07410200022rancang bangun mixer otomatis berbasis plc untuk adonan donat kentang dan pastel

Rancang Bangun Mixer Otomatis Berbasis Programmable Logic

Control Untuk Adonan Donat Kentang

dan Pastel

By :Satiti Dewi07.41020.0022

Latar BelakangKemajuan teknologi dibeberapa bidang semakin pesat khususnya dibidang

perindustrian. Salah satu contohnya yaitu mixer. Seperti yang kita ketahui mixer mempunyai beberapa kecepatan (rendah, sedang dan tinggi). Pada awalnya mengaduk adonan membutuhkan tenaga manusia, tetapi dengan adanya mixer menjadi mudah. Peranan mixer masih dirasakan kurang karena masih membutuhkan pengawasan. Hal ini dapat dilihat dari beberapa proses, seperti kapan waktu memasukkan bahan adonan, kapan mengganti kecepatan mixer, berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk kecepatan yang dipakai dan lain sebagainya.

Penelitian ini sudah dikembangkan dan diteliti oleh saudari Ajeng dengan judul “ Rancang Bangun Sistem Pencampur Adonan Dasar Kue Secara Otomatis Menggunakan Mikrokontrol” pada Tahun 2008. Namun, mixer tersebut masih memiliki kekurangan jika digunakan untuk home industry yang membutuhkan kapasitas adonan yang lebih banyak karena mixer tersebut hanya dapat berkapasitas 300gr. Sehingga dari permasalahan tersebut, penulis membuat mixer otomatis berbasis PLC dengan kapasitas yang besar atau cukup untuk industri yang memiliki pesanan banyak.

Diharapkan alat ini dapat membantu dan meringankan pekerjaan para pengusaha roti, meskipun pada awalnya harus menyiapkan bahan-bahan tersebut terlebih dahulu sesuai adonan yang diinginkan oleh user. Setelah adonan telah siap, maka user dapat memulai dengan penekanan tombol sesuai menu adonan yang telah terprogram dalam PLC, yaitu adonan donat kentang dan pastel. Sehingga tidak perlu lagi mengganti tombol untuk mengubah kecepatan karena mixer ini sudah diprogram secara otomatis.

Perumusan Masalah

1. Bagaimana merancang sebuah sistem yang dapat melakukan proses mengaduk adonan secara otomatis dengan menggunakan PLC.

2. Bagaimana merancang mixer yang kecepatannya dapat diatur secara otomatis menggunakan PLC.

3. Bagaimana merancang sebuah sistem yang dapat melakukan proses mengaduk adonan dengan urutan proses yang tepat.

Pembatasan Masalah

1. Untuk alat ini tetap membutuhkan operator untuk memulai kerjanya yaitu untuk memasukkan bahan-bahan adonan dan penekanan tombol.

2. Perancangan untuk pengontrol adalah dengan menggunakan Programmable logic control (PLC) Festo FC-440.

3. Alat hanya dapat digunakan untuk dua macam adonan dasar roti.4. Sebagai inputan digunakan switch.5. Bahan-bahan yang akan digunakan harus sudah disiapkan terlebih

dahulu sesuai dengan urutan dan ukuran.6. Mixer dibersihkan secara manual.7. Alat hanya dapat berkapasitas minimal 3 Kg.8. Sistem ini hanya dapat digunakan dengan resep yang telah terprogram

didalam PLC.9. Tampilan urutan bahan adonan menggunakan LCD.

10. Jika listrik mati, maka sistem ini akan memulai dari awal saat listrik kembali menyala, yang kemudian dilanjutkan dengan penekanan tombol inputan menu adonan yang dipilih.

11. Saat penekanan tombol emergency, sistem akan berhenti dan kembali ke proses awal.

12. Jenis motor yang digunakan untuk proses pengadukkan adalah motor tiga fasa.

13. Inverter yang digunakan bertipe VF-S11 buatan Toshiba.

Tujuan

1. Merancang dan membangun sebuah alat yang dapat mengaduk adonan kue secara otomatis dengan menggunakan PLC.

2. Merancang dan mengatur kecepatan mixer menjadi otomatis tanpa mengatur kecepatan secara manual.

3. Merancang dan membangun sebuah alat yang dapat melakukan proses mengaduk adonan dengan urutan proses yang tepat.

Mixer

Mixer pada dasarnya merupakan alat pengaduk adonan kue atau roti yang dijalankan oleh motor tiga fasa dan mempunyai beberapa kecepatan dalam proses pengadukan. Alat tersebut terdiri dari motor tiga fasa yang berfungsi sebagai penggerak utama untuk pengadukan. Motor tiga fasa memiliki kekurangan dalam hal torsi. Oleh karena itu, motor dihubungkan dengan gearbox agar dapat menghasilkan torsi yang besar. Untuk mengoperasikan motor tiga fasa perlu menggunakan inverter. Inverter yaitu sebuah perangkat yang berfungsi untuk mengatur kecepatan putar motor tiga fasa.

Gambar 3. Blok Diagram Mixer.

Inverter VF-S11

Motor Tiga Fasa

Gearbox Mixer

Perancangan Perangkat Lunak Pada PLCMulai

Tombol_D On

Mengaktifkan FStart_D dan Relay1Mematikan Relay2 dan Relay3

Mengaktifkan FStart_P dan Relay2Mematikan Relay1 dan Relay3

Kecepatan Mixer = 0Mematikan semua Flag dan Relay

Proses load semua Timer

Tombol_E OR FSelesai On

Tombol_P OnN

Y Y

Kecepatan Mixer = 0Mematikan Relay1, Relay2, FStart_D,

FStart_P, P1, P2 dan semua TimerMengaktifkan Relay3

Y

Program Donat Kentang (P1) Program Pastel (P2)

N

Tombol_E Off

Y

N

N

Gambar 6. Diagram Alir Keseluruhan Sistem

Perancangan Perangkat Lunak Program Donat Kentang Pada PLC

Mulai

Fstart_D On

Kecepatan Mixer = 20 HzMengaktifkan T0

Tombol_E On

Y

Tw0 = 0N


Y

Tombol_E On

Tw1 = 0


Tombol_E On

Tw2 = 0

N

N

N

N

N

A

C

C

N

A

A

E

Y

Y

Y


Tombol_E On

Y

Tw3 = 0

N

B

BN


Tombol_E On

Tw4 = 0


Tombol_E On

Tw5 = 0

N

Y

N

N


Tombol_E On

Tw6 = 0


Y

N

Y

N

D

Y

Tombol_E On

E

Tw7 = 0


Tombol_E On

Tw8 = 0


A

D

Program Mixer (P0)

Tombol_E On

Tw13 = 0


Tombol_E On

Tw14 = 0

Kecepatan Mixer = 0 HzMengaktifkan FSelesai

N

Y

N

Y

N

A

A

F

G

G

F

N

N

Y

N

Y

Y

Y

N

Gambar 7. Diagram Alir Program Pastel Pada PLC.

Perancangan Perangkat Lunak Program Pastel Pada PLC

Mulai

Fstart_P On


Tombol_E On

Y

N

Tw9 = 0N


Y

Tombol_E On

Tw10 = 0


Tombol_E On

N

A

DB

C

B

C

Y

N

Y

N

N

AA

YE

Program Mixer (P0)

Kecepatan Mixer = 60Mengaktifkan T12

Tw11 = 0

Tombol_E On

Tw12= 0

Kecepatan Mixer = 32 Hz Mengaktifkan T13

Tombol_E On

Tw13 = 0


Tw14 = 0

Kecepatan Mixer = 0Mengaktifkan FSelesai

Tombol_E On

D

N

A

E

Y

N

Y

N

N

N

Y

Y

A

G

A

F

F

G

Y

N

Y

N

Gambar 8. Diagram Alir Program Pastel Pada PLC.

Gambar 9. Diagram Alir Tampilan Proses Adonan Donat Kentang Pada Microcontroller ATmega8.

START

Relay1==1 && Relay2==0

Relay1 = PINC.0 Unsigned long int fRelay2 = PINC.1 Unsigned long int gRelay3 = PINC.2 Unsigned long int hBuzzer = PORTD.3 Unsigned long int iUnsigned long int a Unsigned long int jUnsigned long int b Unsigned long int kUnsigned long int c Unsigned long int lUnsigned long int d Unsigned long int mUnsigned long int e Unsigned long int n

LCD Awal

LCD MenuSelama 0,01s

For (a=0; a<1811000; a++)a=a+100

LCD TGSF

Relay3==1

Buzzer hidup selama 1sLCD Emergency

a=1811000

a=1811000

For (b=0; b<5000; b++)b=b+100

Buzzer=1LCD Kentang

Buzzer=0Buzzer hidup selama 1s

LCD EmergencySelama 1,5s

b=5000

b=5000

Y

A

Relay3==1

N

N

Y

Y

For (c=0; c<355000; c++)Buzzer=0c=c+100


Selama 1,5sc=355000

c=355000

For (d=0; d<5000; d++)d=d+100


LCD EmergencySelama 1,5s

d=5000

d=5000

For (e=0; e<5000; e++)Buzzer=0e=e+100

e=5000

Buzzer hidup selama 1sTampilan LCD

Baris 1 : "Silahkan Kembali"Baris 2 : " Ke Proses Awal "Delay selama 1,5s

e=5000

LCD Kentang

Relay3==1

Buzzer=1LCD MenteD

Relay3==1

LCD MenteD

Relay3==1

N

N

N

Y

Y

Y

For (f=0; f<5000; f++)f=f+100

Buzzer=1LCD TeTeD


LCDEmergencyDelay selama 1,5s

f=5000

f=5000

For (g=0; g<1216000; g++)Buzzer=0g=g+100

Buzzer hidup selama 1sLCD Selesai

Delay selama 1,5s


Selama 1,5s

g=1216000Delay selama 0,2s

Relay3==1

Relay3==1

LCD TeTeD

N

N

Y

Y

D E

E

D

B

B

CN

B

Perancangan Perangkat Lunak Pada Microcontroller ATmega8

Gambar 10. Diagram Alir Tampilan Proses Adonan Pastel Pada Microcontroller ATmega8.


For (h=0; h<3000; h++)h=h+100

LCD TeTeP


h=3000

h=3000

For (i=0; i<5000; b++)i=i+100

Buzzer=1LCD TeGa


LCD EmergencyDelay selama 1,5s

i=5000

i=5000

For (j=0; j<5000; j++)Buzzer=0j=j+100


Delay selama 1,5sj=5000

Buzzer=0

B AC


Relay3==1

Relay3==1

LCD TeGa

j=5000

For (k=0; k<5000; k++)k=k+100

Buzzer=1LCD MenteP

k=5000

Relay3==1

Relay3==1



k=5000

Y

N

N

Y

N

Y

N

Y

Y

N

B

Relay3==1

Relay3==1

LCD MenteP

For (l=0; l<5000; l++)Buzzer=0l=l+100

l=5000

For (m=0; m<5000; m++)m=m+100

Buzzer=1LCD Air



m=5000

m=5000

For (n=0; n<616000; n++)Buzzer=0n=n+100


Delay selama 1,5sl=5000

LCD AirBuzzer hidup selama 1s

LCD SelesaiDelay selama 1,5s


Delay selama 1,5s

n=616000Delay selama 0,2s

Relay3==1

N

N

N

Y

Y

Y

F

F

Y

Pengujian Keseluruhan SistemTujuan Pengujian

Untuk mengetahui apakah semua perangkat keras maupun perangkat lunak dapat berjalan dengan baik hingga adonan donat kentang dan pastel menjadi kalis sesuai yang diharapkan. Serta untuk mengetahui apakah motor tiga fasa dapat menggerakkan pengaduk pada saat mixer terisi semua bahan pengaduk.

Hasil• Output sesuai dengan input dari modul FEC-FC440 dan output dari

microcontroller ATmega8 serta sesuai alur program yang telah dibuat. • Motor tiga fasa dapat menggerakkan pengaduk saat mixer tanpa bahan

maupun saat terisi bahan adonan. • Buzzer akan berbunyi setiap 5s sebelum bahan selanjutnya dimasukkan,

sekaligus LCD akan menampilkan bahan selanjutnya yang harus dimasukkan.• Setelah proses adonan selesai buzzer akan berbunyi selama 2s.

• Jika saat memproses adonan user menekan Tombol_E maka buzzer akan berbunyi setiap 1s sampai user menekan kembali Tombol_E ke posisis semula dan LCD akan menampilkan petunjuk ke user.

• Saat mixer mengaduk pada kecepatan tinggi maka mixer bergetar, disebabkan karena putara motor tiga fasa yang keras sehingga body mixer ikut bergetar dan akibatnya LED LCD berkedap-kedip.

07410200022rancang bangun mixer otomatis berbasis plc untuk adonan donat kentang dan pastel

Documents