TUGAS AKHIR - PowerPoint

Document Sample
TUGAS AKHIR - PowerPoint Powered By Docstoc
					          SKRIPSI / TUGAS AKHIR

  RANCANG BANGUN SISTEM KONTROL
    KONVEYOR PENGHITUNG BARANG
MENGGUNAKAN PLC (PROGRAMMABLE LOGIC
 CONTROLLER) OMRON TIPE CPM1A 20 CDR

          UJANG SONJAYA (20406916)
          JURUSAN TEKNIK MESIN
 PENDAHULUAN

 PLC (Programmable Logic Controller) adalah suatu alat
  berbasis mikroprosesor yang dapat diprogram untuk
  mengontrol dan mengendalikan suatu proses permesinan
  secara otomatis. Dibuat dengan tujuan untuk menggantikan
  fungsi relai yang banyak dijumpai pada sistem kontrol
  konvensional

 Konveyor adalah salah satu jenis alat pengangkut atau
  pemindah yang berfungsi untuk mengangkut atau
  memindahkan bahan-bahan industri yang berbentuk
  padat. Banyak digunakan di industri
             PERMASALAHAN
1. Bagaimana    membuat     sistem kontrol
   konveyor penghitung barang menggunakan
   PLC Omron CPM1A 20 CDR ?
2. Bagaimana cara menghubungkan perangkat
   masukan sebagai input dengan PLC
   kemudian memprogram PLC tersebut
   sehingga menghasilkan keluaran sebagai
   perintah untuk mengendalikan konveyor
   penghitung barang ?
            PEMBATASAN MASALAH
1. Pembuatan konveyor penghitung barang beserta
   sistem kontrolnya menggunakan PLC Omron CPM1A
   20 CDR sehingga cara kerja dari sistem Konveyor
   tersebut sesuai dengan tujuan pembuatan dan dapat
   dengan mudah dipahami dan dipelajari

2. Pembuatan program diagram tangga atau kode
   mnemonik sebagai perintah/masukan di dalam PLC
   yang menghasilkan suatu keluaran untuk mengontrol
   konveyor penghitung barang.
                LANDASAN TEORI
PLC (Programmable Logic Controller)
ialah rangkaian elektronik berbasis mikroprosesor yang
beroperasi secara digital, menggunakan programmable
memory untuk menyimpan instruksi yang berorientasi
kepada pengguna, untuk melakukan fungsi khusus seperti
logika, sequencing, timing, arithmetic, melalui input baik
analog maupun discrete / digital, yang digunakan untuk
berbagai proses permesinan[14]

PLC merupakan sebuah alat yang digunakan untuk
menggantikan rangkaian sederetan relai yang banyak
dijumpai pada sistem kontrol konvensional, dirancang
untuk mengontrol suatu proses permesinan[2]
Keistimewaan PLC
1. Butuh waktu yang tidak lama untuk membangun,
   memelihara, memperbaiki dan Mengembangkan
   sistem kendali, pengembangan sistem yang mudah.
2. Ketahanan PLC jauh lebih baik, Lebih murah.
3. Mengkonsumsi daya lebih rendah,
4. Pendeteksian kesalahan yang mudah dan cepat,
5. Pengkabelan lebih sedikit,
6. Perawatan yang mudah,
7. Tidak membutuhkan ruang kontrol yang besar,
8. Tidak membutuhkan spare part yang banyak, dan
   lain-lain.
Komponen-komponen Utama PLC
1. Catu Daya (Power
   Supply).
2. CPU
   ( Central Processing Unit ).
3. Modul Masukan dan Modul
    Keluaran
   (Input and Output Modul).

4. Perangkat Pemrograman
   (Programming Device).
          1. Catu Daya (Power Supply).

   Catu daya listrik digunakan untuk memberikan
    pasokan daya keseluruh bagian PLC (termasuk CPU,
    Memori, dan lain-lain). Kebanyakan PLC bekerja
    dengan catu daya 24 VDC atau 220 VAC
PLC tidak terhubung dengan Catu daya luar,
karena PLC memiliki catu daya tersendiri dan tidak
digunakan untuk memasok daya ke perangkat
masukan dan perangkat keluaran
        2. CPU (Central Processing Unit).

terdiri dari 3 komponen penyusun yaitu:

 1. Prosesor
 2. Memori
 3. Catu Daya
              Prosesor

Prosesor merupakan otak dari sebuah PLC, fungsi
utama adalah mengatur tugas pada keseluruhan
sistem PLC, mengerjakan berbagai operasi antara
lain mengeksekusi program, menyimpan dan
mengambil data dari memori, membaca nilai input
dan mengatur nilai output, memeriksa kerusakan,
melakukan operasi-operasi matematis, manipulasi
data, tugas-tugas diagnostik, serta melakukan
komunikasi dengan perangkat lain
                Memori
Memori adalah area dalam CPU PLC tempat
mengolah dan menyimpan data dan program yang
kemudian akan dieksekusi oleh prosesor,

Secara umum memori dapat dibagi dua kategori
                                      Memori




Non-Volatille                                                Volatille,
program atau data yang                                       program atau data
tersimpan di dalamnya                                        pada memori volatile
tidak akan hilang                                            akan hilang jika catu
walaupun catu daya                                           daya PLC mati
PLC mati



                                                               EEPROM : adalah
                                        EPROM : memori ini
                                                               memori nonvolatile
ROM : jenis       PROM : memori ini     turunan dari jenis
                                                               yang menyerupai
memori ini        termasuk jenis        PROM yang dapat
                                                               RAM dalam
dirancang untuk   ROM tetapi dapat      deprogram ulang
                                                               fleksibilitas
menyimpan         diprogram ulang       setelah program
                                                               penggunaannya
data atau         dengan                yang sebelumnya
program secara    menggunakan alat      dihapus dengan
permanen.         pemrograman           menggunakan Sinar
                  khusus.               Ultraviolet.
         3. Modul Masukan dan Modul Keluaran
                (Input and Output Modul).
Modul masukan berfungsi untuk
1. menghubungkan PLC dengan perangkat keras masukan seperti
   saklar, sensor, dll
2. mengkonversi atau mengubah sinyal-sinyal masukan dari
   perangkat keras masukan ke sinyal-sinyal yang sesuai dengan
   tegangan kerja CPU PLC,
3. modul masukan adalah sebuah rangkaian opto-isolator yang
   terdiri dari LED (Light Emiting Diode (Dioda Pemancar Cahaya))
   dan phototransistor, cara kerjanya yaitu perangkat keras
   masukan akan memberikan sinyal untuk menghidupkan LED,
   LED akan memancarkan cahaya dan diterima oleh
   phototransistor dan akan menghantarkan arus (ON) CPU
   mengeksekusi sebagai logika NOL , sebaliknya.
         4. Perangkat Pemrograman
            (Programming Device).
             1.    Miniprogrammer    atau    Programming
                   Console,
                   adalah sebuah perangkat seukuran
                   kalkulator saku yang berfungsi untuk
                   memasukkan instruksi-instruksi program
                   ke dalam PLC. Umumnya, instruksi-
perangkat          instruksi program dimasukan dengan
pemrogram          mengetikkan      kode       mnemonik
yang biasa         (Mnemonic Code).
digunakan
ada 2



                  2. Komputer            Programming Console
Perangkat Keras Masukan/Keluaran PLC (Input/Output
                     Device).

1. Perangkat Keras Masukan (Input Device)
   merupakan bagian PLC yang berhubungan dengan perangkat
   luar yang memberikan masukan kepada CPU, perangkat
   masukan dapat berupa tombol, Switch, Saklar, Sensor atau
   perangkat ukur lain. Perangkat masukan memicu eksekusi
   logika/program pada PLC
2. Perangkat Keras Keluaran (Output Device)
   Merupakan bagian PLC yang berhubungan dengan perangkat
   luar yang memberikan keluaran dari CPU, perangkat keluaran
   dapat berupa Motor AC/DC, lampu, katup dan lain-lain.
   Perangkat keluaran tersebut akan bekerja sesuai dengan
   perintah yang dimasukan kedalam PLC.
              •Pemrograman PLC

Berkaitan dengan pemrograman PLC, ada lima model
atau     metode     yang      telah   distandardisasi
penggunaannya oleh IEC (International Electrotechnical
Commission) 1131-3 ada 5 yaitu :
Diagram Tangga, Diagram Blok fungsi, Teks
Terstrukstur, Daftar Instruksi (Kode Mnemonik),
Diagram Fungsi Berurutan,
Dari 5 bahasa pemrograman tersebut yang banyak
digunakan hanya 2 yaitu Diagram tangga, dan Kode
mnemonik
                 Cara Kerja PLC

 Selama prosesnya CPU PLC melakukan 3 proses
operasi utama :

1. Membaca data masukan dari perangkat luar via
   modul input
2. Mengeksekusi program kontrol yang tersimpan
   dimemori PLC
3. Memperbaharui data pada modul output

Ketiga proses tersebut dinamakan Scanning.
PERANCANGAN DAN PEMBUATAN PROTOTIPE
    KONVEYOR PENGHITUNG BARANG
           Pembuatan Konveyor
                      Mulai

                 Pembuatan Roller

                 Pembuatan Belt

                Pembuatan Rangka

              Pemasangan Roller, dan
               Belt dengan Rangka

             Pemasangan Motor DC dan
              Roda gigi dengan Rangka


                      Selesai
Roller berfungsi sebagai tempat berputarnya
belt (sabuk) dan juga sebagai tempat dudukan
gear.
Belt konveyor merupakan sebuah sabuk ban
yang terbuat dari karet berbentuk pipih yang
digunakan sebagai landasan barang atau
benda kerja.
Rangka merupakan dudukan atau tempat
peletakkan untuk bearing, roll, sabuk ban
(belt konveyor) dan roda gigi, rangka terbuat
dari besi hollow dan aluminium hollow.
Motor DC digunakan untuk menggerakkan
roller konveyor sehingga sabuk ban (belt
konveyor) juga ikut berputar.
Roda gigi bertujuan untuk meneruskan
putaran dari motor DC ke roller penggerak
konveyor.
Pembuatan Rangkaian Pengendali Konveyor

                    Mulai

                 Pemasangan
                  catu daya


              Pemasangan sensor
                 photodioda


             Pemasangan dudukan
             tombol start dan stop


                   Selesai
1. Catu daya
berfungsi menyuplai tegangan agar dapat
menggerakan motor konveyor, sensor
proximity dan motor driver (untuk
mendorong barang yang reject atau
rusak).
2. Tombol push button
sebagai saklar start dan stop.
3. Sensor photodioda
berfungsi sebagai sensor yang berkerja
apabila ada cahaya yang jatuh pada
sensor maka nilai tahanannya akan
berkurang dan akan naik tahanannya
apabila intensitas cahayanya berkurang.

4. PLC
Rangkaian Pengendali Konveyor
                 konveyor penghitung barang
                       Mulai

                Pembuatan Konveyor

      Pembuatan Rangkaian Pengendali Konveyor

                  Pemasangan PLC

               Pengkabelan (Wirring)
  (Proses Menghubungkan Konveyor (sebagai output)
dengan Rangkaian Pengendali konveyor (sebagai input))

                                           Tidak Terhubung
                     Pengujian
                     Kelistrikan


                               Terhubung

                       Selesai
                      Skema Pengkabelan Sistem Kontrol Konveyor
                                 Penghitung barang
                                                                                    in 24 v
        CATU DAYA                                             In 1 DC in       R1    Out 1
                                +5 V out
                                                                   12 v                                                                PLC
             220 V in
AC
                                                              In 2             R2    Out 2
                                                                                                                                      Omron
                                 Ground
             Ground                                                                  Out 3
                                                              In 3             R3
                               +12 V out

                                 Ground                       In 4             R4    Out 4
                                                                                                                      IN 00000                OUT 01000

                                                                                                                      IN 00001                OUT 01001

                                                                                                                      IN 00002
                      Rangkaian Sensor
                       ( Komparator )                                                                                 IN 00003

      DC                                       Out sensor 1
     In 5v                            LM       Out sensor 2
                                      339                                                                             +              CPM 1 A                AC
                                                                                                                           DC out
                                                                           Tombol         Tombol                       -
                                                                                                                            24 V     20 CDR              in 220v
                                                                           START          STOP
                        In Sensor 1     In Sensor 2




                        Sensor 1


                                                                                              _             +                   _              +
             Pothodiode               LED
                                                                                                   M1                                 M2
                         Sensor 2
                                                                                                   Motor 1                             Motor 2
                                                                                         ( Konveyor pembawa benda )           ( Konveyor pembawa box )


             Pothodiode               LED
Konveyor Penghitung Barang beserta Sistem Kontrolnya
     PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN
Diagram alir pengujian prototipe konveyor penghitung barang
                           Mulai

               Pengujian Rangkaian Pengendali
          (Catu daya, Sensor Photodioda, Motor DC)


                   Perancangan Program

             Memasukan Program ke dalam PLC
              (Programmable Logic Controller)


                          Pengujian              Salah
                            Alat
                         (Prototipe)
                                         Benar

                Analisa Kerja Alat (Prototipe)

                           Selesai
Pengujian Komponen

         Mulai

  Pengujian Catu daya

    Pengujian Sensor

Pengujian Motor Penggerak

        Selesai
           Pengujian Catu Daya
Langkah-langkah pengujian catu daya
1. Menghubungkan tegangan input 220 volt
   dari PLN,.
2. Mengukur tegangan keluaran sebelum dioda
   dan setelah rangkain adaptor.
3. Mencatat hasil pengujian.
       Hasil pengujian catu daya


No   Catu daya    Masukan AC   Keluaran DC

1     5 volt       220 volt         5v

2     12 volt      220 volt        12 volt
                     Pengujian Sensor
1. Menghubungkan catu daya 5 volt kebagian rangkaian
   driver sensor, dan catu daya 12 volt ke bagian driver
   relay.
2. Melakukan pengujian pada bagian sensor 1 dan sensor
   2 untuk mendapatkan hasil yang diinginkan, dengan
   menggunakan multimeter digital untuk melihat
   apakah keluaran dari sensor tersebut benar atau tidak.
3. Mencatat hasil pengujian
          Sensor            tanpa            dengan
 No     Photodioda        Penghalang       penghalang


  1      sensor 1             0                 1

  2      sensor 2             0                 1
Driver Sensor
       Pengujian Motor Penggerak




dengan memberikan catu daya 12 volt dari
adaptor ke motor DC, motor akan berputar
menggerakkan gear yang ada pada konveyor
dan memutar belt konveyor
       Perancangan Program

tahapan-tahapan perancangan program

                  Mulai

       Menguraikan Urutan Kendali

  Menentukan bit operan untuk perangkat
    masukan dan perangkat keluaran

        Membuat Program Kendali

                 Selesai
Urutan kendali konveyor penghitung barang
       Mulai                    1         2   3

Tombol start ditekan
                              Sensor
                       3
                              Benda
                               On
 Konveyor Box on

                           Penghitungan
     Sensor
       Box
     Tertutup                 Tombol
                               Stop
                       2
                              ditekan
Konveyor Benda On
Konveyor Box OFF
                              Selesai
         1
                   Bit Operan untuk
            Perangkat Masukan dan Keluaran

                      Perangkat Masukan

                    Alamat Input/
No   Komponen                                   Fungsi
                     Bit Operan

1    Tombol Start      00000        Menghidupkan sistem

2    Tombol Stop       00001        Mematikan Sistem
                                    Memberhentikan box dan
3      Sensor 1        00002
                                    menghidupkan motor konveyor 2
                                    Menghitung barang dan
4      Sensor 2        00003
                                    menghidupkan motor konveyor 1
                Perangkat Keluaran

                     Alamat Output/
No   Komponen                               Fungsi
                       Bit Operan

                                      Menggerakan
1 Motor Konveyor 1       01000
                                      Konveyor 1

                                      Menggerakan
2 Motor Konveyor 2       01001
                                      Konveyor 2
Membuat Program Kendali
           Program diagram tangga
menggunakan Software Syswin 3.4 melalui komputer
Menguji Program dengan menggunakan
           simulator PLC
Memasukkan program ke dalam PLC
Menggunakan Programming Console
                   INSTRUKSI   OPERAND
                  LD               00000
                  OR               20000
                  AND NOT          00001
                  OUT              20000
                  LD               20000
                  AND NOT          01001
                  OUT              01000
                  LD               00002
                  LD NOT           00003
                  CNT                000
                                    #005
                  LD              CNT000
                  OR NOT           00003
                  AND              20000
                  OUT              01001
                  END
      Memasukkan Program Ke Dalam PLC Menggunakan
                        Programming Console
1. Memasang kabel konektor dari programming console ke PLC.
2. Memutar posisi kunci selector dari Mode Monitor ke Mode
  Program.
3. Mengecek keadaan PLC, apakah didalam memori PLC terdapat
  program atau tidak.
4. Memulai memasukkan program yang telah dibuat ke dalam PLC
  sesuai dengan urutannya.
5. Setelah selesai memasukan program ke dalam Console, program
  dapat dijalankan dengan mengganti mode Program ke mode Run
                     Pengujian Alat

1. Setelah program selesai dimasukkan ke dalam PLC kemudian
   putar kunci selector programming console ke mode RUN atau
   MONITOR.
2. Menekan tombol START untuk menyalakan alat.
3. Meletakkan box pada konveyor box jika telah sampai ke sensor
   box maka box akan terdeteksi oleh sensor box kemudian sensor
   box akan menghentikan konveyor box dan menyalakan konveyor
   benda .
4. Meletakan benda pada konveyor benda sebanyak 7 buah
   (untuk menguji counter). konveyor benda telah dinyalakan
   oleh sensor box akan membawa benda yang telah
   diletakan diatasnya, jika telah sampai ke sensor benda,
   maka sensor benda akan mendeteksi benda tersebut
   sebanyak 5 buah, setelah mendeteksi 5 buah benda maka
   sensor akan menghentikan konveyor benda dan
   menyalakan konveyor box. Proses akan terus berjalan
   selama tombol STOP tidak ditekan.
5. Jika terjadi kegagalan dalam proses pengujian maka perlu
   dilakukan pengecekan perangkat mekanik dan elektrik dari
   alat tersebut.
                  KESIMPULAN DAN SARAN

KESIMPULAN
1. Rancang bangun sistem kontrol konveyor penghitung barang
   menggunakan PLC ini terdiri dari
   A.Input yaitu Tombol start, tombol stop, dan rangkaian sensor
   B.Output yaitu Motor DC untuk menggerakan konveyor
   C.Proses (sistem kontrol) yaitu PLC (Programmable Logic
     Controller)

2. Bahasa pemrograman yang digunakan untuk memprogram
   PLC adalah
   A.diagram tangga (Ladder Diagram) dengan menggunakan
     Software Syswin 3.4, melaui komputer
   B.kode mnemonik (List Instruksi)dimasukan ke dalam PLC
     menggunakan programming console
SARAN

Sebelum membuat alat penelitian berbasis PLC,

1. Rencanakanlah bagaimana cara kerja alat tersebut dan
2. Buatlah diagram alir cara kerja alat sehingga kita dapat
   menentukan berapa banyak input maupun output dari alat
   yang akan dibuat,dan pada akhirnya kita dapat memilih tipe
   PLC apa yang cocok untuk digunakan.
3. harus mengetahui tegangan masuk untuk perangkat input
   dan tegangan masuk untuk perangkat output, sehingga
   perangkat input dan output mendapatkan tegangan yang
   sesuai.
4. Pembuatan program kode mnemonik dengan menggunakan
   programming console harus dilakukan dengan teliti dan
   sabar agar mendapatkan hasil yang baik.
SELESAI

				
DOCUMENT INFO
Shared By:
Categories:
Tags:
Stats:
views:1510
posted:5/30/2012
language:
pages:53