PROPOSAL SKRIPSI

RANCANG BANGUN SISTEM KONTROL SELEKSI

DIMENSI BARANG MENGGUNAKAN PLC

( PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER )

Oleh:

BARA WIBOWO 2010.02.3.0006

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK DAN ILMU KELAUTAN

UNIVERSITAS HANG TUAH

SURABAYA

2013

PROPOSAL SKRIPSI

Judul :Rancang bangun sistem kontrol seleksi

dimensi barang Menggunakan PLC

Oleh : Bara Wibowo

NIM : 2010.02.3.0006

Jurusan Prodi : Teknik Elektro

Telah diseminarkan pada :

Hari : Kamis

Tanggal : 10 Oktober 2013

Tempat : Ruang Seminar Fakultas

Mengetahui / Menyetujui

Dosen Pembimbing

1. H. Suryadhi Thaha, S.T., M.T. 1……………….

Dosen Penguji

1. Muh. Taufiqurrohman, S.T., M.T. 1……………….

2. H. Untung Sutoko, Ir., M.Eng.Sc 2……………..

3. T.P. Siregar, Ir., M.SEE. 3……………….

4. Djogi Lubis, Ir., M.A.P. 4……………..

ii

Menyetujui,

Ketua Jurusan Teknik Elektro

Muhammad Taufiqurrohman, S.T., M.T.NIK. 01235

RANCANG BANGUN SISTEM KONTROL SELEKSI DIMENSI BARANG

MENGGUNAKAN PLC ( PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER )

Calon Dosen Pembimbing : H. Suryadhi Thaha, S.T., M.T.

ABSTRAK

Otomatisasi merupakan alternatif yang tidak dapatdielakkan lagi untuk memperoleh sistem kerja yangsederhana, praktis, dan efisien. Untuk menunjang prosesini dapat digunakan Programable Logic Control (PLC). Proyekakhir ini adalah membuat alat yang dapat digunakan untukmenyeleksi barang yaitu balok dengan menggunakan PLC yangdikerjakan secara otomatis. Tujuan dari proses seleksidimensi barang ini adalah membedakan objek yang sesuaidengan ukuran dengan objek yang tidak sesuai denganukuran. Sensor yang digunakan dalam proses ini adalahlimit switch. Limit switch akan mengenali objek barang yangberbentuk kubus atau balok yang dijalankan oleh konveyor.Saat tersentuh oleh barang, limit switch akan on yang akanmengirimkan sinyal pada PLC sebagai input device. Objek akandikenali apakah sesuai dengan ukuran yang diinginkan atautidak setelah objek menyentuh semua limit switch. Objekakan diseleksi berdasarkan panjang, lebar dan tingginya.

iii

Apabila objek dikenali sebagai barang yang sesuai denganukuran, maka objek akan jalan terus. Bila objek dikenalisebagai barang yang tidak sesuai ukuran, maka objek akandibuang. Dari hasil pengujian proyek akhir sistem kontrolseleksi dimensi barang ini memiliki toleransi kesalahanyaitu untuk panjang 2.45%, lebar 1.95%, dan tinggi2.45% .Kata kunci : Otomatisasi, Programable Logic Control (PLC),Limit switch

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL..........................................i

HALAMAN PENGESAHAN.....................................ii

iv

ABSTRAK

.......................................................

iii

DAFTAR ISI.............................................iv

DAFTAR GAMBAR..........................................v

I. PENDAHULUAN........................................1

II.

PERUMUSAN MASALAH..................................1

III.

TUJUAN PENELITIAN..................................2

IV.

BATASAN MASALAH....................................2

V. TINJAUAN PUSTAKA...................................3

VI.

METODOLOGI PENELTIAN...............................6

v

VII.

DAFTAR PUSTAKA.....................................9

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Blok diagram.................................6

Gambar 2. Rancangan Bentuk Mekanik.....................6

vi

I. PENDAHULUAN

Peran teknologi dewasa ini telah berkembang dengan

pesat, ditambah dengan adanya era persaingan bebas.

Otomatisasi merupakan salah satu realisasi dari

perkembangan teknologi, dan merupakan satu – satunya

alternatif yang tidak dapat dielakkan lagi untuk

memperoleh sistem kerja yang sederhana, praktis, dan

efisien sehingga memperoleh hasil dengan tingkat

keakuratan yang tinggi. Segi waktu juga harus

dipertimbangkan, karena dengan semakin pendek waktu yang

diperlukan untuk proses produksi, maka akan mendapatkan

hasil yang mempunyai kualitas lebih jika dibandingkan

dengan proses produksi yang menggunakan waktu lebih

lama. Selain jumlah produksi lebih banyak, biaya

pengoperasiannya juga dapat ditekan seminim mungkin

serta membutuhkan tenaga yang lebih sedikit, sehingga

proses produksi tersebut memperoleh keuntungan lebih

tinggi.

II. PERUMUSAN MASALAH

Berdasarkan pertimbangan – pertimbangan diatas,

untuk menunjang proses otomatisasi agar faktor – faktor

produksi dapat tercapai dibutuhkan sistem kontrol.

1

Progarmable Logic Control (PLC) merupakan salah satu

kontroler yang umum digunakan. Pada dasarnya didalam PLC

terdapat beberapa peralatan yang berfungsi sebagai

relay, coil, latching coil, timer, counter, perubahan

analog ke digital, perubahan digital ke analog dan lain

sebagainya yang dapat digunakan untuk mengendalikan

peralatan dengan bantuan program yang kita rancang

sesuai dengan kehendak kita.

PLC dapat digunakan untuk mengatur peralatan dengan

pengendali perangkat lunak. Programable Logic Control (PLC)

merupakan salah satu controller yang memenuhi kriteria –

kriteria diatas, oleh karena itu kami mengambil judul

tugas akhir dengan menggunakan kontrol berbasis PLC

sebagai pengontrol dalam proses seleksi barang 3D.

III. TUJUAN PENELETIAN

Dari penelitian ini diharapkan akan diperoleh hasil

yaitu Untuk membuat alat produksi yang dapat digunakan

untuk menyeleksi barang tiga dimensi (khususnya kubus dan

balok) dengan menggunakan Programabel Logic Control (PLC) yang

berfungsi untuk memperoleh suatu benda yang mempunyai

ukuran sesuai dengan apa yang diinginkan yang dikerjakan

secara otomatis.

2

IV. BATASAN MASALAH

Dengan adanya permasalahan yang harus diselesaiakan

pada proses seleksi barang tiga dimensi ini, maka dalam

proyek akhir ini dibatasi pada hal-hal sebagai berikut:

1. Software yang digunakan adalah MICROCHIP MPLAB IDE

6.6

2. Bentuk objek yang diseleksi adalah hanya berbentuk

kubus atau balok saja.

3. Bagaimana proses penyeleksian barang yang berbeda

ukuran?

4. Sensor apa yang digunakan untuk mendeteksi objek?

V. TINJAUAN PUSTAKA

PLC adalah peralatan elektronika yang beroperasi

secara digital, yang Penggunakan programable memori untuk

menyimpan internal bagi intruksi – intruksi fungsi

spesifik seperti logika, sekuensial, timing, counting dan

aritmatika untuk mengendalikan secara digital atau analog

input atau output sebagai tipe mesin.

PLC (Programmable Logic Controller) memiliki input device

yang disebut sensor, output device serta controller.

Peralatan yang dihubungkan pada PLC yang berfungsi

mengirim sebuah sinyal ke PLC disebut input device.

3

Sinyal input masuk pada PLC disebut input poin. Input poin

ini ditempatkan dalam lokasi memori sesuai dengan

statusnya on atau off. Lokasi memori ini disebut lokasi

bit. CPU dalam suatu siklus proses yang normal memantau

keadaan dari input poin dan menjalankan on dan off sesuai

dengan input bitnya.

Pada dasarnya PLC terdiri dari tiga bagian utama

yaitu bagian input/output, bagian prosesor dan perangkat

pemrograman (programming device).

Gambar 5.1 Blok Diagram Programable Controller5

Tahap dasar untuk penyiapan awal untuk memudahkan

dan memasukkan program dalam PLC dengan mempersiapkan

daftar seluruh peralatan input dan output beserta lokasi

4

I/O bit, penempatan lokasi word dalam penulisan data.

Untuk pemrograman sebuah Programmable Logic Controller terlebih

dahulu kita harus mengenal atau mengetahui tentang

organisasi dan memorinya.

Ilustrasi dari organisasi memori adalah sebagai peta

memori (memori map), yang spacenya terdiri dari kategori

User Programable dan Data Table. User Program adalah dimana

program Logic Ladder dimasukkan dan disimpan yang berupa

instruksi – instruksi dalam format Logic Ladder. Setiap

instruksi memerlukan satu word didalam memori.

Motor Arus Searah (Motor DC)

Prinsip kerja motor DC sebuah kawat yang dialiri

arus diletakkan diantara dua kutub magnet yang

berlawanan, maka pada kawat tersebut akan bekerja suatu

gaya yang menggerakkan kawat tersebut. Arah gerak gaya

tersebut dapat ditentukan dengan kaidah tangan kiri yang

berbunyi sebagai berikut. Apabila tangan kiri terbuka

diantara kutub U dan S, sehingga garis-garis gaya yang

keluar dari Kutub Utara menembus telapak tangan kiri arus

didalam kawat mengalir searah dengan arah keempat jari,

maka kawat itu akan mendapat gaya yang arahnya sesuai

dengan arah ibu jari. Gaya menimbulkan torsi yang akan

menghasilkan rotasi mekanik, sehingga motor akan

5

berputar. Jadi motor arus searah ini menerima sumber arus

searah kemudian diubah menjadi enegri mekanik.

Prinsip kerja dari motor arus searah adalah sebagai

berikut :

1. Adanya garis-garis gaya medan magnet (fluks),

antara kutub

yang ada di stator.

2. Penghantar yang dialiri arus ditempatkan pada

jangkar yang berada dalam medan magnet tadi.

3. Pada penghantar timbul gaya yang menghasilkan

torsi.

6

Gambar 5.2. Prinsip Kerja Motor DC

Karena garis gaya berusaha mencari jalan yang

sependek-pendeknya, maka kawat akan mendapat tekanan yang

arahnya kebawah. Hal ini disebabkan gaya saling dorong

dari kedua medan magnet. Bila sebuah belitan terletak

dalam medan magnet yang serupa, tetapi kedua sisi belitan

itu mempunyai arus yang arahnya berlawanan, maka arah

gerak kawat berlainan sehingga menghasilkan suatu gaya

putaran atau disebut kopel.

Limit Switch

7

Limit Switch adalah bagian integral dari sistem

kontrol yang berfungsi layaknya switch biasa. Bedanya

adalah limit switch digerakkan oleh suatu mekanis yang

biasa digunakan untuk keperluan start, stop, seep – up,

slow – down, actuator assembly dan internal contact.

Hoising melindungi internal contact sehingga kokoh dan

tahan ledakan. Sedangkan actuatornya dapat bermacam –

macam bentuk sesuai dengan kebutuhan antara lain yaitu

bentuk rotary, level dan lain – lain. Kontaknya biasa

normali open (NO) maupun normali close (NC).

Gambar 5.3. Konseptual mekanisme dari limit switch

8

Limit switch biasa digunakan iuntuk mengetahui

posisi dari sebuah batasan yang berhubungan dengan piston

silinder, rotor, pergerakan tempat mesin dan lainnya,

supaya peralatan tersebut dapat terkontrol secara

otomatis.

Transformator Daya

Transformator tenaga adalah suatu peralatan tenaga

listrik yang berfungsi untuk menyalurkan tenaga/daya

listrik dari tegangan tinggi ke tegangan rendah atau

sebaliknya (mentransformasikan tegangan).Suatu

transformator terdiri atas beberapa bagian yang mempunyai

fungsi masing-masing:

Inti besi

Inti besi berfungsi untuk mempermudah jalan fluksi,

yang ditimbulkan oleh arus listrik yang melalui kumparan.

Dibuat dari lempengan-lempengan besi tipis yang

berisolasi, untuk mengurangi panas (sebagai rugi-rugi

besi) yang ditimbulkan oleh “Eddy Current”.

Kumparan trafo

Beberapa lilitan kawat berisolasi membentuk suatu

kumparan. Kumparan tersebut diisolasi baik terhadap inti

9

besi maupun terhadap kumparan lain dengan isolasi padat

seperti karton, pertinax dan lain-lain.

Umumnya pada trafo terdapat kumparan primer dan

sekunder. Bila kumparan primer dihubungkan dengan

tegangan/arus bolak-balik maka pada kumparan tersebut

timbul fluksi yang menginduksikan tegangan, bila pada

rangkaian sekunder ditutup (rangkaian beban) maka akan

mengalir arus pada kumparan ini. Jadi kumparan sebagai

alat transformasi tegangan dan arus.

Pendingin

Pada inti besi dan kumparan-kumparan akan timbul

panas akibat rugi-rugi besi dan rugi-rugi tembaga. Bila

panas tersebut mengakibatkan kenaikan suhu yang

berlebihan, akan merusak isolasi di dalam trafo, maka

untuk mengurangi kenaikan suhu yang berlebihan tersebut

trafo perlu dilengkapi dengan system pendingin untuk

menyalurkan panas keluar trafo. Media yang digunakan pada

sistem pendingin dapat berupa udara / gas, minyak dan

air.

10

VI. METODE PENELITIAN

Untuk menyelesaikan proyek akhir ini, dilakukan

langkah-langkah sebagai berikut:

1. Penentuan Judul

2. Studi literature

Berisikan pembahasan teoritis melalui studi

literatur dari buku-buku atau jurnal ilmiah yang

berkaitan dengan dasar PLC , limit switch ,simulasi

software MICROCHIP MPLAB IDE , analisa performansi

alat.

3. Perencanaan perangkat keras

Berisikan desain alat yang akan digunakan sebagai

control.

4. Melakukan survey komponen

Berupa pengetesan komponen yang akan digunakan.

5. Pembuatan alat

Berisikan proses pembuatan alat control yang

menggunakan PLC.

6. Melakukan pengujian alat

11

Berisikan tentang pengujian alat yang telah selesai

dibuat apakah sudah beroperasi sesuai rencana atau

belum.

7. Penyempurnaan alat

Berisikan tentang penyempurnaan alat jika masih

belum dapat beroperasi dengan baik.

8. Menyusun buku laporan proyek akhir.

Berisikan penyusunan hasil dari penelitian dalam

bentuk laporan penelitian.

Sistem Kerja Peralatan

Pada bagian ini kita akan membahas secara umum

bagaimana sistem kerja dari mesin kontrol seleksi dimensi

barang ini, dengan menggunakan PLC sebagai pengontrolnya.

Berikut ini adalah system dari seleksi dimensi barang :

12

Gambar 6.1 Sistem Blok Diagram

Gambar 6.2 Flowchart sistem kontrol seleksi dimensi barang

Secara rinci dapat dijelaskan sistem seleksi dimensi

barang ini adalah sebagai berikut:

Tahap pertama :

Pada tahap awal pengoperasian bila push button ON

ditekan maka motor pertama bekerja (m1). Motor ini

menggerakkan konveyor.

13

Tahap kedua :

Pada tahap selanjutnya objek akan berjalan diatas

konveyor. Objek ini akan berjalan menuju tempat

limit swit yang berfungsi sebagai sensor penyeleksi.

Tahap ketiga :

Pada tahap ini objek akan menyentuh salah menyentuh

limit switch yang salah satunya digunakan untuk

menghentikan jalannya konveyor.

Tahap keempat :

Pada tahap ini semua limit switch yang tesentuh

objek tersebut akan ON dan akan mengirimkan inputan

pada PLC. Dengan program yang telah diisikan, maka

PLC akan mengetahui apakan objek tersebut sesuai

dengan ukuran apa tidak.

Tahap kelima :

Pada tahap ini apabila dinyatakan sesuai ukuran maka

konveyor (Motor 1) akan berjalan kembali, sehingga

objek akan terus dijalankan. Apabila objek

dinyatakan tidak sesuai dengan ukuran maka pendorong

(Motor 2) akan ON dan akan mendorong objek tersebut

kesamping atau keluar dari konveyor.

14

V.KESIMPULAN

1. Dari penelitian ini akan diperoleh hasil yaitu Untuk

membuat alat produksi yang dapat digunakan untuk

menyeleksi barang tiga dimensi (khususnya kubus dan

balok) dengan menggunakan Programabel Logic Control (PLC).

2. Sensor yang digunakan dalam proses ini adalah limit

switch. Limit switch akan mengenali objek barang yang

berbentuk kubus atau balok yang dijalankan oleh

konveyor. Saat tersentuh oleh barang, limit switch akan

on yang akan mengirimkan sinyal pada PLC sebagai

input device.

15

VII. DAFTAR PUSTAKA

1. Factory Automation, Singapore, 1992, hal. 3

2. Ir. Hamzah Berahim, Teknik Tenaga Listrik, Andi Offset

Yogyakarta, Yogyakarta, 1991, hal. 44

3. Ir. Sutedja, MA. Mesin Listrik, Politeknik Elektronika

Negeri Surabaya, Surabaya, 1991. hal. 2

4. Drs. Suminto, MA. Mesin Arus Searah, Andi Offset

Yogyakarta, Yogyakarta, 1991, hal. 120

5. CPM1 Programable Controller ( Programming Manual),

Omron, Bandung, 1998

6. Ibid hal 11

16

7. Y. MAEDA, Dr. Eng, Ptofesor Akhesi National College of

Technologi, Jepang SON KUSWADI, Ir. MOHAMMAD NUH, Dr,

Ir. SULISTYO MB, IR. Dosen, Politeknik Elektronika

Surabaya “KONTROL OTOMATIK” Politeknik Elektronika

Surabaya, Institut Elektronika Negeri Surabaya

17