modul praktek 1

MODUL PRAKTEK 1 : INTEGRATED MANUFACTURING SYSTEM (IMS)

LAPORAN

Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Menyelesaikan

Mata Kuliah OTOMASI

Oleh :

Afif Muslihuddin (0220130033)

Bayu Prakoso (0220130038)

Christian (0220130039)

Elsan Alpha K. (0220130041)

Muhammad Abdul R. (0220130049)

Prasetiyo Asdi W. (0220130055)

Wina Novia N. (0220130061)

POLITEKNIK MANUFAKTUR ASTRA

PROGRAM STUDI TEKNIK PRODUKSI DAN MANUFAKTUR

KONSENTRASI MEKATRONIKA

JAKARTA

2015

DAFTAR ISI

DAFTAR ISI....................................................................................................1

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1 Latar belakang..........................................................................2

1.2 Tujuan.......................................................................................3

BAB 2 DASAR TEORI

2.1 Sensor dan Actuator..................................................................4

2.2 PLC...........................................................................................5

2.3 Metode pemrograman...............................................................6

BAB 3 PERCOBAAN

3.1 Handling....................................................................................8

3.2 Testing.......................................................................................20

3.3 Processing..................................................................................30

3.4 Storage.......................................................................................38

BAB 4 KESIMPULAN

DAFTAR PUSTAKA

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar belakang

2

Automation adalah perkataan yang berasal dari Delmar. S. Harder dari

Ford Motor Company untuk menyatakan suatu perpindahan yang otomatis dan

terarah sifatnya dari kegiatan yang satu ke kegiatan yang lain berikutnya. Adapun

inti dari konsep automation adalah adanya prinsip umpan balik (feed back), yaitu

kemampuan daripada mesin untuk merasa, mengetahui dan membutuhkan

kekeliruan-kekeliruan dan kesalahan-kesalahan pada waktu hal itu terjadi. Prinsip

inilah yang membedakan antara mechanization dengan automation. Jadi dapatlah

diketahui bahwa automation sebenarnya menggambarkan pemindahan bahan

dalam proses atau parts dari satu mesin ke mesin berikutnya secara otomatis yang

bersifat selektif di mana ada sistem feed back.

Otomasi manufaktur mengacu pada penerapan otomatisasi untuk

menghasilkan hal-hal dengan cara pabrik. Sebagian besar keuntungan dari

teknologi otomasi berpengaruh dalam proses pembuatan. Keuntungan utama dari

manufaktur otomatis adalah konsistensi dan kualitas tinggi, mengurangi lead time,

produksi disederhanakan, penanganan berkurang, meningkatkan alur kerja, dan

peningkatan moral pekerja ketika implementasi yang baik dari otomatisasi dibuat.

Salah satu bentuk dari sistem otomasi tersebut adalah IMS (Integrated

Manufacturing System). IMS (Integrated Manufacturing System) inilah yang

dipelajari dalam praktikum mata kuliah teknik otomasi. IMS (Integrated

Manufacturing System) adalah simulasi otomasi di pabrik dengan menggunakan

miniatur mesin dengan perangkat pengendali yang sesuai dengan perangkat

pengendali yang digunakan di industri. Ada empat modul IMS (Integrated

Manufacturing System) yang mahasiswa pelajari dalam praktikum otomasi ini

yaitu testing, storage, handling dan processing. Dalam praktikum modul IMS

(Integrated Manufacturing System) mahasiswa mempelajari tentang cara

pengendalian modul IMS (Integrated Manufacturing System) dengan PLC untuk

mengendalikan sensor dan aktuator yang terpasang dalam modul tersebut.

Mahasiswa juga mempelajari cara menggambar dan design IMS (Integrated

Manufacturing System) dengan menggunakan inventor dan cara mengendalikan

dan memprogram PLC dengan special I/O. IMS (Integrated Manufacturing

System) dikendalikan dengan PLC. Beberapa jenis PLC yang mahasiswa gunakan

dalam praktikum modul IMS (Integrated Manufacturing System) otomasi adalah

PLC Omron CJ1M, PLC Omron CJ2M dan PLC Omron CP1H.

3

1.2 Tujuan

1. Mahasiswa mampu membuat design gambar simulasi system otomasi

skala laboratorium.

2. Mahasiswa mampu menyusun deskripsi kerja sebuah system dalam

bentuk flow chart atau skema sekuensial.

3. Mahasiswa mampu merencanakan kebutuhan input dan output untuk

sebuah simulasi system otomasi dan memilih perangkat pengendali

perangkat yang dibutuhkan.

4. Mahasiswa mampu melakukan program untuk mengatur perangkat

input dan output sehingga deskripsi kerja tercapai.

5. Mahasiswa mampu melakukan penelusuran dan penyelesaian masalah

yang timbul pada I/O dan perangkat pengendali selama praktikum.

BAB 2

DASAR TEORI

2.1 Sensor dan Actuator

Sensor adalah alat yang berfungsi untuk mendeteksi atau mengukur

sesuatu dan akan mengubah hasil deteksinya yang bisa berupa variasi mekanis,

magnetis, suhu maupun sinar menjadi arus listrik. Sensor sendiri terdiri atas

transduser dengan atau tanpa penguat dan pengolah. Dalam lingkungan elektrik

4

khususnya sistem pengendali, sensor layaknya indera seperti mata, pendengaran,

hidung, lidah bagi sistem itu sendiri yang kemudian akan diolah oleh kontroller

layaknya otak.

Jenis-jenis sensor yang digunakan dalam praktikum modul IMS

(Integrated Manufacturing System) :

1. Proximity sensor

Sensor Kedekatan (Proximity Sensor) adalah sensor yang

mendeteksi logam (ferrous) tanpa kontak fisik dan memiliki jarak sensing

yang relatif pendek, hanya beberapa milimeter saja. Proximity biasanya

tediri dari alat elektronis solid-state yang terbungkus rapat bertujuan untuk

melindunginya dari faktror eksternal seperti getaran, cairan, maupun

korosif yang berlebihan. Gambar sensor kedekatan.

2. Sensor optic atau Sensor Sinar (Photo Sensor)

Sensor sinar adalah sensor yang mengubah energi sinar (foton)

menjadi energi listrik. Sensor Sinar sendiri terdiri atas 3 kategori.

Fotovoltaic atau sel solar adalah jenis sensor sinar yang langsung

mengubah energi sinar menjadi energi listrik, adanya penyinaran cahaya

akan menyebabkan pergerakan elektron dan menghasilkan tegangan.

Fotokonduktif (fotoresistif) memberikan perubahan tahanan (resistansi)

pada sel-selnya, sesuai dengan intensitas cahaya yang diterima. Sedangkan

Fotolistrik bekerja berdasarkan pantulan karena perubahan posisi/jarak

suatu sumber sinar (inframerah atau laser) ataupun target pemantulnya,

yang terdiri dari pasangan sumber cahaya dan penerima (pemantul).

3. Sensor kapasitif

Sensor kapasitif merupakan sensor elektronika yang bekerja

berdasarkan konsep kapasitif. Sensor ini bekerja berdasarkan perubahan

muatan energi listrik yang dapat disimpan oleh sensor akibat perubahan

jarak lempeng, perubahan luas penampang dan perubahan volume

dielektrikum sensor kapasitif tersebut. Konsep kapasitor yang digunakan

dalam sensor kapasitif adalah proses menyimpan dan melepas energi

listrik dalam bentuk muatan-muatan listrik pada kapasitor yang

dipengaruhi oleh luas permukaan, jarak dan bahan dielektrikum.

5

4. Sensor magnetic

Sensor magnetic adalah alat yang akan terpengaruh medan magnet

dan akan memberikan perubahan kondisi pada keluaran, seperti layaknya

saklar dua kondisi (on/off) yang digerakkan oleh adanya medan magnet

disekitarnya. Biasanya sensor ini dikemas dalam bentuk kemasan yang

hampa dan bebas dari debu, kelembapan, asap maupun uap.

Aktuator alat daya yang menghasilkan masukan ke plant sesuai

dengan sinyal kontrol sedemikian sehingga sinyal umpan balik akan

berkaitan dengan sinyal masukan acuan. Keluaran dari kontroller otomatis

dimasukkan ke aktuator misalnya motor, katup pneumatik, motor hidrolik,

atau motor listrik.

2.2 PLC (Programmable Logic Controller)

Definisi Programmable Logic Controller menurut Capiel (1982) adalah :

sistem elektronik yang beroperasi secara dijital dan didisain untuk pemakaian di

lingkungan industri, dimana sistem ini menggunakan memori yang dapat

diprogram untuk penyimpanan secara internal instruksi-instruksi yang

mengimplementasikan fungsi-fungsi spesifik seperti logika, urutan, perwaktuan,

pencacahan dan operasi aritmatik untuk mengontrol mesin atau proses melalui

modul-modul I/O digital maupun analog.

Berdasarkan namanya konsep PLC adalah sebagai berikut :

1. Programmable, menunjukkan kemampuan dalam hal memori untuk

menyimpan program yang telah dibuat yang dengan mudah diubah-ubah

fungsi atau kegunaannya.

2. Logic, menunjukkan kemampuan dalam memproses input secara aritmatik

dan logic (ALU), yakni melakukan operasi membandingkan,

menjumlahkan, mengalikan, membagi, mengurangi, negasi, AND, OR,

dan lain sebagainya.

3. Controller, menunjukkan kemampuan dalam mengontrol dan mengatur

proses sehingga menghasilkan output yang diinginkan.

6

2.3 Metode pemrograman

Seperti yang kita ketahui bahwa PLC merupakan suatu perangkat

pengendali yang dapat diprogram. Metode pemrogramannya tak terlalu rumit dan

biasanya vendor yang memproduksi PLC memberikan pilihan kepada pengguna

untuk memilih metode pemrograman PLC yang bersangkutan. Metode yang

umum diberikan sebagai pilihan antara lain berupa metode pemrograman dengan

diagram logika tangga (ladder logic diagram), mneumonic (statement list), dan

atau diagram fung si blok (function block diagram). Adanya pilihan metode

tersebut dimaksudkan agar pengguna dapat dengan mudah membuat program

sesuai dengan keahlian maupun metode pemrograman yang disukai.

Salah satu metode pemrograman PLC yang sangat umum dipergunakan

yaitu pemrograman menggunakan ladder diagram (diagram tangga). Metode

yang praktis dan cukup mudah dimengerti. Programer bertugas untuk menuliskan

sebuah progra m selayaknya menggambarkan sebuah rangkaian saklar elektronik.

Dapat dirancang dengan melakukan konversi dari rangkaian elektronik yang telah

ada, lalu menggantikan fungsi saklar sesuai dengan fungsi yang tersedia pada

software programer. Diagram ini sendiri terdiri dari dua buah garis vertikal yang

melambangkan daya. Komponen-komponen rangkaian disambungkan sebagai

garis-garis horisontal yang merupakan anak tangga. Komponen-komponen yang

dimaksud ditempatkan di antara kedua buah garis vertical.

7

http://ndoware.com/apa-itu-plc.html




BAB 3

PERCOBAAN

3.1 Handling

Percobaan meliputi :

A. Langkah-langkah praktek

1. Siapkan alat dan bahan.

2. Wiring plc sesuai alamat yang ditentukan

3. Buka software cx programmer

8

4. Klik new pada cx programmer

5. Settinglah cx programmer sesuai dengan modul plc yang

digunakan.

9

6. Klik I/O table unit setup

10

7. Setting I/O sesuai dengan yang digunakan PLC

8. Buatlah program untuk menjalankan station handling secara

step by step

11

9. Jika program sudah selesai, compile dan trial program tersebut

pada modul plc dan modul IMS.

B. Alat dan bahan

1. Kabel wiring

2. Kabel DB 9

3. Kabel DB 25

4. Port Serial

5. PLC CJ2M

6. PC

7. Modul IMS station handling

C. Gambar station handling

12

D. Deskripsi kerja

Benda kerja berada di ujung kiri dan mengenai sensor kiri

konveyor. Tombol start ditekan konveyor jalan membawa benda kerja.

Sensor B1 mendeteksi benda lalu stopper turun. Sensor B1 dan B2

mendeteksi benda konveyor berhenti. Gripper bergerak ketengah

mengenai sensor B5 gripper turun dan vacum ON. Setelah timer

menghitung satu detik, gripper naik mengangkat benda. Gripper

bergerak ke kiri sensor B4 detect dan mengakibatkan gripper turun dan

timer menghitung satu detik, lalu vacuum OFF. Gripper bergerak naik

kembali. Sensor B7 kembali mendetect, stopper naik dan mengenai

sensor B3 dan mengakibatkan konveyor kembali berjalan hingga jig

benda kerja mengenai sensor batas kanan konveyor lalu konveyor

berhenti.

E. I/O (table alamat station handling)

Handling (PLC CJ2M)

13

Input Output

B1 9/25 Motor Forward 5/9

B2 1/25 Motor Reverse 6/9

B3 2/25 Inching Mode 7/9

B4 8/25 Stoper 14/25

B5 10/25 Axis Kanan 15/25

B6 5/25 Axis Kiri 16/25

B7 6/25 Gripper 17/25

B8 7/25 Vacum 18/25

B9

B10 1/9 Lampu 20/25

B11 2/9

14

F. Diagram step by step

15

G. Program

16

H. Permasalahan yang timbul dan cara menanganinya

1) Permasalahan : Vacum pada gripper tidak dapat mengangkat

benda kerja dengan baik.

Solusi : Dilakukan penyetelan pada valve vacum yang

berhubungan dengan aliran angin sehingga angin yang keluar

mampu mengangkat benda kerja dan mengganti benda kerja

dengan yang lebih ringan.

2) Permasalahan : Pergerakan silinder terlalu cepat sehingga tidak

berhenti ditempat yang seharusnya.

Solusi : Dilakukan penyetelan pada valve silinder yang

berhubungan dengan axis kiri kanan.

19

3.2 Testing






20


5. Settinglah cx programmer sesuai dengan modul plc

yang digunakan.

21


7. Setting I/O sesuai dengan yang digunakan

22

8. Buatlah program untuk menjalankan station Testing

secara step by step

9. Jika program sudah selesai, compile dan trial program

tersebut pada modul plc dan modul IMS.

23

B. Alat dan bahan

1. Kabel wiring

2. Kabel DB 9

3. Kabel DB 25

4. Port Serial

5. PLC CJ2M

6. PC

7. Modul IMS station testing

C. Gambar station testing

D. Deskripsi kerja

Benda berada dikiri saat push button ditekan dan sensor kiri mendeteksi benda, konveyor forward aktif. Benda kerja melewati sensor (datang) sehingga stopper dan inching mode aktif. Saat sensor (loading) aktif mendeteksi benda kerja, maka inching mode off atau mati. Benda kerja akan diproses dengan sensor B4 untuk mendeteksi

24

apakah box pada benda kerja berwarna putih atau hitam. Kemudian pada sensor B5 akan mendeteksi pin pada benda kerja, apakah terbuat dari logam atau non logam. Sensor B7 akan mendeteksi bagian top pada benda kerja apakah berarna putih atau hitam. Sensor B6 mendeteksi benda kerja, apakah benda kerja yang sedang di proses ada di tempat atau tidak. Sensor B4, B5, B7 dan B6 akan memberi sinyal yang kemudian dialihkan ke output lampu untuk mengindikasikan benda kerja tersebut. Saat sensor B6 aktif, maka timer 1 #5 aktif. Saat kontak on pada timer aktif (close) maka stopper off atau mati. Saat stopper mati, konveyor forward aktif, dan membawa benda kerja. Saat sensor (kanan) mendeteksi benda kerja, maka konveyor forward off atau mati.

E. I/O (table alamat station testing)

TESTINGCJ2M

Input OutputWiring Nama Wiring Nama

1/9 B8 14/25 Stopper2/9 B9 5/9 Forward

1/25 B1 6/9 Reverse2/25 B2 7/9 Inching Mode3/25 B3 20/25 Lamp4/25 B4 5/25 B5 6/25 B6 7/25 B7


25

G. Program

27

3.3 Processing


A. Langkah-langkah praktek30






yang digunakan.

31


i.

32


8. Buatlah program untuk menjalankan station Processing

secara step by step

33



B. Alat dan bahan

1. Kabel wiring

2. Kabel DB 9

3. Kabel DB 25

4. Port Serial

5. PLC CJ2M

6. PC

7. Modul IMS station processing

C. Gambar station processing

34

D. Deskripsi kerja

Ketika tombol Start ditekan dan Sensor B4 mendeteksi pin, maka konveyor forward aktif membawa benda kerja. Saat sensor IR mendeteksi benda kerja, maka stopper aktif. Saat sensor B2 mendeteksi benda kerja, maka konveyor berhenti dan mengaktifkan clamping dan lifting table yang berfungsi untuk menjepit benda kerja. Saat clamp aktif, maka sensor B7 aktif dan mengaktifkan silinder press yang berfungsi untuk mendorong pin kedalam benda kerja. Silinder aktif, maka sensor B6 aktif dan silinder press off. Silinder press off dan mengaktifkan sensor B5, sehingga clamp dan lifting table off dan mengaktifkan timer selama 0,5 detik. Setelah 0,5 detik, kontak on pada timer aktif (On) stopper off dan konveyor forward aktif. Saat sensor B9 aktif mendeteksi benda kerja , timer dan konveyor forward off dan processing benda kerja selesai.

E. I/O (table alamat station processing)

PROCESSINGCJ1M CPU21

Input OutputWiring Nama Wiring Nama2/9 B9 5/9 Forward1/25 IR 6/9 Reverse2/25 B2 7/9 Inching Mode4/25 B4 14/25 Stopper5/25 B5 15/25 Clamping 6/25 B6 16/25 Press Silinder7/25 B7 20/25 Lamp11/25 Emergency 21/25 Lifting Table


35

G. Program

36

H. Permasalahan yang timbul dan cara menanganinya

a) Permasalahan : lifting table tidak dapat naik untuk mengangkat

benda kerja karena valve rusak.

Solusi : Diganti dengan valve yang baru.

b) Permasalahan : Connector pada valve lifting table yang baru tidak

berfungsi

Soulusi : Mengganti connector menggunakan komponen black

housing

3.4 Storage





38

i.


i.


yang digunakan.

39

i.


i.

40


8. Buatlah program untuk menjalankan station Storage

secara step by step

41



B. Alat dan bahan

1. Kabel wiring

2. Kabel DB 9

3. Kabel DB 25

4. Port Serial

5. PLC CJ2M

6. PC

7. Modul IMS station storage

C. Gambar station storage

42

D. Deskripsi kerja

Benda berada pada posisi sensor B1, tombol start ditekan konveyor berjalan membawa benda. Benda mengenai sensor B2 dan sensor B2 mendeteksi benda kerja konveyor OFF dan gripper pada axis Z turun. Gripper mengenai sensor loading position lalu gripper diam dan axis Z OFF. Vacum ON. Sensor vacum preset ON. Gripper naik dan membawa benda hingga level tiga. Sensor level tiga ON. Motor axis Z OFF dan gripper maju, sensor silinder extend ON. Vacuum OFF, gripper melepaskan benda. Timer menghitung dua detik lalu silinder mundur. Gripper pada motor axis Z naik hingga mengenai sensor level empat lalu OFF. Konveyor pembawa benda kembali ke posisi awal.

A. I/O (table alamat station storage)

Storage (PLC CJ1M)Input Output

B1 1/9 Motor Forward 5/9B2 2/9 Motor Reverse 6/9

Vacum Preset 8/25 Z turun 18/25Level 1 1/25 Z Naik 17/25Level 2 2/25 Vacum On 15/25Level 3 3/25 Vacum Off 16/25Level 4 4/25 Gripper 14/25

Loading Position 5/25 X Maju 21/25B6 6/25 X Mundur 20/25B7 7/25

43

E. Diagram step by step

44

F. Program

45

G. Permasalahan yang timbul dan cara menanganinya

1) Permasalahan : Vacum preset terlalu sensitive (tidak dapat

berfungsi dengan baik)

Solusi : Dilakukan penyettingan dengan obeng pada baut

pengontrol vacum preset.

BAB 4

47

KESIMPULAN

1. Kesimpulan

Jelaskan apa saja yang diperlukan untuk mencapai tujuan dipoint 3

Dalam melakukan praktikum pada simulasi system otomasi, mahasiswa harus mengetahui bagaimana cara menjalankan simulasi tersebut dengan menggunakan program yang sesuai. Simulasi system otomasi dapat beroperasi, jika alamat input dan output pada program sesuai dengan wiring input dan outut pada PLC yang digunkan. Penggunaan input dan output sesuai dengan kebutuhan pada praktikum yang dilakukan. Untuk mengetahui kebutuhan input dan output yang sesuai, mahasiswa harus mengetahui input dan output yang digunakan pada simulasi. Sehingga mahasiswa mampu merencanakan kebutuhan input dan output pada PLC yang digunakan.

Hasil praktikum secara umum

Dalam dunia industri penggunaan sistem otomasi sangat mempengaruhi efisiensi dalam berproduksi. Untuk mengetahui cara kerja sistem otomasi pada dunia industri, mahasiswa melakukan simulasi sistem otomasi berbasis IMS (Ingtegrated Manufacturing System). Pada IMS memiliki 4 station yang berbeda, yaitu Storage, Handling, Testing dan Processing dimana pada tiap station memiliki kebutuhan input dan output yang berbeda. Setiap station memiliki cara kerja yang berbeda dengan station lain

DAFTAR PUSTAKA

Tugas akhir Yudha Wijaya

48

Kumpulan laporan hasil praktikum otomasi mekatronika 2011

49

modul praktek 1

Documents