TUGAS AKHIR
AUTOMATIC SPRAY CONTROLLER UNTUK MESIN INJECTION PLASTIK MENGGUNAKAN PROGRAMMABLE LOGIC CONTROL (PLC) PANASONIC NAiS FP0-C14RS
DISUSUN OLEH :
MULYANA SASTRA BIDAYA 41409120025
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MERCUBUANA 2014
KATA PENGANTAR
Alhamdulillahirabbil’alamin, puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, atas limpahan Rahmat dan Hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini. Salawat serta salam semoga tetap tercurah kepada Nabi Muhammad SAW, yang mana telah membawa umatnya dari zaman jahiliyah menuju zaman islamiah yang penuh dengan ilmu pengetahuan seperti saat sekarang ini, dan senantiasa kita nantikan syafa’at beliau di hari akhir nanti. Keberhasilan penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini tidak lepas dari dukungan berbagai pihak atas segala bantuan baik dukungan moral maupun material. Perkenankan penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar - besarnya pada : 1. Allah S.W.T. atas segala Rahmat dan Hidayah-Nya. 2. Bapak dan Ibu yang telah memberikan dukungan dan segenap do’a yang tiada henti-hentinya untuk kelancaran setiap usaha penulis. 3. Istri dan Anak-anak tercinta serta Adik-adik yang telah dan selalu memberikan dukungan dan semangat kepada penulis sehingga dapat terselesaikannya Tugas Akhir ini. 4. Bapak Yudhi Gunardi, S.T., M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Universitas Mercubuana Jakarta. 5. Ibu Fina Supegina, S.T., M.T. selaku dosen pembimbing yang telah bersedia meluangkan waktunya untuk memberikan bimbingan pada penulis sehingga Tugas Akhir ini dapat terselesaikan. v
6. Rekan-rekan mahasiswa kelas karyawan teknik elektro angkatan XVI Universitas Mercu Buana, terimakasih atas kebersamaan dan suntikan semangatnya. 7. Rekan-rekan karyawan PT. Inter Buana Machinery atas bantuan dan semangatnya. Akhir kata, penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih jauh dari kata sempurna, oleh karena itu saran dan kritik yang membangun dari pembaca sekalian akan sangat bermanfaat bagi penulis. Semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi kemajuan semua pihak. Amin.
Jakarta, 20 Mei 2014 Penulis
Mulyana Sastra Bidaya NIM : 41409120025
vi
DAFTAR ISI
Halaman Judul………………………………………………………….
i
Halaman Pernyataan …….……………………………………………
ii
Halaman Pengesahan ………………………………………………….
iii
Abstrak………………………………………………………………….
iv
Kata Pengantar………………………………………………………….
v
Daftar Isi……..……..….……………………………………………….
vii
Daftar Tabel…………………………………………………………….
xi
Daftar Gambar………………………………………………………….
xii
BAB I
BAB II
PENDAHULUAN 1.1
Latar Belakang Masalah…..……………………….
1
1.2
Perumusan Masalah…….….………………………
2
1.3
Batasan Masalah…………….……………………..
2
1.4
Tujuan Penelitian ..………………………………..
3
1.5
Metodologi Penelitian……....……………………..
3
1.6
Sistematika Penulisan…..…..……………………..
4
LANDASAN TEORI 2.1
Programmable Logic Control (PLC)……..………….
5
2.1.1
Rangkaian Tipikal Input PLC..………….
7
2.1.2
Rangkaian Tipikal Output PLC……........
8
2.1.3
Penambahan I/O (Input/Output) PLC …..
9
vii
2.1.4
Bagian Utama PLC…………………….
9
2.1.5
Control Unit ………………..………….
10
2.1.6
Spesifikasi Input Unit Kontrol………...
13
2.1.7
Spesifikasi Output Unit Kontrol………
14
2.1.8
Unit Ekspansi FP0…………………….
16
2.1.9
Unit Ekspansi Memori………………...
16
2.1.10
Operasi Memori……………………….
18
2.1.11
Komponen pada PLC…………………
18
2.1.12
Central Processing Unit (CPU)……….
19
2.1.13
Memori………………………………..
19
2.1.14
Catu Daya PLC………………………..
20
2.1.15
Karakteristik Fisik……………………..
21
2.2
Photo Sensor……....………………………………..
21
2.3
Timer…….…………………………………………..
22
2.3.1
Cara Kerja Timer………………………..
23
2.3.2
Arti Dan Fungsi Indikator…....…………
23
2.3.3
Spesifikasi Rating Timer Omron………..
24
2.4
Counter……………………………………………...
24
2.5
Power Supply 24 V DC…….……………………….
26
2.6
Lampu Pilot……....…………………………………
27
2.7
Relai……....…………………………………………
27
2.7.1
28
Prinsip Kerja Dan Simbol………………. viii
2.8
Air Solenoid Valve………..………………………....
29
Prinsip Kerja Air Solenoid Valve……….
31
2.9
Kompressor……….………………………..……….
32
2.10
Air Spray Gun…...………………………...………..
33
2.8.1
BAB III
PERANCANGAN ALAT 3.1
Diagram Blok Rangkaian ……….………………….
37
3.2
Perancangan Perangkat Keras…...………………….
38
3.2.1
Rangkaian Photo Sensor………..…..…….
39
3.2.2
Cara Kerja Photo Sensor……….…………
40
3.2.3
Perancangan Product Droop Base…….….
41
3.2.4
Perancangan Box Panel Kontrol……….…
43
3.3
Wiring Diagram Automatic Spray Controller…..….
45
3.4
PLC…………..…………………….………………..
47
Rangkaian Tipikal Input PLC……………..
51
3.5
Switching Power Supply 24 V DC……….…………
52
3.6
Lampu Pilot……....…………………………………
53
3.7
Perancangan Perangkat Lunak…....………………...
53
3.8
Software FPWIN GR V2.00…….…………………..
55
3.9
Bagian-bagian dan Operasi Dasar FPWIN GR….….
58
3.9.1
59
3.4.1
BAB IV
Fungsi dan Bagian-bagian FPWIN GR..….
PENGUJIAN DAN ANALISA 4.1
Pengujian Rangkaian photo sensor ix
.………….
62
BAB V
4.2
Pengujian Power Supply Mean Well S-30-24
.….
64
4.3
Pengujian Relai 24V DC ..………………………….
65
4.4
Pengujian Timer …………………………………...
66
4.5
Pengujian Counter
…..………………………
68
4.6
Pengujian Selector Switch
4.7
..…………………
69
Pengujian Push Button
.………………………….
70
4.8
Pengujian Lampu Pilot
.………………………….
71
4.9
Pengujian Air Solenoid Valve
…………………..
72
4.10
Pengujian alat Automatic Spray Controller
.….
73
4.11
Menguji ketepatan waktu penyemprotan …………..
73
4.12
Pengujian dan effisiensi waktu
75
4.13
Perbandingan Waktu Penyemprotan
.…………………. .………….
77
KESIMPULAN DAN SARAN 5.1
Kesimpulan
5.2
Saran
Daftar Pustaka
..………………………………..
78
………….………………………………..
78
…………………….……………………………….
80
Lampiran
x
DAFTAR TABEL
…………………………...
23
…………..
30
Tabel 2.1
Spesifikasi Air Spray Gun
Tabel 3.1
Product Description dari Photo Sensor
Tabel 3.2
Status Indikator LED ……………………………………
44
Tabel 3.3
Spesifikasi Input Unit Kontrol
……………………
46
Tabel 3.4
Spesifikasi Unit Kontrol Output FP Sigma
Tabel 3.5
Spesifikasi Unit Ekspansi Memori
……………………
50
Tabel 4.1
Pengujian Timer Omron H3BA
……………………
67
Tabel 4.2
Pengujian Counter 5 kali
……………………………
73
Tabel 4.3
Pengujian Counter 10 kali
……………………………
73
Tabel 4.5
Perbandingan Waktu Mode Manual dan Mode Otomatis.
76
xi
…………….. 47
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Komponen PLC
……………………………………. 6
Gambar 2.2 Dimensi dari PLC FP Sigma ……………………………. 8 Gambar 2.3 Photo Sensor Fotex CDM-2MX dan Reflektornya
……
9
…………………………....
10
……………………………………
11
……………………………
14
Gambar 2.7 Spesifikasi dan Dimensi Counter Autonics CT6S-1P4….
14
Gambar 2.4 Cara Kerja Photo Sensor Gambar 2.5 Timer Merk Omron
Gambar 2.6 Counter Autonics CT4S
Gambar 2.8
Power Supply MEAN WELL S-35-24
..................
15
……………………………………………
16
……………………
17
Gambar 2.11 Skema relay elektromekanik …………………………....
18
Gambar 2.12 Air Solenoid Valve Merk KURODA …………………...
18
Gambar 2.13 Prinsip Kerja Air Solenoid Valve
………… ………...
20
Gambar 2.14 Cara Kerja Sistem Pneumatik
……….…………..
22
…………………………………...
22
…………………...
24
Gambar 2.17 Prinsip kerja Air Spray Gun ……………………………
24
Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem. …………………………………..
27
…………..
28
…………………………..
29
Gambar 2.9 Lampu Pilot
Gambar 2.10 Relay yang tersedia di pasaran
Gambar 2.15 Air Spray Gun
Gambar 2.16 Proses Penyemprotan Partikel
Gambar 3.2 Dimensi Photo Sensor Fotex CDM-2MX Gambar 3.3 Rangkaian Photo Sensor xii
…………..
30
…………………..
31
…………..
32
…………………………………..
33
………….
34
…………………………..
35
Gambar 3.10 Antarmuka Input PLC………………………………......
36
Gambar 3.11 Konfigurasi Wiring Input pada PLC ………………….
36
………………………….
38
………….
38
Gambar 3.14 Control Unit PLC
………………………………….
40
Gambar 3.15 Ekspansion Unit
………………………………….
40
Gambar 3.16 Tahap-tahap Scanning ………………………………….
41
………………….
43
………………………………….
48
………………………….
49
Gambar 3.20 Switching Power Supply 15 - 48V DC 16A ………….
51
….
52
………….
52
….
53
…………………………..
54
Gambar 3.25 Tampilan Menu FPWIN GR …………………………..
55
Gambar 3.4
Cara Kerja Photo Sensor Dan Reflektor
Gambar 3.5 Perancangan Product Droop Base
Gambar 3.6 Product Droop Base Dalam Bentuk Jadi Gambar 3.7 Box Panel Kontrol
Gambar 3.8 Box Panel Kontrol Setelah Selesai Dibuat Gambar 3.9 Waktu Respons FP Sigma
Gambar 3.12 Antarmuka Output PLC
Gambar 3.13 Konfigurasi Wiring Output pada PLC
Gambar 3.17 Bagian-bagian CPU FP0-C14RS Gambar 3.18 Unit Ekpansi FP0
Gambar 3.19 Unit Ekspansi Memori
Gambar 3.21 Switching Power Supply Mean Well S-30-24 Gambar 3.22 Lampu Pilot Merah Kuning dan Hijau
Gambar 3.23 Flowchart Sistem Automatic Spray Controller Gambar 3.24 Booting Menu FPWIN GR
xiii
…………………………………..
56
Gambar 3.27 Tampilan Menu Open …………………………………..
56
………………….
57
Gambar 3.29 Tampilan FPWIN GR …………………………………..
57
Gambar 3.30 Menu Bar
…………………………………………..
58
Gambar 3.31 Tool Bar
…………………………………………..
58
Gambar 3.32 Comment Display Bar…………………………………..
59
Gambar 3.32 Comment Display Bar…………………………………..
59
………………………………….
59
Gambar 3.34 Function Bar …………………………………………..
59
…………………………………………..
59
Gambar 3.36 Ten Key Bar dan Input Field ………………………….
60
…………………………..
62
Gambar 4.2 Pengujian Photo Sensor Menggunakan Volt meter DC ..
62
…..
63
…………………..
64
Gambar 4.5 Spesifikasi Pin Timer H3BA …………………………..
65
…………..
66
…………………..
68
Gambar 4.8 Pengujian Selector Switch
…………………………..
69
Gambar 4.9 Pengujian Push Button
…………………………..
70
Gambar 4.10 Pengujian Lampu Pilot
…………………………..
70
Gambar 3.26 Menu Tipe PLC
Gambar 3.28 Tampilan Menu Upload from PLC
Gambar 3.33 Program status Bar
Gambar 3.35 Entry Bar
Gambar 4.1 Pengujian Photo Sensor
Gambar 4.3 Pengukuran Tegangan Keluaran Power Supply Gambar 4.4 Hasil Pengujian Relai 24 VDC
Gambar 4.6 Pengujian Delai Kontak Timer H3BA Gambar 4.7 Pengujian Tegangan Koil Counter
xiv
Gambar 4.11 Pengujian Koil Air Solenoid Valve …………………..
71
Gambar 4.12 Pengujian Ketepatan Counter …………………………..
72
xv
