Tugas jurnal kelompok 5

Simulasi Tempat Parkir Mobil Otomati Dengan Menggunakan PLC Omron.

SumardiansyahAlumni Universitas Negeri Jakarta Program Studi Diploma III Teknik Elektronika

Jessica Y.PAlumni Universitas Negeri Jakarta Program Studi Diploma III Teknik Elektronika

Riyad MaulanaMahasiswa Universitas Negeri Jakarta Program Studi Diploma III Teknik Elektronika

Miniatur system Tempat Parkir Mobil Otomati Dengan Menggunakan PLC Omron ini bertujuan untuk memenuhi tugas akhir. Miniature ini menggunakan PLC OMRON, PLC ini mempunyai komponen utama seperti bagian input yang terdiri dari sensor infra merah dan foto dioda, bagian pengendali adalah PLC, sedangkan pada bagian input

terdiri dari centrallock dan motor lampu indicator. Pemprograman alat ini menggunakan ladder diagram.

Kata Kunci : PLC, komponen utama PLC, pemprograman PLC, system kerja alat,dan input/output PLCPLC

Pengontrol yang dapat diprogram adalah komputer yang dirancang untuk penggunaan pada mesin.Tidak seperti computer, pengontrol ini telah dirancang untuk bekerja pada lingkungan industri dan diperlengkapi dengan input\output khusus dan bahasa pemprograman. Singkatan umum PC yang digunakan pada industri untuk piranti tersebut, dapat menjadi rancu karena ini juga singkatan dari personal computer( komputer pribadi ). Oleh karena itu, beberapa pembuat menamakan pengontrol yang dapat deprogram sebagai PLC, yang merupakan singkatan dari programmable logic controller. Menurut National ElektronicalManufactures Association( NEMA ) ICS3-1978 part. ICS3-304, PLC didefinisikan sebagai berikut : “ Sebuah programmable controller adalah komponen elektronika yang bekerja secara digital yang menggunakan memori yang dapat deprogram untuk penyimpanan internal dan instruksi yang menerapkan fungsi tertentu ; seperti logika, sekuensial, timing, counting, dan aritmetika untuk mengontrol, melalui mode input/output anlog atau digital, berbagai tipe mesin atau proses melalui analog atau digital input/output mudeles. “Mula-mula PLC digunakan untuk mengganti logika relai, tetapi peningkatan lingkup

fungsi didapatkan pada banyak aflikasi yang lebih kompleks. Karena struktur PLC didasarkan pada struktur yang sama seperti struktur yang dipakai pada sturuktrur komputer, maka PLC tidak hanya mampu melakukan tugas pensaklaran relai, tetapi juga aplikasilainnya, misalnya pencacahan, perhitungan, perbandingan dan pemprosesan dari sinyal analog. Seperti pada pembuatan tugas akhir ini.

Pengotrol yang dapat diprogram menawarkan beberapa keuntungan dibandingkan jenis pengendali relai konvensional. Relai harus dberi pengwatan kuat ( hard- wired ) untuk melakukan fungsi khusus. Ketika memerlukan perubahan , pengawatan relai harus diubah, dan dimodifikasi, yang memerlukan waktu. Pada kasus ekstrim, misalnya pada industri mobil, panel control lengkap harus diganti sebab secara ekonomis tidak mungkin memerlukan kembali panel lama setiap ada pertukaran model. Pengontrol yang dapat deprogram membatasi banyak pengawatan tangan berkaitan dengan rangkaian control relai konvensional. Pengontrol tersebut kecil dan murah dibanding derngan system kontrol proses yang didasarkan relai yang ekivalen.

Sumardiansyah. 2011.Pengontrol PLC. Jakarta: Universitas Negeri Jakarta.

1Sistem Pengisian Barang Dengan Menggunakan PLC ( Sumar& Jessica )

Tabel 1 :Jenis-jenis control pada PLC

TIPE KONTROL FUNGSI

KONTROL URUTAN 1. Relai control konvensional

2. Counter

3. P. C. B. Sard

4. Mesin control

KONTROL YANG CANGGIH 1. Operasi aritmatik

2. Penanganan informasi

3. Kontrol analog

4. P. I. D

5. Kontrol motor servo

6. Kontrol motor steper

KONTROL PENGAWASAN 1. Proses monitor dan alaram

2. Monitor dan diagnosa kesalahan

3. Antarmuka dengan computer

4. Antarmuka printer

5. Jaringan kerja otomatisasi pabrik

6. Local Area Network

7. Wide Area Nework

8. F. A., F. M. S., C. I. M., dll.

Sumber : Sumardiansya : Tabel 1Jessica : Table 1

Keuntungan dari penggunaan PLC adalah sebagai berikut :

1. Mempersingkat waktu pengerjaan.

2. Lebih mudah dimodifikasi tanpa biaya tambahan.

3. Biaya proyek dapat dikalkulasi dengan tepat.

2HD3ELKA,VOL 094, No :1, April 2011 : 1-10

4. Perawatan yang mudah.

5. Aplikasi control yan luas.

6. Keandalan dan ketepatan sangat tinggi.

7. Dapat menerima kondisi lingkungan industri yang berat.

Komponen Utama PLC

Pada dasarnya PLC ada 4 bagian penting, yakni Central Processing unit( CPU ), Mode input/output, Power Supply,dan Perangkat pemprograman. CPU merupakan otak dari keseluruhan system pada PLC, karena fungsinya untuk memproses kegiatan yang ada pada PLC dengan menjalankan instruksi-instruksi yang telah deprogram dan disimpan dalam memori. Cara kerja CPU adalah mengambil program yang telah disimpan pada memori dan mengimplementasikan sesuai dengan input dan menghasilkan output. Didalam CPU terdapat prosesor dan memori.Ada beberapa tipe CPU yang dapat digunakan dengan banyak peralatan yang dapat dikendalikan Memori pada PLC dapat din\bedakan menjadi dua tipe, yaitu :

1. Volatile memory2. Nonvolatile memori.

Volatile memori adalah program-program yang terdapat didalamnya mudah hilang apabila supply daya listrik padam, sedangkan nonvolatile adalah program yang tidak mudah hilang bila supply daya listrik padam. Selain sebagai penyimpanan program memori berfungsi sebagai buffer sementara untuk status channel input fsn output RAM juga sebagai penyimpan sementara untuk status dan fungsi-fungsi internal.

Jenis memori yang ada pada PLC adalah sebagai berikut :

1. RAM,2. ROM,3. PROM,4. EPROM.

RAM adalah sebuah unit untuk membaca dan menulis program. Data atau program baru dapat disimpan ke memori.Data yang disimpan dapat ditampilkan dari memori atau modifikasi sesuai keinginan. Isi memoriakan hilang pada saat listrik padam atau memori ini termaksuk kedalam jenis memori Volatile memory, untuk menghindari hal itu maka diperlukan tenaga tambahan

dengan cara memasang baterai yang dipasang paa RAM, yang biasa disebut CMOS. ROM adalah sebuah memori yang berbeda sifat dari RAM, isi memori pada ROM tidak akan hilang bila suplay padam tetapi kita bias menghapus datanya dengan memberi sinar ultraviolet pada tempat yang terdapat stiker. PROM merupakan memori yang hanya dapat diprogram atau dapat diisi program dan tidak dapat dihapus

kembali.EPROM adalah memori yang termaksuk dalam PROM yang dapat dihapus programnya dan untuk mengisi program kembali menggunakan PROM Writer.

Mode input/output adalah sebuah sikuit perangkat antar muka, yang merupaka perantara CPU dengan alat I/O. fungsinya untuk mengubah sinyal dari alat I/O menjadi sinyal yang dapat

dimengerti oleh PLC. Mode input adalah bagian dari PLC yang berupa terminal masukkan sehingga PLC dapat menerima

sinyal data dari proses luar, sedangkan mode output.


adalah bagian dari PLC yang berupa terminal keluaran sehingga PLC dapat mengirim sinyal data ke proses keluar. Power Suplly pada PLC berfungsi sebagai sumebr tegangan pada CPU, memory unit dan sirkuit perangkat antar muka I/O. Power Suplly ini menyuplai tegangan DC murni dan memiliki regulator untuk menjaga

kesetabilan tegangan yang dihasilkan. Unit pemprograman pada PLC sangat dibutuhkan untuk menempatkan program kendali didalamnya.Setelah PLC diprogram dan sedang berjalan, perangkat pemprograman ini dapt dipakai untuk memonitor system kerja dari PLC dan memeriksa jika terjadi kesalahan.

Unit Pemprograman terdiri atas :1. Software2. Hardware

Pemprograman PLC

Unit pemprograman pada PLC dibutuhkan untuk menempatkan program pengendali ke dalamnya.Setelah PLC diprogram dan sedang menjalankan programnya, perangkat pemprograman ini dapat dipakai untuk memonitor kesalahan yang terjadi pada operasi PLC.

Pada dasarnya permprograman terdiri atas dua hal, yakni :

1. Perangkat lunak ( Software ) yang digunakan untuk Sysmac SupportSoftware( SSS ). Diciptakan untuk mempermudah programmer membuat dan memonitor jalannya program ladder diagram yang dibuat. Dengan adanya perangkat lunak, programmer juga dapat membuat copy dari ladder diagram untuk dapat dipelajaridan didokumentasikan.

2. Perangkat keras ( Hardware), adalah betuk yang palng sederhana dari

peralatan pemprograman PLC. Programming Consolemerupakan perangkat keras yang paling popular digunakan dalam PLC untuk menangani troubleshooting program di lapangan karena bentuknya yang sangat kecil. Tetapi alat ini tidak dapat memperlihatkan visualisasi ladder diagram, sehingga penggunanya terbatas pada program yang menggunakan kode mnemonic. Programming Consolemenggunakan kartu memori tamabahan sebagai penyimpanan programnya. Kekurangan ini dapat diatasi dengan menggunakankomputer dan perangkat lunak.

Penulisan dan pemasukkan program dapat juga dikerjakan menggunakan computer yang dilengkapi dengan perangkat lunak untuk membuat ladder diagramnya, contoh perangkat lunak atau SoftwareSysmac dan Syswin.Untuk menghubungkan komputer dengan PLC dapat menggunakan terminal peripheral dan kabel RS-232.Ada beberapa hal yang harus diperhatikan dalam memprogram PLC, dapat kita lihat pada table di bawah ini.

Tabel 2 : HAL YANG HARUS DIPERHATIKAN DALAM MEMPROGRAM PLC


Input 1. Jumlah input

2. Tipe input

Output 1. Jumlah output

2. Tipe output

Memori 1. RAM

2. EPROM

3. EEPROM

Periperal 1. PROM Writer

2. LSS, dan SSS

Sumber : Sumardiansya : Tabel 2Jessica : Tabel 2

Bahasa pemprograman PLC dapat dibuat dalam dua bentuk, yaitu :

1. Bahasa pemprograman ladder diagram sysmac.Ladder diagram adalah teknik khusus yang digunakan


untuk merancang dan menggambarkan rangkaian logika relai dan merupakan hasil dari menerjemahkan suatu proses yang akan dikendalikan. Struktru pada ladder diagram merupakan representatif dari fungsi-fungsi logika ( AND, OR, NAND, NOR, XOR ).

2. Kode mnemonik.

Merupakan kumpulan data yang terdiri dari instruksi logika, data dan alamat. Alamat merupakan lokasi di alam memori dimana instruksi dan data disimpan. Penulisan program umumnya di aplikasikan dengan menggunakan handheld prgramming juga dapat dengan komputer .

Sistem Kerja Alat

Secara umum alat ini terdiri atas beberapa bagian, antara lain bagian input, pengendali dan output. Pada bagian input alat ini kami menggunakan sensor infra red dan foto dioda. Bagian sensor ini bertujuan memberi masukkan pada pengendali yakni PLC. Sedangkan pada bagian output kami menggunakan centrallock dan lampu indikator.

Simulasi pengisisan barang dengan menggunakan PLC ini kami buat dengan maksud untuk memenuhi tugas akhir pada studi kami di D3 jurusan Teknik Elektronika. Untuk lebih jelasnya kami akan menjelaskan bagaimana cara kerja dari alat kami.

Mula-mula pada wadah yang telah kami sediakan kami beri bola sebagai subyek, bola ini kami beri dua warna ada yang berwarna hitam dan putih. Apabila bloa pada wadah telah mengenai sensor ( S1 )

yang berfungsi untuk menggerkan centrallock 1 ( CL 1 ) maka bola akan bergerak turun sampai pada centrallock 2 ( CL 2 ). Setelah waktu yang telah diprogram berhenti maka centrallock 3 ( CL 3 ) akan terbuka. Pada saat bola turun pada jalur telah terpasang sensor ( S2 ) sebagai pendeteksi warna, apabila bola mengenai sensor warna maka akan menggerakkan centrallock 4 ( CL 4 ), apabila bola yang berwarna putih melintas maka centrallock akan bergerak ke arah kiri, sedangkan apabila bola yang berwarna hitam maka centrallock akan bergerak ke arah kanan.

Setelah bola terpisahkan maka bola akan terus bergerak pada jalur pengepakan, pada jalur pengepakan ini kami menggunakan sensor ( 3 ) yang berfungsi sebagai counter unutk menghitung apabila bola yang melewati jalur pengepakan telah sesuai dengan yang ada pada progaram maka bola akan masuk pada kardus pengepakan, apabila indiktor telah menyala, kemudian kardus akan digerakkan oleh konveyer untuk menggantinya dengan kardus yang lain setalah kardus yang telah terisi tadi mengenai sensor ( 4 ) maka konveyor berhenti dan proses produksi pun dimulai kembali sampai proses produksi selasai.

Alat ini mempunyai beberapa kelemahan diantaranya adalah :

1. Apabila listrik padam maka sistem pada alat ini tidak dapat berfungsi.

2. Alat ini hanya dapat mendeteksi dua jenis warna, yakni hitam dan putih.

Input/Output PLC


Symbol motor DC

Seperti yang telah dijelasankan pada ulasan sebelumnya. Bagian dari input PLC terdiri atas bagian sensor seperti infrared, foto dioda, sensor suhu, dan lain-lain. Sedangkan pada bagian output terdiri motor DC dan Lampu indikator.

1. Infra merah

Infra merah adalah komponen tipe dioda yang dibuat untuk memancarkan cahaya infra merah. Pada saat dioda dibias forward maka medan listrik akan mengerakan elektron pita konduksi melewati function dan jatuh ke dalam hole. Pada saat elektron-elektron jatuh dari pita konduksi ke pita valensi dioda tersebut memancarkan energi. Energi yang dipancar berupa panas, dengan menggunakan unsur-unsu seperti arsenida galium energi yang dipancarkan menjadi cahaya infra merah.

2. Foto dioda

Seperti rangkaian sensor pada umumnya, komponen yang digunakan untuk menangkap sinar infra merah adalah foto dioda. Foto dioda adalahdioda PN junction yang didisen beroperasi pada reverse bias yang akan mengalirkan arus jika disinari oleh cahaya infra merah. Komponen ini disebut sebagai foto dioda karena mempunyai dua alasan, pertama karena foto dioda memiliki doa elektroda dan arus dapat mengalir dengan mudah mengalir dalam satu aras dan sulit untuk mengalir dalam arah lainnya. Kedua karena aliran arus pada arah yang sulit dapat berubah dengan adanya perubahan intensitas cahaya.

3. Motor DCMotor DC adalah sebuah mesin listrik yang berfungsi mengubah tenaga listrik

DC menjadi tenaga mekanik (gerak).Tenaga gerak tersebut berupa putaran motor.

1. Prinsip Kerja Motor DC Prinsip dasar dari motor arus searah (motor DC) adalah kalau sebuah kawat berarus diletakkan antara kutub magnet utara dan selatan, maka pada kawat itu akan bekerja suatu gaya yang akan menggerakkan kawat itu. Prinsip dasar kerja motor listrik DC.

2. Arah Putaran Motor DC Apabila gerak kawat itu dapat ditentukan dengan “kaidah tangan kiri” yang berbunyi sebagai berikut: apabila tangan kiri terbuka dan diletakkan diantara kutub utara dan kutub selatan sehingga garis-garis gaya yang keluar dari kutub magnet menembus telapak tangan kiri dan arus di dalam kawat mengalir searah dengan keempat jari, maka kawat itu akan mendapat gaya yang arahnya sesuai dengan arah ibu jari.


U

S

U

S

Membalik arah putaran motor DC dengan membalik arus jangkar

3. Membalik Arah Putaran Motor DC

Untuk membalik arah putaran DC dapat dilakukan dengan membalik arah arus

jangkar. Mengubah arah arus putaran motor DC dengan mengubah arus jangkar untuk memudahkan

penjelasan sisi-sisi kumparan pada bagian atas dan bagian bawah masing-masing hanya digambarkan dengan sebuah kumparan.Misalkan mula-mula arah putaran ke kanan, untuk mengubah arah putaran ke kiri dilakukan dengan membalik arah arus jangkar, atau pada prinsipnya sama dengan membalik polaritas motor pada klemnya.

1. mula-mula arah putaran motor berlawanan dengan arah putaran jarum motor

2. kemudian arah arus jangkar dirubah sesuai dengan kaidah tangan kiri

Berdasarkan prinsip kerja motor DC, maka untuk naik/turun sangkar bekerja dengan motor DC.Hanya saja yang berubah ada pada arah arus jangkar untuk naik atau turun.

Contoh PLC buatan OMRON.


Rujukan Daftar Pustaka Sumardiansya dan jessica. 2011. Aplikasi PLC Pada One Room Automatic


System. Jakarta :Fakultas Teknik Universitas Negeri Jakarta.

Sumardiansya dan jessica. 2011. Sistem Pengisian Barang Dengan Menggunakan PLC. Jakarta : Universitas Negeri Jakarta.

Sumardiansyah. 2011. Pengontrol yang dapat diprogram PLC. Jakarta: Fakultas Teknik Universitas Negeri Jakarta.

Sumardiansyah dan jessica. 2011. Table 1Jenis-jenis control pada PLC. Jakarta: Fakultas Teknik Universitas Negeri Jakarta.

Sumardiansyah dan jessica. 2011. Table 2Hal Yang Harus Diperhatikan Dalam Memprogram Plc. Jakarta: Fakultas Teknik Universitas Negeri Jakarta.

Robot Cerdas Pemadam Api Pada KRCI 2011 Divisi Berkaki


Deki SuwandaAlumni UniversitasNegeri Jakarta Program Studi Diploma III TeknikElektronika

Iyan SoenaryaAlumni UniversitasNegeri Jakarta Program Studi Diploma III TeknikElektronika

Adnan SeptianMahasiswaUniversitasNegeri Jakarta Program Studi Diploma III TeknikElektronika

Robot Cerdas Pemadam Api Pada KRCI 2011 Divisi Berkakii ni bertujuan untuk memenuhi tugas akhir. Miniature ini menggunakan ATmega 16, Robot ini terdiri dari 3 blok yaitu :blok input berupa rangkaian tone detector, sensor garis putih, sensor mendeteksi jarak menggunakan sensor ultrasonik :blokcontrol (pengendali) menggunakan mikrokontroler AVR ATmega16: dan blok output berupa rangkaian penggerak motor servo dan motor DC sebagai penggerak kipas.

Kata Kunci : Robot Cerdas Pemadam Api, Mikrokontroller, Sensor Ultrasonik, Motor Servo.

.Robot cerdas pemadam api divisi

senior berkaki pada kontes robot cerdas Indonesia tahun 2011 adalah robot yang mampu secara cerdas mencari titik keberadaan api di antara lorong-lorong (labirin) dan memadamkannya. Adapun mekanisme penggerak robot tersebut menggunakan kaki yang berjumlah minimal 2 buah kaki.Pengertian kaki menurut rule KRCI 2011 adalah :

1. suatu bagian robot yang bila bergerak dengan pola danurutan tertentu bersama-sama dengan kaki-kaki lainnya, dapat menggerakkan danmemindahkan badan robot.

2. Setiap kaki memiliki minimal dua derajat kebebasan dengan kata lain memiliki minimal dua sendi atau tegasnya setiap kaki memiliki minimal dua motor atau aktuator.

Mikrokontroler adalah complete chip computer yang memiliki kemampuan untuk diprogram dan digunakan untuk tugas-tugas yang berorientasi kontrol. Ada perbedaan mendasar antara mikroprosesor dan

mikrokontroler. Mikroprosesor hanya berupa single chip CPU (Central Processing Unit) tanpa memori dan peripheral lainnya sebagai pendukung sebuah komputer,sedangkan mikrokontroler adalah complete chip CPU yang memiliki ROM/Flash memory, RAM, interface serial/paralel, timer dan sistem interru1.

Deki Suwanda dan Iyan Soenarya 2011.Robot Cerdas Pemadam Api. Jakarta: UniversitasNegeri Jakarta.

Keterangan Port

Sensor Api (ADC) A0 - A2

1


LCD B0 – B7

Sensor Ultrasonic PING C1 – C5

Sound Aktivasi D6

Tabel 3.1. Penggunaan port A

P

A.7

PA.6 PA.5 PA.4 PA.3 PA.2 PA.1 PA.0 Keterangan

1 1 1 1 1 1 1 0 Sensor Api Kiri

1 1 1 1 1 1 0 1 SensorApi Tengah

1 1 1 1 1 0 1 1 SensorApi Kanan

Tabel 3.2. Penggunaan port B

Tabel 3.3.

Penggunaan port C12

HD3ELKA,VOL 094, No :1, April 2011 : 1-10

P

D.7

PD.6 PD.5 PD.4 PD.3 PD.2 PD.1 PD.0 Keterangan

0 1 0 0 0 0 0 0 Sound Activation

PC.5 PC.4 PC.3 PC.2 PC.1 Keterangan

1 1 1 1 0 SensorPINGDepan

1 1 1 0 1 SensorPINGSerongKiri

1 1 0 1 1 SensorPINGKiri

1 0 1 1 1 SensorPINGSerong Kanan

0 1 1 1 1 SensorPING kanan

Tabel 3.4. Penggunaan port 4 pada mikrokontroler ATmega 16 (master)

Keterangan Port

Servo penyusun kaki robot (atas) A0 – A5

Servo penyusun kaki robot (bawah) C0 – C5

Servo kipas A7

Motor kipas A6

Sensor garis D5

Tabel 3.5. Penggunaan port A

P

A.5

PA.4 PA.3 PA.2 PA.1 PA.0 Keterangan

0 0 0 0 0 1 ServoAtas DepanKanan

0 0 0 0 1 0 ServoAtas Tengah Kanan


0 0 0 1 0 0 ServoAtas Belakang Kanan

0 0 1 0 0 0 ServoAtasDepan kiri

0 1 0 0 0 0 ServoAtas Tengah Kiri

1 0 0 0 0 0 ServoAtas Belakang Kiri

Tabel 3.6. Penggunaan port C

PC.5 PC.4 PC.3 PC.2 PC.1 PC.0 Keterangan

0 0 0 0 0 1 ServoBawah DepanKanan

0 0 0 0 1 0 ServoBawah Tengah Kanan

0 0 0 1 0 0 ServoBawah Belakang Kanan

0 0 1 0 0 0 ServoBawah Depan kiri

0 1 0 0 0 0 ServoBawah Tengah Kiri

1 0 0 0 0 0 ServoBawah Belakang Kiri


Tabel 3.7. Penggunaan port serial pada mikrokontroler ATmega 16

Keterangan Port

Sistem Minimun (slave) D0

Sistem Minimun (master) D1

Sumber :Deki Suwanda : Tabel3.1 - 3.7 Iyan Soenarya : Table 3.1 - 3.7

Motor Servo merupakan sebuah

motor DC yang memiliki rangkaian

control elektronik dan internal gear untuk

mengendalikan pergerakan dan sudut

angularnya. Sistem Mekanik Motor Servo

tampak pada gambar di bawah.

Gambar Mekanik Motor servo

Dalam mendeteksi jarak dinding kiri

dan dinding kanan juga halangan

menggunakan SONAR Ultrasonic PING.

Sensor ultrasonic umum dipakai untuk

mendeteksi sebuah objek. Prinsip kerja

sensor ini dengan menggunakan pemantulan

gelombang suara dimana dalam hal ini

variabel yang diukur adalah waktu

pemantulan sejak gelombang tersebut

dipancarkan.Berbeda dengan sensor jarak

lain seperti inframerah dan laser, sensor ini

memiliki jangkauan deteksi yang relative

luas.


GambarSensor Ultrasonic

Gambar Robot Pemadam Api


Gambar Robot tampak samping Gambar Robot tampak atas


Gambar. 3.3 Track robot

RUJUKAN DAFTAR PUSTAKA

Suwanda Deki dan Iyan Soenarya.2011. SystemMechanic Motor Servo. Jakarta:Fakultas Teknik Universitas Negeri Jakarta

Suwanda Deki dan Iyan Soenarya.2011. Deteksi Sensor Ultrasonic untuk mendeteksi sebuah objek. Jakarta:Fakultas Teknik Universitas Negeri Jakarta.


Simulasi Stadion Berbasis PLCJamal Ludin Afghani

Alumni Universitas Negeri Jakarta Program Studi Diploma III Teknik ElektronikaAdi Brama

Mahasiswa Universitas Negeri Jakarta Program Studi Diploma III Teknik Elektronika

ABSTRACT Jamal Ludin Afghani. Simulasi Stadion Berbasis PLC, Tugas Akhir, Jakarta, Jurusan

Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Jakarta, Juli 2011.

Tugas Akhir ini dibuat dengan tujuan untuk membuat Simulasi Stadion Berbasis PLC.

Dimana atap stadion akan tertutup pada saat gelap dan terbuka pada saat terang, pintu stadion

akan terbuka menggunakan kartu, bangku penonton akan terbuka dari lipatan pada saat orang

pertama masuk dan tertutup pada saat orang terakhir keluar dan terdapat display untuk

mengetahui jumlah orang yang berada di dalam Stadion.

Pembuatan Tugas Akhir dilakukan di ruang Bengkel listrik dan laboratorium PLC,

Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Jakarta pada semester genap ( 094 )

terhitung dari bulan Januari hingga Juli 2011.

Sistem Mekanisme Pengoprasian Simulasi Stadion Berbasis PLC dimulai dengan

mengaktifkan tombol Start. Bila kartu dimasukan pada tempat detector kartu maka kartu akan 19

Sistem Pengisian Barang Dengan Menggunakan PLC ( Sumar& Jessica )

terdeteksi dan pintu masuk penonton ke dalam stadion akan terbuka. Saat orang pertama masuk

ke dalam stadion dan mengaktifkan sensor pada pintu masuk, maka bangku penonton akan

terbuka dari lipatan, sedangkan pada saat orang yang terakhir keluar dari dalam stadion dan

mengaktifkan sensor pada pintu keluar stadion maka bangku penonton akan kembali ke posisi

terlipat seperti semula. Sensor pada pintu masuk dan pada pintu keluar stadion digunakan pula

untuk menghitung jumlah penonton yang berada di dalam stadion. Bila sensor cahaya

mendapatkan pancaran cahaya maka atap stadion akan terbuka, sedangkan bila sensor cahaya

tidak mendapatkan pancaran cahaya maka atap stadion akan menutup dan lampu akan menyala.

Simulasi Stadion Berbasis PLC di kendalikan menggunakan PLC OMRON CPM2A dan

pemrograman menggunaka ladder diagram CX-One programmer version 5.0.

Penelitian alat telah melalui beberapa proses perancangan diantaranya dengan melakukan

perancangan pada mekanik, perancangan pada elektronik dan perancangan pemrograman pada

alat, selanjutnya dilakukan pengukuran pada rangkaian yang telah dibuat. Pada proses pengujian,

alat bekerja sesuai mekanisme. Dari hasil percobaan diperolah bahwa alat dapat bekerja sesuai

deskripsi kerja alat dengan di kendalikan menggunakan PLC OMRON CP2MA.

Kata Kunci : Stadion, Programmable Logic Controller, Sensor Cahaya, Sensor Infrared.


Kata Pengantar

Alhamdulillah, peneliti panjatkan

kehadirat Allah SWT yang telah

memberikan rahmat dan hidayahNya,

sehingga peneliti dapat menyelesaikan

lapora Tugas Akhir yang berjudul “Simulasi

Stadion Berbasis PLC“ dengan baik.

Tugas Akhir disusun sebagai salah

satu syarat untuk mendapatkan gelar ahli

madya ( A.Md ) pada Program Studi

Diploma Tiga Teknik Elektronika Jurusan

Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas

Negeri Jakarta.

Keberhasilan dalam pembuatan tidak

terlepas dari berbagai pihak yang turut

membantu serta membimbing dalam

menulis Tugas Akhir. Penulis ingin

menyampaikan ucapan Terima Kasih yang

sebesar besarnya Kepada :

1. Bapak Drs. Wisnu Djatmiko, MT,

selaku ketua Jurusan Teknik Elektro

Fakultas Teknik Universitas Negeri

Jakarta.

2. Bapak Drs. Pitoyo Yuliatmojo, MT

selaku ketua Program Studi Diploma

III Teknik Elektronika Fakultas

Teknik Universitas Negeri Jakarta.

3. Bapak Syufrijal, ST.,MT, selaku

sebagai Dosen Pembimbing Tugas

Akhir.

Penulis menyadari bahwa pembuatan

Tugas Akhir yang dibuat masih jauh dari


kesempurnaan, peneliti mengharapkan

kritik dan saran yang membangun.

Jakarta, Juli 2011

BAB I

PENDAHULUAN

I.I Latar Belakang Masalah

Olah Raga yang paling digemari oleh

semua kalangan sejak dahulu hingga

sekarang dan dari anak – anak hingga

dewasa adalah sepak bola. Sepakbola

adalah olahraga yang sudah

bermasyarakat sejak dahulu.

Kompetisi – kompetisi sepak bola

dari taraf local hingga taraf

internasional. Tim – tim sepakbola yang

sudah harum namanya maupun yang

belum terdengar namanya mengisi

komptisi – kompetisi sepak bola dan

memperebutkan posisi teratas untuk

menjadi yang terbaik. Setiap tim sepak

bola memiliki stadion masing masing.

Dan setiap Stadion memiliki standar

yang telah di tentukan, baik dari segi

rumput yang digunakan maupun

kapasitas maksimal stadion.

Banyak stadion yang sudah

mencapai standar tetapi masih ada

kekurangan. Pada saat pertandingan

sepak bola berlangsung kemudian cuaca

memburuk, yang di awali langit menjadi

gelap selanjutnya hujan turun dengan

deras, beberapa saat kemudian lapangan

tergenang air sehingga pertandingan di

berhentikan sejenak hingga genangan air

surut. Padahal pertandingan sepak bola

sedang berjalan sangat seru, kedua


kesebelasan saling menyerang dan sama

– sama kuat tetapi sungguh sangat di

sayangkan pertandingan sepakbola yang

seru terganggu karena cuaca buruk.

Untuk memberi kenyamanan kepada

para penonton dan mengetahui kapasitas

penonton yang berada di dalam stadion,

dibuatlah sensor yang letakkan pada

pintu masuk dan pintu keluar penonton.

Dengan menggunakan sensor maka

dapat mengetahui jumlah penonton yang

berada di dalam stadion. Pintu masuk

penonton pun bekerja secara otomatis.

Pintu bekerja menggunakan kartu dan

kartu di deteksi sensor kartu. Pada saat

kartu terdeteksi maka pintu masuk akan

terbuka secara otomatis.

Bangku penonton yang bekerja

secara otomatis. Untuk menjaga

kebersiha kondisi bangku agar tetap

bersih dan terhindar dari kotoran dan

debu yang beterbangan maka bangku

menggunakan bangku lipat sehingga

bangku dapat terlipat dan terbuka dari

lipatan.

Bangku akan terbuka dari lipatan pada

saat penonton pertama yang masuk ke

dalam stadion dan bangku akan terlipat

kembali pada saat penonton terakhir

yang keluar dari dalam stadion.

Sehingga saat stadion akan digunakan

kembali, bangku akan tetap berhis dan

terhindar dari kotoran dan debu.

Suatu system otomasi yang

diterapkan untuk fasilitas – fasilitas di

stadion dapat membantu meringankan

pekerjaan manusia dan memberikan

kenyamanan bagi semua orang yang

menggunakan fasilitas – fasilitas stadion.

Salah satu system yang dapat

dipergunakan untuk mengendalikan

system kerja yang diterapkan pada

fasilitas – fasilitas yang ada di stadion

adalah dengan menggukan system

otomasi berbasis Programable Logic

Control ( PLC ).

BAB II

LANDASAN TEORI


2.1 Programmable Logic Control

( PLC )

2.I.I Pengertian Programmable

Logic Control ( PLC )

Programmable Logic Control

( PLC ) merupakan suatu bentuk control

berbasis mikroprosesor yang

memanfaatkan memori yang dapat

deprogram untuk menyimpan intruksi –

intruksi dan dapat mengimplementasikan

fungsi – fungsi contoh logika, pewaktu

( timing ), pencacah ( counting ), dan

aritmatik guna mengontrol mesin –

mesin dalam proses industry. Sedangkan

menururt National Electrical

Manufactures Association ( NEMA )

adalah sebuah perangkat elektronika

digital yang menggunakan memori yang

dapat di program dan sebagai penyimpan

internal dan menyediakan intruksi –

intruksi untuk menjalankan fungsi –

fungsi yang spesifik seperti Logic,

Sequence, Timing, Counting, dan

Aritmathic.

PLC dirancang untuk pengendalian

proses dengan banyak binary state

variable ( sensor ) serta banyak binary

state actuator. Basis di algoritma control

PLC adalah binary logic, IF-THEN.

Salah satu keunggulan PLC adalah

memiliki arsitektural yang

programmable dan expendable

sehingga sangat adaptif untuk setiap

perubahan proses serta kebutuhan

system control. Kontrol konversional

yang menggunakan relay.

2.I.2 Kelebihan PLC

Adapun keuntungan pemakaian PLC

dalam system otomasi adalah sebagai

berikut :

Cukup menggunakan sebuah PLC

saja banyak perangkat yang dapat

dijalankan dengan programnya masing –

masing. Hargana lebih murah, harga

yang dikeluarkan jauh sedikit lebih

murah jika dibandingkan system

sebelumnya, ketika system lama ( relay )

masih banak menggunakan pengkabelan

dan memakan tempat.

Jumlah kontak sebuah PLC lebih

banyak dibandingkan system relay. 24

HD3ELKA,VOL 094, No :1, April 2011 : 1-10

Sebuah PLC keluaran Allen Badley

dengan jumlah kontak minimal 16-3

kontak,

sementara itu relay hanya menyediakan

kontak sejumlah 4-8 kontak. Dalam

pemasangan pengkabelan pada PLC jauh

lebih sederhana jika dibandingkan

dengan system relay.

PLC juga dapat melakukan

pemrograman ulang dan koreksi dengan

mudah. PLC juga mempunyai kelebihan

dimana sistemnya dapat diprogram ulang

secara cepat, proses produksi yang

bercampurpun dapat diselesaikan dengan

mudah. Jika program PLC yang kita

masukan salah, maka PLC akan

memberi tahu secara otomatis bahwa

program yang kita buat salah.

2.I.3 Prinsip Kerja PLC

Pada dasarnya prinsip PLC bekerja

dengan cara menerima data – data dari

peralatan input seperti terlihat pada

gambar.

Arsitektur PLC

Seperti yang di tunjukan pada

gambar di atas, peralatan input dapat

berupa saklar, tombol dan sensor. Data –

data yang masuk dari peralatan input

berupa sinyal diskrit atau analog. Modul

input akan mengidentifikasikan serta

mengubah sinyal yang masuk kedalam

bentuk tegangan sesuai oleh CPU

sehingga menjadi sinyal – sinyal digital.

Kemudian oleh CPU yang ada di dalam

PLC, sinyal – sinyal digital akan diolah

berdasarkan program yang telah di

simpan dalam memori dan selanjutnya

sinyal dikirim ke modul output. Bentuk

sinyal digital akan diubah oleh modul

output menjadi sinyal yang dapat dibaca

oleh sensor.

2.I.4 Bagian – Bagian PLC25

Sistem Pengisian Barang Dengan Menggunakan PLC ( Sumar& Jessica )

AlatPemrograman

CPU

Power Supply

Modul Output

PeralatanOutput

PeralatanInput

Modul Input

Secara garis besar PLC di bagi

menjadi 3 bagian, yaitu : peralatan

pemrograman, perangkat keras PLC, dan

unit control yang masing – masing

terdiri dari beberapa komponen. Berikut

adalah penjelasan dari bagian – bagian

PLC serta komponennya.

1. Peralatan Pemrograman

Peralatan pemrograman PLC

disediakan untuk dapat menulis,

mengedit, memonitor dan mengubah

program. Peralatan pemrograman

yang dapat digunakan untuk

membuat program pada PLC adalah :

a. Komputer

PLC dapat diprogram dan di

reprogram dengan menggunakan

computer pribadi yang langsung

dihubungkan dengen

menggunakan RS 232 ke PLC,

dan dengan bantuan sebuah

perangkat lunak ( software ).

Pada layar computer akan

menampilkan diagram ladder

atau mnemonic program.

b. Programming Console

Programming Console atau

disebut juga mini programming

atau HHP

( Hand Held Programmer ),

adalah peralatan portable yang

merupakan bagian dari PLC dan

digunakan untuk memprogram

PLC.

Sistem Pemrograman pada programming

console mempunyai 3 mode operasi, yaitu :

1. Mode Program

Mode program digunakan untuk

memasukkan data – data program

yang telah dirancang, menghapus

data- data program yang salah dan

memperbaharuinya kembali atau

menambah program baru.

2. Mode Monitor

Mode monitor digunakan untuk

memonitor status input dan output.

Pada mode pemrograman juga dapat

mengetahui dan menentukan letak

kesalahan pada system control bila

terjadi gangguan.

3. Mode Run

Mode run digunakan untuk

menjalankan program ( on – line ).

Mode ini tidak dapat digunakan

untuk menukar data internal.

2. Perangkat Keras PLC


Yang dimaksud perangkat keras PLC

adalah unit PLC pada tampilan

luarnya yang memiliki fungsi –

fungsi khusus, baik untuk mengatur

input dan output maupun indikasi

proses kerja PLC.

a. Power Supply

Power Supply pada PLC terdiri

dari dua bagian, yaitu terminal

suplai untuk power daya PLC

dan terminal supply untuk output

PLC.

b. Konektor

Konektor berfungsi untuk

menghubungkan unit PLC

dengan computer atau

programming console.

c. Input/Output ( I/O ) Terminal

Terminal input dan output

merupakan suatu peralatan atau

perangkat yang berfungsi sebagai

perantara atau penghubung

antara CPU dengan peralatan

input dan output unit.

d. Online Indikator

Indikator menunjukan bahwa

unit PLC sedang bekerja atau

mode sedang berlangsung

posisi online.

3. Unit Kontrol

Unit control adalah bagian mengolah

data, baik program, pengaturan,

input dan output maupun pengaturan

fungsi-fungsi khusus dalam PLC.

Unit control PLC terdiri dari

komponen-komponen :

a. Control Processing Unit (CPU)

b. Memori

c. Power Supply

2.I.3 Instruksi Dasar

1. Load (LD)

Merupakan instruksi untuk membuat

program garis atau blok pada rangkaian

logic yang dimulai dengan kontol NO

(Normally Open).

2. Load NOT

Instruksi dasar NOT berfungsi untuk

membentuk suatu kontak NC (Normally

Close).

3. OUT

OUT merupakan instruksi untuk

memasukkan program koil output, Kontak-

kontak dari masing-masing koil dapat

digunakan beberapa kali sesuai dengan yang

diinginkan.

4. AND

Instruksi AND digunakan untuk

menghubungkan dua atau lebih kontak-


kontak Input output secara seri. Kondisi

instruksi AND mirip dengan kontak relay

NO, jika disulut maka rangkaian baru akan

bekerja.

5. AND NOT

Instruksi AND NOT digunakan

untuk menghubungkan dua atau lebih

kontak input output secara seri, kondisi

instruksi AND NOT mirip dengan kontak

relay NC. Jika disulut maka rangkaian tidak

akan bekerja.

6. OR

Instruksi OR digunakan untuk


kontak input output secara parallel. Kondisi

instruksi OR mirip dengan relay NO.

7. OR NOT

Instruksi OR NOT digunakan untuk


kontak input output secara parallel, dimana

kondisi instruksi OR NOT mirip dengan

kontak relay NC, yang dihubungkan

parallel.

8. TIMER

Pada PLC Timer bersifat menghitung

mundur dari nilai awal yang telah ditetapkan

dalam program. Setelah mencapai angka nol

maka kontak NO akan menjadi NC atau

sebaliknya.

9. END

Instruksi dasar END untuk

menyatakan rangkaian control yang dibuat

telah berakhir. Instruksi END harus selalu

dimasukkan dalam penulisan program,

karena apabila akhir rangkaian control tidak

dilengkapi dengan instruksi END, maka

program tidak bisa di eksekusi oleh CPU

Gambar Alat


Daftar PustakaBohon, William. 2004. Programmable Logic Controller. Jakarta.8, Wasito. 1983. Pelajaran Elektronika I.A Siklus Arus Searah, Karya Utama. Jakarta.Malvino. 1999. Prinsip-prinsip Elektronik. Erlangga. Jakarta.Petruzella,Frank D, 2001. Elektronik Industri. ANDI, Yogyakarta.Clyton, George;Winder Steve, 2005. Operational Amplifier. Erlangga. Jakarta.Van der Wal, G. 1983. Ringkasan Elektro Teknik. Erlangga. Jakarta.Ibrahim, KF. 1996. Teknik Digital,


Model Robot Pengantar Part pada Industri Assembly Berbasis Mikrokontroller ATMEGA16


AHMAD MUNDZIR IHSAN (5223 084005)NURTANTO MUGI WIBOWO (5223 084019)

Alumni Program Studi D3. Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Jakarta

Termasuk dalam kategori jurnal keteknikan.

Dosen PembimbingEfri Sandi, S.Pd, MT

Dosen Fakultas Teknik, Universitas Negeri JakartaAhmat Jainudin

Mahasiswa Program Studi D3. Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Jakarta

No. Reg : 5223127172

ABSTRACT

Automatic Object Delivery Robot Based on AVR ATMega16 Microcontroller is a robot that delivers goods to a certain location and move back to its initial position automatically, and avoids obstacles to reach any location. This Robot is built by using two stepper motors for moving forward and backward, and SHARP GP2D12 infra red sensor connected mechanically to the servo motor in order to turn the sensor around 45 degrees to detect the existence of any obstacle at a certain distance around the robot. Transmitter in the sensor will transmit infra red light and if there are obstacles at a distance of 10 to 36.7 cm, the infra red light will be reflected to the sensor. AVR ATMega16 Microcontroller as the processor will analyze the area of the obstacles at certain distance and move the robot to the area where there is no obstacle. After being assembled and tested, this robot can go to its destination and back to its initial position as programmed. There are errors as the robot reaches its destination. For example, the destination coordinate is x=2 and y=6 becomes x=1,95 and y=6, and the initial position coordinate is x=2 and y=0 becomes x=1,7 and y=0 when tested without obstacles, and the coordinate becomes x=1,4 and y=0 when tested with obstacles. These errors occur due to inaccuracy of stepper motor rotation.

Model Robot Pengantar Part pada Industri Assembly Berbasis Mikrokontroler ATMEGA16 (Ahmad Mundzir Ihsan & Nurtanto Mugi Wibowo

Kata kunci : Robot, Mikrokontroler, ATMEGA16


1. BAB I PENDAHULUAN1.1. Latar Belakang

Robot membuat manusia lebih mudah dalam melakukan sesuatu dan dalam hal pelayanan robot tidak kalah dengan manusia kebanyakan. Misalnya, pada industri, pabrik, dan suatu perusahaan.

Pada industri kecepatan dan ketepatan kerja menjadi nilai utama. Misal kebutuhan robot pengantar part sangat dibutuhkan untuk meminimalisir pekerjaan manusia, contohnya industri assembly. Dalam proses industri pada suatu industri sangat dibutuhkan optimalisasi waktu serta kegiatan kerja yang terus-menerus jika pada suatu industri terdapat seorang yang sakit, lelah, bahkan jenuh maka hal tersebut akan menghambat produksi dan bisa jadi penghambat sebuah industri.

Untuk mengantarkan part yang dibutuhkan pada line produksi yang membutuhkan secara terus – menerus dengan menggunakan tenaga dari pekerja yaitu manusia akan mengurangi atau menghambat produksi yang sedang berlangsung. Karena manusia tidak bisa bekerja dengan sangat cepat dan tepat yang dilakukan secara terus – menerus.

1.2. Identifikasi Masalah

Dari latar belakang masalah yang telah diuraikan diatas, dapat teridentifikasi masalah sebagai berikut :1. Bagaimana cara membuat dan

merencanakan robot pembaca garis?2. Bagaimana merancang suatu

rangkaian input dan output yang dapat dikendalikan melalui Mikrokontroler ATmega16 dan dapat dimanfaatkan untuk mengendalikan peralatan lain diluar sistem komputer?

3. Bahasa Pemrograman apakah yang dapat dipergunakan dalam membuat program untuk menggerakan robot pembaca garis tersebut?

1.3. Batasan MasalahPada Tugas Akhir ini, penulis

membatasi masalah pada penggunaan model robot pengantar part yang hanya bisa diberikan unstruksi untuk memilih satu dari 4 part dan mengantarkan ke salah satu line produksi dari 4 line produksi yang ada menggunakan keypadmatrix 4x4. Sensor pada model robot pengantar part ini hanya bisa membaca garis berwarna hitam sebagai jalurnya dan warna putih sebagai latarnya. Peneliti menggunakan mikrokontroler ATmega16 sebagai pengendali. Pada lintasan yang dilalui model robot pengantar part ini terdapat persimpangan garis berwarna hitam yang berfungsi sebagai indikasi yang menjadikan posisi part dan line produksi.

1.4. Perumusan MasalahDengan melihat latar belakang serta pembatasan masalah, maka dirumuskan masalah pada pembuatan Tugas Akhir adalah “Bagaimana membuat sebuah model robot yang dapat mengantar part pada industri assembly sesuai dengan apa yang diperintahkan dengan menggunakan Mikrokontroler AVR ATmega16 sebagai pengendali?”

1.5. Tujuan dan Manfaat1.5.1 Tujuan Pembuatan Alat ini :

1. Memenuhi Tugas Akhir sebagai syarat kelulusan Program Studi Diploma III Teknik Elektronika.

2. Membuktikan bahwa


mikrokontroler dapat digunakan sebagai pengendali otomatis.

3. Membuat program dalam pengendalian sebuah robot dengan menggunakan pemrograman bahasa C yang dibuat pada program Codevision C Compiler.

1.5.2 Manfaat Pembuatan Alat ini : 1. Dapat menambah

pengetahuan dalam bidang robotika. 2. Pengantar part pada suatu

industri assembly tidak hanya dapat dilaukan oleh manusia, tetapi dapat juga dilakukan oleh robot.

3. Sebagai media pembelajaran Mahasiswa.

2. BAB II LANDASAN TEORI

2.1. Robotika

2.1.1 Definisi RobotRobot adalah sebuah alat

mekanik yang dapat melakukan tugas fisik, baik mengguyaiaktuatoeksi ini dimodelkan sebagai sebuah robot yang dapat berjalanotomatnakan pengawasan dan kontrol manusia, ataupun menggunakan program yangtelah didefinisikan terlebih dulu (kecerdasan buatan). Robot biasanya digunakan untuk tugas yang berat, berbahaya, pekerjaan yang berulang dan kotor. Biasanya kebanyakanrobot industri digunakan dalam bidang produksi. Penggunaan robot lainnya termasuk untuk pembersihan limbah beracun, penjelajahan bawah air dan luar angkasa, pertambangan, pekerjaan "cari dan tolong" (search and rescue), dan untuk pencariantambang. Belakangan ini robot mulai memasuki pasaran konsumen dibidang hiburan,dan alat pembantu rumah tangga, seperti penyedot debu, dan pemotong rumput.

Kebanyakan robot mempunyai beberapa sifat yang

umum, pertama hampir semuanya mempunyai tubuh yang dapat digerakkan, beberapa hanya mempunyai roda yang dapat berputar, sebagian yang lain mempunyai banyak bagian yang bisa bergerak.

Ada robot yang memiliki sifat yang umum, pertama hampir semuanya memiliki tubuh yang dapat digerakkan, beberapa hanya memiliki roda yang dapat berputar, sebagian yang lain memiliki bagian yang bisa bergerak.

2.1.2 Sistem Gerak Mobil Robot Beroda

Roda beroda (wheel robot) dapat dibagi menurut sistem penggeraknya, yaitu sistem gerak differensial drive, tricycle drive, syncronous drive, dan holonomic drive. Salah satu robot yang dibuat merupakan sistem gerak drifferensial drive.

Gambar 1 Bagian Differensial drive

1) Differential terdiri dari 2 bagian besar yaitu:* Final gear yang terdiri dari perkaitan antara drive pinion gear dengan ring gear, yang fungsinya untuk memperbesar momen putar dan merubah arah putaran sebesar 90°.* Differential gear yang terdiri dari perkaitan antara roda gigi-roda gigi pinion gear dengan side gear, yang berfungsi untuk membedakan putaran roda kiri dan kanan saat kendaraan membelok.2) Fungsi differential.* Membedakan putaran roda kiri dan


http://1.bp.blogspot.com/_ZCSK8cbqrCE/Sqy4n6XDhPI/AAAAAAAAACo/8kl55EnursM/s1600-h/dif.gif

kanan pada saat kendaraan membelok.* Mereduksi putaran untuk menghasilkan momen yang besar.* Merubah arah putaran sebesar 90º terhadap putaran asal.3) Cara kerja Differential!Pada saat jalan lurus.Selama kendaraan berjalan lurus, poros roda-roda belakang akan diputar oleh drive pinion melalui ring gear differential case, roda-roda gigi differential pinion Shaft, roda-roda gigi differential pinion,gigi side gear tidak berputar , tetap terbawa kedalam putaran ring gear. dengan demikian putaran pada roda kiri dan kanan sama.Pada saat membelok.Pada saat kendaraan membelok ke kiri tahanan roda kiri lebih besar dari pada roda kanan. Apabila differensial case berputar bersama ring gear maka pinion akan berputar pada porosnya dan juga pergerak mengelilingi side gear sebelah kiri, sehingga putaran side gear sebelah kanan bertambah, yang mana jumlah putaran side gear satunya adalah 2 kali putaran ring gear. Hal ini dapat dikatakan bahwa putaran rata-rata kedua roda gigi adalah sebanding dengan putaran ring gear.

Gambar 2 Differensial drive4) Yang dimaksud dengan :Backlash adalah kekocakan atau kerenggangan atau jarak bebas perkaitan antara 2 roda gigi.· Pada differensial, backlash diukur atau diperiksa pada pada perkaitan antara ring gear dengan drive pinion gear, antara side gear dengan pinion gear.

Pre load atau beban mula, yaitu beban awal yang ditanggung oleh unit penggerak sebelum menggerakkan unit atau komponen lain.· Pada differensial pre load/beban mula diukur atau diperiksa 2 kali yaitu pre load awal dan pre load akhir atau pre load total.· Pre load awal pada saat drive pinion gear telah terpasang pada differential carrier sedangkan pre load akhir pada saat semua komponen telah terpasang pada differential carrier.Run out atau keolengan yaitu besarnya simpangan pada saat komponen diputar.· Pada differensial run out diukur atau diperiksa pada flens penyambung dan pada ring gear.

5)Perawatan komponen pada differential :

1. Real Axle Housing.Bagian ini dapat dikatakan sebagai tumpuan berat muatan mobil, karena letaknya dibagian roda belakang, khusunya pada mobil muatan atau minibus. Pada mini bus jarang ditemukan bagian ini bengkok, kalaupn terjadi bengkok maka hal itu disebabkan oleh tabrakan. Pada truk sering ditemukan bagian ini bengkak. Hal ini disebabkan oleh muatan yang melebihi kapasitan. Bengkoknya bagian ini akan merusak as roda bahkan berusak pula gigi gardan. Untuk menghindari hal ini maka dalam memberikan muatan pada mobil harus memperhatikan kondisi per balakang. Kalau per sampai menyentuh menyentuh differential housing, resiko bengkok sangat besar.

2. Gasket.Sebagai bagian untuk menghambat kebocoran oli gardan bagian ini juga


http://3.bp.blogspot.com/_ZCSK8cbqrCE/Sqy4wJCQhOI/AAAAAAAAACw/VB0iQ8d3gWM/s1600-h/cara+kerja+diffrential.jpg

penting. Kalau bocor akan mengakibatkan pelumasan pada gigi gardan tidak sempurna yang buntutnya kerusakan pada gigi gardan. Gunakan gasket standard atau kertas gambar, jangan menggunakan karton tebal.

3. Differntial Carrier. Gigi differential dipasangkan pada bagian ini.Untuk penyetelan ulang atau penggantian gigi baru bagian ini dilepaskan dari differential housing. Setelah dibersihkan dari sisa-sisa oli lalu dipasangkan pada tanggem. Untuk membongkar dan menyetel bagian ini perlu petunjuk khusus.

4. Bagian dari differetian carrier ini untuk mengancing salah sisi dari bearing ring gear. Ulir pada bagian ini memudahkan mintir menyetel bidang singgung dengan drive pinion. Hasil penyetelan dari bagian ini tidak bisa langsung jadi karena kalau tampak bidang yang bersinggungan tidak baik maka penyetelan harus diulangi dari pertama lagi yaitu melepaskan drive shaft. Ini hanya sekedar suatu gambaran singkat rumitnya penyetelan differential mobil.

5. Differential Ring Gear and Drive Pinion gear Kit.Dinamakan kit karena untuk memperbaiki differential cukup dengan mengganti bagian-bagian ini. Pada beberapa merk mobil banyak barang tiruan. Harganya selisih jauh. Walaupun tidak semua barang tiruan itu buruk namun Anda perlu berhati- hati untuk membeli kit ini. Repotnya pula umumnya toko tidak mau menerima kembali gigi yang sudah dicoba, walaupun pada penyetelan masih bunyi. Maka lebih baik membeli yang orisinil. Untuk lebih aman lagi, kendaraan Anda

bawah ke bengkel dealer karena mereka akan memasangkan yang orisinil dan memberikan jaminan untuk suatu jangka waktu atau kilometer tertentu. Karena harga kit differential itu mahal maka sangat disarankan untuk tidak mudah memutuskan untuk membongkar kalau mendengar suatu gejala bunyi. Untuk memastikan lebih baik Anda mencoba dengan menjalankan mobil pada jalan datar. Pada kecepatan 40 samapi 80 kilometer/jam, perhatikan; kalau gigi gardan rusak maka pada setiap menambah kecepatan ada bunyi dan waktu melepaskan pedal gas model bunyi pertama hilang dan muncul model bunyi kedua. Bunyi juga bisa disebabkan oleh rusaknya bearing roda dan permukaan ban. Bunyi yang ditimbulkan oleh kedua bagian ini lain dan sangat jelas pada saat kecepatan 80 sampai 100 km/jam gigi transmisi Anda freekan.Sangatlah penting sebelum membongkar bagian ini, mengadakan penelitian yang saksama. Kurangnya pengalaman bisa mengakibatkan usaha perbaikan tidak menemui hasil yang diinginkan. Maka pemeriksaan penyebab bunyi seperti ban dan bearing roda serta bunyi knalpot perlu diteliti satu persatu. Melanjuti tulisan minggu lalu tentang judul ini maka kita perhatikan kembali urutan gambar minggu lalu.

2.2. Rangkaian Sensor

2.2.1 LED (Light Emitting Diode) Superbright

LED biasa berfungsi sebagai lampu indikator pada saat sensor bekerja, dan bekerja pada bias forward. LED Superbright berfungsi sebagai


pengirim cahaya ke garis untuk dibaca sensor. Kerjanya ketika sumber tegangan masuk pada battery on, maka arus masuk sehinnga Led superbrigth menyala dengan terang yang kemudian dibiaskan pada photodioda.

Gambar 3 Simbol Led

Gambar 4 Led dan Superbright

2.2.2 PhotodiodePhoto dioda berfungsi sebagai

sensor cahaya. Cara pemasangannya dengan LED indikator yaitu terbalik. Bekerja pada bias reverse.

Gambar 5. Simbol photo dioda

Gambar 6 Photo dioda

2.3. LCD (Liquid Crystal Display)Liquid Crystal Display (LCD)

merupakan Sebuah teknologi layar digital yang menghasilkan citra pada sebuah permukaan yang rata (flat) dengan memberi sinar pada kristal cair dan filter berwarna, yang mempunyai struktur molekul polar, diapit antara dua elektroda yang transparan. Bila medan listrik diberikan, molekul menyesuaikan posisinya pada medan, membentuk susunan kristalin yang mempolarisasi cahaya yang melaluinya.

Teknologi yang ditemukan semenjak tahun

1888 ini, merupakan pengolahan kristal cair merupakan cairan kimia, dimana molekul-molekulnya dapat diatur sedemikian rupa bila diberi medan elektrik--seperti molekul-molekul metal bila diberi medan magnet. Bila diatur dengan benar, sinar dapat melewati kristal cair tersebut.

Kegunaan LCD (Liquid Crystal Display)

Banyak sekali kegunaan LCD dalam perancangan suatu system yang menggunakan mikrokontroler.LCD berfungsi menampilkan suatu nilai hasil sensor,menampilkan teks,atau menampilkan menu pada aplikasi mikrokontroler. LCD yang digunakan adalah jenis LCD M1632. LCD M1632 merupakan modul LCD dengan tampilan 16 x 2 baris dengan konsumsi daya rendah. Modul tersebut dilengkapi dengan mikrokontroler yang didesain khusus untuk mengendalikan LCD.

Gambar 7 LCD (Liquid Crystal Display)

2.4. Penggerak (actuator)

2.4.1 IC L293DIC L293D ini adalah suatu

bentuk rangkaian daya tinggi terintegrasi yang mampu melayani 4 buah beban dengan arus nominal 600mA hingga maksimum 1.2 A. Keempat channel inputnya didesain untuk dapat menerima masukan level


logika TTL. Biasa dipakai sebagai driver relay, motor DC, motor steper maupun pengganti transistor sebagai saklar dengan kecepatan switching mencapai 5kHz. Driver tersebut berupa dua pasang rangkaian h-bridge yang masing-masing dikendalikan oleh enable 1 dan enable 2.

2.4.2 Motor DCMotor adalah motor arus

searah, motor dc telah memunculkan kembali Silicon Controller Rectifier yang digunakan untuk memfasilitasi control kecepatan pada motor. Mesin listrik dapat berfungsi sebagai motor listrik apabila didalam motor listrik tersebut terjadi proses konversi dari energi listrik menjadi energi mekanik.

Sedangkan untuk motor dc itu sendiri memerlukan suplai tegangan yang searah pada kumparan jangkar dan kumparan medan untuk diubah menjadi energi mekanik. Pada motor dc kumparan medan disebut stator (bagian yang tidak berputar) dan kumparan jangkar disebut rotor (bagian yang berputar). Jika tejadi putaran pada kumparan jangkar dalam pada medan magnet, maka akan timbul tagangan (GGL) yang berubah- ubah arah pada setiap setengah putaran, sehingga merupakan tegangan bolak-balik. Prinsip dari arus searah adalah membalik phasa negatif dari gelombang sinusoidal menjadi gelombang yang mempunyai nilai positif dengan menggunakan komutator, dengan demikian arus yang bebalik arah dengan kumparan jangkar yang berputar dalam medan magnet, dihasilkan tegangan (GGL).

Dalam membuat mobil robot ini penulis menggunakan jenis motor DC brush . Motor DC brush adalah motor DC sikat, motor DC ini seperti motor DC yang digunakan pada mainan anak-

anak yaitu tamiya, pemutar tape yang menggunakan motor DC dll. Sikat ini terdapat didalam motor DC itu sendiri yang berfungsi untuk memutar bagian rotor. Tipe motor DC brush ini yaitu tipe FA-130 Motor.

Gambar 8 Motor DC

Spesifikasi FA-130 Motor

1. RPM: 6990-9100 (6990 Max Efisiensi.)2. Voltage: 1.5-3V (1.5V Recommended) (4.5 V max)3. Ampere: 0,66 A

2.5. Keypad Matrix 4x4

Keypad Matriks adalah tombol-tombol yang disusun secara maktriks (baris x kolom) sehingga dapat mengurangi penggunaan pin input. Sebagai contoh, Keypad Matriks 4×4 cukup menggunakan 8 pin untuk 16 tombol. Hal tersebut dimungkinkan karena rangkaian tombol disusun secara horizontal membentuk baris dan secara vertikal membentuk kolom:

Gambar 9 Rangkaian Keypad Matrix 4x4

Namun demikian, sebagai konsekuensi dari penggunaan bersama satu jalur (semisal baris satu (B1)), maka tidak dimungkinkan


http://depokinstruments.files.wordpress.com/2011/07/keypad-4x4_1.jpg

pengecekkan dua tombol sekaligus dalam satu slot waktu.

2.6. Power Supply

Power Supply adalah suatu sistem filter penyearah (rectifier-filter) yang mengubah tegangan AC menjadi tegangan DC murni. Banyak rangkaian catu daya yang berlainan yang dapat digunakan untuk pekerjaan tersebut. Komponen dasar yang digunakan untuk rangkaian yang lebih sederhana adalah transformator, penyearah (dioda), resistor, kapasitor, dan inductor. catu yang diatur secara lebih kompleks dapat menambahkan transistor atau trioda sebagai pengindra-tegangan dan pengontrolan tegangan, ditambah dengan dioda zener atau tabung VR untuk menyediakan tegangan acuan (reference). Sistem penyearah sendiri dibagi menjadi dua, yaitu penyearah setengah gelombang dan penyearah gelombang penuh.

2.7. Rangkaian Pengendali

2.7.1 Mikrokontroler AVR ATmega 16

Tipe mikrokontroler yang digunakan adalah AVR ATMega16 sebagai pengendali utama yang memiliki 40 pin yang dibagi menjadi 4 port yaitu PORT A, PORT B, PORT C, dan PORT D. Keempat port ini dapat berfungsi sebagai input

maupun output. Skemarangkaian dasar

mikrokontroler ditunjukkan pada Gambar 4. yang merupakan persyaratan minimum agar mikrokontroler dapat bekerja.

Mikrokontroler AVR ATMega16 dapat dioperasikan

dengan sumber tegangan 4,5 Volt sampai dengan 5,5 Volt. Pin 10 ATMega16 dihubungkan dengan Vcc, pin 11 dihubungkan dengan GND dan pin 9 dihubungkan dengan rangkaian reset. Pin 12 dan 13 dihubungkan dengan Kristal untuk men-drive on-chip oscillator dan kedua kapasitor 33pF pada kaki input oscillator digunakan untuk menstabilkan sistem. Pin 30 dan 32 dihubungkan dengan Vcc dan Pin 31 dihubungkan ke GND. Pin 30 (AVCC) merupakan pin masukan tegangan untuk ADC dan Pin 32 (AREF) merupakan pin masukan tegangan referensi ADC sebesar Vcc (ATMEL,2002: 4).

Untuk mengulangi kerja program dari awal, pada rangkaian mikrokontroler terdapat suatu rangkaian power on reset yang akan mereset secara otomatis saat pertama kali diberi tegangan. Reset dapat pula dilakukan secara manual dengan cara menekan push-button pada rangkaian reset. Pada rangkaian oscillator ATMega16 dapat digunakan kristal 12MHz (Tcycle = 83,33 ns) yang bernilai 0 MHz sampai dengan 16 MHz(ATMEL, 2002: 1).


Gambar 10 Sistem

Minimum AVR

ATMega16

2.7.2 Konfigurasi PIN Mikrokontroler AVR ATmega 16

Pin-pin pada ATMega16 dengan kemasan

40-pinDIP (dual inline package) Guna memaksimalkan performa, AVR menggunakan arsitektur Harvard (dengan memori dan bus terpisah untuk program dan data). untuk jelasnya dapat dilihat pada gambar dibawah ini :

ATMega16 mempunyai empat buah port yang bernama PortA, PortB, PortC, dan PortD. Keempat port tersebut merupakan jalur bidirectional dengan pilihan internal pull-up. Tiap port mempunyai tiga buah register bit, yaitu DDxn, PORTxn, dan PINxn. Huruf „x‟mewakili nama huruf dari port sedangkan huruf „n‟ mewakili nomor bit. Bit DDxn terdapat pada I/O address DDRx, bit PORTxn terdapat pada I/O address PORTx, dan bit PINxn terdapat pada I/O address PINx.

MikrokontrolerATmega16 dikemas

dalam bentuk DIP 40 pin, 32 kaki diantaranya adalah kaki untuk keperluan port paralel. Satu port paralel terdiri dari 8 kaki, dengan demikian

32 kaki tersebut membentuk 4 buah port paralel, yang masing-masing

dikenal sebagai Port A, Port B, Port C, dan Port D. Nomor dari masing- masing jalur(kaki) dari Port paralel mulai dari 0 sampai 7, jalur (kaki) pertama Port A disebut sebagai PA.0 dan jalur terakhir untuk Port D adalah PD.7. untuk jelasnya dapat dilihat pada gambar dibawah ini :

2.8. ADCPada alat ini digunakan ADC

channel 0 (ADC0) dengan resolusi 10 bit. Untuk mengatur kerja ADC ini digunakan 3 buah register tambahan yaitu register ADMUX, register ADCSRA, dan register SFIOR.

Register ADMUX di-set dengan nilai 01100000b yang dapat dijabarkan:

a. Tegangan referensi ADC berasal dari pin AVCC.b. ADLAR bernilai 1, maka 8 bit tertinggi data hasil konversinya berada di

register ADCH dan 2 bit sisanya berada di register ADCL.

c. MUX4 – MUX0 bernilai 00000, maka ADC channel 0 yang dipergunakan.

Register ADCSRA di-set dengan nilai 10100111b yang dapat dijabarkan:a. ADEN bernilai 1, maka ADC aktifb. ADATE bernilai 1, operasi

konversi ADC akan dimulai pada saat transisi positif dari sinyal picu yang dipilih.

c. ADPS2–ADPS0 bernilai


111, maka besar clock ADC adalah fosc/128, maka besar clock ADC:

Clock ADC = fosc/128 = 12 MHz / 128 = 93750 kHz

Register SFIOR di-set dengan nilai 00011111b berarti ADTS2– ADTS0 bernilai 000, maka sumber picu ADC yang dipilih adalah mode free running (ATMEL, 2002: 206).

Jadi Model robot pengantar part ini bisa mengurangi dan mempersingkat waktu pekerjaan manusia dan mapu menggantikan posisi manusia bila manusia mengalami kelelahan. Untuk itu robot ini sangat berguna dalam industri assembly pada umumnya.Setelah melalui proses perancangan serta pengujian alat diambilbeberapa kesimpulan sebagai berikut:1. Pergerakan robot untuk menuju ke tempat tujuan dan kembali ke posisi awal sesuai dengan program yang dibuat, tetapi terdapat ketidaktepatan posisi robot pada tempat tujuan yaitu pergeseran dari posisi x=2 dany=6 menjadi x=1,95 dan y=6, maupun posisi robot pada posisi awal terdapat pergeseran dari posisi x=2 dan y=0 menjadi x=1,7 dan y=0untuk pengujian tanpa objek penghalang, serta pergeseran menjadix=1,4 dan y=0 untuk pengujian dengan objek penghalang. Kesalahan ini terjadi karena ketidaktepatan putaran motor stepper.2. Adanya pergeseran pada gerakan robot maju serong ke kanan yangterjadi karena perputaran motor kiri dan motor kanan tidak sinkron, serta

sistem mekanik yang tidak sempurna.1. Adanya pergeseran pada gerakan robot putar kiri dan putar kanan terjadi karena ketidaktepatan putaran motor stepper.


Daftar Pustaka

Saeed B, Niku. 2001. Introduction to Robotics Analysis, System, Aplication ,United State of America.Data Sheet ATmega16, 8-bit AVR Microcontroller With 16K Bytes In-System Programmable Flash. Data Sheet IC L293D, Push-pull Four Channel Driver With Diodes Winoto, Ardi. 2008. Mikrokontroler ATmega8/32/16/8535 dan Pemrogramannya dengan Bahasa C pada WiniAV.Gunawan, Malvino Hanapi. 1981, Prinsip-prinsip Elektronika, Edisi Kedua, Jakarta : Erlangga.Sandy, Halim. 2007. Merancang Mobile Robot Pembawa Objek Menggunakan Oopic-R. Jakarta : Elexmedia Komputindo.



Documents

Tugas jurnal kelompok 5