK

1

0

1

0

0

1

YA

4

KACA

0

0

0

0

0

0

YA

5

KACA

0

0

0

0

0

0

TIDAK

6

KAYU

1

0

0

1

0

0

TIDAK

7

LOGAM

1

1

1

0

1

0

YA

8

PLASTIK

1

0

1

0

0

1

YA

9

LOGAM

1

1

1

0

1

0

YA

10

KAYU

1

0

0

1

0

0

YA

11

PLASTIK

1

0

1

0

0

1

YA

12

LOGAM

1

1

1

0

1

0

YA

13

KACA

0

0

0

0

0

0

TIDAK

14

PLASTIK

1

0

1

0

0

1

YA

15

LOGAM

1

1

1

0

1

0

YA

16

KACA

0

0

0

0

0

0

YA

17

KAYU

1

0

0

1

0

0

TIDAK

18

PLASTIK

1

0

1

0

0

1

YA

19

LOGAM

1

1

1

0

1

0

YA

20

LOGAM

1

1

1

0

1

0

YA

21

KAYU

1

0

0

1

0

0

YA

22

KACA

0

0

0

0

0

0

TIDAK

23

KACA

0

0

0

0

0

0

YA

24

PLASTIK

1

0

1

0

0

1

YA

25

KAYU

1

0

0

1

0

0

TIDAK

26

PLASTIK

1

0

1

0

0

1

YA

27

LOGAM

1

1

1

0

1

0

YA

28

LOGAM

1

1

1

0

1

0

YA

29

KAYU

1

0

0

1

0

0

YA

30

PLASTIK

1

0

1

0

0

1

YA

TUGAS AKHIR APLIKASI HMI PADA MESIN PEMILAH BENDA OTOMATIS

Recommend Documents