makalah uas plc
TRANSCRIPT
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. LATAR BELAKANG
Peran teknologi dewasa ini dalam dunia industri telah berkembang dengan pesat. Otomasi
merupakan salah satu realisasi dari perkembangan teknologi, dan merupakan satu – satunya
alternatif yang tidak dapat dielakan lagi untuk memperoleh sistem kerja yang sederhana,
praktis, dan efisien sehingga memperoleh hasil yang tinggi dan dengan waktu yang lebih
singkat jika dibandingkan dengan pekerjaan secara manual. Selain itu, biaya pengoprasiannya
jugqa dqapat ditekan seminim mungkin karena membutuhkan tenaga manusia yang lebih
sedikit.
Pekerjaan mengisi botol dengan air merupakan masalah tersendiri bagi suatu perusahaan.
Untuk itu dibutuhkan suatu alat bantu untuk menyelesaikan pekerjaan tersebut dengan cepat
dan hasil yang baik. Mesin Pengisian Botol otomatis dengan menggunakan PLC merupakan
solusi tepat untuk mengatasi masalah ini, dimana seluruh pekerjaan yang seharusnya
menggunakan tenaga manusia dapat digantikan dengan mesin yang dikendalikan secara
otomatis dengan begitu pekerjaan dapat selesai dalam waktu yang relatif singkat.
Berdasarkan pertimbangan – pertimbangan diatas, untuk menunjang proses otomatisasi
agar sistem kerja yang efisien dapat tercapai dibutuhkan sistem kontrol. Programable Logic
Control (PLC) merupakan salah satu kontroler yang umum digunakan. Pada dasarnya didalam
PLC terdapat beberapa peralatan yang berfungsi sebagai relay, coil, latching coil, timer,
counter, perubahan analog ke digital, perubahan digital ke analog dan lainn sebagainya yang
dapat digunakan untuk mengendalikanperalatan dengan bantuan program yang kita rancang
sesuai dengan kehendak kita. PLC dapat digunakan untuk mengatur peralatan dengan
pengendaliperangkat lunak. PLC menerima masukan dan menghasilkan keluaran sinyal –
sinyal listrik untukmengendalikan beban – bebai sehingga menghaasilkan suatu proses
pengaturan mesin pengisian botol air secara otomatis. Karakter proses 2 yang dikendalikan
oleh PLC sendiri merupakan proses yang sifatnya bertahap, yakni proses itu berjalan urut
untuk mencapai kondisi akhir yang diharapkan.
Dalam hal ini, dengan menggunakan PLC, kegiatan pengaturan beban – beban tersebut
dapat dilakukan dengan mudah dan cepat. Selain itu, PLC juga dapat diprogram ulang apabila
diinginkan suatu perubahan dalam proses, sehingga lebih praktis karena kita tidak perlu
membongkar ulang sistem yang telah ada, khususnya dalam wiring,melainkan hanya
mengubah programnya saja.
1.2. TUJUAN DAN MANFAAT PENULISAN
1.2.1. Adapun tujuan dari penulisan tugas ini adalah:
1.2.1.1. Untuk mengetahui cara kerja PLC
1.2.1.2. Untuk membuat suatu simulasi pengaturan mesin pengisian botol air
dengan menggunakan PLC.
1.2.1.3. Mengetahui cara kerja PLC dalam rangka mengontrol suatu proses yang
diinginkan sehingga dapat diperoleh efisiensi dan efektifitas
dibandingkan dengan penggunaan alat kontrol berupa relay.
1.2.1.4. Memenuhi salah satu syarat dalam menyelesaikan tugas UAS mata
kuliah PLC di STMIK ASIA Malang.
1.2.2. Manfaat penulisan tugas ini adalah:
1.2.2.1. BAGI PENULIS
1. Mendapatkan pengertian dan penjelasan mengenai pengaturan mesin
pengisian botol air secara otomatis
2. Mendapat penjelasan mengenai cara kerja PLC dalam rangka
mengontrol suatu prosesyang diinginkan sehingga dapat memperoleh
efisiensi dan efektifitas dibandingkan dengan penggunaan alat kontrol
berupa relay.
1.2.2.2. BAGI PEMBACA.
1. Diharapkan semoga tugas ini dapat menjadi sumber dalam
memperkaya pengetahuan.
2. Dapat memberdayakan penggunaan PLC sebagai salah satu alat
pembelajaran bagi mahasiswa STMIK ASIA Malang
1.3. RUMUSAN MASALAH
1. Serti apa pengertian dasar PLC?
2. Apakah ang dimaksud mesin pengisian botol air otomatis?
3. Bagaimana flowchart sistem kerja, gambar diagram ledder PLC, program
meneumanic, serta gambar simulasi mesin pengisian botol otomatis?
1.4. BATASAN MASALAH
Untuk menghindari pembahasan yang meluas, maka penulis membatasi
pembahasan tugas ini dingan hal – hal sebagai berikut :
1. Tidak membahas karakteristik mesin pengisian botol otomatis secara mendalam.
2. Hannya membahas flowchart sistem kerja, gambar diagram ladder PLC, serta
gambar simulasi pada mesin pengisian botol otomatis.
3. PLC yang digunakan adalah PLC dengan merk Omron CP1E.
4. Software yang digunakan untuk menuliskan program rancangan pada PLC adalah
CX-ONE versi 9.0.
5. Software yang digunakan untuk membuat diagram flowchart dan gambar simulasi
mesin pengisian botol otomatis adalah Microsoft Office Visio.
BAB II
PENGENALAN PLC DAN MESIN OTOMASI PENGISIAN BOTOL
2.1. PENGENALAN PLC
Programmable Logic Controller (PLC) pada dasarnya adalah sebuah komputer yang
khusus dirancang untuk mengontrol suatu proses atau mesin. Proses yang dikontrol ini
dapat berupa regulasi variabel secara kontinyu seperti pada sistem-sistem servo atau
hanya melibatkan kontrol dua keadaan (On/Off) saja tapi dilakukan secara berulang-
ulang seperti umum kita jumpai pada mesin pengeboran, sistem konveyor, dan lain
sebagainya. Gambar 1.1 berikut memperlihatkan konsep pengontrolan yang dilakukan
oleh sebuah PLC.
Walaupun istilah PLC secara bahasa berarti pengontrol logika yang dapat diprogram,
tapi pada kenyataannya PLC secara fungsional tidak lagi terbatas pada fungsi-fungsi
logika saja. Sebuah PLC dewasa ini dapat melakukan perhitungan-perhitungan
aritmatika yang relative kompleks, fungsi komunikasi, dokumentasi dan lain sebagainya
( Sehingga dengan alasan ini dalam beberapa buku manual, istilah PLC sering hanya
ditulis sebagai PC - Programmable Controller saja).
2.1.1. PERANGKAT KERAS PLC SERTA PENDUKUNGNYA.
Sebagaimana telah sedikit disinggung pada bab sebelumnya, Perangkat keras
PLC pada dasarnya tersusun dari empat komponen utama berikut: Prosesor, Power
supply, Memori dan Modul Input/Output.
Dalam hal ini prosesor akan mengontrol peralatan luar yang terkoneksi dengan
modul output berdasarkan kondisi perangkat input serta program ladder yang tersimpan
pada memori PLC tersebut.
2.1.2. KOMPONEN LATCH, TIMER, COUNTER, DAN FUNGSI-FUNGSI PENTING
PADA PLC
Seiring dengan bertambahnya kompleksitas proses yang akan dikontrol, maka
kebutuhan akan program yang sifatnya canggih tentunya juga semakin meningkat. Dewasa
ini banyak proses-proses di industri yang secara praktis membutuhkan program yang
mampu mendukung fungsi-fungsi tambahan diluar fungsi relay sebagai komponen standar
sebuah diagram ladder.
Dengan perkembangan perangkat keras dan perangkat lunak PLC yang begitu luar
biasa, Dewasa ini hampir semua PLC praktis yang beredar dipasaran telah dilengkapi
dengan berbagai instruksi yang sangat beragam. Jenis instruksi pada PLC ini pada dasarnya
dapat kita katagorikan kedalam beberapa kelompok berikut ini:
2.1.2.1. Kelompok instruksi dasar : instruksi – instruksi yang termasuk katagori ini
merupakan instruksi dasar logika, seperti NOT, AND, dll.
2.1.2.2. Kelompok instruksi Perbandingan (Comparison): instruksi-instruksi yang
termasuk katagori ini berkaitan dengan operasi-operasi perbanding.
2.1.2.3. Kelompok instruksi Timer/Counter: Instruksi-instruksi yang berkaitan dengan
operasi timer dan counter
2.1.2.4. Kelompok instruksi Aritmatika: instruksi-instruksi untuk operasi aritmatika
2.1.2.5. Kelompok instruksi operasi Logika: Instruksi-instruksi untuk mengeksekusi
operasi-operasi logika
2.1.2.6. Kelompok instruksi Rotasi/Geser : Instruksi-instruksi yang berkaitan dengan
operasi penggeseran dan rotasi data
2.1.2.7. Kelompok instruksi Konversi: Instruksi-instruksi yang berkaitan dengan
pengubahan tipe data
2.1.2.8. Kelompok instruksi Manipulasi Data: Instruksi-instruksi yang berkaitan dengan
manipulasi data
2.1.2.9. Kelompok instruksi Transfer Data: Instruksi-instruksi yang berkaitan dengan
transfer, penyalinan, dan pertukaran data
2.1.2.10. Kelompok instruksi Lompat/Interupsi: Instruksi-instruksi yang berkaitan dengan
operasi lompat dan interupsi.
2.1.2.11. Kelompok instruksi Sistem: Instruksi-instruksi yang berkaitan dengan deteksi
kesalahan
2.1.2.12. Kelompok instruksi Komunikasi: Instruksi-instruksi yang berkaitan dengan
pertukaran data dengan perangkat luar lewat komunikasi serial
2.1.3. KONSEP LOGIKA DAN PERANCANGAN PROGRAM PLC DASAR
Operasi kontrol sekuensial yang umum dijumpai di industri pada dasarnya hanya
tersusun dari fungsi-fungsi kombinasi logika sederhana berikut: AND, OR dan NOT.
Tergantung pada proses yang akan dikendalikan, kombinasi fungsi logika tersebut bersama-
sama dengan timer dan counter atau fungsi lainnya (kalau ada) akan membentuk rangkaian
logika kontrol yang diharapkan.
Khusus dalam bab ini, kita hanya akan membahas fungsi-fungsi logika dasar serta
representasi diagram ladder PLC-nya pada sistem kontrol kombinatorial saja. Sifat dari
sistem kombinatorial ini adalah output sistem kontrol pada saat tertentu hanya tergantung
input sistem kontrol saat itu juga, sehingga analisis dan perancangannya pun relatif lebih
mudah. Sedangkan output sistem kontrol sekuensial pada satu saat selain tergantung pada
input saat itu, juga tergantung pada input-input sebelumnya, sehingga analisis dan
perancangannya pun relatif lebih sukar. Dengan alasan ini maka pembahasan dan
perancangan sistem kontrol sekuensial akan kita tunda sampai bab selanjutnya.
Kecuali disebutkan secara jelas, dalam bab ini representasi diagram ladder PLC
untuk sebuah rangkaian gerbang kombinatorial tertentu akan selalu mengasumsikan
peralatan atau sensor yang terhubung dengan modul input PLC tersebut memiliki tipe atau
jenis NO. Hal ini penting untuk ditekankan disini, karena secara praktis peralatan atau
sensor yang terhubung ini dapat memiliki salah satu tipe berikut: NO atau NC.
Diagram alir yang digunakan untuk menggambarkan sebuah proses kontrol
pada umumnya tidak selalu harus diakhiri oleh blok atau simbol Stop (endless),
Karena berdasarkan sifatnya, sistem-sistem kontrol yang diimplementasikan dalam
perangkat keras (dalam hal ini misal PLC) harus selalu dalam keadaan stand by :siap
menunggu perintah, jika misalnya perintah telah selesai dilaksanakan maka sistem
tersebut tidak otomatis berhenti, tetapi umumnya kembali lagi pada keadaan stand by
atau keadaan menunggu lagi. Hal tersebut banyak kita jumpai pada perangkat-
perangkat sistem kontrol seperti mesin ATM, mesin Antrian, Lift, Konveyor dan lain
sebagainya.
Walaupun diagram alir sangat cocok digunakan untuk menggambarkan sebuah
aliran proses, pengimplementasian diagram alir ini kedalam bentuk diagram laddernya
tidak dapat dilakukan secara langsung tanpa menggunakan pendekatan-pendekatan
sistematis dan terstruktur. Hal ini dikarenakan sifat kedua diagram tersebut jelas-jelas
berbeda (diagram alir prosesnya memiliki sifat serial, sedangkan diagram ladder
memiliki sifat paralel).
2.2. PENGENALAN MESIN OTOMASI PENGISIAN BOTOL
Mesin pengisian botol yang penulis buat program simulasinya ini merupakan
mesin pengisian air kebotol secara otomatis, dengan menggunakan rangkaian dan
program PLC yang merupakan salah satu alternatif sistem kerja yang sederhana, praktis
dan efisiensehingga dapat memperoleh hasil pengisian botol dengan tingkat keakuratan
yang tinggi, dengan waktu yang lebih singkat, serta tidak memerlukan tenaga kerja yang
cukup banyak.
Bagian – bagian hardware yang ada pada mesin pengisian botol otomatis adalah
sebagai berikut :
2.2.1. KONVEYOR
Konveyor adalah alat yamg digunakan uuntuk
menggerakan botol – botol uang akan diisi,
konveyor ini dijalankan dengan menggunakan
motor.
2.2.2. BENTENG PENGAMAN
B enteng ini berfungsi untuk pengaman botol
yang berjalan di atas konveyor agar tidak
jatuh atau terguling dari konveyor.
2.2.3. SENSOR INFRA MERAH
Sensor infra red ini ada dua, dengan kegunaan yang berbeda yaitu:
2.2.3.1. Infra red Pendeteksi Botol
Infra red pendeteksi botol digunakan untuk
mendeteksi adanya botol yang akan diisi air, ketika
infra ren ini mendeteksi adanya botol, maka
konveyor 1 berhenti, dan silinder pengisian botol
turun untuk mengisi botol tersebut.
2.2.3.2. Infra red Penghitung jumlah produksi.
Jumlah produksi yang kita inginkan dapat diatur
melalui program leder yang belum di export ke
perangkat PLC, infra red ini berfungsi untuk
menghitung jumlah produksi yang telah ditetapkan
tersebut, ketika produksi telah mencapai jumlah
yang telah kita tetapkan tersebut maka semua mesin
mati, sampai push battom untuk menyalakan mesin
ditekan kembali, untuk sensor infared ini kami
menggunakan sensor yang disertai dengan memori
yang disertai penampilan jumlah conter.
2.2.4. SILINDER PENGISI AIR
Silinser pengisi air ini berfungsi untuk mengisi air ke botol – botol yang telah
terdeteksi oleh infra red pendeteksi botol. dilengkapi dengan katup yang
dapat membuka dan menutup, serta takaran untuk jumlah air yang akan
mengisi botol. ketika terdeteksi adanya botol silinder pengisi air turun, dan
katup akan menbuka sehingga air dapat turun/ mengisi botol.
2.2.5. PENGGESER
Penggeser berfungsi untuk menggeser botol yang telah diisi air ke
sensor timbang serta menggeser dari sensor timbang ke konveyor 2,
disini kami menggunakan motor stepper dengan sudut putar 90 .
2.2.6. SENSOR TIMBANG
Suatu perusahaan haruslah mempertimbangkan
kualitas produk – produknya oleh karena itu sensor
timbang ini berfungsi untuk memastikan berat atau
netto dari botol – botol yang telah disi air adalah sama dengan berat atau netto
yang telah ditetapkan, jika sesuai mesin akan terus berjalan untuk melakukan
proses produksi selanjutnya, tetapi jika berat atau netto botol tidak sesuai maka
alarm buzer akan berbunyi dan mesin mati.
Dengan tidak diinginkanya kesalahan berat atau netto pada botol yang
telah diisi terlalu banyak maka penyusun menempatkan sensor timbang ini
setelah proses pengosian air pada botol.
2.2.7. TABUNG AIR
Tabung air ini berfungsi untuk menampung air yang akan dialirkan ke
silinder pengisi air. Tabung air ini dilengkapi dengan sensor yang dapat
mengisi air secara otomatis ketika air dalam tabung habis/ low, dan akan
berhenti mengisi secara otomatis jika tabung sudah terisi air penuh/ full.
BAB III
FLOWCHART, GAMBAR ILUSTRASI, GAMBAR RANGKAIAN ELEKTRONIKA,
DIAGRAM LEDDER, PROGRAM MNEMONIC, SERTA GAMBAR SIMULASI
MESIN PENGISIAN AIR OTOMATIS
2.3. DIAGRAM FLOWCHART
2.4. GAMBAR ILUSTRASI
2.4.1. KETERANGAN I/O PADA GAMBAR ILUSTRASI
2.5. DIAGRAM LADDER
2.6. RANGKAIAN ELEKTRONIKA
2.6.1. RANGKAIAN MOTOR STEPPER
Untuk motor stepper kami menggunakan IC mikrokontroler AT89s51 dengan
bahasa pemrograman yaitu C++
Berikut Program untuk kendali motor stepper:
for(i=0;i<50;i++)
{
PORTC=0x01;
delay_ms(50);
PORTC=0x02;
delay_ms(50);
PORTC=0x04;
delay_ms(50);
PORTC=0x08;
delay_ms(50); }
2.6.2. RANGKAIAN MOTOR 1 FASE UNTUK KONVEYOR
2.7. GAMBAR SIMULASI
BAB IV
PENUTUP
2.8. KESIMPULAN
2.8.1. PLC (Programmable Logic Control) menyediakan berbagai kemudahan
dibanding dengan alat control lain seperti relay . kemudahan tersebut berupa
perancangan dan pengeditan program, lebih fleksibel dan dapat dimonitoring
secara visual
2.8.2. Serancangan sistem control dengan menggunakan PLC relatif lebih mudah
dipahami karena menggunakan bahasa pemograman yang bersifat visual seperti
ladder diagram sehingga mudah dipelajari. Selain itu PLC juga menyediakan
berbagai metode pemrograman, yaitu intruction list/ mneumonic code, diagram
blog fungsional,dan fungsi teks terstruktur sehingga pemakai dapat memilih
metode pemrograman sesuai dengan keahlian.
2.8.3. Simulasi tugas ini dapat dijadikan sebagai modul praktikum kontrol otomatis
menggunakan PLC.
2.8.4. Simulasi adalah menggambarkan keadaan sebenarnya dari sistem tersebut. Oleh
karena itu, dengan beberapa penyesuaian, dari simulasi ini dapat dibangun
sistemdalam ukuran dan keadaan yang sebenarnya.
2.9. SARAN
Dalam perjalanan pengerjaan tugas ini tentunya tidak terlepas dari berbagai
macam kekurangan, baik pada sistem maupun dari peralatan yang dibuat, untuk itu demi
kesempurnaan tugas ini penulis dapat memberikan beberapa catatan, antara lain:
2.1.1. Untuk perancangan sistem kendali kontrol yang lebih maksimal harus
memperhatikan input dan output dari PLC. Diutamakan mempunyai input dan
output yang lebih banyak.
2.1.2. Dalam membuat diagram ladder diharapkan jangan menggunakan peralatan
input langsung untuk proses seperti pengunci, sebaiknya menggunakan output
bantu.
2.1.3. Untuk pengembangan yang lebih lanjutdapat digunakan fungsi – fungsi yang ada
pada PLC seperti prngolahan data, fungsi aritmatik, dan lain sebagainya.
2.1.4. Diharapkan tugas ini disempurnakan lagi, karena masih banyak kekurangan dan
masih jauh dari sempurna.
MAKALAH PLC
SIMULASI MESIN PENGISIAN BOTOL AIR MINERAL
OTOMATIS
Disusun oleh :
1. ARDENI NOVENTA M.P. (10202697)
2. JAMIL WAHYU ( 11202185)
3. YOGIC YEHESKIEL (11202200)
Dosen Mata Kuliah:
Samsul Arifin,S.ST
STMIK ASIA MALANG
Jl. Soekarno – Hatta No.1A Rembuksari