TUGAS AKHIR
MESIN STEMPEL OTOMATIS BERBASIS PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER (PLC)
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Guna Memperoleh Gelar Sarjana Program Studi Teknik Tenaga Listrik
Disusun Oleh : Nama : LELY AMBARWATI NIM
: 01401-045
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MERCU BUANA JAKARTA 2008
LEMBAR PENGESAHAN
MESIN PESETEMPEL OTOMATIS BERBASIS PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER (PLC) Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Guna Memperoleh Gelar Sarjana Program Studi Teknik Tenaga Listrik
Disusun Oleh :
Nama : LELY AMBARWATI NIM : 01401-045
Disetujui Oleh :
Pembimbing
Koordinator Tugas Akhir
(Ir. Badarudin)
(Ir. Yudhi Gunardi, MT)
Mengetahui, Ketua Jurusan Teknik Elektro Universitas Mercu Buana
(Ir. Budi Yanto Husodo, MSc)
i
ABSTRAK Prototype yang dipaparkan pada Tugas Akhir ini diterapkan untuk Robot Conveyor yang terdapat di Industri, yaitu berupa peralatan mekanik yang dapat membawa benda obyek dari satu tempat ke tempat yang lain dengan melakukan pemilihan terlebih dahulu terhadap benda obyek yang diinginkan untuk dipindahkan dan melakukan proses selanjutnya. Prototype ini terdiri dari 4 bagian utama yaitu sebuah Kontroller berbasis Programmable Logic Controller ( PLC ) dengan type FEC FC400, sensor, aktuator dan sistem mekanik. . Sensor yang digunakan berupa limit switch. Limit switch sebagai input pendeteksi adanya benda objek.sensor.limit switch 1 dipasang pada posisi awal coveyor. Dan limit switch 2 dipasang pada posisi akhir conveyor. Aktuator berupa motor dc sebagai penggerak mekanik. Dan sistem mekanik itu sendiri terdiri dari rangka alumunium dan beberapa roda gigi (gear) yang tersusun agar dapat melakukan beberapa gerakan yang diinginkan. Cara kerja alat ini adalah benda obyek, yang akan dideteksi melalui sensor LS1 yang kemudian memberikan sinyal kepada PLC untuk melakukan perintah pada actuator sehingga conveyor akan bergerak membawa benda objek untuk proses pesetempelan, Benda objek yang telah disetempel akan bergerak menuju LS2, LS2 memberikan sinyal kepada PLC untuk melakukan penyortiran.
v
ABSTRACT Prototype which isn't at Final Duty applied for the Robot of Conveyor which there are in Industry, that is in the form of equipments of mechanic able to bring object of obyek from one place to other place conducted election beforehand to object of obyek wanted to be removed and process hereinafter. This Prototype consist of 4 bodywork that is a Kontroller base on Programmable Logic Controller ( PLC ) with FEC FC400 type, censor, mechanic system and aktuator . used censor in the form of switch limit. Switch Limit as input of detection the existence of object of objek.sensor.limit switch 1 attached on course early coveyor. And switch limit 2 attached final on course conveyor. Aktuator in the form of motor of dc as activator of mechanic. And it self mechanic system consist of frame of alumunium and some structured gear so that can conduct some wanted movement. Way of this appliance activity is object of obyek, to detect to through censor of LS1 which later;then give sinyal to PLC to govern actuator so that conveyor will make a move to bring object object for the process of pesetempelan, Object object which have disetempel will make a move go to LS2, LS2 give sinyal to PLC to conduct sorting.
vi
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayahnya kepada penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini sebagai salah satu syarat guna menyelesaikan pendidikan terakhir di Universitas Mercu Buana. Secara khusus penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak dan Ibu sebagai orang tua penulis yang senantiasa memberikan dukungan dan doanya kepada penulis hingga tersusunnya Tugas Akhir ini. Selama penyusunan Tugas Akhir ini penulis telah mendapatkan banyak bantuan dan dukungan yang sangat berarti dari berbagai pihak. Oleh karena itu pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. bapak Ir. Badarudin selaku Dosen pembimbing yang telah banyak memberikan bibingan dan dukungannya dengan penuh kesabaran sehingga tugas ahir ini dapat terselesakan. 2. Bapak Ir. Yudhi Gunardi, M.T. ; selaku Dosen Pemberi masukan ide atas konsep pembuatan alat. Selaku sekretaris Jurusan Teknik Elektro yang merangkap Koordinator Tugas Akhir serta Kepala Laboratorium PLC yang telah banyak memberikan bimbingan dan dukungannya. 3. Bapak Ir. Budi Yanto Husodo, MSc. ; selaku Pembimbing Akademik dan Kepala Jurusan Teknik Elektro yang turut memberikan masukan dan bantuan kepada penulisan.
ii
4. Segenap
dosen
pengajar
peminatan
Teknik
Tenaga
Listrik,Bapak
Hamzah,Bapak Mustari,Bapak Bambang Trisno yang telah memberi kuliah dan membekali penulis dengan pengetahuan yang memperlancar penulisan dan perancangan. 5. Segenap dosen pengajar FTI Jurusan Teknik Elektro Universitas Mercu Buana yang telah memberikan kuliah dan membekali penulis dengan pengetahuan yang bermanfaat. 6. Terima kasih kepada Om Sus yang telah memberikan perhatian dan dorongan semangat sehingga penulis dapat menyelesaikan kuliah. 7. Terima kasih kepada seluruh keluarga atas doanya. 8. Terima kasih kepada Mas Wawan, Mba Erica, pak john dan segenap Staf PT Festo Didactic yang telah memberikan Training PLC dan menyediakan produknya berupa PLC FEC FC400 yang digunakan penulis sebagai kontrol pada perancangan ini. 9. Untuk Irfan Juandar Terima kasih atas pengertian, perhatian dan dorongan semangatnya selama ini kepada penulis. 10. Untuk kawanku Irma Suryani,Kartika Sari Destri terima kasih atas bantuan dan persahabatannya selama 8 tahun ini. 11. Untuk kawanku Oki Wahyu Restuadhi ST; terima kasih sebanyak-banyaknya atas bantuannya selama ini. 12. Untuk kawan-kawan Asisten Jurusan Teknik Elektro khususnya angkatan 2001 terima kasih atas persahabatannya.
iii
Penulis menyadari bahwa penyusunan Tugas Akhir ini jauh dari kata sempurna, baik berupa penyusunan laporan Tugas Akhir maupun dalam perancangan. Oleh karena itu penulis berharap kepada pihak-pihak terkait untuk dapat memberikan saran yang bersifat membangun, sehingga penulisan Tugas Akhir ini akan menjadi lebih baik dan bermanfaat. Akhir kata penulis mengharapkan agar Tugas Akhir ini dapat memberikan pengetahuan dan inspirasi yang bermanfaat bagi semua pihak yang membutuhkan.
Tangerang, Agustus 2008
Penulis
iv
DAFTAR ISI
Lembar Pengesahan .....................................................................................
i
Kata Pengantar .............................................................................................
ii
Abstrak .........................................................................................................
v
Abstract ........................................................................................................
vi
Daftar Isi ...................................................................................................... vii Daftar Gambar ..............................................................................................
x
Daftar Tabel ................................................................................................. xii Daftar Komponen ......................................................................................... xiii Daftar Lampiran ........................................................................................... xiv
BAB I PENDAHULUAN 1.1
Latar Belakang .....................................................................
1
1.2
Tujuan Penulisan ..................................................................
2
1.3
Pembatasan Masalah ............................................................
2
1.4
Metode Penulisan .................................................................
2
1.5
Sistematika Penulisan ..........................................................
3
BAB II LANDASAN TEORI 2.1
Limit Switch..........................................................................
4
2.2
Relay .....................................................................................
5
2.2.1 Prinsip Kerja ........................................................ …………
5
vii
2.2.2 2.3
2.4
2.5
Arsitektur Relay .......................................................
6
Interface Serial Data Standard RS-232 ................................
7
2.3.1
Arsitektur dan Konfigurasi Pin RS-232 ...................
8
Motor DC .............................................................................
12
2.4.1
Karakteristik Motor DC ...........................................
14
Programmable Logic Controller (PLC) ...............................
17
2.5.1
Sistem Komponen dari PLC ....................................
20
2.5.2
Arsitektur Internal ....................................................
21
BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI ALAT 3.1
Deskripsi Sistem .................................................................. 25
3.2
Blok Diagram Rangkaian ..................................................... 27
3.3
Perancangan Sistem Elektronika .......................................... 29 3.3.1
Rangkaian Sensor ..................................................... 29
3.3.2
Catu Daya ................................................................. 29
3.4
Rangkaian Alat Keseluruhan ............................................... 31
3.5
Sistem Kontrol .................................................................... 32 3.5.1
Proses Inisialisasi ..................................................... 33
3.5.2
State Diagram ........................................................... 34
3.5.3
Program PLC ........................................................... 35
viii
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA ALAT 4.1
Spesifikasi Alat Uji .............................................................. 37
4.2
Pengujian PLC Sebagai Alat Kontrol .................................. 38
4.3
Analisa Mekanik Berdasarkan State Diagram ..................... 38
4.4
Analisa Mekanik Berdasarkan Realisasi Rancangan Alat .... 40
BAB V PENUTUP 5.1
Kesimpulan
.................................................................... 42
5.2
Saran-Saran
.................................................................... 42
Daftar Pustaka Lampiran
ix
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Bentuk Fisik Limit Switch
5
Gambar 2.2
6
Simbol relay untuk dua kondisi normal
Gambar 2.3 Skematik Driver Relay
7
Gambar 2.4 Pin RS 232 DB9 (9 pin)
9
Gambar 2.5
Kontruksi sederhana motor dc
13
Gambar 2.6 Rangkaian motor dc dengan menggunakan kaidah tangan kiri
15
Gambar 2.7 Rangkaian ekivalen dari motor DC
16
Gambar 2.8 Sistem Komponen dari PLC
20
Gambar 2.9 Arsitektur Internal sebuah PLC
22
Gambar 2.10 CCU dari sebuah PLC
24
Gambar 3.1
Target Rancangan Mekanik
26
Gambar 3.2
Blok Diagram Rangkaian
27
Gambar 3.3
Rangkaian Catu Daya
30
Gambar 3.4
Rangkaian alat keseluruhan
31
Gambar 3.5
State Diagram
35
Gambar 4.1 Analisa Gerakan Mekanik Berdasarkan State Diagram Gambar 4.2
39
Analisa Gerakan Mekanik Berdasarkan Realisasi Rancangan Alat
40
x
DAFTAR TABEL
Table 2.1 Tabel Standartd RS 232
10
Table 4.1 tabel Spesifikasi Alat Uji
37
xi
DAFTAR KOMPONEN
IC1
= LM7824
IC2
= LM7809
IC3
= LM7805
C1,C2,C3 = 1000 F/25 V C4,C5,C6 = 0.1 F DB
= Dioda Brits
Trafo = Transformator 5 A Relay Input
= 5 VDC
Relay Output = 24 VDC Limit Switch
xii
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Foto Alat Lampiran 2 Spesifikasi Alat Kontrol Lampiran 3 Jenis Program Yang Digunakan Lampiran 4 Allocation List Lampiran 5 Data Pada Program dengan bahasa Statement List Lampiran 6 Regulator
xiii
1
BAB I PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang Perkembangan teknologi semakin pesat, salah satu contoh yang popular sebagai
alat pendukung selain teknologi komputer adalah teknologi robot. Dengan adanya robot, maka akan dapat mempermudah segala bentuk kerja yang dilakukan oleh manusia. Pengertian robot jika dikaitkan dengan perangkat di Industri yaitu mekanik multi fungsi yang dapat memindahkan benda, atau komponen khusus melalui beberapa gerakan yang terprogram sebagai kinerja dari berbagai macam tugas. Biasanya media yang digunakan untuk memprogram sebuah robot adalah sebuah personal komputer (PC) ada juga yang berupa IC terprogram yaitu Atmel dan EPROM atau bisa juga dengan menggunakan rangkaian konvensional. Tapi dilihat dari kebutuhan di Industri penggunaan IC terprogram jarang kita jumpai, melaiankan banyak industri menggunakan rangkaian konvensional karena tegangan dan arus yang digunakan IC program terlalu kecil, sehingga penggunaannya hanya terbatas pada alat-alat tertentu saja. Pada Tugas Akhir ini penulis tertarik untuk menggunakan sistem kontrol yang biasa digunakan di Industri-industri sekaligus pembuatan peralatan berupa dari sistem kontrol tersebut dengan judul “Mesin pesetempel otomatis Berbasis Programmable Logic Controller ( PLC )”.
2 1.2
Tujuan Penulisan Tujuan penulisan Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut : 1. Merancang suatu sistem dengan kontrol PLC dimana sistem tersebut dapat mempermudah mensetempel barang secara otomatis saat akan dikirim atau dipasarkan oleh industri-industri. 2. Pemahaman dasar fungsi relay pada sistem kontrol PLC
1.3
Pembatasan Masalah Pada penyusunan tugas akhir ini penulis membatasi masalah yang berkaitan dengan Pembuatan aplikasi pada program PLC dengan mengunakan program statement list
1.4
Metode Penulisan Metode penulisan Tugas Akhir ini dilakukan dengan beberapa cara yaitu : 1. Metode Pengamatan Yaitu dengan cara melakukan pengamatan secara langsung di Industri dan Instansi terkait dengan mengambil prinsip kerja yang digunakan. 2. Metode Kajian Pustaka Yaitu dengan cara melakukan penulisan pustaka melalui referensi-referensi penunjang tema penulisan yang didapat dalam perpustakaan maupun dari buku-buku referensi lainnya.
3 3. Metode Eksperimen Yaitu
dengan
cara
melakukan
pengujian-pengujian
rangkaian
serta
pengukuran pada rancangan alat secara langsung.
1.5
Sistematika Penulisan Untuk memberikan gambaran mengenai Tugas Akhir ini, maka disusun
sistematika penulisan sebagai berikut : BAB I
PENDAHULUAN Bab ini menjelaskan tentang latar belakang pemilihan judul, tujuan penulisan, pembatasan masalah, dan metode penulisan.
BAB II
LANDASAN TEORI Bab ini menjelaskan tentang teori dasar yang digunakan antara lain Pembahasannya mengenailimit swicth, PLC sebagai kontrol dan aktuator.
BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI ALAT Bab ini menjelaskan tentang blok diagram serta prinsip kerja dari alat secara keseluruhan. BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA ALAT Bab ini menjelaskan tentang data hasil pengukuran dan pengujian pada rangkaian serta analisa yang dilakukan pada mekanik. BAB V
PENUTUP Bab ini berisi kesimpulan dari pembahasan alat serta saran-saran pengembangannya
4
BAB II LANDASAN TEORI
2.1 Limit Switch Saklar yang dioperasikan secara mekanis adalah saklar yang dikontrol oleh faktorfaktor secara otomatis misalnya, tekanan. Saklar limit adalah alat pengendali atau sensor yang sangat umum digunakan. Saklar limit dirancang hanya untuk beroperasi apabila batas yang sudah ditentukan sebelumnya sudah dicapai, dan saklar-saklar tersebut biasanya diaktifkan kontak dengan objeknya. Saklar ini bisa dikatakan sebagai saklar “snap-acting” yang ditempatkan pada rumah kecil. Pada saklar ini penghubungan yang aktual dari rangkaian terjadi pada kecepatan tertentu, tidak peduli bagaimana gerakan mekanisme yang mengaktifkan bergerak dengan cepat atau lambat. Ukuran yang kecil dan tuas pengoperasian yang bermacam-macam membuat saklar kecil ini sangat bermanfaat sebagai saklar limit. Saklar limit ini dapat bekerja dengan tekanan yang kecil pada pengoperasian tuas yang memungkinkan sensitifitas yang benar.
5
Com
NO
NC
Gambar 2.1 Bentuk Fisik Limit Switch
2.2 Relay Relay adalah salah satu komponen yang masuk pada kelompok aktuator. Kemudian relay tersebut akan menjadi driver relay yang merupakan suatu sub sistem pengendali aktuator. Kontaktor yang ada pada relay tersebut digerakkan oleh medan magnet dengan mengguanakan induksi dari arus yang mengalir pada lilitannya. Relayrelay tersebut akan digunakan sebagai pengendali dari aktuator.
2.2.1 Prinsip Kerja Relay yang telah dipasang dengan beberapa komponen yang lain akan menjadi pengendali dari aktuator dan akan disebut sebagai Driver Relay. Jenis kontak relay dibagi menjadi dua jenis berdasarkan keadaan awalnya, yaitu normally open dan normally close. Normally open maksudnya adalah kondisi relay pada saat normal kontaknya terbuka atau tidak terhubung, kontak akan terhubung saat terpenuhinya arus pada lilitan yang akan
6 menghasilkan induksi yang berasal dari arus listrik sehingga menimbulkan medan magnet yang akan membuat kontak tersebut yang sebelumnya tidak terhubung menjadi terhubung. Sedangkan relay normally close adalah kebalikan dari normally open, dimana kondisinya terhubung pada saat awalnya dan apabila terdapat arus listrik pada lilitannya akan menggerakkan kontaktor sehingga menjadi terbuka dari kondisi awalnya. Tipe kontaktor yang dipakai pada relay yaitu SPDT (single pole dual throw). Pada kondisi awal saat belum terpenuhinya arus pada coilnya kontak relay sudah dalam keadaan tersambung, ketika coil relay terpenuhi arusnya, kontak tersebut akan terbuka.
1
NO
NC
2 Gambar 2.2. Simbol relay untuk dua kondisi normal
2.2.2
Arsitektur Relay
Karakteristik pemilihan komponen driver relay : 1. Pemilihan transistor
IC(max) > IC(operasional)
PC(max) > PC(operasional)
2. Pemilihan relay
I (nom) > I (operasional)
7 V(nom) > V(operasional)
Penerapannya dapat dilihat pada gambar. Vcc
Vcc
Relay SPDT 12 V 1N4002 NO
input
Aktuator
Rb 220 K BD 139
Gambar 2.3 Skematik Driver Relay
2.3
Interface Serial Data Standard RS-232
Standar transmisi data secara serial yang dikenal adalah bakuan dari EIA (electronic Industry Asociation) ataupun CCITT (Commite Internatiaonal Telephonic et Telegraphique). EIA merupakan standarisasi utama di Amerika Serikat yang diperluas melalui CCITT. Perbedan antara keduanya pada EIA digunakan awalan RS sedangkan pada CCITT dengan awalan V atau X. RS-232 merupakan salah satu standar Interface yang digunakan untuk keperluan komunikasi antara komputer dengan periferal secara serial. Dalam istilah komunikasi data, komputer umumnya disebut Data Terminal Equipment (DTE) dan modem disebut Data Communication Equipment (DCE). Spesifikasi RS-232 . dalam hal ini DTE diperlengkapi dengan UART/ASART (Universal Asynchrounus/Synchrounus Receiver Transmitter) yang berguna untuk mengubah data parallel ke data serial atau pun sebaliknya. Penggunaan DCE pada aplikasi lebih luas untuk komunikasi jarak jauh adalah modem, untuk mengubah data serial ke salah satu bentuk sinyal analog.
8 Serial interface RS-232 memberikan ketentuan logic sebagai berikut: A. Logic 1 (keadaan 1) disebut “mark” terletak antara –3 sampai –15 Volt B. Logic 0 (keadaan 0) disebut “mark” terletak antara +3 sampai +15 Volt Daerah tegangan antara –3 sampai +3 volt merupakan invalid level, yaitu keadaan dimana tidak memiliki keadaan logic dan tidak terbaca oleh RS-232 sebagai level mark atau space. Demikian pula pada saluran RS-232 mendapat isyarat logic pada daerah lebih negatif dari –15 volt dan lebih +15 volt yang dapat merusak logic translator atau line driver pada saluran RS-232.
2.3.1
Arsitektur Dan Konfigurasi Pin RS-232 Ada dua macam konektor RS 232 pada PC yaitu jenis 25-pin dan 9-pin. Untuk
kebutuhan serial interface RS 232 pada tugas akhir ini digunakan jenis 9-pin. Konektor (pin-pin) ini masih bersifat positif, karena yang mengendalikan adalah alat yang disebut sebagai UART/ASART yang berfungsi sebagai adapter untuk mentransmisikan data. Guna masing-masing pin RS 232 DB9 adalah sebagai berikut (bersesuaian dengan gambar) :
9
Gambar 2.4 Pin RS 232 DB9 (9 pin)
10
Berikut ini keterangan mengenai kegunaan masing-masing pin pada RS 232 standar EIA
Tabel 2.1 Tabel Standard RS 232
Kategori
9–pin konektor
Deskripsi
Sinyal Direction
Abbreviati on TD
RS 232 3
Receive Data
Data dari DCE
2
Trasmit Data
Data ke DTE
Data
RD 7
Request To
Control to DTE
RTS
Send
8
Clear To Send
Control to DCE
CTS
6
Data Set
Control from
DSR
Ready
TE
Receive Line
Control from
Signal
DCE
Control
CD 1
Detektor 4
Data Transmit Ready
Control to DCE
DTR
11
9
Electric
5
Ring
Control from
Indikator
DCE
Signal
Ground
Ground
Common
RI
SG
Fungsi masing-masing pin RS 232 9-pin sebagai berikut : A. Pin 1 : Carrier Detect
Terkadang disebut juga sebagai DCD (Data Carrier Detect). Sinyal ini diaktifkan oleh DCE yang menandakan bahwa saluran komunikasi dalam keadaan baik dan dapat menerima sinyal dari saluran tersebut. B. Pin 2 : Received Data Sinyal pada pin ini merupakan output dari DCE ke DTE. Data seri melewati pin ini dan apabila bekerja pada Half Duplex atau tidak ada karakter maka pin ini harus berlogik “1”. C. Pin 3 : Transmit Data Sinyal dari pin ini merupakan output dari DTE ke DCE. Data seri melewati pin ini dan akan berlogik 1 (mark) apabila tidak ada data yang ditransmisikan.
D. Pin 4 : Data Terminal Ready Sinyal ini diaktifkan oleh DTE yang menandakan bahwa DTE siap untuk melakukan komunikasi (mengirim atau menerima). DTR harus aktif terlebih dahulu sebelum DCE mengirim DSR. E. Pin 5 : Signal Ground
Pin ini merupakan acuan ground bagi seluruh level sinyal.
12 F. Pin 6 : Data Set Ready
Sinyal ini diaktifkan oleh DCE yang menginformasikan pada DTE bahwa DCE telah terhubung dengan saluran komunikasi. Jika kondisi automatic dialing, maka DSR menandakan bahwa nomor-nomor telah didial oleh DCE seluruhnya. G. Pin 7 : Request to Send
Pin ini akan aktif apabila berlogic “0” (space) yang dikontrol oleh DTE siap untuk mengirimkan data. Dalam komunikasi half duflex akan berlogis “1” (mark) apabila berada pada mode penerima. Apabila RTS aktif maka DCE harus mengirim sinyal CTS (clear to Send) yang menginformasikan bahwa DTE boleh memulai mengirimkan data. H. Pin 8 : Clear to Send
Sinyal in diaktifkan oleh DCE yang menginformasikan bahwa DTE sudah boleh mengirim data. CTS merupakan respon dari sinyal RTS. Jika sinyal RTS tidak digunakan maka RTS diassumsikan On. I. Pin 9 : Ring Indikator
Sinyal ini diaktifkan oleh DCE yang menandakan ada panggilan. 2.4. Motor DC Secara garis besar, konstruksi dasar suatu motor arus searah adalah terdiri atas dua bagian utama, yaitu : A. Stator (bagian diam) B. Rotor (bagian yang bergerak) Komponen stator terdiri dari kerangka motor, kutub utama beserta lilitannya, kutubkutub pembantu beserta lilitannya, dan sikat. Sedangkan komponen rotor terdiri poros
13 jangkar, inti jangkar, lilitan jangkar, dan komutator, bentuk konstruksi sederhana motor arus searah tersebut selengkapnya ditujukan oleh gambar 2.6.
U Kumparan jangkar
Kutub magnet dan lilitran penguat medannya Sikat-sikat Komutator
Kerangka
Jangkar (armatur) S
Gambar 2.5 Kontruksi sederhana motor dc
Fungsi setiap bagian pada gambar diatas ini dapat dijelaskan sebagai berikut : 1). Kerangka motor : merupakan badan luar sebagai penutup mesin, terbuat dari besi tuang dan berguna untuk menyokong kutub magnet serta melindungi bagian dalam dari mesin. 2). Kutub magnet : terbuat dari laminasi – laminasi besi yang tersusun keliling untuk mempersatukannya. Biasanya ketebalan laminasi sekitar 0,5 mm sampai dengan 1mm dan umumnya memiliki permeabilitas yang baik. Bentuk kutub terbuat seperti sepatu atau disebut kutub sepatu. Gunanya untuk memperlebar fluksi magnet sehingga mampu mencakup daerah celah udara menuju inti jangkar pada stator secara optimal. 3) Sikat : biasanya terbuat dari karbon dan berbentuk segi empat. Fungsinya untuk mengalirkan arus ke kumparan jangkar melalui komutator.
14 4). Komutator : berfungsi sebagai penyearah gelombang penuh dari gelombang arus bolak – balik dari sumber motor. Kemudian keluaran komutator disearahkan menjadi arus searah melalui sikat. 4) Jangkar : berbentuk silinder yang diberi alur–alur pada permukaannya untuk tempat lilitan kumparan jangkar. 6). Kumparan jangkar : tempat terjadinya interaksi arus pada kumparan jangkar dengan medan magnet yang membangkitkan suatu gaya gerak listrik (ggl) lawan yang menyebabkan adanya torsi pada poros rotor.
2.4.1
Karakteristik Motor DC Untuk memahami karateristik dari motor dc perlu diperhatikan hubungan-
hubungan
persamaan
secara matematis untuk mendapatkan suatu karateristik
elektromekanis dari sebuah motor dc dengan jelas. Torsi yang dihasilkan pada magnet permanen motor dc adalah sebanding dengan arus armatur-nya, jika konsep dari konstanta torsi diinisialisasikan sebagai KT, maka hubungan persamaanya seperti di bawah ini: T = KT.Ia ……………………………………………………………………...(2.1) Dimana :
T = Torsi (Nm) KT = Konstanta Torsi Ia = Arus armatur pada motor
Fluks magnetik dibutuhkan untuk menghasilkan torsi yang didasarkan pada medan fluks yang di hasilkan oleh magnet permanen. Salah satu alasan dapat diasumsikan bahwa level fluks tersebut tidak dapat bervariasi dengan kecepatan atau
15 aliran arus dalam koil. Untuk menyederhanakan hal tersebut diasumsikan bahwa konduktor lain pada gambar 2.8 mempunyai kuat medan yang sama, maka aliran polaritasnya adalah berbeda antara setengah bagian kanan dan kiri dengan mengacu pada sumbu simetris AB. Pada perakteknya, arus menyebapkan efek pada penyebaran fluks dan efek ini secara teknik merupakan bagian reaksi armatur. Walaupun reaksi armatur dapat di abaikan, karena dalam rancangan motor yang telah dikenal, hal tersebut dapat memberikan pengaruh yang buruk pada cara kerjanya. Arus yang mengalir pada semua koil dan torsi yang diberikan pada konduktor lainya adalah sama, dalam hal ini, jumlah torsi pada konduktor yang lain adalah torsi yang nyata pada ”shaft”, seperti persamaan di atas. A
S
N
B
Gambar 2.6 Rangkaian motor dc dengan menggunakan kaidah tangan kiri
Tegangan E menghasilkan “Inherent” di dalam motor, yang dikenal dengan GGL yang berlawanan yang diseimbangkan pada kecepatan anguler dan diberikan dengan persamaan :
16 E = KE. ……………………………………………………………………..(2.2) Dimana :
KE = Konstanta GGL = Kecepatan Anguler (Rpm)
konstanta torsi dan konstanta GGL yang berlawanan merupakan parameter yang sangat penting dan selalu diberikan pada spesifikasi motor. Dengan mengunakan kedua persamaan di atas, maka dapat ditentukan hubungan antara torsi dengan kecepatan. Pada gambar 2.9 memperlihatkan pengaplikasian motor DC dengan mengunakan rengkaian elekterikal yang dinamakan dengan rangkaian ekuivalen. Dengan rangkaian ekuivalen, maka dapat diartikan bahwa rangkaian tersebut mengambarkan bentuk dasar dari motor DC ideal. Dengan menggunakan rangkaian tersebut, maka dapat di tentukan hubungan torsi-kecerpatan dan rasio dari daya hilang ke daya efektif yang diubah ke pekerjaan mekanik yang tidak berguna.
Ra Ia V Back emf
M
Gambar 2.7 Rangkaian ekivalen dari motor DC
17 2.5 Programmable Logic Controller (PLC) PLC merupakan suatu bentuk khusus pengontrol berbasis mikroprosesor yang memanfaatkan memori yang dapat diprogram untuk menyimpan instruksi-instruksi tertentu dengan program khusus. PLC serupa dengan computer namun, bedanya: computer dioptimalkan untuk tugas-tugas penghitungan dan penyajian data, sedangkan PLC dioptimalkan untuk tugas-tugas pengontrolan dan pengoperasian didalam pengaplikasiannya. Perangkat PLC pertama dikenalkan oleh para insinyur dari General Motor pada tahun 1968, dan telah digunakan dan dikembangkan secara luas. A.
Konsep Programmable Logic Controller (PLC) Konsep dari PLC adalah sesuai dengan namanya adalah sebagai berikut:
Programmable Menunjukan kemampuannya yang dapat dengan mudah diubah-ubah sesuai dengan program yang dibuat dan kemampuannya dalam hal memory program yang telah dibuat. Logic Menunjukan kemampuannya dalam memproses input secara aritmetik (ALU), yakni melakukan operasi membandingkan, menjumlahkan, mengalikan, membagi, dan mengurangi. Controller Menunjukan kemampuannya dalam mengontrol dan mengatur proses sehingga menghasilkan output yang di inginkan.
18 B.
Fungsi Programmable Logic Controller (PLC) Fungsi dan kegunaan dari PLC dapat dikatakan hamper tidak terbatas, tetapi dalam prakteknya dapat kita lihat secara umum
Secara umum fungsi dari PLC adalah sebagai berikut: 1) Kontrol Sekuensial. PLC memproses input sinyal biner menjadi output yang digunakan untuk keperluan pemprosesan teknik secara berurutan (sekuensial), disini PLC menjaga agar semua step/langkah dalam proses sekuensial berlangsung dalam urutan yang tepat. 2). Monitoring Plant. PLC secara terus-menerus memonitor status dari sistem yang dijalankan dan mengambil tindakan yang diperlukan sehubungan dengan proses yang dikontrol serta menampilkan pesan tertentu pada operator.
C.
Perbandingan antara PLC dengan Kontrol Konvensional Kontrol konvensional yang menggunakan relay atau kontaktor mempunyai keuntungan dan kerugian jika digunakan sebagai rangkaian Kontrol dan bila dibandingkan Kontrol dengan menggunakan PLC. Relay sendiri merupakan kontak elektronik, karena terdapat koil/kumparan yang akan menggerakan kontak membuka atau menutup bila kumparannya dialiri arus listrik Berikut ini adalah keuntungan dan kerugian menggunakan relay/kontaktor.
19 Keuntungan: 1) Mudah diadaptasikan untuk tegangan yang berbeda 2) Tidak banyak dipengaruhi oleh temperature disekitar. Relay terus beroperasi pada temperature 353 k (80 C) sampai 240 k (-33 C). 3) Tahanan yang relative tinggi antara kontak kerja pada saat terbuka 4) Beberapa rangkaian terpisah dapat dihidupkan 5) Rangkaian yang mengontrol relay dan rangkaian yang membawa arus yang terhubung secara fisik terpisah satu sama lainnya.
Kerugian: 1) Kontak dibatasi pada keausan dari bunga api atau dari oksidasi 2) Menghabiskan banyak tempat 3) Menimbulkan bunyi selama proses kontak 4) Kecepatan kontak terbatas 3 ms sampai 17 ms 5) Kontaminasi (debu) dapat mempengaruhi umur kontak.
Keuntungan PLC atas Kontrol Konvensional: 1) Aplikasi Universal 2) Pemrograman yang mudah diubah-ubah 3) Pengontrolan secara sekuensial dengan mudah
20 2.5.1
Sistem Komponen dari PLC
PLC atau biasa disebut PC (Programmable Controller) adalah suatu perangkat yang dapat dengan mudah diprogram dan digunakan untuk mengontrol peralatan. PLC sederhana mempunyai komponen utama berupa CCU (Central Control Unit), Unit I/O, Programming Console, rack atau Mounting Assembly dan catu daya.
Sistem komponen dari sebuah PLC adalah seperti gambar dibawah:
Perangkat Pemrograman
Memory
Input Module
Central Control Unit
Output Module
Catu Daya Sensor
Actuator Gambar 2.8 Sistem Komponen dari PLC
21 Umumnya sebuah PLC memiliki lima komponen dasar, yaitu CCU, memory, I/O module, catu daya dan perangkat pemrograman. A. Central Control Unit (CCU) merupakan unit pusat pengolahan data yang digunakan untuk melakukan proses pengolahan data dalam PLC. CCU ini merupakan sebuah mikroprosesor. B. Unit catu daya diperlukan untuk mengkonversikan tegangan AC menjadi tegangan rendah DC (24 V) yang dibutuhkan oleh CCU dan unit lainnya. C. Perangkat pemprograman dipergunakan untuk memasukan program yang dibutuhkan kedalam memory. Program tersebet dibuat dengan menggunakan perangkat ini dan kemudian dipindahkan kedalam unit memory PLC. D. Unit memory adalah tempat dimana program yang digunakan untuk melaksanakan tindakan-tindakan pengontrolan oleh mikroprosesor disimpan. E. I/O module adalah penghubung antara CCU dengan perangkat luar dimana CCU menerima informasi dan mengontrol informasi tersebut ke perangkat eksternal.
2.5.2
Arsitektur Internal Gambar di bawah ini memperlihatkan arsitektur internal dasar sebuah PLC.
arsitektur ini tersusun atas sebuah unit control pusat (CCU) yang berisi system mikroprosesor, memory dan rangkaian I/O. CCU mengontrol dan menjalankan semua operasi didalam PLC. Piranti ini disambungkan ke sebuah piranti clock (pewaktu) dengan frekuensi antara 1 hingga 8 MHz. Frekuensi ini menentukan kecepatan operasi PLC dan menyediakan mekanasme pewaktuan dan sinkronisasi untuk semua perangkat didalam system. Informasi didalam PLC disalurkan melalui sinyal-sinyal digital. Jalur-jalur
22 internal yang dilalui sinyal-sinyal digital tersebut dinamakan bus. CCU mempergunakan bus data untuk mengirimkan data ke perangkat PLC, bus alamat untuk mengirimkan alamat lokasi-lokasi penyimpanan data, dan bus kontrol untuk sinyal-sinyal yang terkaiat dengan proses control internal. Bus sistem dipergunakan untuk komunikasi antara portport I/O dengan unit I/O.
Bus Alamat Bus Kontrol
CCU
Clock
Baterai
Panel Program
RAM program pengguna
ROM sistem
RAM data
Unit input/ output
Bus Data Bus Sistem I/O
Buffer
Saklar
Pengkopling optik
Perangkat penggerak
Kanal Input
Kanal Output
Gambar 2.9 Arsitektur 2 Internal sebuah PLC
Struktur internal CCU bergantung pada mikroprosesor yang bersangkutan. Pada umumnya komponen-komponen struktur tersebut adalah:
23 A. Unit aritmetika dan logika (arithmetic and logic unit) (ALU) yang menangani manipulasi data dan melaksanakan operasi aritmetika penjumlahan dan pengurangan dan operasi-operasi logika AND, OR, NOT, dan EX-OR. B. Memory, yang dinamakan register, yang terletak didalam mikroprosesor dan dipergunakan untuk menyimpan informasi yang terlibat dalam pengeksekusian program. C. Unit prosesor yang dipergunakan untuk mengolah data berupa sinyal-sinyal informasi dan memproses jalannya operasi dari system. D. Bus data membawa data yang digunakan didalam pemrosesan yang dilakukan oleh CCU E. Bus alamat digunakan untuk membawa alamat lokasi-lokasi memori F. Bus kontrol membawa sinyal-sinyal yang digunakan oleh CCU untuk melakukan pengontrolan G. Bus sistem digunakan untuk komunikasi antara port-port I/O dengan unit I/O. H. ROM (read only memory) sistem yang menyediakan fasilitas penyimpanan permanent untuk system operasi dan data tetap yang digunakan oleh CCU I. RAM (random access memory) untuk penyimpanan program yang akan diisi. J. RAM untuk data, memory ini merupakan tempat disimpannya informasi mengenai status perangkat-perangkat yang lainnya.
24
Input Module
Processing unit
Arithmetic and logic unit
Output Module
Gambar 2.110 CCU dari sebuah PLC
Data memory
Program Memory
Central Control Unit
25
BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI ALAT
Sistem lengkap dari rancangan alat ini terdiri dari bagian input sebagai sensor, pengendali sebagai alat kontrol dan aktuator sebagai penggerak. Pada bagian input berupa limit swicth tersebut berfungsi untuk mendeteksi adanya obyek benda. Bagian pengendali berupa PLC sebagai alat kontrol yang menyimpan instruksi dan data berupa program, PLC ini berfungsi sebagai pengendali dari rangkaian keseluruhan. Bagian terakhir adalah aktuator yang menggunakan motor dc sebagai penggerak mekaniknya. Dalam bab ini akan dibahas mengenai blok diagram dan rangkaian alat keseluruhan serta cara kerja dari setiap blok yang ada.
3.1
Deskripsi Sistem Deskripsi sistem ini menjelaskan secara umum tentang realisasi rancangan sistem pada
mesin pesetempel otomatis, diantaranya : A.
Nama Sistem
: Mesin Pesetempel Otomatis Berbasis PLC
B.
Tipe Sistem Kontrol
: PLC (FESTO FEC FC400)
C.
Spesifikasi Umum Sistem
:
1) Tegangan Catu Daya Maksimum
:
24 V
2) Tegangan Output Maksimum
:
24V
3) Arus Maksimum
:
5A
26 D.
Target Sistem : Dapat melakukan pesetempelan pada benda objek yang dijalankan oleh coveyor lalu disortir olek penyortir.
E.
Target Rancangan
M
C
B
A
Gambar 3.1 Target Rancangan Mekanik
Keterangan : 1) Lokasi A Tempat meletakan benda obyek, lokasi A adalah mekanik conveyor 2) Lokasi B Pada lokasi ini benda obyek akan distempel.lokasi B adalah mesin steampel 3) Lokasi C Lokasi C ini untuk mendorong benda obyek setelah disetempel
27 3) Lokasi M Lokasi M ini merupakan motor yang berfungsi sebagai penggerak conveyor
3.2
Blok Diagram Rangkaian Untuk dapat menganalisa alat terlebih dahulu dibuat blok diagram rangkaian. Blok
diagram rangkaian ini digunakan untuk mendapatkan gambaran secara umum mengenai cara kerja alat. Secara keseluruhan blok diagram alat dapat dilihat pada gambar dibawah ini:
INPUT 1
PLC
RELAY
MOTOR 1
INPUT 2
MOTOR 2
MOTOR 3
Gambar 3.2 Blok Diagram Rangkaian
28 Keterangan : A. INPUT Pada alat ini dipasang limit switch sebagai sensor.limit switch 1 dipasang pada posisi awal coveyor. Dan limit switch 2 dipasang pada posisi akhir conveyor.
B. Relay Relay berfungsi untuk mengubah kondisi nilai tegangan dari rangkaian sebelumnya, agar dapat terbaca oleh rangkaian selanjutnya. Prinsip kerjanya hanya melakukan dua kondisi aktif dan tidak aktif atau high dan low. untuk relay output PLC mengkondisikan tegangan dari 24V menjadi 9V dan 5V.
C. PLC PLC berfungsi sebagai alat kontrol untuk menjalankan rangkaian suatu proses dimana input dan outputnya sebagai obyek pengontrol dan yang dikontrol dengan suatu kondisi tertentu, dan menghasilkan kondisi yang baru sesuai dengan program yang diinginkan.
D. Motor 1 Motor 1 berfungsi sebagai pengerak conveyor.
E. Motor 2 Motor 2 berfungsi sebagai penggerak setempel.
F. Motor 3 Motor 3 berfungsi sebagai penyortir benda obyek yang telah disetempel.
29 3.3
Perancangan Sistem Elektronika Perancangan sistem elektronika ini terdiri dari beberapa rangkaian elektronika berupa
rangkaian sensor, relay, dan catu daya. yang akan dibahas dibawah ini.
3.3.1
Rangkaian Sensor Rangkaian sensor ini terdiri dari sensor limit swicth dan yang berfungsi sebagai sensor
penditeksi keberadaan obyek benda yang akan distempel.
3.3.2
Catu Daya Dalam perancangan prototype ini menggunakan tiga macam catu daya tegangan dengan
arus yang sama yaitu 5 A, dengan tegangan 24Vdc untuk tegangan catu daya PLC, 9 Vdc untuk tegangan catu daya motor dc dan 5 Vdc untuk tegangan catu daya motor steampel. Perancangan seperti gambar dibawah ini:
30
Gambar 3.3 Rangkaian Catu Daya
31 3.4 Rangkaian Alat Keseluruhan
Rangkaian alat ini digunakan untuk mengetahui cara kerja alat secara keseluruhan. Rangkaian alat keseluruhan ini dapat dilihat pada gambar 3.4 dibawah ini :
Gambar 3.4 Rangkaian alat keseluruhan
32 3.5
Sistem Kontrol Pada perancangan sistem kontrol ini, merupakan inti dari perancangan alat. Pembahasan
alat mulai dari proses inisialisasi sampai proses pemrograman untuk PLC. Rangkaian kontrol ini terdiri dari sebuah PLC sebagai penyimpan instruksi dan data berupa program. Salah satu alasan penggunaan PLC sebagai alat kontrol adalah dari segi pemrogramannya, karena untuk menggunakan PLC hanya memerlukan sedikit pengetahuan mengenai komputer dan bahasa pemprograman, melainkan pemahaman dalam pengimplementasian operasi-operasi logika dan penyambungan (switching). Program yang dimasukan ke dalam PLC berupa statement list. PLC sendiri bersifat programmable artinya apabila diinginkan perubahan output kita hanya mengganti data programnya pada PLC, tanpa harus mengubah jalur rangkaiannya. Sebelum kita memasuki proses pada pemprograman PLC ada baiknya kita mengetahui cara menggunakan dan mengoperasikan PLC sebagai alat kontrol, seperti yang dijelaskan dibawah ini sesuai prosedur pembuatan program PLC secara umum:
A. Gambaran masalah Definisi permasalahan harus menjabarkan problema kontrol secara tepat dalam bentuk yang detail seperti yang ditunjukan pada target rancangan diatas.
B. Daftar alokasi (Allocation List) Allocation list berisi kondisi-kondisi program, dimana identifikasi input dan output terdapat didalamnya, serta nama dari input dan output didefinisikan sebagai operand yang menginisialisasikan input dan output tadi, seperti yang ditunjukan pada proses inisialisasi dibawah ini atau dapat dilihat secara detail dalam lampiran.
33 C. Pembuatan state diagram State diagram yang dibuat berdasarkan keadaan yang diinginkan oleh kita dalam pengontrolan berdasarkan gambaran masalah yang kita ambil tadi untuk diolah kedalam bentuk program. D. Pembuatan program Dalam pembuatan program ini kita dapat mengeksekusi program yang kita buat berdasarkan state diagram. Masing-masing bahasa program mempunyai keuntungan dan kerugian tergantung dari sudut pandang kita sebagai user/pemprogram, dalam kasus ini program yang dibuat berupa bahasa statement list. E. Memindahkan program kedalam PLC Dalam hal ini program yang telah dibuat tadi di download kedalam PLC agar dapat digunakan sebagai controller.
3.5.1
Proses Inisialisasi Proses inisialisasi adalah proses penentuan input dan output, serta mendefinisikan timer
sebagai I/O. inisialisasinya sebagai berikut: A. Sensor limit switch 1
(LS1)
B. Sensor limit switch 2
(LS2)
C. Switch
(S)
D. Motor 1 Conveyor
(M1)
E. Motor 2 Conveyor
(M2)
F. Motor Steampel
(M3)
G. Motor Sortir
(M4)
H. Timer0
(T0)
I.
Timer1
(T1)
J. Timer2
(T2)
34 K. Timer3
(T3)
L. Timer4
(T4)
M. Timer5
(T5)
N. Timer6
(T6)
Input LS1 adalah sensor limit switch yang diletakan diawal dari perjalanan proses dengan kondisi aktif High, yang berada pada posisi awal conveyor dan input LS2 adalah sensor limit switch yang diletakan pada posisi akhir dari conveyor. Jadi dalam perancangan ini setiap aktuator hanya menggunakan satu buah output, kecuali actuator pada conveyor. Untuk data output yang telah didefinisikan sekarang kita notasikan sebagai gerakan perpindahan (keadaan) pada aktuator: A-
=
Conveyor pada posisi awal, aktif low
A+
=
Conveyor pada posisi kerja, aktif high
B-
=
Mesin Stampel pada posisi awal, aktif low
B+
=
Mesin Stampel pada posisi kerja, aktif high
A+
=
Conveyor pada posisi kerja, aktif high
C-
=
Motor Sortir pada posisi awal, aktif low
C+
=
Motor Sortir pada posisi kerja, aktif high
3.5.2
State Diagram Setelah mendefinisikan input dan output selanjutnya pembuatan state diagram. State
diagram adalah diagram keadaan yang menggambarkan proses perpindahan dari keadaan satu ke keadaan lainnya. Perubahan input yang mengakibatkan perubahan perpindahan keadaan pada state diagram merupakan gambaran perpindahan output pada aktuator. Pada gambar 3.5 menunjukan gambar perpindahan keadaan yang terjadi.
35
Gambar 3.5 State Diagram
3.5.3
Program PLC Pemprograman ini menggunakan bahasa program statement list, yaitu bahasa
pemrograman tingkat tinggi. semua hubungan logika dan sekuens dapat dengan mudah kita program menggunakan perintah dalam bahasa ini.
STEP 1 IF THEN SET WITH STEP 2 IF AND THEN SET RESET SET WITH STEP 3 IF THEN RESET RESET SET SET WITH STEP 4 IF THEN RESET SET WITH STEP 5 IF THEN SET RESET STEP 6 IF THEN RESET RESET SET SET WITH STEP 7 IF
S1 T0 1s N
T0 LS1 M1 M2 T1 7s
N
T1 M1 M2 M3 T2 0.7s
N
T2 M3 T3 0.3s
N
T3 M1 M2 LS2 M1 M2 M4 T4 1.1s
N
T4
36
THEN
AND RESET SET WITH
STEP 8 IF THEN
LS2 M4 T5 0.3s N
AND RESET SET
STEP 9 IF THEN RESET RESET SET WITH STEP 10 IF N THEN JMP TO 1
T5 LS2 M1 M2 LS1 M1 M2 T6 1s T6
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA ALAT
Pada bab ini akan membahas tentang pengujian dan pengukuran pada masing-masing bagian, yaitu bagian sensor limit switch dan relay. Pengukuran dilakukan dengan cara
37 menempatkan probe multitester pada tiap persambungan yang ditentukan pada test point (Tp).
4.1
Spesifikasi Alat Uji Alat uji yang dipergunakan untuk mengukur rangkaian sensor dan yang lainnya adalah alat ukur digital, dengan spesifikasi sebagai berikut:
Tabel 4.1 Spesifikasi Alat Uji
4.2
Nama Alat Ukur
Merk
Type
Simbol
Fungsi
Ampermeter
Constant
C-50
I
Mengukur Arus
Voltmeter
Constant
C-50
V
Mengukur Tegangan
Pengujian PLC Sebagai Alat Kontrol Pengujian ini menitikberatkan pada aspek pengontrolan program yang akan digunakan didalam sebuah PLC. Untuk mengecek kondisi PLC dalam keadaan baik, kita perlu memasukan program seperti dibawah ini:
IF THEN
NOP LOAD
IW0
38 TO
OW0
Dengan mendownload program ini, kita dapat menguji disetiap input dan output dengan catu daya aktif 24 Vdc. tegangan kita hubungkan pada setiap input dan output satu per satu, jika LED strip hijau menyala pada setiap input dan output berarti pin-pin pada PLC dalam keadaan baik, dan PLC dapat digunakan sebagai alat kontrol.
4.3
Analisa Mekanik Berdasarkan State Diagram Analisa gerakan mekanik ini berdasarkan state diagram perpindahan input, output dan timer pada aktuator. Dengan melihat state diagram dibawah ini, kita dapat menganalisa pergerakan mekanik satu per satu.
39
Gambar 4.3 Analisa Gerakan Mekanik Berdasarkan State Diagram
Keterangan : A+
=
Conveyor pada posisi kerja, aktif bergerak menuju mesin stampel
B+
=
Mesin Stampel pada posisi kerja, aktif bergerak untuk menstampel benda objek
B-
=
Mesin Stampel pada posisi kerja kembali ke posisi awal
A+
=
Coveyor pada posisi kerja,aktif bergerak menuju mesin penyortir
C+
=
Motor Sortir pada posisi kerja, aktif mendorong benda objek
C-
=
Motor Sortir pada posisi kerja kembali ke posisi awal
A-
=
Conveyor pada posisi kerja kembali ke posisi awal tanpa membawa benda objek
Timer-timer yang diaktifkan pada state merupakan timer biasa yaitu jika timer bekerja aktif 5 detik maka output aktif high juga selama 5 detik, setelah itu output dalam keadaan aktif low. Sedangkan untuk timer ON berbeda yaitu jika timer ON
40 diaktifkan selama 5 detik maka output juga masih dalam keadaan aktif low, ketika timer ON dalam keadaan off setelah 5 detik tadi, maka output dalam keadaan aktif high.
4.4
Analisa Mekanik Berdasarkan Realisasi Rancangan Alat Dari hasil analisa yang dilakukan secara real terhadap rancangan yang telah
dibuat dan dijalankan dengan menggunakan program statement list, hasilnya adalah sesuai dengan keadaan rancangan dimana mekanik dapat difungsikan untuk memproses benda obyek sesuai dengan perintah yang diinginkan berdasarkan program yang telah dibuat pada perancangan program sekuensial pada bab 3.
M
C
B
A
Gambar 4.4 Analisa Gerakan Mekanik Berdasarkan Realisasi Rancangan Alat
41 Keterangan : Lokasi A Lokasi A adalah tempat meletakan benda obyek, yang akan dideteksi melalui sensor LS1, kemudian benda tersebut dipindahkan ke lokasi B dengan menggunakan mekanik conveyor secara otomatis ketika benda obyek diletakan pada palet
Lokasi B Ketika benda obyek berada di posisi B, benda obyek tersebut akan di stempel secara otomatis Lokasi C Lokasi C adalah lokasi dimana benda objek tersebut di sortir setelah melewati mesin stampel.
42
BAB V PENUTUP
4.1
Kesimpulan 1
Kita dapat merubah setiap gerakan yang diinginkan tanpa harus merubah rangkaian pengawatan yang sudah ada, dengan program statement list yang cukup mudah yang dimiliki PLC buatan Festo.
2
Untuk perubahan benda obyek yang akan dipilih, kita hanya perlu melakukan perubahan pada pemprograman sensornya saja.
3
output dari PLC FEC FC400 yang saya gunakan hanya memiliki 8 buah output, sedangkan aktuator yang digunakan ada 3 buah motor dc. Sehingga saya menggunakan 1 buah output untuk 1 buah aktuator dengan mengandalkan 2 buah limit switch pada setiap ujung pergerakan mekaniknya.
4
Dalam target rancangan dan realisasi rancangan alat hasilnya ternyata telah memenuhi kriteria yang diinginkan dan dapat berfungsi dengan baik sehingga alat ini dapat bekerja sesuai dengan rancangan yang telah dibuat.
4.2
Saran-Saran 1. Alat ini masih dapat dikembangkan lagi untuk hasil yang maksimal. 2. Aktuator motor dc dapat diganti dengan pneumatic untuk mendapatkan kinerja yang lebih baik lagi.
