PERANCANGAN SISTEM KONTROL OTOMATIS MESIN PERONTOK BULU AYAM BERBASIS PLC

Abdul Hafiz, M. Reza Saputra Nawawi,Wildan Safari JURUSAN TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK NEGERI BANJARMASIN

ABSTRAK

Perancangan Sistem Perontok Bulu Ayam Otomatis Berbasis PLC, Banjarmasin : Program studi Teknik Listrik Politeknik Negeri Banjarmasin, Juli 2014

Perancangan Sistem Perontok Bulu Ayam Otomatis Berbasis PLC dirancang untuk memudahkan pekerjaan dalam hal merontokkan bulu ayam dengan cara memperbaiki alat yang sudah ada untuk mendapatkan hasil yang lebih baik lagi

Perancangan dilakukan di Politeknik Negeri Banjarmasin pada bulan Maret - Juli 2014, Metode data yang digunakan dalam perancangan ini adalah Metode Studi Pustaka, Metode Dokomentasi dan Obsevasi

Hasil dari perancangan ini diperoleh kesimpulan bahwa mesin perontok bulu ayam ini dapat menggunakan program PLC sehingga memudahkan dalam pengerjaan perontokkan bulu dengan waktu yang minimalis dan hasil yang lebih bagus, kita hanya perlu menekan 1 buah tombol dalam pengerjaan nya dan jika selesai dalam pengerjaan nya maka mesin perontok akan mengulang proses nya, untuk mematikan mesin kita perlu menekan tombol off dan mesin pun akan berhenti bekerja.

Kata kunci : perancangan sistem kontrol otomatis Mesin perontok bulu ayam berbasis plc

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Seiring dengan meningkatnya taraf perekenomian penduduk Indonesia, maka semakin meningkat pula kualitas gizi yang diperlukan, dan salah satu sumbernya adalah daging ayam. untuk mendapatkan daging ayam yang berkualitas, para perternak dituntut untuk meningkatkan kualitas proses pemotongan dan perontokan ayam. untuk itu kami mendesain suatu alat yang dapat memberikan solusi perontokan bulu ayam sehingga meningkatkan kuliatas daging ayam.

Dalam hal ini kami mendesain perontok berbentuk drum dengan sisi-sisi dan alas nya dilengkapi chiken plucker berbahan karet, yang kunci untuk merontokkan bulu ayam.

Banjarmasin saat ini baru memiliki 3 tempat usaha pemotongan ayam dan perontokan bulu ayam yang sifat masih manual sehingga pengerjaan nya memerlukan waktu dan tenaga yang banyak oleh sebab itu kami mendesain suatu alat yang dimana tidak memerlukan tenaga dan waktu yang banyak.

Berdasarkan latar belakang diatas, maka penulis, berkesimpulan untuk mengangkat judul pada laporan Tugas Akhir ini yaitu “Perancangan Sistem Mesin Perontok Bulu Ayam Otomatis Berbasis PLC"'

1.2 Rumusan Masalah

Sehubungan dengan judul dan pembatasan masalah di atas dapat di rumuskan masalah sebagai berikut:

Bagaimana mendesain dan membuat program pengontrolan Sistem Perontok Bulu Ayam Otomatis Berbasis PLC secara efektif dan efesien?

1.3 Batasan Masalah

Sesuai dengan rumusan masalah tersebut, maka batasan masalah dalam laporan tugas akhir ini adalah:

Pengontrolan temperatur suhu air, selonoid dan mesin perontok bulu ayam berbasis PLC.

Mendesain dan membuat program pengontrolan Sistem Perontok Bulu Ayam Otomatis Berbasis PLC secara efektif dan efesien.

1.4 Tujuan Penelitian

Tujuan penulisan laporan Tugas Akhir ini adalah Mesin Perontok Bulu Ayam Otamatis Berbasis PLC ini dapat memudahkan perusahaan pemotongan ayam dalam peningkatan efesinsi (waktu dan tenaga kerja) dan produktivitas (meningkatntya kualitas dan kuantitas dari perusahaan ayam tersebut) dan juga dapat berguna bagi masyarakat banyak.

1.5 Manfaat Penelitian

Manfaat yang dapat diambil dari Tugas Akhir Perancangan Sistem Mesin Perontok Bulu Ayam Berbasis PLC ini adalah dengan adanya mesin perontok bulu ayam otomatis berbasis PLC ini diharapkan kuantitas dan kualitas produksi dapat terpenuhi dengan pelayanan lebih mudah, cepat dan lebih hemat biaya.

BAB II LANDASAN TEORI

Dalam perancangan mesin perontok

bulu ayam ini ada bebarapa komponen utama yang digunakan, antara lain :

2.1 PLC

2.1.1 Pengertian PLC 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, untuk berbagai proses permesinan.

PLC merupakan sebuah alat yang digunakan untuk menggantikan rangkaian sederetan relai yang banyak dijumpai pada sistem kontrol konvensional, dirancang untuk mengontrol suatu proses permesinan.

PLC jika dibandingkan dengan sistem kontrol konvensional memilki banyak kelebihan antara lain : 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. PLC CPM 2A I/O 20

PLC (Programmable Logic Controller) adalah suatu peralatan elektronika yang bekerja secara digital memiliki memori yang dapat diprogram, menyimpan perintah-perintah untuk melakukan fungsi-fungsi khusus seperti logic, sequencing, timing, counting dan arithmatik

untuk mengontrol berbagai jenis beban melalui modul input output analog atau digital. Di dalam PLC berisi rangka elektronika yang dapat difungsikan seperti contact relay (baik NO maupun NC) pada PLC dapat digunakan berkali-kali untuk semua intruksi dasar selain intruksi output.

Gambar 2.1 PLC OMRON CPM 2A

Gambar 2.2 Diagram CPM2A-20CDR

Prinsip Kerja Data berupa sinyal dari peralatan

input luar diterima oleh sebuah PLC dari system yang dikontrol. Peralatan input luar misalnya: saklar, sensor, tombol dan lain-lain. Data akan diubah oleh modul input A/D analog to digital input module menjadi sinyal digital. Selanjutnya oleh unit prosesor sentral atau CPU yang ada di dalam PLC sinyal digital dan disimpan di dalam ingatan (memory). CPU memerintah yang diperoleh diberikan melalui modul output D/A (digital to analog output module) sinyal digital itu bila perlu diubah kembali menjadi menggerakkan peralatan output luar (external output device) dari sistem yang dikontrol seperti antara lain berupa relay, solenoid dalam dimana nantinya dapat untuk mengoperasikan secara otomatis sistem proses kerja yang

dikontrol tersebut. PLC CPM 2A dapat diprogram melalui Programming Console maupun dengan komputer dalam software SYSWIN.

2.1.2 Jenis-jenis PLC

Berdasarkan jumlah input/output yang dimilikinya ini. secara umum PLC dapat dibagi menjadi tiga kelompok besar: 1. PLC mikro. PLC dapat dikatagorikan mikro

jika jumlah input/ output pada PLC ini kurang dari 32 terminal

2. PLC mini. Katagori ukuran mini ini adalah jika PLC tersebut memiliki jumlah input/output antara 32 sampai 128 terminal.

3. PLC large. PLC ukuran ini dikenal juga dengan PLC tipe rack PLC dapat dikatagorikan sebagai PLC besar jika jumlah input/ output-nya lebih dari 128 terminal.

Fasilitas, kemampuan, dan fungsi yang tersedia pada setiap kategori tersebut pada umumnya berbeda satu dengan lainnya. Semakin sedikit jumlah input/output pada PLC tersebut maka jenis instruksi yang tersedia juga semakin terbatas.

2.1.3 Komponen-komponen Utama PLC Komponen Utama atau perangkat

keras penyusun PLC adalah (1) Catu Daya / Power Supply, (2) CPU (Central Processing Unit) yang didalamnya terdapat prosesor, dan memori, (3) Modul Masukan (Input Modul), dan Modul Keluaran (Output Modul), dan (4) Perangkat Pemrograman.

Gambar 2.3 Komponen-Komponen Utama

PLC A. Catu Daya (Power Supply).

Catu daya listrik digunakan untuk memberikan pasokan daya keseluruh komponen-komponen PLC. Kebanyakan PLC bekerja dengan catu daya 24 VDC atau 220 VAC, beberapa PLC catu dayanya terpisah (sebagai modul tersendiri), yang demikian biasanya merupakan PLC besar, sedangkan PLC medium atau kecil catu dayanya sudah B. CPU ( Central Processing Unit ).

CPU atau Unit Pengolahan Pusat, terdiri dari 3 komponen penyusun : (1) Prosesor, (2) Memori dan (3) Catu Daya ( Power Supply)

Gambar 2.4 Komponen Utama Penyusun

CPU 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.

Gambar 2.5 Sistem PLC

Memori adalah area dalam CPU PLC tempat data serta program disimpan dan dieksekusi oleh prosesor, pengetahuan tentang sistem memori pada PLC akan sangat membantu dalam memahami cara kerja PLC.

Secara umum memori dapat dibagi dua kategori: Volatile ( mudah hilang ) dan Nonvolatile, program atau data pada memori volatile akan hilang jika catu daya PLC mati. Memori ini juga dikenal dengan nama RAM ( Random Acces Memory ). Dalam sebagian PLC memori jenis RAM masih digunakan untuk menyimpan program pengguna ( aplikasi ) dengan menggunakan baterai sebagai back up daya jika catu daya mati. Adapun sifat dari memori nonvolatile yaitu program atau data yang tersimpan di dalamnya tidak akan hilang walaupun catu daya PLC mati, yang termasuk kategori ini adalah :

ROM (Read-Only Memory ) jenis memori ini dirancang untuk menyimpan data atau program secara permanen. Pada PLC, ROM digunakan untuk menyimpan sistem operasi dan bios.

PROM ( Programmable Read-Only Memory ) memori ini dapat diprogram ulang dengan menggunakan alat pemrograman khusus. digunakan untuk back up program.

EPROM ( Erasable Programmable Read-Only Memory ) memori ini turunan dari jenis PROM yang dapat diprogram ulang setelah program yang sebelumnya dihapus dengan menggunakan Sinar Ultraviolet.

EEPROM ( Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory ) adalah memori nonvolatile yang menyerupai RAM. Kebanyakan PLC menggunakan memori jenis ini untuk menyimpan program pengguna, alasan utama adalah kemudahan dalam mengubah program pada memori tersebut, yaitu hanya dengan menggunakan prangkat pemrograman PLC itu sendiri, misalnya Komputer atau unit miniprogramer. Salah satu kerugian memori jenis ini adalah keterbatasan dalam kemampuan hapus-tulisnya ( Erase/Write ) yaitu sekitar 10.000 kali.

C. Modul Masukan dan Modul Keluaran. Modul masukan dan keluaran adalah

perantara antara PLC dengan perangkat keras masukan dan perangkat keras keluaran. Gambar 2.4 menunjukan posisi keduanya dalam sistem PLC. Modul masukan dan keluaran pada PLC mini umumnya sudah Built in di PLC. Tujuannya adalah melindungi CPU PLC dari sinyal yang tidak dikehendaki yang dapat merusak CPU itu sendiri. Modul masukan dan modul keluaran ini berfungsi untuk mengkonversi atau mengubah sinyal-sinyal masukan dari perangkat keras masukan ke sinyal-sinyal yang sesuai dengan tegangan kerja CPU PLC (misalnya masukan dari sensor dengan tegangan kerja 5 Volt DC harus dikonversikan menjadi tegangan 24 Volt DC agar sesuai dengan tegangan kerja CPU PLC). Hal ini dapat dilakukan dengan mudah yaitu dengan menggunakan opto-isolator sebagaimana ditunjukan pada gambar 2.5.

Gambar 2.6 Rangkaian Modul Masukan

Dengan menggunakan opto-isolator

maka tidak ada hubungan kabel sama sekali

antara perangkat keras masukan/keluaran dengan unit CPU. Secara optic dipisahkan (perhatikan gambar 2.5) dengan kata lain, sinyal ditransmisikan melalui cahaya. Cara kerjanya sederhana, perangkat keras masukan akan memberikan sinyal untuk menghidupkan LED (dalam opto-isolator) akibatnya phototransistor akan menerima cahaya dan akan menghantarkan arus (ON), CPU akan melihatnya sebagai logika nol. Begitu juga sebaliknya, saat sinyal masukan tidak ada lagi maka LED akan mati dan phototransistor akan berhenti menghantar sinyal (OFF), CPU akan melihatnya sebagai logika satu.

Perbedaan antara modul masukan dan modul keluaran adalah LED pada modul masukan dihidupkan oleh perangkat keras masukan sementara LED pada modul keluaran dihidupkan oleh CPU PLC.

Gambar 2.7 Rangkaian Modul Keluaran

D. Perangkat Pemrograman (Programming Device).

Programming Device adalah alat untuk memasukan (membuat atau mengedit) program ke dalam PLC. Ada 2 perangkat program yang biasa digunakan (1) Miniprogrammer atau Programming Console, dan (2) Komputer. D.1. Miniprogrammer atau Konsole.

Miniprogrammer atau Programming Console (biasa disebut Konsol) adalah sebuah perangkat seukuran kalkulator saku yang berfungsi untuk memasukkan instruksi-instruksi program ke dalam PLC. Umumnya, instruksi-instruksi programdimasukan dengan mengetikkan simbol-simbol diagram tangga dengan menggunakan kode mnemonik (Mnemonic Code).

Sebagai contoh, untuk memprogram diagram tangga pada gambar dibawah ini dengan menggunakan PLC produksi OMRON maka diketikkan instruksi - instruksi pada Programming Console sebagai berikut:

Gambar 2.8 Diagram Tangga yang Akan Diketik pada Konsol

Tabel 2.1 Contoh Kode Mnemonik dan Pengalamatannya Untuk Gambar 2.8

Dalam hal ini, simbol-simbol LD, OR

LD, AND OUT adalah kode mnemonik yang dapat berbeda, tergantung vendor pembuat PLC (misalnya instruksi LD ekivalen dengan instruksi STR pada PLC produksi Allen Bradley) sedangkan bilangan numeris 00000, 00002, 00100, dan 00100 adalah parameter yang berupa alamat-alamat terminal masukan dan terminal keluaran PLC tersebut

Pada umumnya, miniprogrammer

dirancang untuk kompatibel dengan dua atau lebih PLC dalam sebuah tipe. Selain digunakan untuk memasukkan program diagram ladder, beberapa jenis miniprogrammer juga dilengkapi fasilitas untuk monitoring klan tugas-tugas diagnostic.

Gambar 2.9 Miniprogrammer

D.2 Komputer Pemrograman PLC dengan

menggunakan miniprogrammer ini akan sangat melelahkan jika jumlah anak tangga pada diagram ladder yang akan diprogram berukuran relatif besar. Umumnya, penggunaan konsol ini biasa digunakan hanya untuk pengeditan program saja. Untuk memasukkan program secara keseluruhan pada PLC, dapat digunakan Komputer.

Vendor-vendor PLC umumnya menyertakan perangkat lunak ( Software ) untuk mengimplementasikan pemasukan program diagram tangga, pengeditan, dokumentasi dan monitoring ke dalam PLC.

Gambar 2.10 Pemrograman PLC dengan Menggunakan Komputer

E. Perangkat Keras Masukan/Keluaran PLC.

PLC harus dihubungkan dengan perangkat keras masukan sebagai pengendali dan perangkat keras keluaran sebagai sesuatu yang dikendalikan sementara PLC tersebut bekerja sebagai pemroses, seperti diperlihatkan pada gambar di bawah ini.

Gambar 2.11 Perangkat Masukan dan

Perangkat Keluaran PLC E.1. Perangkat Keras Masukan (Input Device)

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.

Gambar 2.12 Perangkat Keras Masukan

PLC Perangkat masukan PLC terbagi dua

yaitu : Perangkat Masuka Diskrit ( Discrete Input Device ) dan Perangkat Masukan Analog ( Analog Input Device ).

Sebelum melangkah lebih jauh,

penting untuk memahami istilah “diskrit” dan “analog”. Karena keduanya menentukan sinyal yang akan diterima atau dihasilkan oleh peralatan. Discrete input device menghasilkan sinyal 0 dan 1, sedang analog input device menghasilkan sinyal dengan range tertentu (0, 1, 2, 3, 4, …). Demikian juga discrete output device diaktifkan oleh sinyal 0 dan 1, sedang analog output device dapat diaktifkan oleh sinyal dengan range tertentu (0, 1, 2, 3, 4, …)

Diskrit yang pada dasarnya hanyalah sinyal-sinyal „hidup‟/ „mati‟, adapun analog yaitu sinyal-sinyal yang amplitudonya

mempresentasikan magnitude kuantitas yang dideteksi. Sinyal analog yang sering dijumpai adalah sinyal arus 4-20 mA, tegangan 0-5 Volt. Perangkat keras masukan yang termasuk discrete ( Discrete Input Device ) adalah:

Selector switches, push buttons, thumbwheel switches

Photoelectric eyes, limit switches, circuit breakers

Proximity switches, level switches

Motor starter contacts

Relay contacts

Fans, lights, horns, valves Perangkat keras masukan yang termasuk analog (Analog input device) adalah:

Temperature sensors

CO2 sensors

Pressure sensors

Humidity sensors

Flow sensors

Potentiometers.

E.2. Perangkat Keras Keluaran (Output Device)

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.

Gambar 2.13 Perangkat Keras Keluaran

Perangkat keluaran PLC juga terbagi dua yaitu : Perangkat Keluaran Diskrit ( Discrete Output Device ) dan Perangkat Keluaran Analog ( Analog Output Device ). Perangkat keras keluaran yang termasuk discrete ( Discrete Output Device ) adalah:

Alarms

Control relays

Fans, lights, horns, valves

Motor starters, solenoids Perangkat keras keluaran yang termasuk analog ( Analog Output Device ) adalah:

Analog Valves

Actuators

Chart Recorders

Electric Motor Drives

Analog Meters

Pressure Sensors Pemrograman PLC

Berkaitan dengan pemrograman PLC, ada lima model atau metode yang telah distandardisasi penggunaannya oleh IEC (International Electrotechnical Commission) 1131-3 adalah sebagai berikut:

List Instruksi (Instruction List) - Pemrograman dengan menggunakan instruksi-instruksi bahasa level rendah (Mnemonic), seperti LD, AND, OR dan lain sebagainya.

Table 2.2 Contoh List Instruksi

Diagram Tangga (Ladder Diagram) Pemrograman berbasis logika relai, cocok digunakan untuk persoalan-persoalan kontrol diskret yang input/output hanya memiliki dua kondisi on atau off seperti pada sistem kontrol konveyor, lift, dan motor-motor industri.

Gambar 2.14 Diagram Tangga

Diagram Blok Fungsi ( Function Blok Diagram ) Pemrograman berbasis aliran data Secara grafis. Banyak digunakan untuk tujuan kontrol proses yang melibatkan Perhitungan-perhitungan kompleks dan akuisisi data analog.

Gambar 2.15 (a) Diagram Tangga (b)

Diagram Blok Fungsional Ekivalennya

Diagram Fungsi Sekuensial (Sequential Function/Flow Charts) - Metode grafis untuk pemrograman terstruktur yang banyak melibatkan langkah-langkah rumit, seperti pada bidang robotika, perakitan kendaraan, Batch Control, dan lain sebagainya.

Gambar 2.16 Diagram Fungsi Sekuensial

Teks Terstruktur (Structured Text) - Tidak seperti keempat metode sebelumnya, pernrograman ini menggunakan statemen-statemen yang umum dijumpai pada bahasa level tinggi (high level programming) seperti If/Then, Do/While, Case, For/Next, dan lain sebagainya. Dalam aplikasinya, model ini cocok digunakan untuk perhitungan-perhitungan matematis yang kompleks, pemrosesan tabel, serta fungsi fungsi kontrol yang memerlukan algoritma khusus.

Gambar 2.17 Teks Terstruktur

Walaupun hampir semua vendor

PLC telah mendukung kelima model pemrograman tersebut, tetapi secara de facto sampai saat ini yang sangat luas penggunaannya terutama di industri adalah diagram tangga. Alasan utamanya adalah diagram ini sangat mudah untuk dipahami para teknisi, di pabrik umumnya telah lebih dahulu familiar dengan jenis diagram tangga elektromekanis, yaitu diagram tangga dengan menggunakan simbol-simbol komponen elektromekanis dalam penggambaran logika kontrolnya.

2.2 Motor AC 1 Fasa

Gambar 2.18 Motor AC

Motor AC satu fasa adalah motor listrik yang digerakkan oleh arus bolak balik Motor Ac terdiri dari bagian utama yaitu stasioner luar berupa kumparan stator yang dialiri dengan arus bolak balik untuk menghasilkan medan magnet yang berputar, dan rotor yang didalam melekat pada batang output yang diberikan medan berputar.

Prinsip kerja Motor AC Satu Fasa

Motor AC satu fasa berbeda cara kerjanya dengan motor AC tiga fasa, dimana pada motor AC tiga fasa untuk belitan statornya terdapat tiga belitan yang menghasilkan medan putar dan pada rotor sangkar terjadi induksi dan interaksi torsi yang menghasilkan putaran. Sedangkan pada motor satu fasa memiliki dua belitan stator, yaitu belitan fasa utama (belitan U1-U2) dan belitan fasa bantu (belitan Z1-Z2), lihat gambar 2.19.

Gambar 2.19 Prinsip Medan Magnet

Utama dan Medan Magnet Bantu Motor Satu fasa

Belitan utama menggunakan penampang kawat tembaga lebih besar sehingga memiliki impedansi lebih kecil. Sedangkan belitan bantu dibuat dari tembaga berpenampang kecil dan jumlah belitannya lebih banyak, sehingga impedansinya lebih besar dibanding impedansi belitan utama.

2.3 Solenoid

Gambar 2.20 Solenoid Kran Valve elektrik

Solenoid valve pada perancangan ini berfungsi sebagai buka-tutupnya air. Alat ini akan dikontrol oleh plc kapan harus on dan kapan harus off. Sebenarnya solenoid kran valve elektrik mempunyai beberapa macam jenis dan beraneka ragam bentuknya di

pasaran. Pemasangan solenoid kran valve elektrik ini sangat mudah dan menggunakan daya listrik yang sangat kecil. Kran solenoid adalah kombinasi dari dua dasar unit fungisional :

1. Solenoid (elektromagnet) terdiri atas koil yang berfungsi sebagai kumparan.

2. Valve merupakan katup dimana saat solenoid teraliri listrik katup tersebut akan membuka dan menutup dengan sendirinya.

Gambar 2.21 Sistem Kerja Solenoid Kran Valve elektrik

katup berfungsi untuk menahan atau melewatkan aliran air. Aliran air dapat mengalir melalui pipa, tergantung pada apakah solenoid diberi listrik atau tidak. Apabila kumparan diberi aliran listrik, maka katup akan ditarik ke dalam kumparan solenoid untuk membuka kran. Pegas atau koil akan kembali ke posisi semula yaitu tertutup apabila tidak ada aliran listrik. Kran solenoid dapat mengontrol hidrolis (cairan minyak), Pneumatis (udara) atau aliran air. Solenoid ini menggunakan sebuah alat penyaring untuk mencegah pasir halus atau kotoran masuk pada lubang kran sehingga menjadikan air menjadi jernih. Kran harus dipasang dengan arah atau posisi aliran listrik sesuai dengan anak panah yang terdapat pada sisi bodi kran, atau tanda “Positif” dan “Negatif”.

2.4 Thermostat

Gambar 2.22 Thermostat Air Panas

Thermostat Air Panas pada perancangan ini berfungsi sebagai alat

pengandali suhu pada bak pemanas air Pada bak pemanas dipasang Heater / pemanas serta sensor suhu atau thermostat yang berfungsi untuk membatasi kerja heater agar tidak bekerja terus-menerus yang akan menimbulkan suhu air dalam bak pemanas berlebihan, karena apabila heater berkerja berlebih, heater akan panas dan bahkan heater tersebut akan terjadi kerusakan didalamnya. Untuk mengurangi terjadinya resiko tersebut, di heater dipasang thermostat yang berguna untuk mengatur suhu.

Ketika suhu air yang dipanaskan oleh heater mencapai suhu tertentu sehingga melebihi suhu kerja sensor/thermostat maka sensor akan bekerja dan memutuskan arus yang mengalir ke heater, dengan demikian heater akan berhenti bekerja sehingga suhu air tetap terjaga sesuai dengan kebutuhan. Heater akan bekerja kembali bilamana suhu air pada bak pemanas menurun sampai suhunya berada dibawah suhu kerja sensor, sensor dipasang seri dengan heater, dengan demikian fungsi dari sensor ini mirip seperti saklar, hanya saja bekerjanya secara otomatis berdasarkan perubahan suhu.

Cara kerja dari komponen Thermostat ini adalah ketika suhunya sudah mencapai suhu maksimal yang bisa ditahan, maka secara otomatis alat ini akan memutus aliran listrik yang menuju ke beban. Kemudian ketika suhunya menurun alat ini akan kembali mengalirkan arus listrik ke beban, proses ini berjalan terus menerus dan berulang ulang.

2.5 Heater Pemanas Air

Gambar 2.23 Heater Pemanas Air

Yang akhir-akhir ini lebih populer adalah pemanas air listrik tanpa tangki. Bentuknya kecil, cantik dan mudah pemasangannya. Namun yang perlu diperhatikan adalah pemanas air jenis ini mengkonsumsi listrik sangat besar, mencapai 1.000 Watt – 2.000 Watt.

Fungsi dari Heater pemanas air ini adalah untuk memanaskan air, Mengapa pemanas air listrik ini memerlukan daya besar hingga 2.000 Watt, karena agar 9ias menyediakan air panas secepat mungkin untuk proses perontokan bulu ayam. Karena dia tidak mempunyai cadangan air panas siap pakai, maka air yang dipanaskan adalah segera setelah keran dibuka, pemanas air ini perlu segera memanaskannya sesegera mungkin. Pemanas air ini pun masih memerlukan waktu 15 – 20 menit untuk kapasitas pemanasan air sebesar 25 liter atau lebih.

2.6 MCB

Gambar 2.24 MCB

Gambar 2.25 Bagian-Bagian MCB

MCB atau pemutus tenaga berfungsi untuk memutuskan suatu rangkaian apabila adaarus yamg mengalir dalam rangkaian atau beban listrik yang melebihi kemampuan. Misalnyaadanya konsleting dan lainnya. Pemutus tenaga ini ada yang untuk satu phase dan ada yanguntuk 3 phase. Untuk 3 phase terdiri dari tiga buah pemutus tenaga 1 phase yang disusunmenjadi satu kesatuan. Pemutus tenaga mempunyai 2 posisi, saat menghubungkan makaantara terminal masukan dan terminal keluaran MCB akan kontak.

MCB bekerja dengan cara pemutusan hubungan yang disebabkan oleh aliran listrik lebih dengan menggunakan electromagnet/bimetal. cara kerja dari MCB ini adalah memanfaatkan pemuaian dari bimetal yang panas akibat arus yang mengalir untuk memutuskan arus listrik. Kapasitas MCB menggunakan satuan

Ampere (A), Kapasitas MCB mulai dari 1A, 2A, 4A, 6A, 10A, 16A, 20A, 25A, 32A dll. MCB yang digunakan harus memiliki logo SNI pada MCB tersebut. Cara mengetahui daya maximum dari MCB adalah dengan mengalikan kapasitas dari MCB tersebut dengan 220v ( tegangan umum di Indonesia ). contoh: Untuk MCB 6A mempunyai kapasitas menahan daya listrik sebesar : 6A x 220v = 1.200 Watt

Beberapa kegunaan MCB :

1. Membatasi Penggunaan Listrik. 2. Mematikan listrik apabila terjadi

hubungan singkat ( Korslet ). 3. Mengamankan Instalasi Listrik. 4. Membagi rumah menjadi beberapa

bagian listrik, sehingga lebih mudah untuk mendeteksi kerusakan instalasi listrik.

2.7 Push Button

Gambar 2.26 Push Button

Push Button adalah saklar tekan yang berfungsi untuk menghubungkan atau memisahkan bagian-bagian dari suatu instalasi listrik satu sama lain. Suatu sistem saklar tekan push button terdiri dari saklar tekan start. Stop reset dan saklar tekan untu kemergency. Push button memiliki kontak NC (normally close) dan NO (normally open).

Prinsip kerja push button adalah apabila keadaan normal tidak ditekan maka kontak tidak berubah, apabila ditekan maka kontak NC akan berfungsi sebagai stop (memberhentikan) dan kontak NO akan berfungsi sebagai start (menjalankan) biasanya digunakan pada sistem pengontrolan motor induksi untuk

menjalankan dan mematikan motor pada industri.

Push button dibedakan menjadi beberapa tipe, yaitu: (a) Tipe Normally Open (NO)

Tombol ini disebut juga dengan tombol start karena kontak akan menutup bila ditekan dan kembali terbuka bila dilepaskan. Bila tombol ditekan maka kontak bergerak akan menyentuh kontak tetap sehingga arus listrik akan mengalir.

Gambar 2.27 Push Button Push Tipe NO

(b) Tipe Normally Close (NC) Tombol ini disebut juga dengan

tombol stop karena kontak akan membuka bila ditekan dan kembali tertutup bila dilepaskan. Kontak bergerak akan lepas dari kontak tetap sehingga arus listrik akan terputus.

Gambar 2.28 Push Button Push Tipe NC

(c) Tipe NC dan NO Tipe ini kontak memiliki 4 buah

terminal baut, sehingga bila tombol tidak ditekan maka sepasang kontak akan NC dan kontak lain akan NO, bila tombol ditekan maka kontak tertutup akan membuka dan kontak yang membuka akan tertutup

Gambar 2.29 Push Button Push Tipe NO

dan NC

2.8 Lampu Indikator

Gambar 2.30 Lampu Indikator

Lampu Indikator berfungsi sebagai

isyarat atau indikator dalam sebuah panel untuk mengetahui apakah sebuah panel bekerja dengan baik ataupun terjadi sebuah gangguan pada rangkaian.

2.9 Kotak Panel

Gambar 2.31 Kotak Panel

Panel listrik adalah suatu box khusus yang digunakan untuk meletakkan dan melindungi rangkaian listrik. Bahan pada umumnya dari besi plat atau baja tuang yang dibentuk dengan cara press. Untuk ukuran kecil ada juga yang berbahan plastik pvc yg dicetak. Struktur, umumnya kubus sama sisi atau persegi panjang dengan lubang kabel di sisi atas atau bawah dan sisi depan menggunakan pintu engsel. Ada yg dilengkapi jendela kaca maupun tidak. Dengan peletakan tombol-tombol, switch, anunnciator atau display di sisi depan atau pintu yang tanpa jendela kaca.

2.10 Tempat / Wadah Pemanas air

Gambar 2.32 Tempat / Wadah Pemanas Air

Fungsi Tempat / wadah pemanas air adalah sebagai wadah penyimpanan air yang

akan dimasak menjadi air panas untuk proses perontokan bulu ayam.

2.11 Bearing

Gambar 2.33 Bearing

Bearing adalah suatu elemen mesin yang menumpu poros berbeban, sehingga putaran atau gerakan bolak-baliknya dapat berlangsung secara halus, aman, dan berumur panjang.

Bearing ini harus cukup kokoh untuk menahan beban dari poros yang terhubung dengan komponen mesin lainya sehingga dapat berputar,bekerja sesuai dengan fungsinya. Jika bantalan tidak berfungsi dengan baik, maka prestasi seluruh sistem akan menurun bahkan bisa terhenti. Bantalan dalam permesinan dapat disamakan perannya dengan pondasi pada gedung.

Untuk bearing dengan jenis bola mempunyai kemampuan untuk putaran tinggi dan gesekan yang kecil. Bearing ini bisa mudah didapat dan mudah pula dalam pemasangannya. Bearing mempunyai bentuk dan ukuran tertentu sesuai dengan kodenya dan mempunyai ukuran yang presisi. Apalagi untuk yang bentuk bola dengan cincin yang sangat kecil maka besar per satuan luas menjadi sangat penting.

Dengan demikian bahan yang dipakai juga harus mempunyai ketahanan

dan kekerasan yang tinggi. Bahan yang biasa dipakai pada pembuatan bearing adalah baja khrom karbon tinggi. Bearing ini dapat diklasifikasikan atas; Bearing Radial, Bearing axial. Menurut jenis elemen gelindingnya dibedakan atas bentuk bola dan rol. A. Bearing axial : arah beban yang ditumpu adalah tegak lurus sumbu poros. B. Bearing Radial : arah beban yang ditumpu sejajar dengan sumbu poros. C. Untuk Bearing khusus ; dapat menumpu beban yang arahnya sejajar dan tegak lurus sumbu poros. Untuk itu dalam penggunaan juga harus diperhatikan bagaimana gaya atau

beban bekerja, baru menentukan jenis bearing yang digunakan. Untuk pelumasan pada bearing ini juga sangat penting karena akan menentukan keawetan dari bearing. Karena dengan ada pelumasan, maka akan memperkecil kerusakan akibat gesekan bola dan cincin. JENIS-JENIS BEARING

Tabel 2.3 Identifikasi Bearing

2.12 V-Belt

Gambar 2.34 V-Belt

V-Belt adalah Sabuk atau belt terbuat dari karet dan mempunyai penampung trapezium. Tenunan, teteron dan semacamnya digunakan sebagai inti sabuk untuk membawa tarikan yang besar. Sabuk V dibelitkan pada alur puli yang berbentuk V pula. Bagian sabuk yang membelit akan mengalami lengkungan sehingga lebar bagian dalamnya akan bertambah besar.

Keuntungan Memakai V-Belt

V-Belt Mempunyai kelebihan dari pada penggunakan rantai dan sproket. Berikut ini adalah Kelebihan Yang Dimiki Oleh V-Belt: 1. V-Belt digunakan untuk mentransmisi daya yang jaraknya relatif jauh. 2. Kecilnya faktor slip. 3. Mampu digunakan untuk putaran tinggi. 4 .Dari segi Harga V-Belt relatif lebih murah dibanding dengan elemen transmisi yang lain. 5. Sisitem Operasi menggunakan V-belt Tidak Berisik (Noise Kecil) dibandingkan dengan chain/rantai.

Fungsi V-Belt V-Belt digunakan untuk

mentransmisikan daya dari poros yang satu ke poros yang lainnya melalui pulley yang berputar dengan kecepatan sama atau berbeda. Puli V-belt merupakan salah satu elemen mesin yang berfungsi untuk mentransmisikan daya seperti halnya sproket rantai dan roda gigi.

Bahan V-Belt

Gambar 2.35 Bahan V-Belt

Pada contoh gambar di atas adalah contoh bahan dari 2 tipe V-Belt Yang berbeda (Tipe Conventional dan Tipe Cog).Walaupun berbeda tipe tapi kedua jenis V-Belt Tersebut sama bahan-bahannya dan cuma beda di alur saja. Bahan dari V-Belt itu sendiri terdiri dari: - Canvas (kampas/kain mota/Terpal)

Berfungsi sebagai bahan pengikat struktur karet.

- Rubber (Karet) berfungsi sebagai Elastisitas dari V-belt dan menjaga agar V-belt tidak Slip.

- Cord (Kawat Pengikat) berfungsi penguat agar V-Belt Tidak Gampang Putus.

Jenis Dan Tipe V-Belt V-belt terdiri dari beberapa tipe yang digunakan sesuai dengan kebutuhan. Tipe yang tesedia A,B,C,D dan E.Berikut Tipe V-belt Bendasarkan bentuk dan kegunaaannya: - Tipe standar. ditandai huruf A, B, C, D, & E - Tipe sempit. ditandai simbol 3V, 5V, & 8V - Tipe beban ringan. ditandai dengan 3L, 4L, & 5L

Gambar 2.36 Jenis dan Tipe V-Belt

2.13 Pinion

Gambar 2.37 Pinion

Pinion/Roda gigi adalah bagian dari mesin yang berputar yang berguna untuk mentransmisikan daya. Roda gigi memiliki gigi-gigi yang saling bersinggungan dengan gigi dari roda gigi yang lain. Dua atau lebih roda gigi yang bersinggungan dan bekerja bersama-sama disebut sebagai transmisi roda gigi, dan bisa menghasilkan keuntungan mekanis melalui rasio jumlah gigi. Roda gigi mampu mengubah kecepatan putar, torsi, dan arah daya terhadap sumber daya. Tidak semua roda gigi berhubungan dengan roda gigi yang lain; salah satu kasusnya adalah pasangan roda gigi dan pinion yang bersumber dari atau menghasilkan gaya translasi, bukan gaya rotasi.

Transmisi roda gigi analog dengan transmisi sabuk dan puli. Keuntungan

transmisi roda gigi terhadap sabuk dan puli adalah keberadaan gigi yang mampu mencegah slip, dan daya yang ditransmisikan lebih besar. Namun, roda gigi tidak bisa mentransmisikan daya sejauh yang bisa dilakukan sistem transmisi roda dan puli kecuali ada banyak roda gigi yang terlibat di dalamnya.

Ketika dua roda gigi dengan jumlah gigi yang tidak sama dikombinasikan, keuntungan mekanis bisa didapatkan, baik itu kecepatan putar maupun torsi, yang bisa dihitung dengan persamaan yang sederhana. Roda gigi dengan jumlah gigi yang lebih besar berperan dalam mengurangi kecepatan putar namun meningkatkan torsi.

roda gigi memiliki kelebihan karena mampu didesain dalam ukuran kecil. Kekurangan dari roda gigi adalah biaya pembuatannya yang lebih mahal dan dibutuhkan pelumasan yang menjadikan biaya operasi lebih tinggi

Jenis-jenis pinion/roda gigi sebagai berikut :

Roda gigi heliks ganda

Roda gigi bevel

Roda gigi hypoid

Roda gigi mahkota

Roda gigi cacing

Roda gigi non-sirkular

Roda gigi pinion

Roda gigi episiklik

2.14 Puli

Gambar 2.38 Puli

Puli adalah sebuah mekanisme yang terdiri dari roda pada sebuah poros atau batang yang memiliki alur diantara dua pinggiran disekelilingnya, sebuah tali, kabel atau sabuk biasanya digunakan pada alur puli untuk memindahkan daya. Puli digunakan untuk mengubah arah gaya yang digunakan meneruskan gerak rotasi atau memindahkan beban yang berat. Puli

merupakan salah satu dari enam mesin sederhana.

2.15 Karet

Gambar 2.39 Karet

Rubber part untuk chiken plucker salah satu pemakaian karet yang cukup unik adalah pada alat atau mesin pencabut bulu ayam atau unggas lainnya, dengan memakai mesin pencabut bulu ayam, maka pekerjaan mencabut bulu ayam akan sangat lebih mudah.

2.16 Speaser Bantalan

Gambar 2.40 Speaser Bantalan

Speaser Bantalan berfungsi untuk tempat peluncur shaft pinion memungkinkan untuk memutar shaft pinion secara bebas dan lancar.

2.17 Has Tegak

Gambar 2.41 Has Tegak

Has tegak berfungsi sebagai penggerak dan penghubung antara speaser bantalan roda gigi dengan bagian atas mesin perontok bulu ayam.

2.18 Kerangka

Gambar 2.42 Kerangka

Kerangka mesin perontok bulu ayam berfungsi sebagai tempat untuk menempatkan bagian-bagian mesin yang ada pada proses perontokan bulu ayam seperti motor, bak air panas, kotak panel dll.

BAB III PERANCANGAN SISTEM

Metode perancangan yang

digunakan dalam penyusunan laporan tugas akhir ini secara garis besar dibagi menjadi 2 bagian yaitu, perancangan mekanik dan perencangan elektrikal. 3.1 Perancangan Mekanik

Perancanaan mekanik meliputi : 3.1.1 Desain Kerangka Mesin

Fungsi dari kerangka mesin adalah untuk meletakkan beban seperti motor ac, bak penampungan air serta kotak panel. spesifikasi dari kerangka mesin seperti pada gambar 3.1 dan 3.2.

Gambar 3.1 Desain Kerangka Mesin Tampak Atas

Gambar 3.2 Desain Kerangka Mesin Tampak Samping

3.1.2 Sistem Penggerak Pengganti Gear Box

Fungsi dari sistem penggerak adalah penyambung antara sistem penggerak horizontal dengan system penggerak vertical. seperti di tunjukkan pada gambar 3.3.

Gambar 3.3 Sistem Penggerak Pengganti Gear Box

3.1.3 Desain Mesin Perontok Bulu Ayam

Mesin perontok bulu ayam ini menggunakan sistem putaran vertical, hal ini merupakan hasil desain dari mesin pencabut bulu ayam tersebar dimasyarakat luas. Dengan menggunakan sistem perputaran yang horizontal diharapkan dengan karya ilmiah ini akan menjadi pelopor dalam

menyempurnakan mesin perontok bulu ayam dimasa yang akan datang.

Dengan menggunakan sistem putaran searah jarum jam maka pengguna digunakan dalam proses pembubutan bulu atau pencabutan bulu ayam, alat ini perlu di picu atau digerakan awal oleh push botton, setelah itu plc akan mengoprasikan lampu indikator, heater pemanas air yang terhubung dengan thermostart, selonoid yang setting waktunya sudah ditentukan sebelumnya dan motor sebagai penggerak utama mesin perontok bulu ayam, sehingga alat otomatis akan bekerja dan otomatis berhenti sesuai dengan waktu yang diatur.

Spesifikasi mesin perontok bulu ayam ini antara lain diameter silinder 50 cm dan tinggi silinder 48 cm ,kecepatan putaran 250 rpm, berat mesin sekitar 85 Kg, kapasitas produksi sekitar 5 ekor per 5 menit. Sumber penggerak motor listrik AC satu tenaga kuda. sedangkan sistem transmisi mesin perontok bulu ayam terdiri atas puli, V-belt, dan roda gigi payung (pinion).

Mesin mampu mencabut atau melepaskan bulu ayam atau unggas dengan optimal dan efesien karena selain menghemat tenaga, mesin ini Mampu mencabut atau melepaskan 80% dari bulu unggas yang akan dibersihkan, hemat energi, dan mesin ini mudah untuk dibersihkan karena dibuat dengan bahan stainless stell.

Gambar 3.4 Desain Mesin Perontok Bulu Ayam

Keterangan : a. Motor ac digunakan sebagai penggerak

utama. b. V-belt diguanakan untuk

menghubungkan motor dengan puli. c. Puli digunakan untuk mengubah arah

gaya rotasi dari motor. d. Pinion digunakan untuk memindahkan

putaran dari vertical ke horizontal. e. Bearing digunakan untuk mengurangi

gesekan pada komponen yang bergerak.

f. Plc digunakan sebagai kontrol utama dari lampu indikator, heater pemanas air, thermostart, selonoid dan motor.

g. Heater digunakan untuk memanaskan air untuk memudahkan dalam perontokan bulu ayam.

h. Thermostart digunakan untuk mengukur suhu air panas.

i. Selonoid digunakan untuk mengatur jumlah air yang masuk kedalam mesin perontok bulu ayam.

j. Pipa digunakan untuk menyalurkan air panas ke mesin perontok bulu ayam.

k. Lubang pipa berfungsi untuk menyemprotkan air panas ke ayam secara langsung dan berfungsi juga sebagai pembersih sisa-sisa bulu ayam yang menepel pada mesin.

l. Lubang tempat keluarnya air dan bulu adalah tempat keluar sisa bulu dan air bekas proses perontokan bulu ayam.

3.2 Perancangan Elektrikal

Perancangan elektrikal dari mesin perontok bulu ayam berbasis PLC terdiri dari beberapa bagian, yaitu :

1. Diagram blok sistem 2. Diagram pengawatan 3. Pembuatan program 4. Desain rangkaian pada PLC 3.2.1 Diagram Blok Sistem

Diagram blok sistem yang terdiri dari input dan output meliputi :

Input

Push botton

Thermostart sebagai pembatas suhu air panas

Output

Heater sebagai alat pemanas air

Solenoid sebagai pengontrol buka tutup air

Motor ac 1 fasa sebagai penggerak utama mesin

Gambar 3.5 Diagram Blok Sistem

Prinsip kerja dari mesin perontok bulu ayam otomatis berbasis plc omron cpm2a adalah pada saat push botton no ditekan maka beban yang pertama bekerja berupa lampu indikator akan bekerja serta akan mengerjakan beban kedua berupa heater, heater akan memanaskan air yang ada pada bak penampungan setelah air pada bak panas mencapai suhu 83◦ C maka secara otomatis thermostart akan memutuskan rangkaian heater maka pada saat itu juga anak kontak thermostart menjalankan rangkaian selonoid dan selonoid menyalurkan air panas kedalam silender mesin yang terdapat ayam potong didalamnya. air akan membasahi ayam potong selama 2 menit, dengan waktu selama itu bulu ayam akan basah dan mudah untuk dirontokkan dan juga ketika selesai selonoid bekerja motor akan bekerja selama 1 menit yang diatur oleh timer 2 selama pemprosesan 1 menit berjalan bulu ayam akan terlepas dengan maksimal pelepasan perontokan bulu ayam 80%.

jika selonoid berhenti bekerja atau telah selesai menyalurkan air ke mesin maka heater akan memanaskan air kembali setelah air panas thermostart bekerja, thermostart akan bekerja menghidupkan selonoid dan mematikan heater kembali, selonoid bekerja selama 2 menit kemudian menghidupkan mesin dan waktu perontukan bulu ayam dikerjakn kembali. Begitulah rangkaian terus menerus akan bekerja jika kita tidak menekan tombol off maka mesin tidak akan berhenti bekerja.

Pada rangkaian terdapat pengunci jadi ketika selonoid bekerja maka rangkaian heater tidak akan bekerja karena pada ledder diagram keluaran beban heater terdapat anak kontak nc beban solenoid jadi ketika beban 1003 atau mesin motor ac bekerja maka solenoid akan berhenti bekerja karena pada ledder diagram solenoid terdapat anak kontak nc motor, pada Timer 2 juga melakukan hal yang sama pada ledder diagram motor, semua itu dilakukan agar tidak terjadi alat bekerja secara bersamaan.

3.2.2 Diagram Rangkaian

Gambar 3.6 Diagram Pengawatan

Keterangan : L1 untuk fasa. L2 untuk netral. Input

00 adalah Normaly open (No) dihubungkan dengan beban 1000. Input 01 adalah Normaly close (Nc) dihubungkan dengan beban 1000. Input 04 adalah Normaly close (Nc) dihubungkan dengan beban 1000. COM dihubungkan dengan netral dan dijumper. COM dihubungkan pada perangkat keras keluaran. Output 00 dihubungkan perangkat keras lampu. Output 01 dihubungkan perangkat keras heater. Output 02 dihubungkan perangkat keras selonoid. Output 03 dihubungkan perangkat keras keluaran motor.

3.2.3 Pembuatan Program Mesin Perontok Bulu Ayam Otomatis Berbasis PLC

Aplikasi Pencabut Bulu ayam Otomatis dibuat dengan menggunakan Bahasa Pemrograman adapun langkah-langkah yang dilakukan untuk pembuatan aplikasi SYSWIN 3.3 dari Omron ini meliputi dua tahap yaitu: Tahap Persiapan Program dan Tahap Pembuatan Program PLC. Adapun uraian dari tahapan pembuatan aplikasi ini dapat dibaca pada uraian berikut ini.

a. Persiapan Pembuatan Program Program yang digunakan dalam

Pembuatan mesin perontok bulu ayam otomatis berbasis plc ini adalah menggunakan bahasa program dari OMRON juga yaitu SYSWIN 3.3, dapat dilihat pada gambar dibawah ini.

Gambar 3.7 Tampilan Program Syswin 3.3

b. Pembuatan Program Plc

Penulisan Program dibuat dengan mengacu pada fungsi yang ditujukan pada objek yang ada pada desain rancangan alat, adapun Program yang dibuat ialah sebagai berikut.

Gambar 3.8 Ledder Diagram 1

Ledder Diagram 1. Normaly open 00 (On) berfungsi sebagai saklar utama untuk menghidupkan rangkaian, dan anak kontak beban 1000 sebagai pengunci push button, Normaly close 01 (Off) berfungsi sebagai saklar utama untuk memutus rangkaian utama.

Gambar 3.9 Ledder Diagram 2

Ledder Diagram 2. Setelah beban 1000 bekerja (1) maka anak kontak normaly open (No) menjadi norrmaly close (Nc) dan menjalankan beban 1001 (2), serta anak kontak beban 1001 (2) sebagai pengunci. Normaly close (Nc) 04 berfungsi sebagai input thermostart jadi dengan kesimpulan jika air yang dipanaskan mencapai suhu 80

0 C

maka thermostart akan menghentikan kerja heater. Normaly open T2 sebagai pengunci. Normaly close (Nc) 1002 sebagai pemutus rangkaian pada beban 1001.

Gambar 3.10 Ledder Diagram 3

Ledder Diagram 3. Karena input thermostart bekerja maka Normaly open (No) menjadi Normaly close (Nc) sehingga mengerjakan beban 1002 (3) dan anak kontak Normaly open (No) 1002 (3) berfungsi sebagai pengunci, fungsi Normaly close (Nc)

1003 (4) sebagai pemutus rangkan pada beban 1002 (3).

Gambar 3.11 Ledder Diagram 4

Ledder Diagram 4. Dari anak kontak

1002 (3) maka akan mengerjakan timer 1.

Gambar 3.12 Ledder Diagram 5

Ledder Diagram 5. Timer 1 bekerja dan mengerjakan beban 1003 (4), anak kontak 1003 (4) berfungsi sebagai pengunci. Normaly (Nc) Timer 2 berfungsi sebagai pemutus rangkaian pada beban 1003 (4).

Gambar 3.13 Ledder Diagram 6

Ledder Diagram 6 kemudian anak kontak 1003 bekerja dan mengerjakan Timer 2.

Gambar 3.14 Ledder Diagram 7

Dan Blok diagram 7 sebagai akhir dari rangkaian pembuatan program, kalau tidak ada blok diagram 7 maka program yang sudah dibuat tidak akan jalan atau berfungsi.

3.2.4 Desain Rangkain pada PLC

Pada mesin prontok bulu ayam plc menggunakan 3 input yaitu thermostat berfungsi sensor suhu air panas apabila air panas sudah mencapai 83◦ C maka thermostart akan otomatis memutus, push botton Normaly open (No) berfungsi untuk menghidupkan rangkaian. Sedangkan pada output nya ada 4 yaitu lampu sebagai indikator bahwa mesin sedang beroperasi, heater berfungsi untuk memanaskan air, solenoid berfungsi untuk membuka dan menutup air, dan motor sebagai penggerak utama mesin perontok bulu ayam. Pada saat push botton Normaly close (Nc) ditekan maka akan memutus keseluruhan rangkaian.

Gambar 3.15 Desain Rangkain pada PLC

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 HASIL 4.1.1 Perakitan Mesin Perontok Bulu Ayam Otomatis Berbasis PLC

Alat dan Bahan yang digunakan dalam proses penginstalasian alat adalah sebagai berikut : 1. Motor sebagai penggerak utama mesin. 2. PLC (program logic controller) sebagai

kontrol utama motor, lampu indikator, heater air panas dan selenoid.

3. Komputer sebagai tempat pembuatan program PLC.

4. Kabel serial adaptor berfungsi untuk memasukkan program dari komputer ke PLC.

5. Lampu Indikator sebagai penanda bahwa rangkaian bekerja atau tidak.

6. solenoid sebagai penyalur air panas dari bak ke mesin.

7. Heater sebagai alat pemanas air. 8. Thermostat sebagai pengatur suhu air. 9. Pipa besi untuk menyalurkan air dari

pompa air. 10. Kabel sebagai penghubung rangkaian

atau arus listrik. 11. Obeng untuk memasang mur. 12. Bor listrik berfungsi untuk membuat

tempat mur pada kerangka. 13. Bak air sebagai penampung air panas. 14. V-belt sebagai penghubung antara

motor dan mesin. 15. Puly sebagai pemindah daya atau

tempat dipasangnya v-belt. 16. Tang potong untuk memotong kabel. 17. Las listrik untuk mengelas bagian

bagian kerangka mesin.

18. Kunci pas, kunci inggris dan kunci L untuk memasang baut baut pada mesin.

19. Lem besi untuk merekatkan / memasang heater pada wadah pemanas air.

20. Amplas untuk menghaluskan body mesin.

21. Cat besi untuk mewarnai body mesin. 22. Gergaji besi untuk memotong..

4.1.2 Merakit Mesin Perontok Bulu Ayam Berbasis PLC

Dalam merangkai mesin perontok bulu ayam berbasis plc ini, harus disiapkan alat dan bahan kemudian dirangkai sesuai desain hardware maupun software yang telah ditentukan, adapun langkah-langkahnya sebagai berikut :

Memasang motor pada kerangka yang telah dibuat sesuai desain dan menghubungkannya dengan puli pada mesin dengan menggunakan v-belt dan menyesuaikan letak keduanya agar putaran tidak goyang.

Memasang heater pada bak penampungan air.

Memasang thermostat pada tempat air panas sebagai pengatur suhu.

Membuat jalur pipa dari bak penampungan air ke mesin perontok bulu ayam serta memasang solenoid.

Mempersiapkan pemprograman PLC (program logic controller) untuk mengontrol semua input dan output.

Mengintalasi program kedalam PLC (program logic controller) menggunakan kabel serial adaptor.

Menginstalasi bagian-bagian elektrikal dan memasang mcb pada panel.

Menginstalasi kebel fasa serta netral sesuai rangkaian diagram pengawatan.

Setelah semua selesai dipasang dan diprogram selanjutnya melakukan proses

pengujian alat , pada pengujian alat ini dapat dilihat bagaimana cara kerja

rangkaian alat untuk memutar benda yang ada didalamnya, dan menyemprotakan air secara hidup/mati agar air membasahi keseluruh bagian ayam.

Gambar 4.1 Mesin Perontok Bulu Ayam Otomatis Berbasis PLC yang Sudah

Dirangkai

4.1.3 Spesifikasi Alat

a. Mekanikal

Alat-alat mekanikal yang digunakan terdiri dari beberapa bagian diantaranya:

Kotak Panel : 25 x 25 cm

Tempat Pemanas Air : 90 x 50 cm

Kerangka : Besi siku 4 x 4 KS

Plat stainless : 0,8 mm

Karet spiral : Panjang 8 cm

Puli : Diameter 15 dan 5 cm

V-belt : Standart

Has tegak : (F204) / Has miring (U204)

Pinion :Pinion deferential

Spaser bantalan : Tegak (F204) / Miring (U204)

Bearing : Tegak (F204) / Miring (U204)

Baut nipel : 0,8 mm

Dynabolt : 2 cm

Karet penupang : 6 biji

Mur dan Baut : 14 dan 12

Pipa Besi : Secukupnya

b. Elektrikal

Alat-alat elektrikal yang digunakan terdiri dari beberapa bagian diantaranya:

PLC :Omron CPM 2A I/O 20

Motor :1 HP 220 volt

Selonoid :AC 220 volt 50 Hz

Thermostart : 830 C

Heater Pemanas Air : 4 buah x 1000 watt

Push Button : Normally open dan Normally close

Lampu Indikator : Normally open dan Normally close

MCB : Matsuka MK1-63

Terminal : Satu bagian

Kabel : NYA 2,5 mm

4.2 Pembahasan

4.2.1 Prosedur Pungujian Mesin

Gambar 4.2 Prosedur Pengujian Mesin

Pengujian alat perontok bulu ayam ini pertama-tama yang harus kita lakukan adalah menekan tombol ON dan PLC akan mengoprasikan heater pemanas air, thermostart untuk mengukur suhu air panas 83

0C, selonoid untuk menyemprotkan air

panas secara berurutan atau ada jedanya, gar ayam tidak sobek dalam proses pencabutan bulu ayam. Setelah itu memasukkan ayam kedalam mesin perontrok bulu ayam yang telah diberi karet spiral, dan motor disini digunakan sebagai penggerak utama mesin perontok bulu ayam. Dari fakta di lapangan untuk satu ekor ayam memerlukan waktu kurang dari 1 menit, Apabila kita terlalu lama melakukan perontokan pada bulu ayam biasanya mengakibatkan kulit pada ayam bisa sobek dan itu bisa membuat para pelanggan kita kurang tertarik terhadap ayam yang kita jual. Selanjutnya setelah proses perontokan bulu ayam selesai, untuk mematikan mesin perontok bulu ayam tekan tombol OFF maka proses akan berhenti.

4.2.2 Perawatan pada Mesin

Dalam melakukan perawatan pada alat ini ada beberapa hal yang harus dilakukan :

Mengecek kondisi motor dan membersihkannya dari debu atau karatan.

Mengecek kekencangan v-belt dan kondisinya karena v-belt adalah sebagai penghubung antara motor dan mesin, jadi tidak boleh terlalu kendor.

Mengecek pinion dan bearing dan memberinya gemuk agar putarannya lebih sempurna.

Mengecek baut atau mur kalau ada yang kendor akibat getaran yang diakibatkan oleh motor.

Mengecek kondisi kelayakan kabel-kabel.

Mengecek kondisi selenoid air.

Mengecek heater pemanas air.

Membersihkan body, karena body yang terbuat dari alumanium jadi tidak mudah karatan jadi cukup dilap dengan air sabun lalu siram sampai bersih.

4.2.3 Permasalah yang Ditemui

Suara pinion yang bising dikarnakan pinion tidak presisi satu sama lain dan letak pinion yang berada pada has tegak longgar. Bunyi terlalu bising.

Untuk memasukkan air kedalam mesin perontok bulu ayam diperlukan ember dan dilakukan secara manual saat mesin masih berputar.

Dulu untuk semua kontaktor timer dan relay semua berbentuk perancangan saja.

4.2.4 Pemecahan Masalah

Dengan cara pinion diperbaiki kembali agar pinion presisi dan letak pinion dengan has tegak yang longgar dibubut untuk menggunakan mesin bubut agar pinion ngepres dengan has tegak. Sekarang suara semakin halus sehingga suara bising jauh lebih berkurang.

Dengan cara menambahkan alat pemanas dan bak air untuk memanaskan air dan menyalurkan air panas melalui pipa yang digerakkan selenoid ke- mesin perontok bulu ayam.

Dengan cara menambahkan 1 alat kontrol yang dapat mengontrol keseluruhannya yaitu PLC dan kita dapat megatur kontaktor ,timer ,relay dll melalui

pemograman lewat komputer dan dapat kita coba rangkaian tersebut sebelum rangkaian tersebut masuk ke real.

4.2.5 Analisa Perhitungan Energi yang Terpakai

Berikut ini adalah perhitungan energi dan biaya yang terpakai.

Diketahui :

P1 = Daya motor = 1500 watt

P2 = Daya heater = 4000 watt

T1 = Lama waktu pemakaian daya motor ac = 1 menit / 60 detik = 0,016 h

T2 = Lama waktu pemakaian daya heater = 15 menit = 900 detik = 0,25 h

Ditanya : energi dan biaya yang terpakai dalam 1 hari dengan waktu kerja 8 jam dan 1 bulan?

Dijawab :

Energi motor = E1 = w . h = 1500 w . 0,016 h = 24 wh = 0,024 kwh

Energi heater = E2 = w . h = 4000 w . 0,25 h = 100 wh = 0.1 kwh

Harga/kwh saat ini adalah Rp 1000

Biaya yang terpakai dalam 1 jam pemakaian alat = ( E1 + E2 ) . Harga/kwh = ( 0,024 kwh + 0,1 kwh ) . Rp1000 = 0,124 kwh . Rp 1000 = Rp 124

Biaya yang terpakai dalam 1 hari pemakaian alat dengan waktu kerja 8 jam = Rp 124 . 8 jam = Rp 992

Biaya yang terpakai dalam 1 bulan pemakaian alat dengan waktu kerja 8 jam / hari = Rp 992 . 30 hari = Rp 29.760

Jadi total pengeluaran biaya selama 1 bulan dengan alat bekerja selama 8 jam / hari adalah Rp 29.760

4.2.6 Hasil Uji Coba

Dari hasil uji coba Alat dan Program, diketahui Respon Alat terhadap perintah-perintah dari PLC berjalan

dengan normal atau berhasil. Keberhasilan dari hasil ujicoba alat adalah 100%. Sehingga alat beroperasi sesuai dengan perintah PLC.

BAB V KESIMPULAN

5.1 Kesimpulan

Kesimpulan dari laporan tugas akhir ini yaitu untuk membuat dan mendesain mesin perontok bulu berbasis plc pertama kita harus membuat urutan kerja dari sistem perontok bulu ayam, adapun sistem kerjanya antara lain :

Heater akan memanaskan air hingga mencapai suhu 83

0 C, setelah temperature

air mencapai suhu 830 C katup pada selenoid

akan membuka sehingga membuat air mengalir ke mesin perontok bulu ayam sampai bulu ayam potong menjadi basah secara merata, pada saat bulu ayam sudah basah secara merata mesin akan berputar hingga bulu ayam akan rontok sampai 80%. Kapasitas mesin perontok bulu ayam maksimal 5 ekor ayam potong dan dapat di proses dalam waktu 1 menit.

5.2 Saran

Saran Kepada pihak pihak yang ingin mengembangkan atau memperbesar alat ini adalah sebagai berikut : 1. Dapat mengganti motor penggerak

dengan daya yang lebih besar dan putarannya lebih tinggi serta membuat penampung stainlees steel yang berdiameter lebih besar dari alat sebelumnya agar dapat menampung lebih banyak ayam dan manghasilkan kebersihan yang maksimal sehingga dapat menghemat waktu.

2. Dapat mengganti pemanas heater dengan pemanas yang menggunakanbahan bakar gas untuk memanaskan airnya sehingga lebih hemat dalam penggunaan energi listrik. masalah utamanya adalah daya heater yang terpakai masih sengat besar yaitu 4000 watt.

3. Dapat menggunakan air dengan maksimal agar air yang digunakan tidak terbuang percuma karena air juga merupakan energi alam yang perlu kita hemat penggunaanya. cara nya, ayam hanya perlu dimasukkan pada air panas tidak diseprotkan dan jika pencelupan

ayam mencapai 10x air akan otomatis terbuang dan terisi lagi secara otomatis.

DAFTAR PUSTAKA

Lambaihang Ferdy, Muslim Hafiz dan Kurniawan Muhammad Hendry. 2013. Perancangan Sistem kontrol Otomatis Perontok bulu ayam. Tugas Akhir. Politeknik Negeri Banjarmasin. Banjarmasin

Saputra David. 2012. Modifikasi Perontok bulu ayam Otomatis Menggunakan Microcontroller MSC51. Tugas Akhir. Universitas Dehasen (UNIVED) Bengkulu. Bengkulu

Unggul Juwana Mokhamad. 2006. Sistem Kontrol Proses dan PLC. www.kelas-mikrokontrol.com. 02 April 2013

Ujang Sonjaya. Rancang Bangun Sistem Kontrol Konvayer Penghitung Barang Menggunakan Plc. 02 April 20013

Omron. 2008. Programming Manual CPM1/CPM1A/CPM2A/CPM2C/SRM1(-V2). 23 Maret 2014