alat pembengkok plat berbasis plc

16
Alat Pembengkok Plat Berbasis PLC Yayan Sopian (5223084060) Rizqi Adhytia (5223084046) Alumni Program Studi D3. Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Jakarta Termasuk dalam kategori jurnal keteknikan. Rion marianto Putra Mahasiswa Program Studi D3. Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Jakarta No. Reg : 5223125016 ABSTRAK Yayan Sopian,Rizqi Adhytia , Plant Pembengkok Plat Berbasis PLC, Tugas Akhir, Jakarta, Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Jakarta, Desember 2011. Tugas Akhir dibuat dengan tujuan untuk mempermudah proses pembengkokan Plat dengan sistem PLC. Pembuatan Tugas Akhir dilakukan di ruang praktikum dan laboratorium PLC, Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Jakarta yang dibuat terhitung dari bulan Agustus hingga Desember 2011. Programable logic controller (PLC) merupakan suatu program yang digunakan untuk mengoprasikan Plant Pembengkok Plat Berbasis PLC. Perintah yang dibuat berupa gambar yang dapat diartikan sebagai perintah rangkaian logika yang dinamakan ladder diagram. Perintah yang diambil dari sinyal input berupa sakelar, limit switch dan sensor, perintah sinyal output berupa beban. Sinyal output dalam plant pembengkok plat berbasis PLC adalah motor konveyor yang berfungsi untuk menghantarkan plat menuju proses pembengkokan dan silinder yang berfungsi untuk mengepres plat yang berada tepat dibawah prescetak dengan sudut kemiringan 90°. Penghentian konveyor saat plat berada dibawah prescetak adalah menggunakan sensor photodioda yang beralamat 000.03. ALAT PEMBENGKOK PLAT BERBASIS PLC (YAYAN SOPHIAN & RISKY ADHITYA)

Upload: 5223127190

Post on 21-Jun-2015

634 views

Category:

Documents


3 download

TRANSCRIPT

Page 1: Alat pembengkok plat berbasis plc

Alat Pembengkok Plat Berbasis PLCYayan Sopian (5223084060)Rizqi Adhytia (5223084046)

Alumni Program Studi D3. Teknik Elektronika, Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Negeri JakartaTermasuk dalam kategori jurnal keteknikan.

Rion marianto PutraMahasiswa Program Studi D3. Teknik Elektronika, Jurusan Teknik

Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Negeri JakartaNo. Reg : 5223125016

ABSTRAKYayan Sopian,Rizqi Adhytia, Plant Pembengkok Plat Berbasis PLC, Tugas Akhir, Jakarta, Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Jakarta, Desember 2011. Tugas Akhir dibuat dengan tujuan untuk mempermudah proses pembengkokan Plat dengan sistem PLC. Pembuatan Tugas Akhir dilakukan di ruang praktikum dan laboratorium PLC, Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Jakarta yang dibuat terhitung dari bulan Agustus hingga Desember 2011. Programable logic controller (PLC) merupakan suatu program yang digunakan untuk mengoprasikan Plant Pembengkok Plat Berbasis PLC. Perintah yang dibuat berupa gambar yang dapat diartikan sebagai perintah rangkaian logika yang dinamakan ladder diagram. Perintah yang diambil dari sinyal input berupa sakelar, limit switch dan sensor, perintah sinyal output berupa beban. Sinyal output dalam plant pembengkok plat berbasis PLC adalah motor konveyor yang berfungsi untuk menghantarkan plat menuju proses pembengkokan dan silinder yang berfungsi untuk mengepres plat yang berada tepat dibawah prescetak dengan sudut kemiringan 90°. Penghentian konveyor saat plat berada dibawah prescetak adalah menggunakan sensor photodioda yang beralamat 000.03. Plat yang dapat dibengkokan mempunyai ukuran panjang 16,5 cm, lebar 7 cm, dan ketebalan plat 0,4 mm, sedangkan plat yang tidak dapat diproses mempunyai ketebalan plat 3 mm, Proses pembengkokan plat menggunakan tiga silinder ganda. Dari hasil percobaan pembengkokan plat berbasis PLC diperoleh bahwa alat pembengkok plat berbasis PLC dapat bekerja sesuai dengan deskripsi kerja dengan hasil pembengkokan seperti huruf U.

Kata Kunci : Pembengkok plat, konveyor, Sensor photodioda, Pneumatik dan PLC (Programable Logic Control ) OMRON CPM1A

ALAT PEMBENGKOK PLAT BERBASIS PLC(YAYAN SOPHIAN & RISKY ADHITYA) 1

Page 2: Alat pembengkok plat berbasis plc

PENDAHULUANLatar Belakang

Kemajuan perkembangan teknologi sangatlah pesat, kebutuhan akan kemudahan pengoprasian atau perawatan suatu mesin otomasi sangat diperlukan dan dibutuhkan adanya suatu perkembangan teknologi agar tercapai pengoprasian suatu sistem yang optimal dan efisien. Kemajuan tersebut tentu disadari oleh adanya keinginan untuk mendapatkan hasil yang lebih baik dari sebelumnya. Ilmu Elektro merupakan salah satu bidang teknologi yang bergerak cepat dalam perkembangannya.Sebagian besar perkembangan jelas terlihat dalam kehidupan manusia baik dalam kebutuhanperorangan atau bidang industri. Dalam dunia industri yang modern, sistem kontrol proses industri biasanya merujuk pada otomatisasi sistem kontrol yang digunakan.Pada sistem konvensional peranan manusia sangat dominan dan kini telah bergeser dan digantikan oleh sistem kontrol otomatis. Semuanya mengacu pada faktor-faktor yang mempengaruhi efisiensi dan produktifitas industri tersebut, misalnya faktor human error dan tingkat keunggulan yang ditawarkan sistem kontrol tersebut. Salah satu kemajuan teknologi dibidang elektro yang banyak digunakan di industri adalah Programmable Logic Control (PLC).PLC merupakan peralatan kontrol yang dapat di program.PLCdapat membuat sistem kontrol tersebut menjadi mode manual dan otomatis.Selain berfungsi untukmenggantikan relay-relay serta peralatan lainnya yang biasa digunakan dalam kontrol konvensional.Sehingga dapat menghemat sejumlah peralatan kontrol lainnya. Mode manual adalah mode pengoperasian suatu sistem yang masih memerlukan bantuan manusia dalam proses operasinya guna keperluan maintenance. Sedangkan

mode otomatis merupakan mode pengoperasian suatu sistemtanpa disertai campur tangan manusia dalam proses pengoperasian yang sedang bekerja. Dalam keadaan yang nyata didunia industri pembengkok plat yang ada menggunakan sistem hidrolik sebagai pembengkok,sehingga dapat menghasilkan proses pembengkokan yang baik,untuk prosespembengkokan masih menggunakan cara konvensional. Sistem kerja yang akan diterapkan pada plant yang sudah ada adalah konveyor dan untuk proses pembengkokannya menggunakan pneumatik dengan menggunakan sistem otomasi berbasis Programable Logic Control (PLC). Mesin pembengkok plat yang dibuat terdiri dari tiga silinder yang berdiameter berbeda untuk dapat memberikan bentuk seperti huruf U. Dua buah silinder digunakanuntuk pembengkok dan satu silinder dgunakan digunakan untuk melakukan pengepresan. Dari penjelasan yang telah dipaparkan, peneliti terdorong untuk membuat Tugas Akhir dengan judul “Plant Pembengkok Plat Berbasis PLC”.

Pembatasan MasalahDengan mempertimbangkan latar belakang dan identifikasi masalah untuk menghindari timbulnya masalah baru yang tidak sesuai, maka perlu adanya pembatasan, diantaranya:

1. Pengoperasian mesin pembengkok plat menggunakan Programmable Logic Controll(PLC) CPM1A.

2. Hanya mampu melakukan pembengkokan plat dengan ukuran 0,4mm.

3. Tegangan input yang digunakan untuk menggerakan motor adalah tegangan DC 24 Volt.

4. Untuk mendeteksi adanya plat menggunakan limit switch dan sensor photo dioda.

5. Pemasangan lampu indikator sebagai pembatasan benda yang akan diproses.

Page 3: Alat pembengkok plat berbasis plc

Perumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang, identifikasi masalah dan pembatasan masalah maka perumusan masalah dari pembuatan alat adalah “Bagaimana cara pembengkokan plat berbasis PLC dengan menggunakan sensor photodioda berbasis PLC(Programmable Logic Control) dapat bekerja dengan baik” ?

Tujuan1. Sebagai Salah satu syarat untuk

memperoleh gelar Ahli Madya (A.Md) Program Studi Diploma III Teknik

Elektronika Fakultas Teknik Universitas Negeri Jakarta

2. Memudahkan manusia dalam memproses pembengkokan plat

ManfaatManfaat dari penulisan laporan tugas akhir adalah sebagai berikut :

1. Menjadi referensi bagi siapa saja yang membutuhkan contoh tugas akhir

2. Mengembangkan ilmu yang diperoleh di perkuliahan.

3. Mengaplikasikan penggunaan PLC (Programmable Logic Controller) sebagai sistem kendali.

Programmable Logic Control (PLC)Pengertian Programmable Logic Control (PLC)

Program Logic Control ( PLC ) merupakan suatu bentuk kontrol berbasis mikroprosesor yang memanfaatkan memori yang dapat diprogram untuk menyimpan instruksi-instruksi dan dapat mengimplementasikan fungsi-fungsi contoh logika, pewaktu (timing), pencacah (counting) dan aritmetik guna mengontrol mesin-mesin dalam proses industri. Sedangkan menurut Nasional Electrical Manufactures Assosiation (NEMA) adalah sebuah perangkat elektronika digital yang menggunakan memori yang dapat diprogram dan sebagai penyimpan internal dan menyediakan instruksi-instruksi 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 mempunyai arsitektural yang programmable, serta expandable sehingga sangat adaptif

untuk setiap perubahan proses serta kebutuhan sistem kontrol Sistem kontrol yang menggunakan PLC mampu mengontrol mesin-mesin atau proses dengan daya guna dan ketelitian yang tidak tertandingi oleh sistem kontrol konvensional yang menggunakan relay elektromekanis.

Keuntungan PLCAdapun keuntungan pemakaian PLCdalam sistem otomatisasi adalah sebagaiberikut:1. Implementasi proyek lebih singkat.2. Modifikasi lebih mudah tanpa

tambahan biaya.3. Biaya proyek dapat dikalkulasi tepat.4. Desain dapat di ubah dengan mudah

dengan melalui software. Perubahan dan penambahan spesifikasi dapat dilakukan pula melalui software.

5. Rentang besar untuk control aplikasi.6. Perawatan mudah. Indicator input dan

output mempercepat dan mempermudah proses troubleshooting.

7. Kehandalannya tinggi.8. Training penguasan teknik lebih cepat9. Kontrol hardware-nya standar.10. Aplikasi kontrol yang luas11. Mampu bekerja pada lingkungan

yang sulit.Beroperasi secara normal dalam kondisi temperature, humidity,

ALAT PEMBENGKOK PLAT BERBASIS PLC(YAYAN SOPHIAN & RISKY ADHITYA) 3

Page 4: Alat pembengkok plat berbasis plc

fluktuasi, tegangan dan noise yang berat. PLC mempunyai kehandalan

yang tinggi dibandingkan sistem konvensional

Tabel 1 merupakan perbandingan sistem kontrol yang ada dengan sistem kontrol PLC.

KarakteristikSistem Relay

Digital Logic

Komputer PLC

Ukuran fisik BesarSangat

kompakCukup besar Sangat kompak

Kecepatan operasi

Lamban Sanga cepat Cukup cepat Cepat

Harga / fungsi Murah Murah Mahal Cukup murahGangguan

noiseSangat baik Baik Cukup baik Baik

Perubahan sistem

Sangat sulit Sulit Cukup mudah Mudah

PerawatanSulit

(banyak kontak)

Sulit (komponen

yang disolder)

Sulit (boar dirancang khusus)

Mudah

KarakteristikSistem Relay

Digital Logic

Komputer PLC

Pemasangan

Merancang dan

memasang sangat lama

Merancang butuh

waktu yang lama

Memprogram membutuhkan

waktu yang lama

Membutuhkan waktu yang

singkat

Page 5: Alat pembengkok plat berbasis plc

Prinsip Kerja PLC

Pada prinsipnya PLC bekerja dengan cara menerima data-data dari peralatan inputluar seperti terlihat pada gambar 2.1

Gambar 1. Arsitektur PLC

Seperti yang ditunjukkan pada gambar 2.1, 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 tersebut kedalam bentuk tegangan yang sesuai oleh CPU sehingga menjadi sinyal-sinyal digital. Kemudian oleh CPU yang ada di dalam PLC, sinyal-sinyal digital tersebut akan diolah berdasarkan program yang telah di simpan dalam memori dan selanjutnya sinyal tersebut dikirim ke modul output. Bentuk sinyal digital akan diubah oleh modul output menjadi sinyal yang dapat digunakan untuk menjalankan peralatan output yang dapat berupa lampu, katup, motor, kontraktor ataupun relay. Peralatan output yang nantinya akan mengoperasikan sistem atau proses yang akan di kontrol

Bagian-Bagian PLCSecara garis besar PLC dibagi menjadi

3 bagian, yaitu: peralatan pemrograman, perangkat keras PLC dan unit kontrol yang

masing-masing terdiri dari beberapa komponen. Berikut adalah penjelasan dari bagian-bagian PLC serta komponennya.

1. Peralatan PemrogramanPeralatan pemrograman PLC disediakan untuk dapat menulis, mengedit, memonitor dan mengubah program. Peralatan pemrograman yang dapat digunakan untuk membuat program pada PLC adalah:

a. KomputerPLC dapat diprogram dan direprogram dengan menggunakan computer pribadi yang langsung dihubungkan dengan menggunakan kabel RS 232 ke PLC, dan dengan bantuan sebuah perangkat lunak (softwere). Pada layar computer akan menampilkan diagram ladder atau mnemonic program.

b. Programming ConsoleProgramming Console atau disebut juga miniprogramming atau HHP (Hand Held Programmer), adalah peralatan portable yang merupakan bagian dari PLC dan dignakan untuk memprogram PLC. Sistem pemrograman pada programming console

mempunyai 3 mode operasi, yaitu:

1). Mode ProgramMode 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 MonitorMode monitor digunakan untuk memonitor status input dan output. Pada mode pemrogram juga dapat mengetahui dan menentukan letak kesalahan pada system kontrol bila terjadi gangguan.

3). Mode RunMode run digunakan untuk menjalankan program (on-line). Mode tidak dapat digunakan untuk menikar data internal.

2. Perangkat Keras PLC

ALAT PEMBENGKOK PLAT BERBASIS PLC(YAYAN SOPHIAN & RISKY ADHITYA)

Modul

Inpu

Modul

Out

Peralatan Inpu

Power

Sup

Peralatan

CPU

Alat Pemrogr

5

Page 6: Alat pembengkok plat berbasis 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 SupplyPower supply pada PLC terdiri dari dua (2) bagian, yaitu terminal suplai untuk power daya PLC dan terminal supply untuk output PLC. Supply output PLC untuk input relai adalah 24 Volt DC sedangkan suplai daya berkisar 100-240 Volt AC.b. KonektorKonektor berfungsi untuk menghubungkan unit PLC dengan komputer atau programming console.c. Input/Output (I/O) TerminalTerminal input dan output merupakan suatu peralatan atau perangkat yang berfungsi sebagai perantara atau penghubung antara CPU dengan peralatan input dan output luar.d. Online IndikatorIndikator ini menunjukkan bahwa unit PLC sedang bekerja atau mode sedang berlangsung dalam posisi online.

3. Unit KontrolUnit kontrol adalah bagian yang mengolah data, baik program, pengaturan input dan output maupun pengaturan fungsi-fungsi khusus dalam PLC.

Unit kontrol PLC terdiri dari komponen-komponen:

a. Central Prosessing Unit (CPU)

b. Memoric. Catu Daya

Instruksi Dasar

1. Load (LD)Merupakan instruksi untuk membuat program garis atau blok pada rangkaian logic yang dimulai dengan kontak NO (Normally Open). Simbol Load dapat dilihat pada gambar 2.

Gambar 2 Simbol LOAD

2. Load NOTInstruksi dasar NOT berfungsi untuk membentuk suatu kontak NC (Normally Close). Simbol Load NOT dapat dilihat pada gambar 3.

Gambar 3 Simbol LOAD NOT

3. OUTOUT merupakan instruksi untuk memasukkan program koil output. Kontak-kontak dari masing-masing koil output dapat digunakan beberapa kali sesuai dengan yang di inginkan. Simbol Out dapat dilihat pada gambar 4.

Gambar 4 Simbol OUT

4. ANDInstruksi AND digunakan untuk menghubungkan dua atau lebih kontak-kontak input output secara seri. Kondisinya mirip dengan kontak relay NO, jika disulut maka rangkaian baru akan bekerja. Simbol And dapat dilihat pada gambar 5.

Gambar 5 Simbol AND

5. AND NOTInstruksi AND NOT digunakan untuk menghungkan dua atau lebih kontak input output secara seri, kondisi mirip dengan kontak relay NC. Jika disulut maka rangkaian tidak akan bekerja. Simbol AND NOT dapat dilihat pada gambar 6.

HAD3ELKA, Vol 096, No: 1 April 2012: 37-48

6

Page 7: Alat pembengkok plat berbasis plc

Gambar 6 Simbol AND NOT

6. ORInstruksi OR digunakan untuk menghubungkan dua atau lebih kontak-kontak input output secara paralel. Kondisi mirip dengan kontak relay NO. Simbol OR dapat dilihat pada gambar 2.7.

Gambar 7 Simbol OR7. OR NOTInstruksi OR digunakan untuk menghubungkan dua atau lebih kontak-kontak input output secara paralel, dimana kondisi mirip dengan kontak relay NC, yang dihubungkan paralel. Simbol OR NOT dapat dilihat pada gambar 2.8.

Gambar 8 Simbol OR NOT8. TIMERPada 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. Simbol TIMER dapat dilihat pada gambar 2.9.

Gambar 9 Simbol TIMER

9. ENDInstruksi dasar END untuk menyatakan rangkaian kontrol yang dibuat telah berakhir. Instruksi END harus selalu dimasukkan dalam penulisan program, karena apabila akhir rangkaian kontrol tidak dilengkapi dengan instruksi END, maka program tidak akan dieksekusi oleh CPU. Simbol END dapat dilihat pada gambar 10.

ENDGambar 10 Simbol END

CX-ProgrammerAdalah sebuah alat pemrograman untuk membuat, menguji, program yang berhubungan dengan PLC jenis CS/CJ, CV, dan jenis C. CX programmer menyediakan fasilitas sebagai tunjangan perlengkapan PLC, informasi alamat dan untuk komunikasi antara computer dengan PLC. Software yang digunakan untuk memprogram PLC disesuaikan dengan tipe PLC yang digunakan.CX-Programmer merupakan salah satu bentuk perangkat lunak versi terbaru yang digunakan untuk membuat program dan memonitornya pada SYSMAC C-seri, CV-seri, dan CS-seri PLC OMRON. Komputer yang menjalankan CX-Programmer dapat dihubungkan ke printer untuk mendokumentasikan program, memory data area dan informasi lainnya.Langkah-langkah membuat program menggunakan CX-Programmer:

ALAT PEMBENGKOK PLAT BERBASIS PLC(YAYAN SOPHIAN & RISKY ADHITYA) 7

Page 8: Alat pembengkok plat berbasis plc

1. Masuk ke start menu pilih ( klik ) CX-Programmer, yang telah di install. Dapat dilihat pada gambar 2.11.

Gambar 11 CX-Programmer pada Start Menu

1. Setelah CX-Programmer diklik maka akan tertihat tampilan seperti pada gambar 12.

Gambar 12 Tampilan Awal CX-Programmer

HAD3ELKA, Vol 096, No: 1 April 2012: 37-48

8

Page 9: Alat pembengkok plat berbasis plc

2. Untuk membuat program baru pada CX-Programmer, dapat memilih ( klik ) file kemudian pilih NEW. Dapat dilihat pada gambar 13.

Gambar 13 Membuat Program Baru

3. Setelah terlihat tampilan diatas maka dapat memilih tipe PLC yang akan dgunakan pada bagian Device Type. Dapat dilihat pada gambar 14.

Gambar 14 Tampilan memilih tipe PLC

ALAT PEMBENGKOK PLAT BERBASIS PLC(YAYAN SOPHIAN & RISKY ADHITYA) 9

Page 10: Alat pembengkok plat berbasis plc

4. Setelah langkah langkah ke-lima dapat memilih tipe CPU PLC dengan cara mengklik tulisan setting pada bagian Device Type. Setelah memilih tipe CPU klik OK. Dapat dilihat pada gambar 15.

Gambar 15 Tampilan mengubah tipe CPU PLC

5. Selanjutnya akan terlihat seperti pada gambar 16.

Gambar 16 Tampilan CX-Programmer yang siap digunakan

HAD3ELKA, Vol 096, No: 1 April 2012: 37-48

10

Page 11: Alat pembengkok plat berbasis plc

6. dapat memulai membuat program dengan memilih instruksi yang ada di CX-Programmer information. Dapat dilihat pada gambar 17.

Gambar 17 Tampilan CX-Programmer Information

7. Setelah program telah dibuat maka dapat mengetahui ada program yang salah atau tidak, dengan cara mengklik PLC kemudian Work Online. Dapat dilihat pada gambar 18.

Gambar 18 Tampilan menu Work Online

8. Setelah tidak ada program yang eror maka dapat mendownload program ke dalam PLC dengan cara mengklik PLC pilih transfer kemudian pilih to PLC Dapat dilihat pada gambar 19.

ALAT PEMBENGKOK PLAT BERBASIS PLC(YAYAN SOPHIAN & RISKY ADHITYA) 11

Page 12: Alat pembengkok plat berbasis plc

Gambar 19 tampilan menu untuk Transfer data ke dalam PLC

9. Setelah proses download selesai maka dapat melihat program PLC bekerja dengan benar sesuai dengan yang

diinginkan atau tidak, dengan cara memilih run pada operating mode. Dapat dilihat pada gambar 20.

Gambar 20 Menu Run pada operating mode

KESIMPULAN

Jadi pembuatan alat ini di khususkan untuk mempermudah kita dalam melakukan pekerjaan dengan mudah dan praktis tampa

dilakukan secara manual lagi. Karena di jaman modern ini manusia membutuhkan hal yang praktis untuk mempermudah pekerjaan dan mempercepat pekerjaan untuk itulah alat Plant Membengkok Plat Berbasis PLC ini diciptakan

DAFTAR PUSTAKA

http://nolsatunolsatu.wordpress.com/2011/01/03/prinsip-kerja-transistor/

http://nolsatunolsatu.wordpress.com/2010/12/20/prinsip-kerja-dioda/

http://vurcanelectronic.blogspot.com/2008_10_13_archive.html

HAD3ELKA, Vol 096, No: 1 April 2012: 37-48

12