prototipe sistem pengolahan dan pengisian minuman … · telah dipertahankan di depan tim penguji...
TRANSCRIPT
TUGAS AKHIR
PROTOTIPE SISTEM PENGOLAHAN DAN
PENGISIAN MINUMAN KEMASAN BERBASIS PLC
Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat
Memperolah gelar sarjana Teknik pada
Program Studi Teknik Elektro
Jurusan Teknik Elektro
Falkultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma
Disusun oleh:
CLAUDIUS SINA LANGODAY
NIM: 145114048
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FALKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2018
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
FINAL PROJECT
PROTOTYPE SYSTEM OF PROCESSING AND
BOTTLED DRINK FILLING BASED ON PLC
In a partial fulfillment of the requirements
For the degree of Sarjana Teknik
Depertment of Electrical Engineering
Falcilty of Science and Technology, Sanata Dharma University
Arranged by:
CLAUDIUS SINA LANGODAY
NIM: 145114048
DEPERTMENT OF ELECTRICAL ENGINEERING
FALCILTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
SANATA DHARMA UNIVERSITY
YOGYAKARTA
2018
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
LEMBAR PERSETUJLTAN TUGAS AKHIR
PROTOTIPE SISTEM PENGOLAHAN DAN PENGISIANMINUMAN KEMASAN BERBASIS PLC
/11^L.\-lttrll-
CLAUDIUS SIhIA LANGODAY
Pembimbing I:
Ir. Theresia Prima Ari Setivanifl, Note*bun totB
Tanggal: ..Y.. i..
111
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
LEMBAR. PENGESATAN
I-UGAS AKHIR
PROTOTIPE PENGOLAHAN DAN PENGISIAN MINUMANKEMASAN BERBASIS PLC
Disusun oleh:
CLAUDIUS SINA LANGODAY
NIM:145114048
Telah dipertahankan di depan tim penguji
Pada tanggal i0 September 2018
Dan dinyatai memenu-hi syarat
Susunan Tim Penguji:
Nama Lengkap
Ketua : Sjoko Untor* Suwarno, S.Si", h,f.T.
Sekretaris : r. ih. Prima Ari Setiyani" nf"T
Angg*ta : Petrus Setyo Prahorvc, S.T,"h4.T.
Yogyakana, 13 Naru/lefzomFakultas Sai*s dan Teknologi
Universitas Sanata Dharrna
iv
f€ ffi*ff
Mungkasi, S.Si, M.Math.Sc., Ph.D
-e4/--
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa tugas akhir ini tidak memuat karya
atau bagian karya orang lain. kecuali yang telah disebutkan dalam kutipan dan daftar
pustaka sebagaimana layaknya karya ilmiah.
Yogyakarta, 21 Oktober 2018
Sina Langoday
(r-
v
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
vi
HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDUP
SKRIPSI INI SAYA
PERSEMBAHAKAN UNTUK
KEDUA ORANG TUA, SAUDARA
DAN KAKEK TERCINTA
PROSES TIDAK PERNAH
BERKHIANAT -UNKNOWN
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAHLINTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
Yang bertanda tangan dibawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma:
Nama
Nomor Mahasiswa
: Claudius Sina Langoday
:145114048
Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada perpustakaan Universitas
Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul:
PROTOTIPE SISTEM PENGOLAHAN DAN PENGISIANMINUMAN KEMASAN BERBASIS PLC
Beseda perangkat yang diperlukan (bila ada). Dengan demikian saya memberikan
kepada perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan. mengalihkan
dalam bentuk media lain. mengelolanya dalam bentuk pangkalan data,
mendistribusikan secara terbatas dan mempublikasikannya di internet atau media lain
untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta ijin dari saya maupun memberikan
royalty kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis.
Demikian pernyataan ini yang saya buat dengan sebenarnya.
Yogyakafia, 21 Oktober 2018
Claudius Sina Langoday
v11
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
viii
INTISARI
Minuman merupakan kebutuhan bagi manusia, sering waktu berjalan minuman dalam
kemasan mulai banyak diproduksi dikalangan industry besar dan menengah. Proses produksi
membutuhkan ketelitian untuk komposisi cairan dan keakuratan dalam pengolahan.Maka dibuat
prototipe pengolahan dan pengisian dengan kontrol PLC dan dengan HMI sebagai interface
untuk memudahkan operator.
Prototipe sistem pengolahan dan pengisian minuman kemasan menggunakan PLC
Omron CPM2A sebagai pusat proses dan menggunakan HMI sebagai interface untuk
mempermudah operator untuk mengatur dan melihat kondisi sistem secara real-time. Terdapat
3 jenis pilihan bahan yang dapat diolah, dalam proses pengolah cairan bahan akan disalurkan ke
tangki utama untuk diolah dengan cara dipanaskan dan diaduk dengan mixer. Saat proses
pengolahan selesai hasil pengolahan akan diisi kedalam botol.
Hasil pengujian pada prototipe pada bagian pengolahan sesuai dengan perancangan.
terdapat 3 pilihan produk minuman yaitu coffemilk, Milktea dan coffetea. Pada proses
pengolahan ketiga pilihan dapat beroprasi dengan baik. Pada proses pengisian beroprasi dengan
baik. Pada Pengisian terdapat 2 pilihan yaitu 200 ml dan 250 ml. namun untuk ketepatan volume
pengisian mengalami error 7-8%.
Kata kunci: PLC, HMI, Pengolahan, minuman kemasan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
ix
ABSTRAC
Drink is a necessity for human beings, often time bottle-drinks produced many among
the large and medium-sized industry. The production process requires precision to the
composition of the fluid and accuracy in processing. Then created a prototype processing and
filling control with PLC and HMI as an interface to facilitate the operator.
A prototype system of processing and packaging bottle-drinks filling using the PLC
Omron CPM2A as central to the process and use the HMI as the interface to ease operator to set
and view the condition of the system in real-time. There are 3 types of choice of materials that
can be processed, in the process of processing liquid material will be transmitted to the main
tank to be processed by means of heated and stirred with a mixer. When finished processing the
results of processing will be filled into bottles.
The results of tests on the prototype in part the processing in accordance with the design.
There are 3 options and third option can be operations properly. On the various processing for
charging 200 ml achieve success of 92% and on the charging 250 ml 93% achieved success
Keywords: PLC, HMI, processing, beverage packaging
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
x
KATA PENGANTAR
Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala berkat dan karunia yang telah
diberikan selama ini sehingga dapat menyelesaikan penelitian tugas akhir dengan judul
“PROTOTIPE SISTEM PENGOLAHAN DAN PENGISIAN MINUMAN KEMASAN
BERBASIS PLC” dengan lancar. Dalam pengerjaan tugas akhir ini penulis diberi dukungan
moril dan materi dari banyak pihak hingga tugas akhir ini selesai. Oleh karena hal tersebut,
penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih kepada:
1. Kedua orang tua Tercinta yang selalu memberikan sokongan moral dan materi.
2. Ibu Ir. Theresia Prima Ari Setiyani, M.T., selaku Dosen Pembimbing yang membimbing
dengan penuh kesabaran, meluangkan waktu, memberikan ide, kritik dan saran dalam
masa pengerjaan tugas akhir ini.
3. Bapak Petrus Setyo Prabowo, S.T., M.T., selaku Ketua Program Studi Teknik Elektro
Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
4. Bapak Djoko Untoro Suwarno S.Si. M.T., selaku Dosen pembimbing akademik yang
selalu memberikan saran dan perhatiannya.
5. Seluruh dosen dan laboran Teknik Elektro yang dengan sabar mendidik serta memberi
wawasan lebih.
6. Sahabat-sahabat LAB. TA yang selalu menemani pagi, siang, sore dan malam
7. Teknik Elektro angkatan 2014 yang telah menjadi bagian dalam proses perkuliahan dan
hidup.
8. Eugenia Sekar Aruna Larasati yang telah selalu mengingatkan dan memberikan bantuan
moral.
9. Kepada anak-anak JonesSquad yang menemani disaat senang.
Dengan segala hormat dan rendah hati, penulis menyadari penulisan tugas akhir ini jauh
dari kata sempurna. Oleh karena hal tersebut, maka kritik dan saran yang berkaitan dan
membangun sangat diharapkan agar tugas akhir ini dapat dikembangkan. Semoga tugas akhir
ini dapat berguna bagi pembaca, masyarakat dan bagi yang membutuhkan. Terima kasih.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Yogyakarta. 21 Oktober 2018
xl
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xii
DAFTAR ISI
JUDUL BAHASA INDONESIA ................................................................................................. i
JUDUL BAHASA INGGRIS ..................................................................................................... ii
LEMBAR PERSETUJUAN TUGAS AKHIR .......................................................................... iii
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ...................................................................................... v
HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDUP ........................................................... vi
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI ................................................... vii
INTISARI ................................................................................................................................ viii
ABSTRAC .................................................................................................................................. ix
KATA PENGANTAR ................................................................................................................. x
DAFTAR ISI ............................................................................................................................ xii
DAFTAR GAMBAR ................................................................................................................. xv
DAFTAR TABEL ................................................................................................................. xviii
PENDAHULUAN ....................................................................................................................... 1
1.1 Latar Belakang .............................................................................................................. 1
1.2 Tujuan dan manfaat ...................................................................................................... 2
1.1.1. Tujuan dari penelitian ini ialah: ............................................................................. 2
1.1.2. Manfaat dari Penelitian ini ialah:........................................................................... 2
1.3 Batasan Masalah ........................................................................................................... 2
1.4 Metodologi Penelitian ................................................................................................... 3
BAB II ......................................................................................................................................... 5
DASAR TEORI ........................................................................................................................... 5
2.1. Teori Pengolahan Minuman[10] ..................................................................................... 5
2.2. Programmable Logic Controllers ( Omron CMP-2A) [5] .............................................. 5
2.2.1 Komunikasi Serial RS232[5] .................................................................................. 6
2.2.2 Diagram Ladder[4] .................................................................................................. 7
2.2.3 Instruksi pada Programmable Logic Controller[4] ................................................. 8
2.2.4 Operasi Pembacaan (Scanning operation)[4] ....................................................... 12
2.2.5 Jenis- Jenis PLC OMRON CPM-2A[9] ................................................................ 13
2.3. Human Machine Interface (HMI)[11] ........................................................................... 13
2.3.1. HMI Omron NB7W-TW00B .............................................................................. 13
2.4. Limit Switch[15] ......................................................................................................... 15
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xiii
2.5. Relay[14] ....................................................................................................................... 15
2.6. Motor DC .................................................................................................................... 16
2.6.1. Prinsip kerja Motor DC[8] .................................................................................... 16
2.7. Pompa Peristaltik[16] .................................................................................................... 17
2.8. Valve Electric (Solenoid Valve)[17].............................................................................. 18
2.8.1 Prinsip kerja ......................................................................................................... 18
2.9. Heater ......................................................................................................................... 18
2.10 Level switch [18] ........................................................................................................... 19
BAB III ...................................................................................................................................... 20
PERANCANGAN PENELITIAN ............................................................................................. 20
3.1 Blok Diagram .............................................................................................................. 21
3.2 Perancangan Produk ................................................................................................... 23
3.3 Perancangan Programmable Logic Controller (PLC) ................................................. 23
3.4 Perancangan Prototipe ................................................................................................ 24
3.4.1 Perancangan tangki susu, teh dan kopi. ............................................................... 24
3.4.2 Perancangan Tangki Utama ................................................................................. 25
3.4.3 Perancangan konveyor ......................................................................................... 25
3.5 Perancangan Tampilan Human Machine Interface (HMI) ......................................... 26
3.6 Perancangan Flowchart .............................................................................................. 29
3.6.1 Perancangan Flowchart Utama ........................................................................... 29
3.6.2 Perancangan Flowchart Pencampuran ................................................................ 29
3.6.3 Perancangan Flowchart Pengolahan ................................................................... 30
3.6.4 Perancangan Flowchart Pengisian ...................................................................... 31
3.7 Perancangan Heater .................................................................................................... 33
3.8 Perancangan Botol ...................................................................................................... 34
BAB IV ...................................................................................................................................... 35
Hasil dan Analisis ...................................................................................................................... 35
4.1 Perubahan Perancangan .............................................................................................. 35
4.1.1 Tangki Bahan. ...................................................................................................... 35
4.1.2 Sensor Level switch ............................................................................................. 35
4.1.3 Konveyor ............................................................................................................. 36
4.1.4 Perubahan Perancangan Tampilan HMI .............................................................. 37
4.1.5 Perubahan Timer Pompa ...................................................................................... 38
4.1.6 Perubahan Timer Heater dan Mixer .................................................................... 38
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xiv
4.2 Implementasi Hardware Prototipe Pengolahan dan Pengisian MINUMAN Kemasan
berbasis PLC .......................................................................................................................... 38
4.3 Hasil pengamatan Sistem ............................................................................................ 42
4.3.1 Data proses Pengolahan Coffemilk Dingin ......................................................... 43
4.3.2 Data proses Pengolahan Coffemilk Hangat ......................................................... 46
4.3.3 Data proses Pengolahan MilkTea Dingin ............................................................ 50
4.3.4 Data proses Pengolahan MilkTea Hangat ........................................................... 53
4.3.5 Data proses Pengolahan CoffeTea Dingin........................................................... 56
4.3.6 Data proses Pengolahan CoffeTea Hangat .......................................................... 59
4.3.7 Data Proses Pengisian pada Volume 200 ml ....................................................... 62
4.3.8 Data Proses Pengisian pada Volume 250 ml ....................................................... 66
4.3.9. Hasil pengamatan sub sistem ............................................................................... 70
4.4 Hasil Pengamatan Volume Produk botol ......................................................................... 70
4.5 Implementasi Software .................................................................................................... 72
4.5.1 Tombol Start, Stop, Emergency, Start dan Reset ................................................ 72
4.5.2 Timer Valve ......................................................................................................... 74
4.5.3 Timer Heater dan Mixer ...................................................................................... 77
4.5.4 Timer Pompa ....................................................................................................... 78
BAB V ....................................................................................................................................... 80
KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................................................. 80
5.1 Kesimpulan ................................................................................................................. 80
5.2 Saran ........................................................................................................................... 80
Daftar Pustaka ........................................................................................................................... 81
Lampiran ................................................................................................................................... 83
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Perancangan Blok Diagram .................................................................................... 3
Gambar 2. 1 PLC Omron CPM-2A ............................................................................................. 6
Gambar 2. 2 Konektor tipe-d dengan 25 pin ............................................................................... 7
Gambar 2. 3 Simbol NO .............................................................................................................. 8
Gambar 2. 4 Simbol NC .............................................................................................................. 8
Gambar 2. 5 Diagram Ladder Instruksi LD dan LDNOT ........................................................... 9
Gambar 2. 6 Diagram Ladder Instruksi AND dan ANDNOT ..................................................... 9
Gambar 2. 7 Diagram Ladder Instruksi OR atau ORNOT ........................................................ 10
Gambar 2. 8 Diagram Ladder Gabungan Instuksi OR atau ORNOT ........................................ 10
Gambar 2. 9 Diagram Ladder Timer ......................................................................................... 10
Gambar 2. 10 Diagram Ladder Instruksi Counter ..................................................................... 11
Gambar 2. 11 Diagram Ladder Instruksi OUT .......................................................................... 11
Gambar 2. 12 Diagram Ladder Instruksi MOV ......................................................................... 11
Gambar 2. 13 Diagaram Ladder Instruksi END ........................................................................ 12
Gambar 2. 14 Proses Pembacaan ............................................................................................... 12
Gambar 2. 15 Tampilan Belakang HMI (I/O) ........................................................................... 14
Gambar 2. 16 Simbol dan Bentuk Limit Switch ....................................................................... 15
Gambar 2. 17 Relay ................................................................................................................... 16
Gambar 2. 18 Prinsip kerja Motor DC ...................................................................................... 17
Gambar 2. 19 Prinsip Kerja Pompa Peristaltik .......................................................................... 17
Gambar 2. 20 Valve Electric ..................................................................................................... 18
Gambar 2. 21 Prinsip Resistive Heating[20] ............................................................................... 19
Gambar 2. 22 Level switch ........................................................................................................ 19
Gambar 3. 1 Ilustrasi prototipe………………………………………………………………..20
Gambar 3. 2 Blok Diagram ....................................................................................................... 21
Gambar 3. 3 Desain Tangki Tampak Depan ............................................................................. 24
Gambar 3. 4 Desain Tangki Tampak Atas ................................................................................ 24
Gambar 3. 5 Desain Tangki Utama ........................................................................................... 25
Gambar 3. 6 Rencana Konveyor ............................................................................................... 26
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xvi
Gambar 3. 7 Tampilan Human Mechanical Interface Layer 1 ................................................. 26
Gambar 3. 8 Tampilan Human Mechanical Interface layer 2 ................................................... 27
Gambar 3. 9 Tampilan Mechanical Interface Layer 3 ............................................................... 27
Gambar 3. 10 Tampilan Human Mechanical Interface Layer 4 ................................................ 28
Gambar 3. 11Tampilan Human Mechanical Interface Layer 5 ................................................. 28
Gambar 3. 12 Flowchart sistem secara umum ........................................................................... 29
Gambar 3. 13 Flowchart pencampuran ..................................................................................... 30
Gambar 3. 14 Flowchart pengolahan ........................................................................................ 31
Gambar 3. 15 Flowchart pengisian ............................................................................................ 32
Gambar 3. 16 Contoh Botol ....................................................................................................... 34
Gambar 4. 1 tangki dengan bahan akrilk……………………………………………………...35
Gambar 4. 2 tangki dengan ember plastik ................................................................................. 35
Gambar 4. 3 level switch awal perancangan ............................................................................. 39
Gambar 4. 4 level switch implementasi .................................................................................... 39
Gambar 4. 5. Konveyor ............................................................................................................ 39
Gambar 4.6 layer home HMI .................................................................................................... 40
Gambar 4.7 Implementasi prototipe Pengolahan ..................................................................... 42
Gambar 4.8 Implementasi prototipe Pengisian ........................................................................ 42
Gambar 4.9 Sensor Level switch Tangki Utama....................................................................... 42
Gambar 4.10 Sensor Level switch Tangki Bahan ..................................................................... 42
Gambar 4.11 Tangki utama saat dibuka .................................................................................. 43
Gambar 4.12 Tangki utama saat tertutup ................................................................................. 43
Gambar 4.13 Plant konektor .................................................................................................... 44
Gambar 4.14 Konveyor dari Samping ..................................................................................... 44
Gambar 4.15 Sensor Photodiode Pada Konveyor ................................................................... 45
Gambar 4.16 tampilan tombol start pada HMI pengolahan dan pengisian .............................. 78
Gambar 4.17 program Ladder pada proses pengolahan ........................................................... 78
Gambar 4.18 prograam ladder pada proses pengisian .............................................................. 78
Gambar 4.19 tampilan tombol stop pada HMI pengolahan dan pengisian .............................. 78
Gambar 4.20 Program Ladder stop Pada PLC ........................................................................ 78
Gambar 4.21 Diagram Ladder Counter ................................................................................... 78
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xvii
Gambar 4.22 tampila HMI Monitor pengisian ........................................................................ 80
Gambar 4.23 timer pada pilihan coffetea ................................................................................ 81
Gambar 4.24 ladder timer pilihan coffeMilk ........................................................................... 81
Gambar 4.25 ladder timer pilihan Milktea .............................................................................. 81
Gambar 4.26 Ladder Latching Pada pilihan menu .................................................................. 82
Gambar 4.27 Tampilan HMI Indikator valve .......................................................................... 82
Gambar 4.28 Diagram Ladder pilihaan Hangat....................................................................... 83
Gambar 4.29 Diagram Ladder pilihaan dingin ........................................................................ 83
Gambar 4.30 Diagram Ladder timer volume.......................................................................... 84
Gambar 4.31 Tampilan Indikator pompa ................................................................................ 84
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xviii
DAFTAR TABEL
Tabel 2. 1 Konfigurasi pin Konektor tipe-D yang harus digunakan ........................................... 7
Tabel 2. 2 Jenis-Jenis Omron CPM2A ...................................................................................... 13
Tabel 2. 3 Daftar PLC yang Support NB-TW00B .................................................................... 14
Tabel 3. 1 Fungsi I/O………………………………………………………………………….22
Tabel 3. 2 Komposisi Bahan Produk ......................................................................................... 23
Tabel 3. 3 Alamat Input Pada PLC ............................................................................................ 23
Tabel 3. 4 Alamat Output PLC .................................................................................................. 23
Tabel 3. 5 Data waktu kenaikan suhu hingga 35c ..................................................................... 33
Tabel 3. 6 Data waktu kenaikan suhu hingga 40c ..................................................................... 33
Tabel 3. 7 Perancangan Waktu Heater ...................................................................................... 33
Tabel 4. 1 Data hasil pengamatan piranti di plant dengan pilihan CoffeMilk dingin ............. 43
Tabel 4. 2 Tampilan HMI pada Piliham CoffeMilk Dingin ...................................................... 43
Tabel 4. 3 Data hasil pengamatan Piranti di plant dengan Pilihan CoffeMilk Hangat ............. 46
Tabel 4. 4 Tampilan HMI pada Piliham CoffeMilk Hangat...................................................... 47
Tabel 4. 5 Data Hasil Pengamatan Piranti Di plant Pilihan MilkTea Dingin ........................... 50
Tabel 4. 6 Tampilan HMI pada Pilihan MilkTea Dingin .......................................................... 50
Tabel 4. 7 Data Hasil Pengamatan Piranti Di plant Pilihan MilkTeh hangat ............................ 53
Tabel 4. 8 Tampilan HMI pada piliham MilkTea Hangat ......................................................... 53
Tabel 4. 9 Data Hasil Pengamatan Piranti Di plant Pilihan Coffetea Dingin ........................... 56
Tabel 4. 10 tampilan HMI pada piliham CoffeTea dingin ........................................................ 56
Tabel 4. 11 Data Hasil Pengamatan Piranti Di plant Pilihan Coffetea Hangat ......................... 60
Tabel 4. 12 tampilan HMI pada piliham CoffeTea dingin ........................................................ 60
Tabel 4. 13 data hasil pengamatan piranti pengisian botol 200ml di plant ............................... 63
Tabel 4. 14 Tampilan HMI pada Proses pengisian 200ml ........................................................ 64
Tabel 4. 15 data hasil pengamatan piranti pengisian botol 250ml di plant ............................... 66
Tabel 4. 16 tampilan HMI pada pengisian botol 250 ml .......................................................... 68
Tabel 4. 17 Hasil pengukuran tegangan Sistem ........................................................................ 70
Tabel 4. 18 hasil pengukuran volume botol 200ml ................................................................... 71
Tabel 4. 19 hasil pengukuran volume botol 250ml ................................................................... 71
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
minuman kemasan merupakan minuman yang disimpan pada wadah tertutup agar
dapat dijual lebih lama dan lebih efisien. Pada saat ini industri minuman kemasan mengalami
pertumbuhan yang cukup baik mencapai 6-7 persen pada tahun 2016[1], sehingga membuat
industri minuman kemasan ini menjadi salah satu sektor yang menguntungkan. Dengan
pertumbuhan yang cukup baik tersebut, membuat para pelaku industri minuman kemasan
bersaing dalam segi produksi.
Dalam sistem pengisisan minuman kemasan terdapat beberapa tahap yaitu proses
pencampuran bahan, proses pengolahan, proses pengisian dan hasil pengolahan ke dalam botol.
Proses pencampuran dalam sistem pengisian minuman kemasan sangat penting karena proses
pencampuran mempengaruhi rasa dari minuman kemasan, apabila campuran bahan-bahan tidak
sesuai aturan atau resep maka rasa akan berbeda dari yang diharapkan. Proses pengolahan
merupakan proses pengadukan bahan campuran dan pemanasan. Proses pengisian merupakan
proses setelah air kemasan sudah melewati tahap pengolahan kemudian dikemas ke dalam
wadah sesuai ukuran volume.
Berdasarkan latar belakang tersebut penulis ingin membuat sebuah sistem yang dapat
membantu proses pembuatan minuman kemasan agar lebih cepat dan efesien dengan
menggunakan PLC Omron sebagai kontrol dan HMI sebagai interface antara operator. Dengan
mesin produksi dengan adanya sistem pengontrol tersebut akan membuat minuman lebih
bersih/higienis karena cairan dicampur dan diproses tanpa sentuhan dari manusia secara
langsung.
Sebelumnya sudah pernah dilakukan penelitian serupa yaitu “Pembuatan Alat
Pencampur minuman Berbasis PLC” [2]. Pada sistem yang dibuat ini proses pencampuran yang
dilakuakan tidak terdapat tahap pengolahan namun campuran bahan langsung diisi ke dalam
wadah secara bergantian serta tidak menggunkan interface seperti HMI. Selain penelitian
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
2
“Pembuatan Alat Pencampur minuman Berbasis PLC” [2] ada juga penelitian “Otomatisasi
sistem pencampuran cairan dan Pengisian kemasan berbasis mikrokontroler Atmelat 89S52”[3].
Sistem ini menggunakan suara sebagai input untuk mikrokontroler untuk menentukan jenis
minuman yang akan dicampur namun hanya pada suara-suara yang sudah ada di database serta
tidak menggunakan mixer untuk mencampur cairan dan heater sebagai pemanas.
Penulis mengembangkan penelitian sebelumnya dengan membuat sistem pencampur
yang menggunkan PLC Omron CPM2A sebgai pusat control. Penggunaan PLC dilatarbelakangi
karena PLC lebih sering digunakan di industri. Pada sistem pencampuran menggunakan mixer
sebagai pengaduk yang diatur dengan timer serta menggunakan heater sebagai pemanas yang
on pada durasi tertentu sesuai dengan pilihan yang dipilih pada HMI. Konveyor bertugas untuk
menggerakan botol kosong ke posisi pengisian dan menggerakannya pada posisi selanjutnya
Pada sistem yang akan dibuat penulis terdapat tiga jenis pilihan pencapuran yaitu teh, kopi dan
susu serta memiliki dua jenis volume botol yang akan disesuaikan dengan operator sehingga
membuat sistem ini tidak hanya bekerja pada satu jenis pencampuran namun beberapa jenis.
1.2 Tujuan dan manfaat
1.1.1. Tujuan dari penelitian ini ialah: 1. Membuat prototipe sistem pengolahan dan pengisian minuman kemasan
dengan kemampuan mengolah 3 jenis minuman dan 2 jenis volume pengisian.
2. Membuat HMI sebagai interface antara operator dengan sistem.
1.1.2. Manfaat dari Penelitian ini ialah: Mempermudah pekerjaan manusia dalam proses pengelolahan hingga pengisian
minuman kemasan.
1.3 Batasan Masalah Adapun beberapa batasan masalah dari penelitian ini guna menghindari
pelebaran masalah yang tidak sesuai dengan rancangan, antara lain;
1. Menggunakan PLC Omron CPM-2A sebagai sistem kontrol.
2. Menggunakan HMI sebagai interface.
3. Menggunkan motor DC sebagai penggerak baling-baling pengaduk.
4. Terdapat 3 jenis pilihan campuran untuk diolah yaitu teh dengan kopi, kopi
dengan susu dan susu dengan teh.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
3
5. Memiliki 2 jenis volume pengisian yaitu pada 200ml dan 250ml.
6. Mengunakan valve electric untuk mengisi cairan dari tangki teh, tangki kopi dan
tangki susu ke tangki utama.
7. Pompa DC sebagai alat untuk mengisi ke dalam botol.
8. Menggunakan konveyor untuk menggerakan botol menuju tempat pengisian.
9. Menggunakan heater untuk memanaskan, heater bekerja dengan sistem timer.
10. Mengunakan water level sebagai indikator apabila tangki sudah penuh
ataupun tangki pada kondisi minimum.
11. Menggunakan photodiode untuk menghitung jumlah botol yang telah diisi
dan sebagai acuan untuk menghentikan konveyor.
1.4 Metodologi Penelitian Berdasarkan tujuan yang ingin dicapai maka metode-metode yang digunakan
yaitu:
1. Studi literatur yaitu, mengumpulkan bahan-bahan yang terkarit tentang PLC
serta jurnal yang terkait dengan sistem pengolahan minuman.
2. Perancangan, melakukan perancangan terhadap desain prototipe menggunakan
sketchup desain.
3. Pembuatan program ladder pada PLC dengan CX-Programmer dan HMI sesuai
perancangan, seperti gambar berikut:
HMI
Level switch
PL
C MOTOR
(konveyor) Photodiode MOTOR
(Mixer)
Heater
POMPA DC
Gambar 1. 1 Perancangan Blok Diagram
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
4
Cairan dituang kedalam tangki utama melalui valve yang menghubungkan tangki
isi dan tangki pemcampur. Didalam tangki utama akan dilakukan proses
pengolahan (dipanaskan dan dicampur). Saat proses pengolahan selesai
campuran akan dipompa menuju botol yang posisinya telah ditentukan. Setelah
proses pengisian botol yang berada pada konveyor akan bergeser dan terjadi
pengulangan proses hingga cairan olahan habis.
4. Uji coba dan pengambilan data. Menguji prototipe yang sudah dibuat untuk
melihat hasil kerjanya. Dengan mengambil data berupa, daya yang diperlukan
prototipe, tegangan valve electric saat on/off, volume cairan yang akan dicampur,
daya heater, daya motor mixer, volume pada botol dan daya motor konveyor saat
on/off. Prototipe dinyatakan berhasil ketika bekerja minimal 85%, Uji coba
dilakukan sebanyak 3 kali.
5. Analisis hasil percobaan. Berdasarkan dari hasil percobaan diperhitungkan
tingkat keberhasilan prototipe berdasarkan data-data yang diambil.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
5
BAB II
DASAR TEORI Bab ini menjelaskan tentang komponen utama yang akan digunakan pada penelitian
“Prototipe Sistem Pengolahan dan Pengisian minuman kemasan”. Komponen-komponen yang
digunakan antara lain: Programmable Logic Controllers (PLC), Human Machine Interface
(HMI), Relay, limit switch.
2.1. Teori Pengolahan Minuman[10] minuman kemasan mulai diproduksi pada tahun 1880an dan semakin berkembang di
tahun 2000an. Di Indonesia minuman kemasan masuk pertama kali dibawa oleh VOC pada
tahun 1920an. Dalam sistem produksi minuman kemasan terdapat beberapa tahap yang
dibutuhkan yaitu, mixing, filling, sealing dan packing. Setiap tahap memiliki fungsi sendiri-
sendiri untuk mencapai kualitas minumanm yang baik.
Tahap mixing merupakan tahap untuk mencampurkan bahan-bahan dasar agar menjadi
satu. Selanjutnya tahap filling, tahap ini merupakan tahap untuk melakukan pengisian hasil
mixing kedalam botol atau wadah. Setelah tahap filling selesai makan botol atau wadah akan
diberikan penutup peroses ini merupakan proses sealing. Setelah minuman kemasan sudah
siap maka minuman kemasan akan melalui tahap packing agar siap di distribusikan.
2.2. Programmable Logic Controllers ( Omron CMP-2A) [5] Programmable Logic Controllers (PLC) merupakan suatu bentuk khusus pengontrolan
berbasis mikroprosesor yang memanfaatkan memori yang dapat diprogram untuk menyiapkan
instruksi-instruksi dan untuk mengimplentasikan fungsi-fungsi seperti logic, sequencing,
timing, counting dan aritmetika guna mengkontrol mesin-mesin dan proses [4]. PLC memiliki
4 komponen utama yaitu:
1. Central Processing Unit (CPU). CPU merupakan pusat kendali dari sistem, CPU sendiri
terbagi atas 3 komponen yaitu:
1.1. Microprocessor, bagian ini merupakan bagian yang sistem matematika dan logika operasi
1.2.Memory, bagian ini merupakan pusat penyimpanan data dan informasi serta mengatur
sistem program perangkat lunak
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
6
1.3.Power supply, bagian ini merupakan komponen converter dari arus AC menjadi arus
DC
2. Programmer/Monitor. Programmer/monitor (PM) merupakan perangkat yang digunakan
untuk berkomunikasi dengan PLC.
3. I/O Modules. Modul masukan memiliki terminal yang terjadi diluar dari proses signaling
yang dihasilkan oleh sensor yang kemudian dimasukan. Terdapat sistem elektronik untuk
menghubungkan I/O dari lokasi-lokasi yang jauh dari PLC.
4. Racks dan chassis. Merupakan tempat untuk PM dan CPU.
Gambar 2. 1 PLC Omron CPM-2A
2.2.1 Komunikasi Serial RS232[5] Komunikasi Serial RS232 merupakan komunikasi serial yang paling lazim digunakan
untuk antarmuka. Sambungan yang digunakan biasanya konektor tipe-D 25-pin atau 9-pin.
Dalam aplikasi tidak semua port digunakan pin-pin yang harus digunakan:
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
7
Tabel 2. 1 Konfigurasi pin Konektor tipe-D yang harus digunakan
PIN Fungsi
Pin 1 Sebagai grounding ke badan perangkat
Pin 2 Data serial yang dikirim (pin data output)
Pin 3 Data serial yang diterima(pin data input)
Pin 4 Permintaan untuk mengirim data
Pin 5 Saluran bebas untuk pengiriman
Pin 6 Data siap dikirim
Pin 7 Pertanahan sinyal, yang berfungsi sebagai jalur kembali bersama untuk
sinyal-sinyal
Gambar 2. 2 Konektor tipe-d dengan 25 pin
Sinyal yang dikirimkan melalui pin-pin 4, 5 dan 6 ditunjukan untuk memastikan bahwa
ujung penerima siap menerima sebuah sinyal, ujung pengiriman siap untuk mengirimkan sinyal
dan data telah siap untuk dikirimkan. Dengan RS232, sebuah bit 1 direpresensikan oleh sebuah
sinyal dengan tegangan antara -5V hingga -25V, biasanya -12V, dan sebuah bit 0 diwakili oleh
sebuah sinyal tegangan antara +5V hingga +25V, biasanya +12V.
2.2.2 Diagram Ladder[4]
Salah satu metode pemograman pada PLC biasanya berdasarkan pada penggunaan
diagram-diagram ladder (tangga). Penulisan sebuah program dengan demikian menjadi sama
dengan menggambar sebuah rangkaian pensaklaran. Pada penggambaran sebuah diagram,
diterapkan konvesi-konvesi ditentukan seperti:
a. Garis-garis vertikal diagram merepresikan rel-rel daya diantara keduanya komponen-
komponen rangkaian tersambung.
b. Tiap-tiap anak tangga mendefinisikan sebuah operasi di dalam proses kontrol.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
8
c. Sebuah diagram dibaca dari kiri ke kanan dan dari atas ke bawah.
d. Tiap-tiap anak tangga harus dimulai dengan sebuah input atau sejumlah input dan
harus berakhir dengan setidaknyaa sebuah output.
e. Perangkat-perangkat listrik ditampilkan dalam kondisi normalnya.
f. Sebuah perangkat tertentu dapat digambarkan pada lebih dari satu anak tangga
g. Input-input dan output-output seluruh nya diidentifikasikan melalui alamat-alamat,
notasi yang digunakan tergantung pada pabrikan PLC
Pada pengambar diagram tangga dikenal simbol-simbol yang hampir sama dengan relay
mekanik, yaitu [6]:
a. Saklar Normally Open (NO), saklar ini menandakan keadaan saklar yang normalnya
pada posisi on/terbuka, dan akan on/terhubung bila relay telah diberi energi
Gambar 2. 3 Simbol NO
b. Saklar Normally Closed (NC), saklar ini menandakan keadaan saklar yang normalnya
pada posisi off/tertutup, jadi jika saklar tersebut diaktifkan akan menjadi off/terbuka.
Gambar 2. 4 Simbol NC
2.2.3 Instruksi pada Programmable Logic Controller[4]
Pada programmable logic controller terdapat intruksi-instruksi dasar yang banyak
digunakan dalam penyusunan diagram ladder. Instruksi-intruksi yang ada akan membentuk
suatu eksekusi diantara lain:
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
9
a. Intruksi LD dan LDNOT
Instruksi LD digunakan untuk memasukan masukan yang dikehendaki sebagai bagian
awal dari ladder. Instruksi LDNOT digunakan untuk menandakan kontak NC (normally
closed). Instruksi LD dan LDNOT dibutuhkan hanya satu kondisi logika saja pada awal
program. Bentuk diagram ladder printah tersebut dapat digambarkan sebagai berikut:
Gambar 2. 5 Diagram Ladder Instruksi LD dan LDNOT
b. Instruksi AND dan ANDNOT
Instruksi AND digunakan untuk memasukan masukan yang diseri dengan masukan yang
sebelumnya. Tentunya instruksi yang diseri harus terpenuhi semuanya untuk
mengeluarkan satu keluaran. Dalam bentuk ladder perintah tersebut digambarkan sebagai
berikut:
Gambar 2. 6 Diagram Ladder Instruksi AND dan ANDNOT
c. Instruksi OR dan ORNOT
Instruksi OR digunakan untuk memasukan masukan yang diparalelkan dengan masukan
yang sebelumnya. Beberapa instruksi memungkinkan terletak pada garis terpisah secara
paralel, maka kondisi pertama merupakan load (LD) dan sisanya berhubungan dengan
instruksi OR atau ORNOT.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
10
Gambar 2. 7 Diagram Ladder Instruksi OR atau ORNOT
Kombinasi antara OR dan AND dapat dilihat pada gambar berikut:
Gambar 2. 8 Diagram Ladder Gabungan Instuksi OR atau ORNOT
d. Instruksi Timer
Intruksi timer merupakan instruksi untuk menunda suatu proses. Fungsi instruksi yang
sering digunakan pada PLC ialah on-delay dan off-delay. Proses penundaan pada timer ini
diatur sesuai dengan sistem yang diingkan. PLC menggunakan teknologi solid-state
sehingga punya kecepatan dan kecermatan dibandingkan relay konvensional.
Gambar 2. 9 Diagram Ladder Timer
e. Instruksi Counter
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
11
Instruksi counter hampir sama dengan instruksi timer. Perbedaannya ialah instruksi timer
akan secara kontinu menghitung naik nilai akumulatifnya pada sebuah rata-rata yang
ditentukan time base, sedangkan pada counter bisa menghitung naik ataupun turun.
Gambar 2. 10 Diagram Ladder Instruksi Counter
f. Instruksi OUT
Instruksi OUT merupak instruksi hasil dari kumpulan-kumpulan instruksi lainya yang
kemudian menjadi keluaran.
Gambar 2. 11 Diagram Ladder Instruksi OUT
g. Instruksi MOV
Instruksi MOV berfungsi untuk memindahkan data channel (16 bit data) dari alamat
memori asal ke alamat memori tujuan atau untuk mengisi suatu alamat memori yang
ditunjuk dengan data bilangan (hexadecimal atau BCD).
Gambar 2. 12 Diagram Ladder Instruksi MOV
h. Instruksi END
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
12
Instruksi ini digunakan untuk menandakan akhir dari suatu program.
Gambar 2. 13 Diagaram Ladder Instruksi END
2.2.4 Operasi Pembacaan (Scanning operation)[4]
Operasi pembacaan merupakan suatu proses dimana PLC akan membaca program yang
telah dibuat. Siklus operasi pembacaan ini terdiri dari 3 bagian yaitu:
a. Pembacaan masukan
b. Pembacaan program
c. Pembacaan keluaran
Total waktu pembacaan program yang lengkap merupakan fungsi dari kecepatan prosesor
dan panjang program yang dibuat. Prosesor berkecepatan tinggi dan ratusan ladder dibaca
dengan lengkap berlangsung kira-kira 1 detik. Selama proses pembacaan masukan, terminal-
terminal masukan akan dibaca dan dimaskukan dalam tabel status masukan yang di isi secara
bertahap menurut urutan pembacaannya:
Pada proses pembacaan program, data yang ada akan dibaca dan dimasukan dalam tabel
status yang kemudian diterjemah pada program user, ketika program dieksikusi, tabel status
keluaran akan di-update secara tetap sesuai dengan perubahan.
Terminal
masukan
masukan
Tabel
Status
keluaran
User
program
Tabel
Status
masukan
Terminal
keluaran
Gambar 2. 14 Proses Pembacaan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
13
2.2.5 Jenis- Jenis PLC OMRON CPM-2A[9]
PLC Omron CPM-2A memiliki 2 jenis model berdasarkan sumber daya listrik yang
digunakan. Omron CPM-2A menggunkan Input 24VDC dan Output 24VDC, selain itu ada
yang dibedakan berdasarkan jumlah port yang digunakan antara lain:
Tabel 2. 2 Jenis-Jenis Omron CPM2A
Jenis Pin Input Pin Output
CPM2A-20CDR 12 8
CPM2A-30CDR 18 12
CPM2A-40CDR 24 16
CPM2A-60CDR 36 24
2.3. Human Machine Interface (HMI)[11]
HMI merupakan sebuah perangkat lunak yang menjadi interface antara manusia dengan
mesin ataupun sebuah sistem kontrol. HMI dapat membuat visualisasi dari sistem kontrol yang
digunakan selain itu juga HMI dapat memberikan informasi-informasi mulai dari waktu, alarm
dan kondisi dari sensor secara realtime. HMI berguna untuk menggantikan fungsi-fungsi dari
push button dan pilot lights. HMI membantu operator untuk mengatur sistem sesuai dengan
kebutuhan.
2.3.1. HMI Omron NB7W-TW00B
HMI ini memiliki luas layar 7inc dan membutuhkan sumber catu daya sebesar 24 Vdc
serta membutuhkan daya sebesar 7 W. Memiliki 2 port input yaitu COM 1 dan COM 2. COM
1 menggunakan RS232 untuk berkomunikasi dengan PLC, COM 2 menggunakan RS-
232C/422A/485 dengan tipe konektor D-Sub 9 Pin.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
14
Gambar 2. 15 Tampilan Belakang HMI (I/O)
HMI Omron NB7-TW00B dapat berkomunikasi dengan dengan beberapa PLC yang
dibuat oleh Omron, Mitsubishi, Panasonic, Siemens, Schneider, Delta, LG, Modbus. Pada Tabel
2.3 disebutkan seri dari PLC yang dapat bekomunikasi dengan HMI Omron NB7-TW00B.
Tabel 2. 3 Daftar PLC yang Support NB-TW00B
Merk PLC Seri Merk PLC Seri
OMRON Omron C Series Host Link Schneider Schneider Modicon Uni-
TelWay
Omron CP/CJ/CS Series Host
Link
Schneider Twido Modbus
RTU
Mitsubisi Mitsubishi Q_QnA (Link Port) Delta Delta DVP
Mitsubishi FX-485ADP/422BD
(Multi-station)
LG (LS) LS Master-K Cnet
Mitsubishi FX0N/1N/2N/3G LS Master-K CPU Direct
Mitsubishi FX1S LS Master-K Modbus RTU
Mitsubishi FX2N-10GM/20GM LS XGT CPU Direct
Mitsubishi FX3U LS XGT Cnet
Mitsubishi Q series (CPU Port) Modbus ASCII
Mitsubishi Q00J (CPU Port) Modbus Modbus RTU
Mitsubishi Q06H Modbus RTU Slave
Panasonic FP series Modbus RTU Extend
Siemens Siemens S7-200
Siemens S7-300/400 (PC
Adapter Direct)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
15
2.4. Limit Switch[15]
Limit Switch merupakan jenis saklar yang dilengkapi dengan katup yang berfungsi
menggantikan tombol. Prinsip kerja Limit Switch seperti saklar Push ON yaitu hanya akan
menghubung pada saat katupnya ditekan pada batas penekanan tertentu yang telah ditentukan
dan akan memutus saat saat katup tidak ditekan. Limit Switch termasuk dalam kategori sensor
mekanis yaitu sensor yang memberikan perubahan elektrik saat terjadi perubahan mekanik pada
sensor tersebut. Penerapan dari Limit Switch adalah sebagai sensor posisi suatu benda (objek)
yang bergerak. Simbol Limit Switch ditunjukan pada gambar 2.14.
Gambar 2. 16 Simbol dan Bentuk Limit Switch
2.5. Relay[14]
Relay adalah saklar (switch) yang dioperasikan secara listrik dan merupakan komponen
electromechanicaI yang terdiri dari 2 bagian utama yakni coil dan kontak saklar/switch. Relay
menggunakan prinsip elektromagnetik untuk menggerakkan kontak saklar sehingga dengan arus
listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi.
Contoh relay dapat dilihat pada gambar 2.17. Relay memiliki beberapa bagian, yaitu:
1. Koil: adalah bagain dari relay yang terdiri dari gulungan / lilitan kawat yang
menghasilkan energi elektromagnetik.
2. Common: adalah kaki relay yang terhubung pada posisi normally close ketika relay
pada kondisi awal.
3. Kontak: bagian dari relay yang terhubung pada input /output. Kontak relay terdapat 2
posisi. Kontak relay normally open (NO) dan normally close (NC).
Kontak Poin (Contact Point) relay terdiri dari 2 jenis yaitu:
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
16
a) Normally Close (NC) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada di
posisi CLOSE (tertutup)
b) Normally Open (NO) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu berada di
posisi OPEN (terbuka)
2.6. Motor DC
Motor Listrik merupakan perangkat yang mengubah energi listrik menjadi energi kinetik.
Motor DC ini juga dapat disebut sebagai Motor Arus Searah. DC Motor memiliki dua terminal
dan memerlukan tegangan arus searah atau DC (Direct Current) untuk dapat menggerakannya.
2.6.1. Prinsip kerja Motor DC[8]
Prinsip kerja dari motor DC menggunakan elektromagnet, ketika kumparan pada stator
motor dialiri oleh arus listrik maka menimbulkan medan magnet. Ketika stator diletakan di
antara kutub utara dan selatan yang kuat maka medan magnet dari konduktor akan berinteraksi
dengan stator yang akan menyebabkan stator berputar.
Gambar 2.17 Rela Gambar 2. 17 Relay
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
17
Gambar 2. 18 Prinsip kerja Motor DC
2.7. Pompa Peristaltik[16]
Pompa peristatik merupakan selalah satu jenis pompa liquid. Pompa in sering digunakan
di dunia medis karena mekanis dari pompa dan liquid yang dibawa tidak bersentuhan sehingga
liquid tetap steril. Cara kerja dari pompa peristaltik yaitu, tabung fleksibel yang dipasang
melingkar di dalam casing pompa sebagai media. Kemudian terdapat baling-baling. Ketika
baling-baling bergerak, maka bagian bawah tabung akan tertekan dan terjepit sehingga menjadi
tertutup, yang menyebabkan cairan tertarik yang kemudian akan dipompa untuk bergerak
malalui tabung.
Gambar 2. 19 Prinsip Kerja Pompa Peristaltik
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
18
(2.1)
2.8. Valve Electric (Solenoid Valve)[17]
Solenoid valve merupakan katup yang dikendalikan dengan arus listrik baik AC maupun
DC melalui kumparan / selenoida. Solenoid valve ini merupakan elemen kontrol yang paling
sering digunakan dalam sistem fluida. Seperti pada sistem pneumetik, sistem hidrolik ataupun
pada sistem kontrol mesin yang membutuhkan elemen kontrol otomatis.
2.8.1 Prinsip kerja
Solenoid valve bekerja coil mendapatkan tegangan arus listrik yang sesuai dengan
tegangan kerja ketika coil mendapatkan tegangan yang sesuai maka sebuah pin tertarik karena
gaya magnet. Saat pin tersebut ditarik naik maka fluida mengalir dan tekanan fluida yang masuk
mengangkat diafragma. Menyebabkan katup utama terbuka dan fluida mengalir keluar untuk
melihat penggunaan solenoid valve pada sistem pneumetik.
Gambar 2. 20 Valve Electric
2.9. Heater
Heater merupakan suatu komponen yang berguna untuk memanaskan air menggunakan
prinsip arus eddy yang menggunakan induksi medan magnet yang dihasilkan dari resistive
heating
2.9.1 Resistive Heating[19]
Resistive heating tejadi ketika arus listrik mengalir melalui matrial yang memiliki
hambatan sehingga menyebabkan panas.perinsip resistive dapat dilihat pada gambar 2.21
Pemanasan yang terjadi dapat di hitung dengan rumus daya yaitu;
𝑃 = 𝐼2. R
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
19
Pada prototipe heater daya yang digunakan 1000W, 5 A dan 220 V. Jadi untuk
menentukan hambatan dari heater yang digunakan ialah;
𝑃 = 𝐼2. 𝑅
1000 = 52. 𝑅
𝑅 =1000
25
𝑅 = 40Ω
Gambar 2. 21 Prinsip Resistive Heating[20]
2.10 Level switch [18]
Level switch merupakan sensor ketinggian, level switch termasuk sensor mekanik karena
menggunakan skalar, penggunaan level switch biasa digunakan untuk mengukur ketinggian
volume cairan pada suatu tangki. Level switch yang biasa digunakan pada tabung berjenis
horizontal. Cara kerja dari level switch ialah memanfaatkan bandul untuk menekan saklar.
Ketika volume air meningkat maka bandul akan naik sesuai ketinggian air saat bandul mencapai
ketinggian yang ditentukan maka bandul akan menyentuh saklar. level switch dapat di lihat pada
gambar 2.22
Gambar 2. 22 Level switch
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
20
BAB III
PERANCANGAN PENELITIAN Bab ini menjelaskan tentang perancangan “Prototipe Sistem Pengolahan dan Pengisian
minuman Kemasan Berbasis PLC” yang terdiri dari Blok Diagram, Perancangan Hardware dan
Perancangan Software. Prototipe ini membuat sistem pengolahan minuman yang memiliki tiga
jenis bahan campuran yaitu teh, susu dan kopi. Bahan campuran di isi menuju tangki utama
memalui valve electric (VE) yang terhubung dengan setiap tangki bahan. Setiap tangki bahan
memiliki indikator berupa level switch (LS) untuk menentukan volume tangki bahan sudah
kosong. Setelah tangki utama terisi oleh bahan campuran maka proses pengolahan akan dimulai.
Proses pengolahan terdari dari proses pencampuran oleh mixer dan pemanasaan olah heater.
Saat proses pengolahan selesai maka campuran akan di pompa (pompa peristaltic) ke botol saat
botol telah siap, botol akan digerakan oleh konveyor untuk menuju tempat pengisian.
Perancangan alat secara keseluruhan seperti pada gambar 3.1.
Gambar 3. 1 Ilustrasi prototipe
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
21
3.1 Blok Diagram Blok diagram dari “Prototipe Sistem Pengolahan dan Pengisian minuman Kemasan
Berbasis PLC” ditunjukan pada gambar 3.2.
Blok diagram ini terdiri dari PLC Omron, sensor sebagai input, HMI sebagai interface
serta input dari operator dan output. PLC berfungsi untuk mengelola perintah yang diberikan
oleh operator melalui Human Machine Interface (HMI) dengan tampilan seperti gambar 3.2.
Semua sistem yang diatur oleh operator dapat disesuaikan dengan kebutuhan yang diinginkan.
Prototipe bekerja ketika operator memberikan input dari HMI yang berupa jenis cairan,
durasi heater, mixer serta ukuran botol yang diisi. Setelah masukan dari operator menekan
tombol mulai untuk memulai sistem. Sistem bekerja berdasarkan tahap-tahap yang diatur oleh
program. Pertama kali sistem akan membuka valve electric pada tangki cairan yang dipilih
operator sesuai dengan waktu yang dipilih operator dialirkan menuju tangki pencampur. Valve
electric akan menutup apa bila terjadi satu dari 3 kondisi yaitu timer yang dimasukan oleh
Level switch A
Level switch B
Level switch C
Level switch D
Photodiode
PL
C O
MR
ON
HMI
Valve Electric
A
Heater
Motor DC
(KONVEYOR
)
Motor
DC(MIXER)
Pompa DC
Valve Electric
C
Valve Electric
B
R
E
L
A
Y
Gambar 3. 2 Blok Diagram
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
22
operator sudah terpenuhi, apabila sensor level switch pada tangki pencampur telah penuh dan
sensor level switch pada tangki cairan telah kosong. Setelah valve electric menutup maka mixer
dan heater pada tangki pencampur aktif sesuai dengan masukan dari operator. Setelah prroses
pencampuran telah selesai pompa memompa cairan hasil pencampuran ke botol di atas
konveyor namun pompa aktif apabila sensor photodiode tertutup botol. Konveyor aktif ketika
proses pencampuran telah selesai dan berhenti ketika botol yang dibawa menutup photodiode
yang posisinya telah diatur tepat dibawah pompa. Setelah botol terdeteksi pada posisi yang
seharusnya pompa on dan memulai pengisian ke dalam botol setelah botol selesai diisi konveyor
akan aktif lagi hingga botol berikutnya menutup photodiode dan sistem akan berhenti apabila
cairan pada tangki pencampur telah kosong dan mulai mengisi kembali hingga dihentikan oleh
operator. Fungsi piranti input dan output dapat dilihat pada tabel 3.1
Tabel 3. 1 Fungsi I/O
Piranti Fungsi atau keterangan
Level switch A Mematikan valve electric A ketika volume tangki teh kurang
dari 1 liter
Level switch B Mematikan valve electric B ketika volume tangki susu kurang
dari 1 liter
Level switch C Mematikan valve electric C ketika volume tangki kopi kurang
dari 1 liter
Level switch D Mematikan valve electric A,B dan C ketika volume tangki
utama lebih dari dari 4 liter
Photodiode Untuk menjadi batas posisi pengisan dan sebagai indikator
perhitungan botol
Valve electric A Sebagai penghubung tangki teh dengan tangki utama
Valve electric B Sebagai penghubung tangki susu dengan tangki utama
Valve electric C Sebagai penghubung tangki kopi dengan tangki utama
Pompa DC Untuk memompa hasil pengolahan pada tangki utama menuju
botol
Motor DC 24 V (Mixer) Untuk Mengaduk bahan campuran dengan kecepatan 70rpm
Motor DC 12 V (Konveyor) Sebagai pengerak konveyer dengan kecepatan 30rpm
Heater Untuk memanaskan bahan-bahan yang dioalah pada tangki
utama
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
23
3.2 Perancangan Produk
Terdapat tiga jenis campuran yang akan diolah yaitu, coffetea, milktea dan coffemilk.
Masing-masing produk memiliki komposisi yang berbeda seperti pada tabel 3.2 lama waktu
produksi di tentukan pada suhu yang telah di pilih.
Tabel 3. 2 Komposisi Bahan Produk
NO Nama Produk Komposisi (ml)
Teh Susu Kopi
1 Coffemilk - 1500 2500
2 Milktea 3000 1000 -
3 Coffetea 2500 500 1000
3.3 Perancangan Programmable Logic Controller (PLC)
Pada sistem ini PLC yang digunakan sebagai pusat kontrol ialah Omron CPM-2A yang
memiliki 30 port dengan input sebanyak 18 port dan output sebanyak 12 port. Sistem ini
mengunakan 6 input dan juga 7 output yang sudah diatur seperti pada table 3.1 dan table 3.2
Perancangan wiring ini untuk memudahkan apabila terjadi kesalahan ketika sistem sedang
bekerja.
Tabel 3. 3 Alamat Input Pada PLC
Tabel 3. 4 Alamat Output PLC
Alamat output Alat atau komponen
1000 Valve electric A
1001 Valve electric B
1002 Valve electric C
1003 Pompa DC
1004 Motor DC mixer
1005 Heater
Alamat Input Alat atau komponen
0000 Level switch A
0001 Level switch B
0002 Level switch C
0003 Level switch D
0004 Level switch E
0005 Photodiode
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
24
Lanjutan tabel 3.4
Alamat output Alat atau komponen
1006 Motor DC konveyor
3.4 Perancangan Prototipe Perancaan prototipe ini mengenai dimensi dari alat yang dirancang mulai dari tangki-
tangki yang akan menggunakan acrylic dan perancangan dari konveyor.
3.4.1 Perancangan tangki susu, teh dan kopi. Tangki ini memiliki panjang 20 cm, lebar 20 cm dan tinggi 20 cm dangan volume
maksimal 8000 cm3 (8 liter). Pada tangki ini terdapat pelampung yang terhubung dengan limit
switch untuk menetukan batasan minimal volume air. Terdapat sensor ketinggian air yang
menggunakan limit switch yang terhubung ke pelampung untuk menentukan batas bawah atau
volume minimal dari tangki, batas bawah tangki ini adalah 800 ml.
Gambar 3. 4 Desain Tangki Tampak Depan
Gambar 3. 3 Desain Tangki Tampak Atas
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
25
3.4.2 Perancangan Tangki Utama Tangki utama mereupak tempat proses terjadinya pengolahan cairan (pemanasan dan
pengadukan). Dimensi alat ini ialah tinggi 28 cm, jari-jari 8 cm. Pada tangki ini akan diletakan
pompa DC, motor DC (mixer) dan heater. Pompa diletakan di sebelah kanan dari tangki level
switch akan diataur on ketika air pada tangki melebihi 4 L dan mematikan valve.
Gambar 3. 5 Desain Tangki Utama
3.4.3 Perancangan konveyor Konveyor (Conveyer) berfungsi sebagai penggerak botol menuju ke tempat pengisian
cairan. Konveyor bergerak ketika proses pencampuran telah selesai, ketika konveyor bergerak
pompa untuk pengisian akan dalam kondisi off hingga botol yang berada di atas konveyor
mengenai photodiode yang yang dirancang berada tepat di pipa pengisian ketika botol telah
terisi penuh maka pompa akan mati dan konveyor akan bergerak kembali. Panjang dari
konveyor 1.5 m dengan lebar 25 cm serta luas permukaan konveyor sendiri 15 cm.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
26
Gambar 3. 6 Rencana Konveyor
3.5 Perancangan Tampilan Human Machine Interface (HMI)
Tampilan pada rancangan pada HMI terbagi 4 layer yang memiliki fungsi masing-masing.
Layer utama (gambar3.7.) merupakan layar utama yang terdapat pilihan pengolahan,
pengepakan dan monitoring. Layer mode pengolahan merupakan interface untuk menentukan
jenis campuran yang ingin dibuat dan terdapat pilihan untuk suhu minuman yang ingin di
kelolah lama proses pengolahan disesuaikan dengan suhu yang dipilih. Layer mode pengepakan
(gambar3.8.) terdapat pilihan untuk jenis volume minuman yang akan di isi kedalam botol yang
disediakan. Monitoring pengolahan (gambar 3.9.) terdapat lampu indikator dari valve masing-
masing tangki bahan mixer dan heater. Selain itu terdapat alarm apabila volume pada tangki
bahan kosong. Monitoring pengolahan (gambar 3.10.) terdapat indikator konveyor dan mixer
serta alaram volume tangki bahan apabila kosong. Setiap layer monitoring memiliki tombol start
dan stop masing-masing, pada monitoring pengisian terdapat jumlah hasil produksi.
Gambar 3. 7 Tampilan Human Machine Interface Layer 1
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
27
Gambar 3. 8 Tampilan Human Machine Interface layer 2
Gambar 3. 9 Tampilan Machine Interface Layer 3
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
28
Gambar 3. 10 Tampilan Human Machine Interface Layer 4
Gambar 3. 11Tampilan Human Machine Interface Layer 5
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
29
3.6 Perancangan Flowchart Pada bagian perancangan Flowchart dijelaskan rancangan dari sistem-sistem yang dibuat
antara lain rancangan sistem secara umum, sistem konveyor dan sistem pengolahan.
3.6.1 Perancangan Flowchart Utama Pada sistem utama alat bekerja ketika user atau operator memberika masukan kedalam
HMI semua sistem dipilih didalam sistem di HMI. Setelah HMI telah dipilih dan ditekan NEXT
sistem bekerja sesuai pilihannya. Pada flowchart utama terdapat 3 bagian yaitu bagian
pencampuran, pengolahan dan pengisian. Pada bagian pencampuran merupakan proses
pemilihan jenis minuman yang akan dikelolah jenis pilihan yang dapat dilakukan sebanyak 3
jenis. Pada bagian pengolahan merupakan proses pengolahan minuman yang akan dikelolah
terdapat 2 jenis pengolahan yang dapat dilakuan. Proses pengisian merupak proses pengisian
hasil pengolahan kedalam botol.
Gambar 3. 12 Flowchart sistem secara umum
3.6.2 Perancangan Flowchart Pencampuran Pada pencampuran terdapat pemilihan jenis minuman yang akan dikelolah yaitu Coffetea,
Milktea dan Coffemilk. Valve electric yang ON sesuai dengan pemilihan pada jenis
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
30
minumannya. Valve electric A, B dan C ON ketika jenis minuman coffetea yang dipilih. Valve
electric A dan B ON ketika jenis minuman milktea yang dipilih. Valve electric B dan C ON
ketika jenis minuman yang dipilih coffemilk. Setelah proses pemilihan selesai valve akan terbuka
sesuai dengan komposisi cairan yang diperlukan.
Gambar 3. 13 Flowchart pencampuran
Durasi valve electric untuk ON akan ditentukan berdasarkan hasil ujicoba yang dilakukan
sebanyak 4 kali untuk mendapatkan volume air yang melewati valve electric. Volume air yang
digunakan ialah 3000ml, 2500ml, 1500ml, dan 1000ml berdasarkan pada tabel 3.2. sebagai
acuan.
3.6.3 Perancangan Flowchart Pengolahan Pada perancangan pengolahan terdapat dua jenis plihan pengolahan yaitu dingin dan
hangat. Perancangan waktu heater dan mixer dibuat sama dengan perancangan waktu heater
pada tabel 3.7. Pada pemilhan dingin heater dan mixer akan ON selama 180 detik. Pada
pemilihan hangat heater dan mixer akan ON selama 400 detik.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
31
Gambar 3. 14 Flowchart pengolahan
3.6.4 Perancangan Flowchart Pengisian Pada sistem pengisian konveyor ini bertugas untuk menggerakan botol kosong menuju
ketempat pengisian, ketika sistem pengolahan sudah selesai maka konveyor mulai bergerak
membawa botol kosong. Saat botol kosong menutup atau mengenai photodiode maka botol
berhenti. Photodiode diletakan tepat berada di posisi pengisian, setelah botol berhenti pada
posisi pengisian maka pompa akan ON. Durasi pompa untuk ON sesuai pada pemilhan jenis
botol pada botol 200 ml pompa akan on selama 120 detik dan pada botol 250 ml pompa akan
ON selama 180 detik. Setelah botol terisi konveyor akan bergerak.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
32
Gambar 3. 15 Flowchart pengisian
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
33
3.7 Perancangan Heater
Heater yang digunakan ialah dengan daya 1000W tegangan 220V. Pada prototipe ini suhu
dibedakan menjadi dingin dan hangat, suhu dingin berada pada suhu 30OC - 35OC dan suhu
hangat 35OC-40OC.Waktu yang dibutuhkan heater untuk mendapatkan suhu dingin dan hangat
bervariasi tergantung jumlah dari bahan yang akan dipanaskan sehingga berdasarkan 2 kali
percobaan pada suhu 35oC dan 40oC didapat data seperti pada tabel 3.5. Dan tabel 3.6.
Tabel 3. 5 Data waktu kenaikan suhu hingga 35 OC
Kapasitas (Liter) Waktu Percobaan (s) Waktu rata-rata (s)
Percobaan 1 (s) Percobaan 2 (s)
1 67 70 69
2 104 107 106
3 121 119 120
4 210 218 215
Tabel 3. 6 Data waktu kenaikan suhu hingga 40 OC
Kapasitas (Liter) Waktu Percobaan (s) Waktu rata-rata (s)
Percobaan 1 (s) Percobaan 2 (s)
1 104 107 106
2 194 192 193
3 313 315 314
4 457 467 462
Berdasarkan data pada tabel 3.5 dan tabel 3.6. maka dibuat perancangan heater seperti
pada tabel 3.7.
Tabel 3. 7 Perancangan Waktu Heater
SUHU Waktu (s)
Dingin (30OC - 35OC) 180
Hangat (35OC-40OC) 400
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
34
3.8 Perancangan Botol
Botol yang digunakan memiliki kapasitas maksimal 250 ml, dengan lebar 4,5 cm dan
tinggi 16 cm. Pada saat pengisian terdapat 2 jenis yaitu 200 ml dan 250 ml kedua jenis pengisisan
menggunakan botol yang sama. Bentuk botol yang digunakan seperti pada gambar 3.16
Gambar 3. 16 Contoh Botol
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
35
BAB IV
Hasil dan Analisis Bab ini akan menjelaskan tentang implementasi dari hasil perancangan yang telah dibuat
beserta hasil percobaan dan pembahasan mengenai kesesuaian perancangan dengan
implementasi. Bab ini dibagi menjadi 4 bagian yaitu perubahan perancangan, implementasi
hardware, implementasi software dan hasil pengamatan. Pada hasil pengamatan terdiri dari
komunikasi HMI dengan PLC, komunikasi PLC dengan aktuator (motor, valve electric dan
heater), sensor dan jumlah produksi dalam satu siklus.
4.1 Perubahan Perancangan Bagian ini menjelaskan perubahan pada implemetasi hardware yang terjadi selama proses
pembuatan hardware maupun software.
4.1.1 Tangki Bahan.
Pada awal perancangan tangki bahan menggunakan bahan akrilik namun selama peroses
pembuatan tangki, tangki dengan bahan akrilik mudah bocor pada sambungan sehingga diubah
menggunakan ember plastik untuk meminimalisir resiko kebocoran.
Gambar 4. 1 tangki dengan bahan akrilk
4.1.2 Sensor Level switch Penggunaan sensor level switch pada awal perancangan seperti pada gambar 4.3, namun
pada pembuatan awal sensor tersebut sering mengalami masalah secara teknis seperti posisi ON
Gambar 4.2 tangki dengan ember plastik
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
36
yang berubah-berubah sehingga sering membuat sensor tidak stabil dan mudah tersangkut pada
dinding tangki. Oleh karena itu jenis sensor level switch diubah menjadi seperti gambar 4.4.
4.1.3 Konveyor
Terjadi perubahan perancangan pada dimensi konveyor. Pada awal perancangan panjang
konveyor 1.5 m sedangkan pada implementasi diubah menjadi 1 m. Hal ini kemungkinan
menyebabkan terjadinya slip. telah dibuatan konveyor dengan panjang 1.5 namun belt konveyor
rentan untuk slip dan terkadang tidak berputar dengan baik ketika diberi beban, oleh karena itu
dimensi konveyor dikurang menjadi 1 m agar beban pada belt menjadi lebih kecil dan hasil akhir
konveyor dilihat pada gambar 4.5
Gambar 4.3 level switch awal perancangan Gambar 4.4 level switch implementasi
Gambar 4.5. Konveyor
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
37
4.1.4 Perubahan Perancangan Tampilan HMI Pada tampilan HMI terdapat perubahan dari perancangan awal. Perubahan ini
dilakukan dengan penambahan fitur yang membuat tampilan HMI menjadi lebih user friendly
bagi operator yang mengoprasikannya.Pada layer home hanya ada penambahan logo Universitas
Sanata Dharma dan perubahan warna latar yang awalnya biru menjadi putih dan perubahan
warna tombol yang awal berwarna biru menjadi warna kuning.
Pada layer mode pengolahan terdapat peruhaan warna pada latar dan tombol selain itu
ada juga penambahan fitur tombol cancel yang berguna apa bila operator sudah memilih jenis
dan suhu kemudian kemudian ingin menganti jenis minuman atau suhu tersebut. Selain itu juga
terdapat lampu idikator apabila salah satu tangki bahan dalam keadaan batas bawah dan
perubahan pada tombol next berubah menjadi tombol mode pengolahan.
Pada layer monitor pengolahan terdapat perubahan berupa warna latar dan ada
penambahan tombol Home yang memudahkan operator untuk memasuki layer home dan
melanjutkan proses pengolahan. Layer mode pengisian terdapat penambahan fitur tombol cancel
yang berguna untuk membatalkan pilihan jenis volume botol yang dipilih. Pada layer monitor
pengisian terdapat penambahan fitur berupa tombol reset yang berguna untuk mereset tampilan
Gambar 4.6 layer home HMI
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
38
jumlah produksi dalam sehari dan penambahan tombol home agar operator dapat kembali ke
layer home.
4.1.5 Perubahan Timer Pompa Penggunaan Funsi Timer untuk pompa mengalami perubahan durasi karena saat
dilakukan uji coba volume botol berbeda dari yang di ranjcangkan sehingga dilakukan beberpa
percobaan lagi hingga volume dari botol mendekati target. pada awal perancangan pompa untuk
200 ml adalah 45 s kemudian dinaikan menjadi 55 s sedangkan untuk volume 250 ml yang
awalnya 55 s diubah menjadi 67 s. penentuan timer pada pompa berdasarkan percobaan yang
dilakukan berulang kali untuk mendapatkan waktu yang sesuai.
4.1.6 Perubahan Timer Heater dan Mixer Selama percobaan suhu yang dihasilkan tidak sesuai dengan perancangan awal yaitu 400
s untuk hangat dan 180 s untuk dingin. Suhu yang hasilkan melebihi kisaran suhu yang
diharapkan sehingga timer diturunkan menjadi 300 s untuk pilihan hangat dan 120s untuk
pilihan dingin.
4.2 Implementasi Hardware Prototipe Pengolahan dan Pengisian Minuman
Kemasan berbasis PLC Pada bagian implementasi hardware ini menjelaskan tentang implementasi dari
perancangan yang telah dibuat sebelumnya, bagian ini terdiri dari tangki pengolah, valve,
heater, mixer, level switch, photodiode, tangki bahan, konveyor dan plant rangkaiannya.
Keterangan Gambar 4.7 dan gambar 4.8:
A. Tangki bahan teh, susu dan kopi
B. Valve electric
C. Tangki utama
D. Konveyor
Bahan-bahan campuran akan diletakan di tangki bahan kemudian di salurkan menuju tangki
pengolahan, diantara tangki utama dan tangki bahan ada valve yang mengatur aliran dari cairan
bahan. Saat pengolahan selesai hasil pengolahan akan di pompa menuju botol yang diletakan
pada konveyor
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
39
Gambar 4.7 Implementasi prototipe Pengolahan Gambar 4.8 Implementasi prototipe Pengisian
Gambar 4.9 Sensor Level switch Tangki Utama Gambar 4.10 Sensor Level switch Tangki Bahan
E E
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
40
Keterangan gambar 4.9 dan gambar 4.10:
E. Sensor Level switch
Sensor yang digunakan merupakan sensor Level switch dengan tipe normally open sehingga
ketika level air sudah pada posisi sensor akan aktif.
Penempatan mixer, heater dan pompa berada di atas tangki utama beralaskan triplek.
Posisi mixer dan heater dapat dilihat pada gambar 4.11, untuk gambar pompa dapat dilihat pada
gambar 4.12
Gambar 4.12 Tangki utama saat tertutup
Gambar 4.11 Tangki utama saat dibuka
F G
H
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
41
Keterangangambar 4.11 dan gambar 4.12
F. Heater
G. Mixer
H. Pompa
Keterangan Gambar 4.13
I. Relay 12VDC
J. Push On Stop
Gambar 4.13 Plant konektor
I J
Gambar 4.14 Konveyor dari Samping
K L
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
42
Keterangan gambar 4.14 dan gambar 4.15
K. Motor DC konveyor
L. Posisi selang dari Pompa
M. Laser
N. Sensor Photodiode
Konveyor akan berhenti ketika botol pada konveyor menutupi laser yang mengarah pada
photodiode, Ketika photodiode ON maka relay akan berpindah posisi pada NO sehingga
pompa akan aktif.
4.3 Hasil pengamatan Sistem Pengamatan sistem secara keseluruhan sistem utama dan sub sistem. Sistem utama
mencakup mekanisme secara keseluruhan sistem mulai dari proses awal hingga proses selesai
dan tampilan interface. Pada sistem utama data yang akan diambil berupa waktu yang
dibutuhkan satu kali proses mulai dari pengolahan dan pengisian. Dalam pengolahan ada suhu
yang akan diukur dan pada pengisian volume dari botol akan diukur. Pengambilan data akan
Gambar 4.15 Sensor Photodiode Pada Konveyor
M N
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
43
dilakukan secara langsung dan melalui interface HMI. Sedangkan sub bab dilakukan dengan
mengukur tegangan pada setiap komponen.
4.3.1 Data proses Pengolahan Coffemilk Dingin Pada sub bab ini akan dibahas bagaimana sistem bekerja secara keseluruhan pada pilihan
Coffemilk dengan suhu dingin. Data di ambil berdasarkan pengamatan terhadap perubahan
on/off pada indikator di HMI dan PLC pada setiap komponen yang ada. Data hasil pengamatan
dapat dilihat pada tabel 4.1 dan tabel 4.2
Tabel 4. 1 Data hasil pengamatan piranti di plant dengan pilihan CoffeMilk dingin
Ket : 0 = off 1 = on
NO Komponen
Waktu Valve susu Valve Teh Valve kopi Heater Mixer
1 Start 1 0 1 0 0
2 00:27 0 0 1 0 0
3 00:45 0 0 0 0 0
4 00:54 0 0 0 1 1
5 02:54 0 0 0 0 0
Tabel 4. 2 Tampilan HMI pada Piliham CoffeMilk Dingin
NO waktu prosess tampilan
1
00:00 Tampilan
awal HMI
operator
memilih
proses yang
akan di
lakukan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
44
Lanjutan tabel 4.2
NO waktu prosess tampilan
2
00:00 Tampilan
mode
pengolahan
operator
memilih
jenis
minuman
coffemilk
dingin
3 00:00 monitor
pengolahan
operator
menekan
tombol start
apabila
ingin
memulai
proses
4 00:00 operator
menekan
tombol
start, maka
indikator
valve kopi
dan valve
susu akan
on
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
45
Lanjutan Tabel 4.2
NO waktu proses tampilan
5 00:27 valve susu
off
sedangkan
valve kopi
masih on
6 00:45 valve kopi
off, timer
jeda aktif
7 00:54 Heater dan
Mixer on
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
46
Lanjutan tabel 4.2
NO waktu prosess tampilan
8 02:54 proses telah
selesai
Pada tahap pengisian jenis minuman coffemilk, valve susu dibuka selama 27 s untuk
mengisi tangki utama sebanyak 1.500 ml dan valve kopi dibuka selama 45 s untuk mengisi
tangki utama sebanyak 2.500 ml, debit bahan campuran sudah sesuai pada perancangan pada
tabel 3.2.Berdasarkan hasil percobaan yang diambil hubungan antara HMI dengan piranti
dipalant sudah baik karena waktu pemrosesan sama Sistem membutuhkan waktu 04:47.00 untuk
menyelesaikan proses Coffemilk dingin dan menghasilkan suhu 33C. percobaan dilakukan
sebanyak 3 kali hasil pengamatan data dapat dilihat pada lampiran. Berdasarkan hasil percobaan
sebanyak 3 kali waktu yang dibutukhan untuk proses pengolahan sama mulai percobaan pertama
hingga percobaan ke 3.
4.3.2 Data proses Pengolahan Coffemilk Hangat Pada sub bab ini akan dibahas bagaimana sistem bekerja secara keseluruhan pada pilihan
Coffemilk dengan suhu hangat. Data di ambil berdasarkan pengamatan terhadap perubahan
on/off pada indikator di HMI dan PLC pada setiap komponen yang ada. Data hasil pengamatan
dapat dilihat pada tabel 4.3 dan tabel 4.4
Tabel 4. 3 Data hasil pengamatan Piranti di plant dengan Pilihan CoffeMilk Hangat
NO Komponen
Waktu Valve susu Valve Teh Valve
kopi Heater Mixer
1 Start 1 0 1 0 0
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
47
Lanjutan tabel 4.3
NO Komponen
Waktu Valve susu Valve Teh Valve
kopi Heater Mixer
2 00:27 0 0 1 0 0
3 00:45 0 0 0 0 0
4 00:54 0 0 0 1 1
5 05:54 0 0 0 0 0
Tabel 4. 4 Tampilan HMI pada Piliham CoffeMilk Hangat
NO waktu prosess tampilan
1
00:00 Tampilan
awal HMI
operator
memilih
proses yang
akan di
lakukan
2
00:00 Tampilan
mode
pengolahan
operator
memilih
jenis
minuman
coffemilk
dingin
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
48
Lanjutan tabel 4.4
NO waktu proses tampilan
3 00:00 monitor
pengolahan
operator
menekan
tombol start
apabila
ingin
memulai
proses
4 00:00 operator
menekan
tombol
start, maka
indikator
valve kopi
dan valve
susu akan
on
5 00:27 valve susu
off
sedangkan
valve kopi
masih on
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
49
Lanjutan tabel 4.4
Pada tahap pengisian jenis minuman coffemilk, valve susu dibuka selama 27 s untuk
mengisi tangki utama sebanyak 1.500 ml dan valve kopi dibuka selama 45 s untuk mengisi
tangki utama sebanyak 2.500 ml, debit bahan campuran sudah sesuai pada perancangan pada
tabel 3.2.selama Berdasarkan hasil percobaan yang diambil hubungan antara HMI dengan
piranti di plant sudah baik karena waktu pemrosesan sama. Sistem membutuhkan waktu
05:45.00 untuk menyelesaikan proses Coffemilk Hangat dan memiliki suhu 40C. percobaan
dilakukan sebanyak 3 kali hasil pengamatan data dapat dilihat pada lampiran. Berdasarkan hasil
percobaan sebanyak 3 kali waktu yang dibutukhan untuk proses pengolahan sama mulai
percobaan pertama hingga percobaan ke 3.
No waktu proses tampilan
7 00:45 valve kopi
off, timer
jeda aktif
8 05:45 proses telah
selesai
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
50
4.3.3 Data proses Pengolahan MilkTea Dingin Pada sub bab ini akan dibahas bagaimana sistem bekerja secara keseluruhan pada pilihan
MilkTea dengan suhu dingin. Data di ambil berdasarkan pengamatan terhadap perubahan on/off
pada indikator di HMI dan PLC pada setiap komponen yang ada. Data hasil pengamatan dapat
dilihat pada tabel 4.5 dan tabel 4.6
Tabel 4. 5 Data Hasil Pengamatan Piranti Di plant Pilihan MilkTea Dingin
Ket : 0 = off 1 = on
NO Komponen
Waktu Valve susu Valve Teh Valve
kopi Heater Mixer
1 Start 1 1 0 0 0
2 00:18 0 1 0 0 0
3 00:57 0 0 0 0 0
4 01:01 0 0 0 1 1
5 03:01 0 0 0 0 0
Tabel 4. 6 Tampilan HMI pada Pilihan MilkTea Dingin
NO Waktu Proses tampilan
1 00:00 Tampilan
awal HMI
operator
memilih
proses
yang akan
di lakukan
2 00:00 Tampilan
mode
pengolahan
operator
memilih
jenis
minuman
Milktea
hangat
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
51
Lanjutan Tabel 4.6
No waktu proses tampilam
3 00:00 Operator
menekan start
valve the dan
valve susu On
4 00:18 valve susu off
5 00:57 valve kopi off,
timer jeda
aktif
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
52
Lanjutan Tabel 4.6
No waktu proses tampilam
6 01:01 Heater dan
Mixer on
7 03.01 proses telah
selesai
Pada tahap pengisian jenis minuman milktea, valve susu dibuka selama 18 s untuk
mengisi tangki utama sebanyak 1.000 ml dan valve kopi dibuka selama 57 s untuk mengisi
tangki utama sebanyak 3.000 ml, debit bahan campuran sudah sesuai pada perancangan pada
tabel 3.2.Berdasarkan hasil percobaan yang diambil hubungan antara HMI dengan piranti di
plant sudah baik karena waktu pemrosesan sama. Sistem membutuhkan waktu 03:01.00 untuk
menyelesaikan proses Coffemilk Hangat dan memiliki suhu 35,5C. percobaan dilakukan
sebanyak 3 kali hasil pengamatan data dapat dilihat pada lampiran. Berdasarkan hasil percobaan
sebanyak 3 kali waktu yang dibutukhan untuk proses pengolahan sama mulai percobaan pertama
hingga percobaan ke 3.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
53
4.3.4 Data proses Pengolahan MilkTea Hangat
Pada sub bab ini akan dibahas bagaimana sistem bekerja secara keseluruhan pada
pilihan MilkTea dengan suhu Hangat. Data di ambil berdasarkan pengamatan terhadap
perubahan on/off pada indikator di HMI dan PLC pada setiap komponen yang ada. Data
hasil pengamatan dapat dilihat pada tabel 4.7 dan tabel 4.8
Tabel 4. 7 Data Hasil Pengamatan Piranti Di plant Pilihan MilkTeh hangat
Ket : 0 = off 1 = on
NO Komponen
Waktu Valve susu Valve Teh Valve
kopi Heater Mixer
1 Start 1 1 0 0 0
2 00:18 0 1 0 0 0
3 00:57 0 0 0 0 0
4 01:01 0 0 0 1 1
5 06:01 0 0 0 0 0
Tabel 4. 8 Tampilan HMI pada piliham MilkTea Hangat
NO Waktu Proses tampilan
1 00:00 Tampilan awal
HMI operator
memilih proses
yang akan di
lakukan
2 00:00 Tampilan mode
pengolahan
operator
memilih jenis
minuman
Milktea hangat
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
54
Lanjutan Tabel 4.8
No waktu proses tampilam
3 00:00 Operator
menekan start
valve the dan
valve susu On
4 00:18 valve susu off
5 00:57 valve kopi
off, timer jeda
aktif
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
55
Lanjutan Tabel 4.8
No waktu proses tampilam
6 01:02 Heater dan
Mixer on
7 06.02 proses telah
selesai
Pada tahap pengisian jenis minuman milktea, valve susu dibuka selama 18 s untuk
mengisi tangki utama sebanyak 1.000 ml dan valve kopi dibuka selama 57 s untuk mengisi
tangki utama sebanyak 3.000 ml, debit bahan campuran sudah sesuai pada perancangan pada
tabel 3.2 .Berdasarkan hasil percobaan yang diambil hubungan antara HMI dengan piranti di
plant sudah baik karena waktu pemrosesan sama.Sistem membutuhkan waktu 06:02.00 untuk
menyelesaikan proses Coffemilk Hangat dan memiliki suhu 40.2C. percobaan dilakukan
sebanyak 3 kali hasil pengamatan data dapat dilihat pada lampiran. Berdasarkan hasil percobaan
sebanyak 3 kali waktu yang dibutukhan untuk proses pengolahan sama mulai percobaan pertama
hingga percobaan ke 3.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
56
4.3.5 Data proses Pengolahan CoffeTea Dingin Pada sub bab ini akan dibahas bagaimana sistem bekerja secara keseluruhan pada
pilihan CoffeMilk dengan suhu Dingin. Data di ambil berdasarkan pengamatan terhadap
perubahan on/off pada indikator di HMI dan PLC pada setiap komponen yang ada. Data hasil
pengamatan dapat dilihat pada tabel 4.9 dan tabel 4.10
Tabel 4. 9 Data Hasil Pengamatan Piranti Di plant Pilihan Coffetea Dingin
Ket : 0 = off 1 = on
NO Komponen
Waktu Valve susu Valve Teh Valve kopi Heater Mixer
1 Start 1 1 1 0 0
2 00:09 0 1 1 0 0
3 00:18 0 1 0 0 0
4 00:45 0 0 0 0 0
5 00:50 0 0 0 1 1
6 02:50 0 0 0 0 0
Tabel 4. 10 tampilan HMI pada piliham CoffeTea dingin
No waktu proses Tampilan
1 00:00 Tampilan
awal HMI
operator
memilih
proses yang
akan di
lakukan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
57
Lanjutan Tabel 4.10
No waktu proses Tampilan
2 00:00 Tampilan
mode
pengolahan
operator
memilih jenis
minuman
coffetea
3 00:00 operator
menekan
tombol start
maka valve
teh, valve
kopi dan
valve susu
terbuka
4 00:09 valve susu off
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
58
Lanjutan Tabel 4.10
No waktu proses tampilan
5 00:18 valve
kopi off
6 00:45 Valve teh
off, jeda
timer on
7 00:50 Heater
dan
mixer on
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
59
Lanjutan tabel 4.10
No waktu proses Tampilan
8 02:50 peroses
pengolah an
selesai
Pada tahap pengisian jenis minuman cofftea, valve susu dibuka selama 9 s untuk mengisi
tangki utama sebanyak 500 ml, valve teh dibuka selama 45 s untuk mengisi tangki utama
sebanyak 1.000 ml dan valve kopi dibuka selama 18 s untuk mengisi tangki utama sebanyak
2.500 ml, debit bahan campuran sudah sesuai pada perancangan pada tabel 3.2 .Berdasarkan
hasil percobaan yang diambil hubungan antara HMI dengan piranti di plant sudah baik karena
waktu pemrosesan sama.Sistem membutuhkan waktu 02:50.00 untuk menyelesaikan proses
CoffeTea Dingin dan memiliki suhu 33C. percobaan dilakukan sebanyak 3 kali hasil
pengamatan data dapat dilihat pada lampiran. Berdasarkan hasil percobaan sebanyak 3 kali
waktu yang dibutukhan untuk proses pengolahan sama mulai percobaan pertama hingga
percobaan ke 3.
4.3.6 Data proses Pengolahan CoffeTea Hangat
Pada sub bab ini akan dibahas bagaimana sistem bekerja secara keseluruhan pada pilihan
CoffeMilk dengan suhu hangat Data di ambil berdasarkan pengamatan terhadap perubahan
on/off pada indikator di HMI dan PLC pada setiap komponen yang ada. Data hasil pengamatan
dapat dilihat pada tabel 4.11 dan tabel 4.12
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
60
Tabel 4. 11 Data Hasil Pengamatan Piranti di plant Pilihan Coffetea Hangat
Ket : 0 = off 1 = on
NO Komponen
Waktu Valve susu Valve Teh Valve kopi Heater Mixer
1 Start 1 1 1 0 0
2 00:09 0 1 1 0 0
3 00:18 0 1 0 0 0
4 00:45 0 0 0 0 0
5 00:51 0 0 0 1 1
6 05:51 0 0 0 0 0
Tabel 4. 12 tampilan HMI pada piliham CoffeTea dingin
No waktu proses Tampilan
1 00:00 Tampilan awal
HMI operator
memilih
proses yang
akan di
lakukan
2 00:00 Tampilan
mode
pengolahan
operator
memilih jenis
minuman
coffetea
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
61
Lanjutan Tabel 4.12
No waktu proses Tampilan
3 00:00 operator
menekan
tombol start
maka valve
teh, valve
kopi dan
valve susu
terbuka
6 00:45 Valve teh off,
jeda timer on
7 00:51 Heater dan
mixer on
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
62
Lanjutan Tabel 4.12
No waktu proses tampilan
8 05:51 peroses
pengolah
an selesai
Pada tahap pengisian jenis minuman cofftea, valve susu dibuka selama 9 s untuk mengisi
tangki utama sebanyak 500 ml, valve teh dibuka selama 45 s untuk mengisi tangki utama
sebanyak 1.000 ml dan valve kopi dibuka selama 18 s untuk mengisi tangki utama sebanyak
2.500 ml, debit bahan campuran sudah sesuai pada perancangan pada tabel 3.2Berdasarkan
hasil percobaan yang diambil hubungan antara HMI dengan piranti di plant sudah baik karena
waktu pemrosesan sama.Sistem membutuhkan waktu 05:51.00 untuk menyelesaikan proses
CoffeTea Dingin dan memiliki suhu 39C. percobaan dilakukan sebanyak 3 kali hasil
pengamatan data dapat dilihat pada lampiran. Berdasarkan hasil percobaan sebanyak 3 kali
waktu yang dibutukhan untuk proses pengolahan sama mulai percobaan pertama hingga
percobaan ke 3.
4.3.7 Data Proses Pengisian pada Volume 200 ml Pengamatan terhadap proses pengisian botol 200 ml berdasarkan piranti plant secara
langsung dan juga berdasarkan Tampilan dari HMI. Data yang diamatai ialah waktu dalam satu
siklus proses pengisian. Data volume botol yang digunakan ialah 10 botol pertama. Hasil
Pengamatan dilihat pada Tabel 4.13 dan 4.14.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
63
Tabel 4. 13 data hasil pengamatan piranti pengisian botol 200ml di plant
NO komponen
waktu Konveyor Pompa Photodiode Keterangan
1 Start 0 0 1 Botol Pada posisi siap diisi
2 00:02 0 1 0 Pompa mulai memompa air ke
botol
3 00:55 1 0 0 pompa Selesai memompa,
konveyor bejalan kembali
4 00:57 0 0 1 Botol Pada posisi siap diisi
5 00.59 0 1 0 Pompa mulai memompa air ke
botol
6 01:54 1 0 0 pompa Selesai memompa,
konveyor bejalan kembali
7 01:56 0 0 1 Botol Pada posisi siap diisi
8 01:57 0 1 0 Pompa mulai memompa air ke
botol
9 02:50 1 0 0 pompa Selesai memompa,
konveyor bejalan kembali
10 02:52 0 0 1 Botol Pada posisi siap diisi
11 02:54 0 1 0 Pompa mulai memompa air ke
botol
12 03:47 1 0 0 pompa Selesai memompa,
konveyor bejalan kembali
13 03:49 0 0 1 Botol Pada posisi siap diisi
14 03:51 0 1 0 Pompa mulai memompa air ke
botol
15 04:44 1 0 0 pompa Selesai memompa,
konveyor bejalan kembali
16 04:46 0 0 1 Botol Pada posisi siap diisi
17 04:48 0 1 0 Pompa mulai memompa air ke
botol
20 05:45 0 1 0 Pompa mulai memompa air ke
botol
21 06:38 1 0 0 pompa Selesai memompa,
konveyor bejalan kembali
22 06:40 0 0 1 Botol Pada posisi siap diisi
23 06:42 0 1 0 Pompa mulai memompa air ke
botol
24 07:35 1 0 0 pompa Selesai memompa,
konveyor bejalan kembali
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
64
Lanjutan tabel 4.13
NO komponen
waktu Konveyor Pompa Photodiode Keterangan
25 07:37 0 0 1 Botol Pada posisi siap diisi
26 07:39 0 1 0 Pompa mulai memompa air ke
botol
27 08:32 1 0 0 pompa Selesai memompa,
konveyor bejalan kembali
28 08:34 0 0 1 Botol Pada posisi siap diisi
29 08:36 0 1 0 Pompa mulai memompa air ke
botol
30 09:24 1 0 0 pompa Selesai memompa,
konveyor bejalan kembali
Tabel 4. 14 Tampilan HMI pada Proses pengisian 200ml
NO Waktu proses tampilan
1 00:00 Operator
memilih
mode
pengisian
2
00:00 operator
memilih
jenis
volume
200ml
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
65
Lanjutan Tabel 4.14
no waktu proses tampilan
3 00:00 Botol telah
pada posisi
pingisian,
jeda untuk
persiapan
pengisian
4 00:02 pompa on
5 00:55 Pompa off,
konveyor
on
Pada mode pengisisan yang tunjuk pada tabel 4.13 dan tabel 4.14 proses akan diulang
setelah konveyor on dan botol berikutnya menutup photodiode dan pada posisi untuk mengisi
maka proses periapan pengisian akan dimulai. Proses ini akan terus berulang hingga tangki
pengolahan kosong atau sudah tidak memiliki volume yang cukup untuk mengisi botol.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
66
Proses pengisi akan terus terjadi hingga hingga botol ke 20 karena pada perancangan
awal proses pengisian akan selesai hingga tangki kosong dan tangki pengolahan memiliki
debit 4000 ml. pada botol ke 20 sudah terisi maka konveyor akan terus berjalan meskipun
botol ke 21 sudah menyentuh sensor photodiode dan pompa akan off. Selama proses
pengisian konveyor beberapa kali mengalami slip sehingga harus menekan tombol
Emergency agas konveyor berhenti. Slip yang dimaksud ialah motor konveyor tetap berputar
namun belt konveyor tidak bergerak. Selama melakukan pengisian sebanyak 10 botol slip
terjadi 3 kali.
4.3.8 Data Proses Pengisian pada Volume 250 ml `Pengamatan terhadap proses pengisian botol 250 ml berdasarkan piranti plant secara
langsung dan juga berdasarkan Tampilan dari HMI. Data yang diamatai ialah waktu dalam
satu siklus proses pengisian. Data volume botol yang digunakan ialah 10 botol pertama. Hasil
Pengamatan dilihat pada Tabel 4.15 dan 4.16.
Tabel 4. 15 data hasil pengamatan piranti pengisian botol 250ml di plant
NO komponen
waktu Konveyor Pompa Photodiode Keterangan
1 Start 0 0 1 Botol Pada posisi siap diisi
2 00:02 0 1 0 Pompa mulai memompa air ke
botol
3 01:07 1 0 0 pompa Selesai memompa,
konveyor bejalan kembali
4 01:09 0 0 1 Botol Pada posisi siap diisi
5 01:11 0 1 0 Pompa mulai memompa air ke
botol
6 02:17 1 0 0 pompa Selesai memompa,
konveyor bejalan kembali
7 02:19 0 0 1 Botol Pada posisi siap diisi
8 02:21 0 1 0 Pompa mulai memompa air ke
botol
9 03:24 1 0 0 pompa Selesai memompa,
konveyor bejalan kembali
10 03:26 0 0 1 Botol Pada posisi siap diisi
11 03:28 0 1 0 Pompa mulai memompa air ke
botol
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
67
Lanjutan Tabel 4.15
NO komponen
waktu Konveyor Pompa Photodiode Keterangan
12 04:33 1 0 0 pompa Selesai memompa,
konveyor bejalan kembali
13 04:35 0 0 1 Botol Pada posisi siap diisi
15 05:42 1 0 0 pompa Selesai memompa,
konveyor bejalan kembali
16 05:44 0 0 1 Botol Pada posisi siap diisi
17 05:46 0 1 0 Pompa mulai memompa air
ke botol
18 06:52 1 0 0 pompa Selesai memompa,
konveyor bejalan kembali
19 06:54 0 0 1 Botol Pada posisi siap diisi
20 06:56 0 1 0 Pompa mulai memompa air
ke botol
21 08:01 1 0 0 pompa Selesai memompa,
konveyor bejalan kembali
22 08:03 0 0 1 Botol Pada posisi siap diisi
23 08:06 0 1 0 Pompa mulai memompa air
ke botol
24 09:01 1 0 0 pompa Selesai memompa,
konveyor bejalan kembali
25 09:03 0 0 1 Botol Pada posisi siap diisi
26 09:05 0 1 0 Pompa mulai memompa air
ke botol
27 10:01 1 0 0 pompa Selesai memompa,
konveyor bejalan kembali
28 10:03 0 0 1 Botol Pada posisi siap diisi
29 10:05 0 1 0 Pompa mulai memompa air
ke botol
30 11:00 1 0 0 pompa Selesai memompa,
konveyor bejalan kembali
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
68
Tabel 4. 16 tampilan HMI pada pengisian botol 250 ml
NO Waktu proses tampilan
1 00:00 Operator
memilih
mode
pengisian
2 00:00 operator
memilih
jenis
volume
250ml
3 00:00 Botol telah
pada
posisi
pingisian,
jeda untuk
persiapan
pengisian
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
69
Lanjutan Tabel 4.16
NO Waktu proses tampilan
4 00:02 pompa on
5 01:07 Pompa off,
konveyor
on
Pada mode pengisisan yang tunjuk pada tabel 4.15 dan tabel 4.16 proses akan diulang
setelah konveyor on dan botol berikutnya menutup photodiode dan pada posisi untuk mengisi
maka proses periapan pengisian akan dimulai. Proses ini akan terus berulang hingga tangki
pengolahan kosong atau sudah tidak memiliki volume yang cukup untuk mengisi botol.
Proses pengisi akan terus terjadi hingga hingga botol ke 15 karena pada perancangan
awal proses pengisian akan selesai hingga tangki kosong dan tangki pengolahan memiliki
debit 4000 ml. pada botol ke 15 sudah terisi maka konveyor akan terus berjalan meskipun
botol ke 16 sudah menyentuh sensor photodiode dan pompa akan off. Selama proses
pengisian konveyor beberapa kali mengalami slip sehingga harus menekan tombol
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
70
Emergency agas konveyor berhenti, slip yang dimaksud ialah belt tidak bergerak namun
motor tetap berputar. Selama 10 kali pengisian botol slip terjadi sebanyak 2 kali.
4.3.9. Hasil Pengamatan Sub Sistem Pengamatan sub sistem dilakukan dengan cara mengukur tegangan setiap kompone
ketika on. Nilai tegang pada setiap komponen dapat diliat pada tabel 4.17
Tabel 4. 17 Hasil pengukuran tegangan Sistem
NO Komponen kondisi tegangan perancangan error (%)
1 Valve Susu ON 11.97 VDC 12 VDC 0.25 %
OFF 0 VDC 0 VDC 0 %
2 valve teh ON 11.96 VD 12 VDC 0.33 %
OFF 0 VDC 0 VDC 0 %
3 Valve kopi ON 11.96 VDC 12 VDC 0.33 %
OFF 0 VDC 0 VDC 0 %
4 Pompa DC ON 11.96 VDC 12 VDC 0.33 %
OFF 0 VDC 0 VDC 0 %
5 Mixer ON 11.96 VDC 12 VDC 0.33 %
OFF 0 VDC 0 VDC 0 %
6 Konveyor ON 23.95 VD 24 VDC 0.2 %
OFF 0 VDC 0 VDC 0 %
7 Heater ON 223.96 VAC 220 VDC 1.8 %
OFF 0 VAC 0 VDC 0 %
8 Level
Switch
ON 12.01 VDC 12 VDC 0.08 %
OFF 0 VDC 0 VDC 0 %
9 Photodiode ON 5 VDC 5 VDC 0 %
OFF 0 VDC 0 VDC 0 %
Berdasarkan tabel 4.17 tegangan yang dibutukan setiap komponen tidak sesuai dengan
perancangan namun dapat bekerja dengan baik, dengan perbedaan tegangan tersebut
menyebabkan komponen tidak dapat bekerja secara maksimal namun masih dapat aktif karena
tegangan yang masuk memenuhi kebutuhan komponen. Error tegaangan dari komponen tidak
terlalu mempengaruhi terhadap kerja prototipe secara keseluruhan
4.4 Hasil Pengamatan Volume Produk botol Hasil Pengamatan ini berdasarkan volume botol yang diukur dengan gelas ukur 100ml
dengan toleransi 1ml. hasil pengamatan menggunakan masing-masing sampel 10 botol pada
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
71
pilihan 200ml dan 10 botol pada 250ml. Hasil produk dapat dilihat pada tabel 4.18 dan tabel
4.19
Tabel 4. 18 hasil pengukuran volume botol 200ml
NO Produk Ke Pengukuran Error (%)
1 1 189 ml 5,5 %
2 2 180 ml 10 %
3 3 190 ml 5 %
4 4 180 ml 10 %
5 5 175 ml 12,5 %
6 6 180 ml 10 %
7 7 195 ml 2.,5 %
8 8 185 ml 7,5 %
9 9 184 ml 8 %
10 10 187 ml 6,5 %
Error Rata-Rata 7.75%
Tabel 4. 19 hasil pengukuran volume botol 250ml
NO Produk Ke Pengukuran Error (%)
1 1 249 ml 0,4 %
2 2 238 ml 4,5 %
3 3 230 ml 8 %
4 4 235 ml 6 %
5 5 235 ml 6 %
6 6 220 ml 12 %
7 7 245 ml 2 %
8 8 230 ml 8 %
9 9 231 ml 7,6 %
10 10 232 ml 7,2 %
Error Rata-rata 6,17%
Berdasarkan tabel 4.18 dan tabel 4.19 menunjukan persentase keberhasilan pada sistem
masing-masing 92 % untuk pengisian botol 200ml dan 93% pada pengiisian botol 250ml. hasil
dari pengujian memuaskan karena melewati batasan minimal tingkat keberhasilan seperti pada
batasan masalah dibab I yaitu 85%.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
72
4.5 Implementasi Software Pada bagian implementasi software ini akan membahas mengenai fungsi-fungsi pada
tombol yang tersedia pada HMI. Setiap tombol memiliki fungsi yang bebeda-beda sesuai dengan
diagaram ladder pada program PLC. Pada tampilan HMI terdapat lampu indikator yang
mewakili kejadadian pada prototipe secara real-time.
4.5.1 Tombol Start, Stop, Emergency, Start dan Reset Tombol start pada HMI terdapat 2 tombol yang mempuyai fungsi yang berbeda-beda
yaitu untuk memulai proses pengolahan dan proses pengisian. Pada tombol start proses
pengolahan menggunakan alamat 0.03 pada PLC sedangakan pada HMI menggunakan memori
tipe CIO_IR dengan alamat 0.03
Gambar 4.18 prograam ladder pada proses pengisian
Gambar 4.16 tampilan tombol start pada HMI pengolahan dan pengisian
Gambar 4.17 program Ladder pada proses pengolahan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
73
Program ladder untuk tombol start pengolahan dengan tombol start pengisian terdapat
sedikit perbedaan pada tombol start pengisian menggunakan latching dengan memory stop
untuk menghentikan tombol start sedangkan tombol start pada pengolan terdapat beberapa
indikator untuk mengaktifkan memory untuk latching yaitu memory untuk pilihan botol 200ml
dan 250ml .Ketika tombol start di tekan namun tombol pilihan volume belum dipilih maka
proses pengolahan tidak akan bekerja.
Tombol stop pada HMI terdapat 2 tombol namun memiliki alamat yang sama pada PLC
yaitu 0.05. Pada HMI tipe memori yang digunakan ialah CIO_IR yang dapat dilihat pada gambar
4.19 menggunakan alamat 0.05. tombol emergency menggunakan push off dengan alamat input
0.05. Tombol stop dan emergency memiliki fungsi yang sama namun tombol emergency
menggunakan push on untuk membuat operator lebih mudah menghentikan sistem.
Gambar 4.19 tampilan tombol stop pada HMI pengolahan dan pengisian
Gambar 4.20 Program Ladder stop Pada PLC
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
74
Tombol reset ini berguna untuk mereset jumlah counter yang tampil pada HMI, tombol
reset ini mengunakan memory CIO_IR dengan alamat 0.11 tombol reset ini akan
mengaktifkan reset pada counter yang digunakan untuk menhitung jumlah produksi. Tombol
reset pada hmi dapat dilihat pada gambar 4.21 dan program ladder dapat dilihat pada gambar.
Gambar 4.21 Diagram Ladder Counter
Gambar 4.22 tampila HMI Monitor pengisian
4.5.2 Timer Valve Valve dikendalikan dengan timer pada program Ladder. Timer yang aktif pada valve
berbeda-beda sesuai pilihan pada tabel 3.2. Berdasarkan takaran yang ada dilakukan uji coba
untuk menentukan timer yang sesuai dengan takaran. Diagram ladder untuk membuka setiap
valve dapat dilihat pada gambar 4.23 4.24 dan 4.25
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
75
Gambar 4.23 timer pada pilihan coffetea
Gambar 4.24 ladder timer pilihan coffeMilk
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
76
Gambar 4.25 ladder timer pilihan Milktea
Berdasarkan program ladder timer menggunakan perbandingan. Pada ladder terdapat
gerbang NO memory start dan Memory pilihan. Memory ppada pilihan menggunkan lacthing
sehingga ketika tombol pilihan telah dipilih tombol akan on hingga proses selesai dan memory
start berfungsi untuk memulai program pada timer.Kondisi realtime pada valve akan di
tampilkan pada HMI berupa lampu indikator seperti pada gambar 4.27 , Program Ladder
latching pada tombol pilihan dapat dilihat pada gambar 4.26
Gambar 4.26 Ladder Latching Pada pilihan menu
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
77
Gambar 4.27 Tampilan HMI Indikator valve
4.5.3 Timer Heater dan Mixer Heater dan Mixer dikendalikan dengan Timer pada program PLC. Waktu timer untuk
Mixer dan heater menggunakan alamat timer yang sama. Namun ada dua jenis pilihan pada
HMI untuk memilih suhu yaitu dingin dan hangan. Untuk suhu dingin memiliki timer 180 sec
dan hangan 400 sec. Penentuan pada durasi timer heater dan Mixer berdasarkan hasil percobaan
yang dapat dilihat pada tabel 3.7. Kondisi on-off heater dan mixer ditampil secara real-time
pada layer monitor pengolahan.
Gambar 4.28 Diagram Ladder pilihan Hangat
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
78
Gambar 4.29 Diagram Ladder pilihan dingin
4.5.4 Timer Pompa Program untuk mrngendalikan pompa menggunakan timer terdapat dua jenis pilihan
timer sesuai pada jumlah volume yang diinginkan oleh operator.pilihan pada volume ialah
200ml dan 250ml sedangkan untuk timernya 200ml menggunakn timer 55 sec sedankan 250
menggunak 67 sec. penentuan lama timer didapat berdasarkan pengujian berulang terhadap
kemampuan pompa untuk memendahkan cairan. Kondisi realtime pompa di tampilkan pada
HMI menggunakan lampu indikator dengan type memory CIO_IR dan alamat 10.5. ladder timer
dapat dilihat pada gambar 4.30
Gambar 4.30 Diagram Ladder timer volume
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
79
Gambar 4.31 Tampilan Indikator pompa
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
80
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan Hasil dan analisis prototipe pengolahan dan pengisian minuman kemasan
berbasis PLC yang telah dilakuakan dapat disimpulkan:
1. Prototipe dinyatakan berhasil karena memiliki Persentase keberhasilan 92% untuk
pengisian 200ml dan 93% untuk pengisian 250ml yang telah melewati batas minimal
keberhasilan 85%
2. Komunikasi antara HMI dengan PLC sudah berjalan dengan baik
3. Tampilan pada HMI bekerja dengan baik, karena dapat menampilkan kondisi sistem
secara real time
4. Fungsi Tombol Emergency bekerja sesuai harapan.
5. Konveyor tidak sempurna karena masih terjadi slip ketika beroprasi
6. Prototipe memerlukan waktu ± 10 – 20 menit untuk satu siklus dari pengolahan hingga
pengisian 10 botol tergantung pada jenis pilihan
5.2 Saran
Setelah Melakukan Penelitian terdapat beberapa saran untuk penelitian selanjutnya, yaitu:
1. Tangki pengolahan perlu diperbesar untuk mempermudah peletakan sensor,mixer heater
dan pompa.
2. Hindari penggunaan bahan akrilik untuk pembuatan tangki karena sisi sambungan rawan
bocor.
3. Penggunaan roll pada konveyor harus lebih presisi untuk mengurangi slip saat konveyor
on
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
81
Daftar Pustaka
1. www.kemenperi.go.id/artikel/17253/Industi-minuman-Tambah-Investasi-Produksi-
dan-Distribusi diakses 11 desember 2017.
2. Hudayono, A, Yusuf, A,. 2012 Pembuatan Alat Pencampur minuman Berbasis PLC
Jurusan Teknik Elektronika, Universitas Negeri Jakarta, Jakarta.
3. Achmad, B,. Wahyu, S,. Dartha, C,. Otomatisasi sistem pencampuran cairan dan
Pengisian kemasan berbasis mikrokontroler Atmelat 89S52., Vol. 4, No. 3, Desember
2006 : 145 – 152.
4. Boltom, William .2004.Programmable Logic Controller (PLC) sebuah pengantar edisi
ketiga .Jakarta: Penerbit Erlanga.
5. Webb, John w dan Reis, Ronald A. 1999. Programmble Logic Contoller Principles and
Application Fourt Edition .Ohio: Prentice Hall.
6. Budiyanto, M dan A. wijaya. 2003. Pengenalan dasar-dasar PLC (programmable logic
controller) disertai contoh aplikasinya .Yogyakarta: Gava Media.
7. https://www.gd-thomas.com/en/media/catalog/gdt_brochure/Peristaltic-pumps-
brochure-SR10_SR18_SR25.pdf, diakses 5 maret 2018.
8. http://elektronika-dasar.web.id/teori-motor-dc-dan-jenis-jenis-motor-dc/, diakses 20
januari 2018.
9. -----, ---- , Data Sheet CPM2A, Omron
10. Alfani, Uki Putri.,. Produksi minuman Ready To Drinkpada Pt. Karya Ciptanyata
Wisesa, Laporan Kerja praktek, Program Studi Teknologi Pangan, Fakultas Teknologi
Pertanian, Universitas Katolik Soegijapranata, Semarang.
11. -----, 2011, Data Sheet NB Series, Omron
12. -----, ----, Data Sheet Relay, Omron
13. ----,1998, Operation Manual CPM2A, Omron
14. Petruzella, Frank D, diterjemahkan oleh Sumanto. 2002. Elektronika Industri. ANDI
Yogyakarta.
15. Soloman, Sarbie. 1994. Sensor And Control Systems In Manufacturing Internasional
Editions 1994.Mc Graw Hill, New York., vol 1
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
82
16. www.michael-smith-engineers.co.uk/mse/uploads/resources/literature/Ismatec/How-a-
Peristaltic-Pump-Works.pdf , diakses 1 maret 2018.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
83
LAMPIRAN
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
[Program Name : NewProgram1]
[Section Name : tahap_1_pengisisan]
000000 (000000)
200.03
memo start
200.01
memo ct
TIM
000
#80
[OP1]Timer
<TIM000(bit)>
b014 a075
[OP2]
TIM
001
#180
[OP1]t2
<TIM001(bit)>
b041 a076
[OP2]
TIM
002
#450
[OP1]T3
<TIM002(bit)>
b029 a077
[OP2]
000001 (000005)
Timer milktea
200.03
memo start
200.02
memo mt
TIM
003
#180
[OP1]timer jeda
<TIM003(bit)>
b016 a078
[OP2]
TIM
004
#570
[OP1]
<TIM004(bit)>
b031 a079
[OP2]
000002 (000009)
timer coffemilk
200.03
memo start
200.00
memo cm
TIM
005
#270
[OP1]
<TIM005(bit)>
b019 a081
[OP2]
TIM
006
#450
[OP1]
<TIM006(bit)>
b043 a082
[OP2]
000003 (000013)
valve susu
200.01
memo ct
TIM000
Timer
200.03
memo start
1.01
sensor susu
204.06
sensor tangki utama
10.00 V Susu
200.02
memo mt
TIM003
timer jeda
201.06 memory v susu
200.00
memo cm
TIM005
000004 (000028)
valve teh
200.01
memo ct
TIM002
T3
200.03
memo start
1.02
sensor teh
204.06
sensor tangki utama
10.01 TEH
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
200.02
memo mt
TIM004 201.04 memory v teh
000005 (000040)
valve kopi
200.01
memo ct
TIM001
t2
200.03
memo start
1.00
sensor kopi
204.06
sensor tangki utama
10.02 Kopi
200.00
memo cm
TIM006 201.05 memory v kopi
000006 (000052)
latching coffemilk
0.00
CM
200.06
memory stop
AR0.00
CA
200.00 memo cm
<200.00>
a010 a018 a042
a053
200.00
memo cm
000007 (000057)
latching coffetea
0.01
CT
200.06
memory stop
AR0.00
CA
200.01 memo ct
<200.01>
a001 a013 a028
a040 a058
200.01
memo ct
000008 (000062)
latching milktea
0.02
MT
200.06
memory stop
AR0.00
CA
200.02 memo mt
<200.02>
a006 a015 a030
a063
200.02
memo mt
000009 (000067)
tombol start
0.03
start
200.06
memory stop
1.04
TOMBOL Emergency
200.03 memo start
<200.03>
a000 a005 a009
a021 a033 a045
a068
200.03
memo start
000010 (000072)
tombol stop
0.05
Stop
200.06 memory stop
<200.06>
b054 b059 b064
b069 b098 b103
b131 b138 b145
b200 a205 a209
205.11
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Memo EM
000011 (000075)
mulai timer break
TIM000
Timer
TIM001
t2
TIM002
T3
204.00 BREAKK
<204.00>
a085
TIM003
timer jeda
TIM004
TIM005 TIM006
000012 (000085)
timer break
204.00
BREAKK
TIM
016
#50
[OP1]open pengolahan
<TIM016(bit)>
a107 a110 a115
a118
[OP2]
000013 (000087)
kunci sensor tangki bahan
1.00
sensor kopi
204.05 kunci sensor
<204.05>
a093
1.01
sensor susu
1.02
sensor teh
000014 (000091)
sensor tangki utama
1.03
sensor tangki utama
204.06 sensor tangki utama
<204.06>
b024 b036 b048
000015 (000093)
204.05
kunci sensor
AR0.04 Inikator HMI
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
000000 (000096)
[Program Name : NewProgram1]
[Section Name : tahap_2_pengolahan]
pilih hangat
0.08
hangat
200.06
memory stop
AR0.00
CA
200.08 memo hangat
<200.08>
a097 a106 a109
200.08
memo hangat
000001 (000101)
pilih dingin
0.07
Dingin
200.06
memory stop
AR0.00
CA
200.07 memory dingi
<200.07>
a102 a114 a117
200.07
memory dingi
000002 (000106)
timer hangat
200.08
memo hangat
TIM016
open pengolahan
TIM
007
#3000
[OP1]timer hangat
<TIM007(bit)>
b111
[OP2]
000003 (000109)
suhu hangat
200.08
memo hangat
TIM016
open pengolahan
TIM007
timer hangat
200.09 memory heater
<200.09>
a122
200.10 memory mixer
<200.10>
a123
000004 (000114)
timer dingin
200.07
memory dingi
TIM016
open pengolahan
TIM
008
#1200
[OP1]timer dingin
<TIM008(bit)>
b119
[OP2]
000005 (000117)
suhu dingin
200.07
memory dingi
TIM016
open pengolahan
TIM008
timer dingin
200.11 memory mix dingi
<200.11>
a124
200.12 memory het dingan
<200.12>
a125
000006 (000122)
mixer heater on
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
200.09
memory heater
10.06 mixer
200.10
memory mixer
10.07 Heater
200.11
memory mix dingi
200.12
memory het dingan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
000000 (000129)
[Program Name : NewProgram1]
[Section Name : tahap_3_pengemasan]
Pilih 200 ml
0.06
200ml
200.06
memory stop
CNT012
counter 250
CNT013
counter 200
AR0.01
CANCEL
200.13 memory 200
<200.13>
a130 a147 a154
a168 a182 a207
200.13
memory 200
000001 (000136)
Pilih 250ml
0.09
250ml
200.06
memory stop
CNT012
counter 250
CNT013
counter 200
AR0.01
CANCEL
200.14 memory 250
<200.14>
a137 a146 a157
a167 a181 a203
200.14
memory 250
000002 (000143)
start conveyor
0.10
start conveyor
200.06
memory stop
200.14
memory 250
200.15 memo conveyor
<200.15>
a144 a151 a177
200.15
memo conveyor
200.13
memory 200
000003 (000150)
Jeda pompa aktif
200.04
memory photodiode
200.15
memo conveyor
TIM
009
#20
[OP1]timer jeda
<TIM009(bit)>
a153 a156 a170
a174
[OP2]
000004 (000153)
timer 200
TIM009
timer jeda
200.13
memory 200
TIM
010
#550
[OP1]pompa 200
<TIM010(bit)>
b159 b162
[OP2]
000005 (000156)
timer 250
TIM009
timer jeda
200.14
memory 250
TIM
011
#670
[OP1]pompa 250
<TIM011(bit)>
b160 b164
[OP2]
000006 (000159)
Pompa
TIM010 200.04 TIM010 205.06 TIM011 207.00 LJT POMPA
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
pompa 200
memory photodiode
pompa 200
Stop proses
pompa 250
<207.00>
a166
TIM011
pompa 250
000007 (000166)
207.00
LJT POMPA
200.14
memory 250
TIM009
timer jeda
10.05 pompa
200.13
memory 200
200.05 memory pompa
<200.05>
b175
000008 (000173)
Jeda
200.04
memory photodiode
TIM009
timer jeda
200.05
memory pompa
TIM
014
#15
[OP1]timer on
<TIM014(bit)>
a179
[OP2]
000009 (000177)
conveyor
200.15
memo conveyor
200.04
memory photodiode
200.14
memory 250
11.01 conveyor
TIM014
timer on
200.13
memory 200
205.07
con
CNT012
counter 250
CNT013
counter 200
000010 (000187)
Photodiode
0.04
photodode
200.04 memory photodiode
<200.04>
a150 a161 a173
b178 a204 a208
a211
000011 (000189)
cmp 200ml
253.13
P_On
Always ON Flag
CMP (20)
CNT13
#1
[OP1]counter 200
<CNT013(bit)>
b133 b140 a184
a210 b213
[OP2]
000012 (000191)
255.07
P_LT
Less Than (LT) Flag
205.06 Stop proses
<205.06>
b163 a197
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
000013 (000193)
cmp 250
253.13
P_On
Always ON Flag
CMP (20)
CNT12
#1
[OP1]COUNTER
<CNT012(bit)>
b132 b139 a183
a206 b212
[OP2]
000014 (000195)
255.07
P_LT
Less Than (LT) Flag
205.09 stop proses 2
<205.09>
a199
000015 (000197)
Stop pengisian
205.06
Stop proses
200.06
memory stop
205.07 con
<205.07>
a180 a198
205.07
con
205.09
stop proses 2
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
000000 (000203)
[Program Name : NewProgram1]
[Section Name : Counter]
counter 250
200.14
memory 250
200.04
memory photodiode
CNT
012
#16
[OP1]counter 250
<CNT012(bit)>
b132 b139 a183
b212
<cCNT012>
c194
[OP2]
200.06
memory stop
000001 (000207)
counter 200
200.13
memory 200
200.04
memory photodiode
CNT
013
#21
[OP1]counter 200
<CNT013(bit)>
b133 b140 a184
b213
<cCNT013>
c190
[OP2]
200.06
memory stop
000002 (000211)
counter sehari
200.04
memory photodiode
CNT012
counter 250
CNT013
counter 200
CNTR (12)
020
#9999
[OP1]Counter
<cCNT020>
c218
[OP2]
253.14
P_Off
Always OFF Flag
0.11
reset
000003 (000217)
move memory hmi
253.13
P_On
Always ON Flag
MOV (21)
CNT20
DM0
[OP1]Counter
<CNT020(bit)>
a216
[OP2]Produk
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
[Program Name : NewProgram1]
[Section Name : Emergency]
000000 (000220)
1.04
TOMBOL Emergency
0.03
start
0.10
start conveyor
205.11 Memo EM
<205.11>
a073 a221
205.11
Memo EM
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-11
Lampiran 2 Data Hasil Percobaan
PERCOBAAN COFFEMILK DINGIN KE 2
NO Komponen
Waktu Valve susu Valve Teh Valve kopi Heater Mixer
1 Start 1 0 1 0 0
2 00:27 0 0 1 0 0
3 00:45 0 0 0 0 0
4 00:54 0 0 0 1 1
5 02:54 0 0 0 0 0
PERCOBAAN COFFEMILK DINGIN KE 3
NO Komponen
Waktu Valve susu Valve Teh Valve kopi Heater Mixer
1 Start 1 0 1 0 0
2 00:27 0 0 1 0 0
3 00:45 0 0 0 0 0
4 00:54 0 0 0 1 1
5 02:54 0 0 0 0 0
PERCOBAAN COFFEMIL HANGAT KE 2
NO Komponen
Waktu Valve susu Valve Teh Valve
kopi Heater Mixer
1 Start 1 0 1 0 0
2 00:27 0 0 1 0 0
3 00:45 0 0 0 0 0
4 00:54 0 0 0 1 1
5 05:54 0 0 0 0 0
PERCOBAAN COFEEMILK HANGAT KE 3
NO Komponen
Waktu Valve susu Valve Teh Valve
kopi Heater Mixer
1 Start 1 0 1 0 0
2 00:27 0 0 1 0 0
3 00:45 0 0 0 0 0
4 00:54 0 0 0 1 1
5 05:54 0 0 0 0 0
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-12
PERCOBAAN MILKTEA DINGIN KE 2
NO Komponen
Waktu Valve susu Valve Teh Valve
kopi Heater Mixer
1 Start 1 1 0 0 0
2 00:18 0 1 0 0 0
3 00:57 0 0 0 0 0
4 01:01 0 0 0 1 1
5 03:01 0 0 0 0 0
PERCOBAAN MILKTEA DINGIN KE 3
NO Komponen
Waktu Valve susu Valve Teh Valve
kopi Heater Mixer
1 Start 1 1 0 0 0
2 00:18 0 1 0 0 0
3 00:57 0 0 0 0 0
4 01:01 0 0 0 1 1
5 03:01 0 0 0 0 0
PERCOBAAN MILKTEA HANGAT KE 2
NO Komponen
Waktu Valve susu Valve Teh Valve
kopi Heater Mixer
1 Start 1 1 0 0 0
2 00:18 0 1 0 0 0
3 00:57 0 0 0 0 0
4 01:01 0 0 0 1 1
5 06:01 0 0 0 0 0
PERCOBAAN MILKTEA HANGAT KE 3
NO Komponen
Waktu Valve susu Valve Teh Valve
kopi Heater Mixer
1 Start 1 1 0 0 0
2 00:18 0 1 0 0 0
3 00:57 0 0 0 0 0
4 01:01 0 0 0 1 1
5 06:01 0 0 0 0 0
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-13
PERCOBAAN COFFETEA DINGIN KE 2
NO Komponen
Waktu Valve susu Valve Teh Valve kopi Heater Mixer
1 Start 1 1 1 0 0
2 00:09 0 1 1 0 0
3 00:18 0 1 0 0 0
4 00:45 0 0 0 0 0
5 00:50 0 0 0 1 1
6 02:50 0 0 0 0 0
PERCOBAAN COFFETEA DINGIN KE 3
NO Komponen
Waktu Valve susu Valve Teh Valve kopi Heater Mixer
1 Start 1 1 1 0 0
2 00:09 0 1 1 0 0
3 00:18 0 1 0 0 0
4 00:45 0 0 0 0 0
5 00:50 0 0 0 1 1
6 02:50 0 0 0 0 0
PERCOBAAN COFFETEA HANGAT KE 2
NO Komponen
Waktu Valve susu Valve Teh Valve kopi Heater Mixer
1 Start 1 1 1 0 0
2 00:09 0 1 1 0 0
3 00:18 0 1 0 0 0
4 00:45 0 0 0 0 0
5 00:51 0 0 0 1 1
6 05:51 0 0 0 0 0
PERCOBAAN COFFETEA HANGAT KE 3
NO Komponen
Waktu Valve susu Valve Teh Valve kopi Heater Mixer
1 Start 1 1 1 0 0
2 00:09 0 1 1 0 0
3 00:18 0 1 0 0 0
4 00:45 0 0 0 0 0
5 00:51 0 0 0 1 1
6 05:51 0 0 0 0 0
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-14
LAMPIRAN 3 IMPLEMENTASI HMI
SPESIFIKASI HMI
Tabel lampiran 3
Software HMI Jenis HMI Koneksi ke
PC
koneksi ke PLC PLC
NB-Designers v
1.23
NB7W-TW00B USB Cabel RS232 9 PIN PLC Omrom
CPM2A
WIRING PADA HMI
Pada bagian belakang HMI terdapat beberpa port diantaranya port power, port rs232,
port USB. Port USB akan dihubungkan pada PC (personal computer) untuk membuat tampilan
HMI, port rs232 digunakan untuk komunikasi antara PLC dan HMI.
Gambar Lampiran 1
PEMBUATAN TAMPILAN HMI
Software yang digunakan untuk membuat program Pada HMI adalah NB-Designers v
1.23, HMI yang digunakan adalah NB7W-TW00B dan PLC yang digunakan adalah Omron
CPM2A. Pada tahap awal pembuatan Program HMI ialah memilih jenis HMI dan PLC yang
akan digunakan.kemudian memilih jenis koneksi yang akan dilakukan. Setelah komunikasi
selesai barulah pembuatan program HMI
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-15
Proses pembuatan Program HMI sebagai berikut
1. Tampilan awal NB-Designer.exe
Pada tampilan awal ialah menentukan nama project yang akan dibuat.
2. Memilih jenis HMI yang digunakan
Gambar Lampiran 3
HMI yang di pilih adalah NB7W-TW00B
3. Memilih jenis PLC yang digunakan.
Gambar Lampiran 4
Gambar Lampiran 2
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-16
PLC yang digunakan ialah CPM2A namun pada software yang dipilih adalah C-Series
4. Memilih port koneksi antara PLC dan HMI
Gambar Lampiran 5
Port yang digunakan serial, pada HMI terdapat 2 pilihan port yaitu com 0 dan
com 1. Pemilihan port com pada software harus sama dengan port yang digunakan
pada wiring HMI.
5. Tampilan HMI
Gambar Lampiran 6
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-17
Pilih tombol HMI – HMI0 seperti pada kotak merah di atas. Pada tampilan HMI
terbagi atas frame-frame. Adapun Frame yang tidak dapat digunakan pada HMI yaitu
frame 1 – Frame 9 hal ini dikarenakan Frame 1 – 9 digunakan untuk setting default.
Setelah masuk pada Frame. Mulai membuat tampilan HMI adapun beberapa
fungsi yang digunakan untuk memindahkan layer, membuat tampilan indikator, tombol
push buttom dan tampilan counter. Cara membuat fungsi-fungsi berikut dapat dilihat
seperti berikut:
1. Fungsi pemindah Layer
Pemindahan layer menggunakan Fungsi key pada function parts
Gambar Lampiran 7
Saat functions key tekan maka akan muncul pengatur pilih switch window lalu pilih
layer yang akan ditujuh memalui tombol tersebut. Lalu tekan ok. Untuk memberikan tulisan
maka tekan tag sedangkan untuk mengganti tampilan tombol menggunakan Graphis. Window
setting functions key dapat dilihat pada gambar lampiran 8.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-18
Gambar Lampiran 8
2. Tampilan Indikator (lampu)
Untuk tampilan indikator menggunakan fitur PLC parts – Bits state lamp
Gambar Lampiran 9
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-19
Pada setting Bit state ada beberap pengaturan yang pengting yaitu jenis memory dan
alamat memory yang digunakan pada indikator. Dapat dilihat pada gambar lampiran 10. Untuk
alamat HMI yang digunakan harus sama dengan port com yang digunakan pada wiring HMI.
Gambar Lampiran 10
3. Push Buttom
Untuk fungsi push buttom mengunakan PLC part – bit state switch. Pada bit state switch hal
yang harus di perhatikan ialah alamat, memory dan jenis switch yang digunakan. Alamat
yang digunakan sesui dengan pengalamatan pada PLC
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-20
Gambar Lampiran 11
Gambar Lampiran 12
Setelah memasukan jenis dan nomor memory yang digunakan maka kita memilih jenis
tombol yang digunakan pada tampilan HMI, untuk memilih ada pada pilihan bit state switch
seperti gambar lampiran 12.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-21
6. Tampilan Counter pada HMI
Untuk tampilan counter menggunakan number input yang berada pada menu plc parts
Gambar Lampiran 13
Gambar Lampiran 14
Untuk memunculkan nilai counter nilai counter harus di move ke memory DM pada
program PLC , saat membuat tampilan HMI untuk counter digunakan memory D dan memilih
code tipe BCD pada settingan.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI