APLIKASI PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER (PLC) DALAM PROSES PENGATURAN SISTEM KERJA MESIN PEMBUAT PELET IKAN OTOMATIS

PROPOSAL TUGAS AKHIRDiajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Menyelesaikan PendidikanPada Program Studi Diploma III Teknik Elektro Fakultas TeknikUniversitas Diponegoro Semarang

Oleh :TIAR KUSUMA DEWI21060110060051

PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK ELEKTROFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS DIPONEGOROSEMARANG2013

PROPOSAL TUGAS AKHIR

APLIKASI PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER (PLC) DALAM PROSES PENGATURAN SISTEM KERJA MESIN PEMBUAT PELET IKAN OTOMATIS

Diajukan Oleh :TIAR KUSUMA DEWI21060110060051

Telah Disetujui dan Diterima Dengan Baik Oleh :

Dosen Pembimbing,

Priyo Sasmoko,ST.M.Eng Tanggal, NIP. 197009161998021001Mengetahui,

Ketua Jurusan Teknik Elektro Universitas Diponegoro

Yuniarto, ST, MT.Tanggal, NIP. 197106151998021001

Abstrak

PLC atau lebih dikenal dengan 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 logika, timing, counting dan arithmatik untuk mengontrol berbagai jenis mesin atau proses melalui modul input / output analog atau digital. PLC akan menjalankan modul peraga sesuai dengan kode mnemonic yang dimasukkan kedalam PLC melalui Programming Console maupun komputer dengan program CX-Programmer. Namun, disini akan dibahas PLC dengan menggunakan CX-Programmer. PLC yang dipakai adalah . PLC ini bekerja dengan cara mengamati masukan (melalui sensor-sensor terkait), kemudian melakukan proses dan melakukan tindakan sesuai yang dibutuhkan, yaitu menghidupkan atau mematikan keluarannya (logic 0 atau 1). Pengguna membuat program yang kemudian akan dijalankan oleh PLC yang bersangkutan, sehingga alat Mesin Pembuat Pelet Ikan Otomatis akan bekerja sesuai yang diinginkan.

Kata kunci : PLC .., CX-PROGRAMER

PROPOSAL TUGAS AKHIR

I.JUDULJudul tugas akhir yang diajukan adalah :APLIKASI PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER (PLC) DALAM PROSES PENGATURAN SISTEM KERJA MESIN PEMBUAT PELET IKAN OTOMATIS

II.BIDANG KEAHLIANPLC dan Sistem Pengaturan

III.LATAR BELAKANGJawa Tengah merupakan salah satu penghasil ikan di negara Indonesia, hampir sebagian besar penduduk yang bertempat tinggal di daerah pegunungan memanfaatkan kondisi alam untuk menanam kopi. Kebutuhan kopi tiap tahun semakin meningkat seiring dengan makin bertambahnya jumlah penduduk, dengan demikian harus mendapat perhatian yang serius dari berbagai pihak, termasuk mahasiswa.Hampir sebagian besar wilayah di-Indonesia menggalakkan penanaman lahan kosong dengan tanaman yang berproduktivitas tinggi, namun hal tersebut tidak mampu meningkatkan kesejahteraan masyarakat kecil terutama para petani kopi, terlebih lagi ditambah dengan masih rendahnya harga jual kopi di kalangan petani.Seiring dengan teknologi yang semakin canggih dan cepat, manusia dituntut untuk lebih mengolah otak untuk dapat menciptakan suatu inovasi baru dan menyesuaikan dengan perkembangan zaman. Manusia tersebut harus dapat menciptakan sesuatu yang lebih variatif serta mengembangkan peralatan yang canggih dengan teknologi mutakhir. Demikian pula yang melatarbelakangi saya mengambil judul tugas akhir Aplikasi Programmable Logic Contoller (PLC) Omron CPM1A-10CDR dalam Proses Pengaturan Sistem Kerja Mesin Penggiling Biji Kopi Otomatis karena dalam dunia industri kopi saat ini memerlukan sebuah alat yang dapat diandalkan dalam hal kecepatan, otomatisasi, serta hasil produksi yang berkualitas tinggi.

IV. TUJUANTujuan penulisan Tugas Akhir adalah sebagai berikut :1. Untuk memenuhi salah satu syarat menyelesaikan pendidikan pada Program Studi Diploma III Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Diponegoro.2. Menerapkan ilmu pengetahuan dan ketrampilan yang didapat selama mengikuti kuliah di Teknik Elektro Program Diploma Fakultas Teknik Universitas Diponegoro.3. Merealisasikan alat penggiling biji kopi otomatis berbasis PLC.4. Mempermudah penjelasan teori yang diterapkan lewat alat yang diciptakan.5. Membantu mempercepat dan mempermudah para petani kopi dalam memproses produksi pengolahan biji kopi.

V.POKOK PEMBAHASANAgar dalam pembahasan ini lebih terarah, penyusun membatasi permasalahan yang akan dibahas pada laporan tugas akhir ini. Dalam laporan ini penyusun membahas masalah masalah sebagai berikut :1. Alat penggiling biji kopi otomatis digunakan untuk mempercepat proses pengolahan biji kopi menjadi bubuk kopi siap saji, dengan menggunakan PLC OMRON tipe CPM1A-10CDR dengan 10 modul I/O sebagai pengendali start dan stop motor serta solenoid pada mesin pengiling biji kopi otomatis.2. Pemprograman PLC OMRON CPM1A-10CDR dengan mengunakan programming console.

VI.METODE PENULISANDalam perencanaan dan pembuatan alat ini, penulis menggunakan metode sebagai berikut :1. Studi PustakaDalam metode ini, penyusun mencari literatur, artikel, maupun sumber lainnya untuk memperoleh data dan informasi yang berkaitan dengan perancangan alat.2. Rancang BangunMetode ini merupakan tahap perancangan alat.3. Metode BimbinganMetode ini untuk mendapatkan pengarahan dan petunjuk pembuatan Tugas Akhir sehingga pembuatan Tugas Akhir berjalan dengan lancar. 4. Pengujian AlatAlat yang telah selesai dibuat tersebut, kemudian dilakukan pengujian seperlunya agar sesuai dengan perencanaan yang dilakukan sebelumnya.5. Penyusunan LaporanSetelah dilakukan pengujian alat, data-data dan analisa yang diperoleh disusun dalam sebuah laporan.

VII.NAMA PEMBUATNama : Widi WidyaningrumNIM : L0F 009 060

VIII.DOSEN PEMBIMBINGNama : Ir. H. Saiful Manan, MTNIP : 196104221987031001

IX.SISTEMATIKA PENULISANSistematika penulisan Tugas Akhir ini adalah sebagai berikut :HALAMAN JUDULHALAMAN PENGESAHANMOTTO DAN PERSEMBAHANKATA PENGANTARABSTRAKDAFTAR ISIDAFTAR GAMBARDAFTAR TABELBAB IPENDAHULUAN1.1 Latar Belakang Masalah1.2 Tujuan Penulisan1.3 Pokok Bahasan1.4 Metode Penulisan1.5 Sistematika PenulisanBAB IILANDASAN TEORI2.1 PLC (Programmable Logic Controller)2.1.1 Prinsip Kerja PLC2.1.2 Bagian-bagian dari PLC2.1.3 Memori PLC2.1.4 Instruksi Dasar PLC2.1.5 CPM1A2.1.5.1 CPM1A 10 CDR2.1.5.2 Berbagai Macam Fungsi pada CPM1A2.1.5.3 Relay Output CPM1A2.1.5.4 Hal-hal Umum Tentang CPM1A2.1.6 Peralatan Hubungan CPM1A (Adapter dan Kabel RS 232C)

2.2 Programming console2.2.1 Bekerja Dengan Proyek PLC2.2.2.1 Struktur Program2.2.2.2 Pembuatan Diagram Tangga2.2.2 Pengetesan Saat Terhubung2.3 Peralatan Pemrograman2.3.1 Miniprogrammer atau Console2.4 Catu Daya2.4.1 Transformator2.4.2 Dioda2.4.2.1 Penyearah Gelombang Penuh2.4.2.2 Penyearah Sistem Jembatan2.4.2.3 LED (Light Emiting Dioda)2.4.3 Kapasitor2.4.3.1 Kapasitor dalam Hubungan Seri2.4.3.2 Kapasitor dalam Hubungan Paralel2.4.4 Resistor2.4.4.1 Kode Warna Resistor2.4.4.2 Resistor dalam Hubungan Seri2.4.4.3 Resistor dalam Hubungan Paralel2.4.5 Peregulasi Tegangan2.4.6 Rangkaian Catu Daya2.5 RelayBAB IIIAPLIKASI PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER (PLC) OMRON CPM1A-10CDR DALAM PROSES PENGATURAN SISTEM KERJA MESIN PENGGILING BIJI KOPI OTOMATIS

3.1 Diagram Blok3.2 Cara Kerja Rangkaian Tiap Blok3.2.1 Catu Daya3.2.2 PLC3.2.3 Relay3.2.4 Solenoid3.2.5 Push Button3.3 Cara Kerja Secara Kesuluruhan3.4 Pembuatan ProgramBAB IV PEMBUATAN BENDA KERJA4.1 Alat dan Bahan yang Dibutuhkan4.1.1 Daftar Alat4.1.2 Daftar Bahan4.2 Pembuatan Bagian Elektronik4.3 Pembuatan Bagian Mekanik4.4 Proses Perakitan4.5 Pemberian Label Fungsi dan Petunjuk4.6 Proses Pembuatan Program4.6.1 Pemrograman dengan Miniprogrammer atau Console4.6.2 Penyusunan Program Ladder4.6.2.1 Pembuatan Simbol4.6.2.2 Membuat Program Ladder4.6.3 Compiling Program4.6.4 Transfer Program ke dan dari PLC4.6.4.1 Download Program ke PLC4.6.4.2 Upload Program dari PLC4.6.5 Memonitor Program Selama Program Dijalankan4.7 Pengisian ProgramBAB VPENGUKURAN DAN ANALISA5.1 Pengukuran5.1.1 Tujuan5.1.2 Alat dan Bahan yang Digunakan5.1.3 Langkah Pengukuran 5.2 Pengukuran Rangkaian5.2.1 Pengukuran Input Output PLC CPM1A-10CDR5.2.2 Pengukuran Pada Rangkaian Catu Daya5.2.3 Pengukuran Rangkaian Phototransistor5.2.4 Pengukuran Solenoid5.3 Data Hasil Pengukuran5.3.1 Hasil Pengukuran Rangkaian Catu Daya5.3.2 Hasil Pengukuran Rangkaian Phototransistor5.3.3 Hasil Pengukuran Solenoid5.4 Analisa Hasil Pengukuran5.4.1 Rangkaian Phototransistor5.4.2 Solenoid5.5 Pengujian5.6 Spesifikasi Benda Kerja5.7 Spesifikasi KomponenBAB VIPENUTUP6.1 Kesimpulan6.2 SaranDAFTAR PUSTAKALAMPIRANX.BLOK DIAGRAMDiagram Blok Mesin Penggiling Biji Kopi Otomatis

Diagram Prinsip Kerja PLC

PROGRAMMERPower SupplyCPUMemoryPeralatan Input LuarMODUL I/OPeralatan Output Luar

XI.PRINSIP KERJAPrinsip kerja keseluruhan alatProses pertama pada sistem otomatis ini adalah memasukkan biji kopi ke dalam corong bak pengering, pada corong bak pengering terdapat rangkaian phototransistor yang bekerja sebagai switch PLC, karena sinar LED yang tertangkap oleh phototransistor terhalang biji kopi. Di dalam bak pengering terdapat heater yang bekerja bersamaan ketika PLC dalam kondisi RUN. Heater ini dikontrol oleh sensor thermocouple. Thermocouple akan menjadi inputan pada alat pengendali suhu, dimana alat ini berfungsi sebagai pengendali suhu dan suhu yang terukur dari thermocouple akan ditampilkan pada pengendali suhu ini. Alat pengendali suhu juga berfungsi untuk mengatur suhu secara manual, sehingga saat suhu belum sesuai maka relay akan terhubung dan heater akan terus menyala. Proses pemanasan kopi ini kurang lebih selama 1,5 jam. Selama proses tersebut, kopi akan terus diaduk dengan menggunakan motor I dan setalah 1,5 jam tekan tombol START maka solenoid akan membuka selama 5 detik. Setelah itu kopi akan masuk ke penggiling yang bekerja beberapa saat setelah solenoid terbuka. Penggiling ini digerakkan oleh motor II. Setelah biji kopi dihaluskan, kopi akan keluar menuju pengayak yang digerakkan oleh motor III yang bekerja bersamaan dengan bekerjanya motor penggiling. Kopi yang halus akan masuk pada bak penampungan dan kopi yang masih kasar atau belum halus akan masuk pada konveyor yang digerakkan oleh motor I bersama-sama dengan pengaduk. Pada proses ini kopi pada konveyor akan dimasukkan kembali ke penggilingan kembali sampai halus. Apabila terjadi kesalahan atau trouble pada mesin dapat menghentikan dengan menekan tombol push button STOP dan dapat mengoperasikannya kembali dengan menekan tombol START tanpa memasukkan biji kopi lagi.

Prinsip Kerja Pada PLCData-data berupa sinyal dari peralatan intput luar (external input device) diterima oleh sebuah PLC dari sistem yang dikontrol. Peralatan input luar tersebut antara lain berupa saklar, tombol, sensor, dan lain-lain. Data-data masukan yang masih berupa sinyal analog 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). Keputusan diambil CPU dan perintah yang diperoleh diberikan melalui modul output D/A (digital to analog output module) sinyal digital itu bila perlu diubah kembali menjadi sinyal anlog untuk menggerakkan peralatan output luar (external output device) dari sistem yang dikontrol seperti antara lain berupa kontaktor, relay, motor DC, solenoid, heater yang nantinya dapat untuk mengoperasikan secara otomatis sistem proses kerja yang dikontrol tersebut.

XII. DAFTAR PUSTAKA

Eko Putra, Agfianto. 2004. PLC : Konsep, Pemprograman dan Aplikasi (Omron CPM1A/CPM2A dan ZEN Programmable Relay). Yogyakarta: GAVAMEDIA.Hasan, Esan. 2000. Rangkaian Dasar Elektronika. Bandung Ganesa: Exact.Malvino, Albert Paul. 1994. Prinsip-Prinsip Elektronika. Jakarta: Erlangga.Pancamanunggal. Buku Panduan Training PLC OMRON Tingkat Dasar. Jakarta : Pancamanunggal.Winarno, Wing Wahyu. 1995. Mengenal Komputer. Yogyakata: STIE YKPN.Sugiri, Amd, S.pd. Elektronika Dasar dan Peripheral Komputer. Yogyakarta: ANDI.