i

SISTEM KONTROL JALUR PENGEPAKAN BARANG

BERBASIS PLC YANG DITAMPILKAN PADA PC

MENGGUNAKAN KOMUNIKASI SERIAL

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh

Gelar Sarjana Teknik Program Studi Teknik Elektro

Disusun Oleh :

Widyanto

NIM : 035114023

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2009

ii

FINAL PROJECT

MATERIAL PACKAGING LINE CONTROL SYSTEM BASED

ON PLC WHICH IS VISUALISED AT PC USING SERIAL

COMMUNICATION

In partial fulfilment of the requirements For the degree of Sarjana Teknik

Electrical Engineering Study Program Electrical Engineering Department

Science and Technology Faculty Sanata Dharma University

WIDYANTO

NIM : 035114023

ELECTRICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM ELECTRICAL ENGINEERING DEPARTMENT

SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA 2009

iii

iv

v

HALAMAN PERSEMBAHAN

Kupersembahkan tugas akhir ini:

Pada Tuhan Yesus, Bunda Maria, dan Santo Thomas atas semua limpahan

berkat dan rahmat-Nya yang tiada henti hingga saat ini.

Untuk Bapak tercinta “Daniel S. Hadiwiyanto, B.A.”, dan Ibuku “dra.

Maria Theresia Supartini”, yang tidak pernah berhenti membiayai dan memberikan

dorongan serta doa selama aku kuliah. Maafkan anakmu ini atas keterlambatan ini.

Untuk adikku tercinta “Dwiyanto Utama” yang selalu mengingatkan dan

memberikan dorongan untuk menyelesaikan kuliah ini.

Untuk kekasihku tercinta “Dwi Febiarti Setiawan” yang selalu menemaniku

dan memberikan inspirasi.

Untuk Pak Bambang dan Bu Harti yang selalu baik, maafkan aku jika

selama ini banyak membuat salah.

Untuk semua motivatorku yang selalu ada saat aku terjatuh dan saat terbangun

vi

LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN KARYA

“Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa tugas akhir yang saya tulis ini tidak memuat

karya atau bagian karya orang lain kecuali yang telah disebutkan dalam kutipan dan daftar

pustaka, sebagaimana layaknya karya ilmiah.”

Yogyakarta,....April 2009

Widyanto

vii

INTISARI

PLC (Programmable Logic Controller) merupakan salah satu pengendali yang sangat populer di pabrik-pabrik. CPM2A adalah salah satu jenis PLC keluaran OMRON. Dengan semakin berkembangnya teknologi, proses operasi sistem yang dikontrol PLC dapat ditampilkan dalam bentuk simulasi pada PC. Alat ini membutuhkan perangkat keras dan perangkat lunak. Perangkat keras terdiri dari rangkaian sensor, conveyor, motor DC, dan PLC sebagai kontroler. Visual Basic merupakan program perangkat lunak yang digunakan untuk menampilkan visualisasi sistem saat beroperasi. Sistem dapat memindahkan barang dari conveyor2 ke conveyor1 dengan kendali dari PLC. Proses operasi sistem dapat ditampilkan di komputer menggunakan visual basic. Kata kunci : Sistem Kontrol, Jalur Pengepakan, PLC, Visual Basic

viii

ABSTRACT

PLC (Programmable Logic Controller) CPM2A is a famous controller in factories. CPM2A is a kind of PLC product which is produced by OMRON. When technology is developing system operating process which is controlled by PLC can be visualized in simulation form at PC. This instrument needs hardware and software. Hardware consist of sensor circuit, conveyor, DC motor, and PLC as a controller. Visual Basic is software program which is used to visualize system when it is operating. System can move material from 1st conveyor to 2nd conveyor with control from PLC. System Operating process can be visualized at PC using Visual Basic. Keywords : Control System, Packaging Line, PLC, Visual Basic

ix

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kepada Tuhan Yesus, Bunda Maria dan Santo Thomas atas segala

keindahan dan limpahan berkat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir

“Sistem Kontrol Jalur Pengepakan Barang Berbasis PLC Yang Ditampilkan Pada PC

Menggunakan Komunikasi Serial.”

Penelitian ini dapat diselesaikan tak lepas dari bantuan dan dukungan berbagai pihak.

Pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:

1. Bapak (S.Hadiwiyanto,B.A) yang ada di surga atas semua ajaran dan bimbingan dan

Ibu (Dra. Maria Th. Supartini) yang selalu berdoa, menelepon untuk memberikan

semangat, adikku Dwiyanto yang selalu mendukungku, Febi soulmate-ku yang terus

memberikan warna, Pak Bambang Setiawan, Bu Harti, dan Tina yang selalu baik..

2. Bapak Yosef Agung Cahyanta S.T.,M.T., selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas

Sanata Dharma Yogyakarta.

3. Ibu Wiwien Widyastuti, S.T.,M.T, sebagai dosen pembimbing I, Bapak Ir. Tjendro

sebagai dosen pembimbing II yang dengan sabar membimbing dan memberikan

semangat sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini.

4. Bapak dan Ibu dosen yang selalu memberikan dukungan dan pengetahuan selama

penulis kuliah.

5. Bapak Eko Aris S.T.,M.Eng., yang banyak memberikan arahan tentang PLC.

6. Teman-temanku yang selalu mendorong dan membantu selama ini; Rulan, Riki, Anto,

Ernest, dan semua yang tidak dapat disebutkan satu persatu.

x

7. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu atas bimbingan, kritik, dan

sarannya.

Semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat dan dikembangkan oleh peneliti lain, sehingga

tulisan ini berguna untuk kelanjutan Pengembangan Teknik Elektro Sanata Dharma

Yogyakarta.

Yogyakarta, Mei 2009

Penulis

xi

DAFTAR ISI

Halaman Sampul (Bahasa Indonesia) ............................................................. i

Halaman Sampul (Bahasa Inggris) ................................................................. ii

Halaman Persetujuan ...................................................................................... iii

Halaman Pengesahan ...................................................................................... iv

Halaman Persembahan .................................................................................... v

Pernyataan Keaslian Karya ............................................................................. vi

Intisari ............................................................................................................. vii

Abstract ........................................................................................................... viii

Kata Pengantar ................................................................................................ ix

Daftar Isi ......................................................................................................... xi

Daftar Gambar ................................................................................................ xiv

Daftar Tabel ..................................................................................................... xvi

Daftar Lampiran .............................................................................................. xvii

BAB I: PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Masalah ............................................................. 1

1.2. Perumusan Masalah ................................................................... 2

1.3. Batasan Masalah ........................................................................ 3

1.4. Tujuan Penelitian ....................................................................... 4

1.5. Manfaat Penelitian ..................................................................... 4

1.6....Sistematika Penulisan ................................................................. .4

BAB II: DASAR TEORI

xii

2.1. Sistem PLC ................................................................................ 6

2.1.1. PLC Secara Umum ......................................................... 6

2.1.2. Sturktur PLC ................................................................... 6

2.1.3 Pemrograman Dalam PLC .............................................. 7

2.2. PLC OMRON ............................................................................ 8

2.2.1. Peta Memori.................................................................... 10

2.2.2. Unit Masukan dan Keluaran ........................................... 11

2.2.3. Instruksi Instruksi Dalam PLC........................................ 11

2.3. Komunikasi Serial ...................................................................... 11

2.4. Motor DC ................................................................................... 17

2.5. Visual Basic ............................................................................... 18

2.5.1. Pengaksesan Port Serial Melalui Register UART.......... 18

2.5.2. Pengaksesan Port Serial Menggunakan MSComm ......... 19

2.6. Sensor ......................................................................................... 21

BAB III: PERANCANGAN

3.1. Diagram Blok Sistem ................................................................. 23

3.2. Perancangan Model Perangkat Keras ........................................ 24

3.2.1. Start/Stop......................................................................... 25

3.2.2 Komunikasi Serial RS-232 ............................................. 26

3.2.3. Gear................................................................................. 27

3.2.4. As .................................................................................... 28

3.2.5. Belt Conveyor ................................................................. 28

3.2.6. Sensor.............................................................................. 29

3.2.7 Motor DC......................................................................... 31

3.2.8 Catu Daya......................................................................... 33

xiii

3.3. Perancangan Perangkat Lunak ................................................... 34

3.3.1. Visual Basic 6.0 .............................................................. 34

3.3.1.1. Simulasi Sistem......................................................... 34

3.3.1.2. Diagram Alir Program Simulasi ............................... 36

3.3.1.3. Sub Rutin Proses Conveyor 1.a................................. 37

3.3.1.4. Sub Rutin Proses Conveyor 2 ................................... 38

3.3.1.5. Sub Rutin Proses Conveyor 1.b ................................ 39

3.3.2. PLC ................................................................................. 40

3.3.2.1. Diagram Alir Program Utama................................... 41

3.3.2.2. Sub Rutin Gerakan Conveyor1 ................................. 42

3.3.2.3. Sub Rutin Proses Hitung........................................... 43

BAB IV: HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

4.1. Pengamatan Perangkat Keras ..................................................... 46

4.1.1. Pengamatan Tegangan Rangkaian Sensor ...................... 46

4.1.2. Pengamatan pada Motor ................................................. 48

4.1.3. Perangkat Keras Sistem .................................................. 49

4.2. Pengamatan Kerja PLC .............................................................. 50

4.3. Pengamatan Kerja Program Visual Basic .................................. 54

BAB V: KESIMPULAN

5.1. Kesimpulan ................................................................................ 58

5.2. Saran .......................................................................................... 58

DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 59

LAMPIRAN

xiv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Pemrograman PLC dengan Diagram Tangga ........................... 6

Gambar 2.2. RS232 Dengan 9 Pin ................................................................. 13

Gambar 2.3. Teknik Penyambungan RS232 .................................................. 15

Gambar 2.4. Prinsip Kerja Motor DC ............................................................ 16

Gambar 3.1. Blok Diagram Sistem ................................................................ 22

Gambar 3.2. Rancangan Sistem Jalur Pengepakan Barang ........................... 23

Gambar 3.3. Model Elektronis Tombol .......................................................... 24

Gambar 3.4 Diagram Ladder Transmisi Data................................................ 25

Gambar 3.5 Gear Ukuran 14 ......................................................................... 26

Gambar 3.6 Besi Bahan As............................................................................27

Gambar 3.7 Rangkaian Sensor....................................................................... 29

Gambar 3.8 Simulasi Status Pengoperasian Sistem....................................... 34

Gambar 3.9 Diagram Alir Program Simulasi ................................................. 35

Gambar 3.10 Diagram Alir Sub Rutin Simulasi Conveyor 1.a........................ 36

Gambar 3.11 Diagram Alir Sub Rutin Simulasi Conveyor 2........................... 37

Gambar 3.12 Diagram Alir Sub Rutin Simulasi Conveyor 1.b........................ 38

Gambar 3.13 OMRON CPM2A ...................................................................... 40

Gambar 3.14 Diagram Alir Program Utama.................................................... 40

Gambar 3.15 Diagram Alir Sub Rutin Gerakan Conveyor1 ............................ 41

Gambar 3.16 Diagram Alir Sub Rutin Proses Hitung...................................... 43

Gambar 4.1. Bentuk Akhir Sistem Kontrol Jalur Pengepakan Barang .......... 48

xv

Gambar 4.2. Bentuk Fisik Sistem Jalur Pengepakan Barang Per Bagian ....... 49

Gambar 4.3. Sensor Pada Conveyor .............................................................. 50

Gambar 4.4. Sensor1 dan Motor1 Aktif ......................................................... 51

Gambar 4.5. Sensor2 dan Motor2 Aktif.......................................................... 52

Gambar 4.6. Proses Cacah Miniatur Barang................................................... 52

Gambar 4.7. Motor2 Aktif .............................................................................. 53

Gambar 4.8. Form Utama ............................................................................... 54

Gambar 4.9. Lampu Indikator aktif ................................................................ 54

Gambar 4.10. Simulasi Conveyor .................................................................... 56

Gambar 4.11. Kotak Pesan Peringatan ............................................................ 56

xvi

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Kode Mneumonik ..........................................................................7

Tabel 2.2 Nama Register Yang Digunakan Beserta Alamatnya.................12

Tabel 2.3 Pin Konektor DB9.......................................................................13

Tabel 2.4 Nilai Nilai Properti Even Error Pada CommEvent .....................63

Tabel 2.5 Nilai Nilai Properti Even Komunikasi Pada CommEvent ..........63

Tabel 4.1 Hasil Pengamatan Alat Secara Keseluruhan...............................44

Tabel 4.2 Hasil Pengamatan Tegangan Pada Rangkaian Sensor1 ............45

Tabel 4.3 Hasil Pengamatan Tegangan Pada Rangkaian Sensor2 ..............46

Tabel 4.4 Hasil Pengamatan Tegangan Pada Rangkaian Sensor3 ..............47

Tabel 4.5 Hasil Pengamatan Pada Motor....................................................47

xvii

xviii

Bab I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah

Perkembangan industri yang semakin cepat dan munculnya industri-industri di

berbagai daerah di Indonesia memacu kemajuan teknologi yang signifikan. Kemajuan

industri ini juga didukung dengan semakin berkembangnya perangkat-perangkat yang

mendukung proses industri. Pada bidang elektronika, perkembangan tersebut lebih mengarah

ke perangkat digital dengan didukung oleh perangkat analog[1].

Programmmable Logic Controller (PLC) adalah salah satu teknologi digital yang

cukup banyak digunakan pada dunia industri saat ini. PLC telah banyak diaplikasikan dalam

berbagai bidang, seperti bidang industri, otomotif, dan lain-lain[2]. Dengan semakin

berkembangnya teknologi pada sebagian besar perusahaan, PLC sekarang tidak hanya

dipergunakan pada satu aplikasi, namun dapat juga dikoneksikan dengan komputer untuk

dipergunakan dalam berbagai aplikasi, seperti menjalankan mesin dan menampilkannya pada

komputer.

Perkembangan teknologi PLC diikuti dengan semakin berkembangnya software

pendukung, misalnya software bahasa pemrograman yang akan sangat membantu untuk

mengolah suatu sinyal yang didapat dari proses elektronika (perangkat keras) secara

terprogram. Bahasa pemrograman ini akan sangat membantu untuk menghubungkan antara

programmer dengan CPU yang akan digunakan untuk menjalankan sistem pada mesin

industri.

Pada saat sekarang ini, banyak peralatan kendali yang menggunakan PLC tanpa

didukung oleh peralatan pendukung yang menampilkan status pengoperasian. Teknologi

xix

komputer dapat dipergunakan sebagai salah peralatan pendukung untuk menampilkan status

pengoperasian pada PLC. Software visual basic dapat dipergunakan untuk menampilkan pada

layar monitor dan komunikasi serial dapat dipergunakan sebagai sarana yang

menghubungkan antara sistem komputer dengan sistem PLC.

Melihat fungsi-fungsi yang ada, maka teknologi PLC dapat dimanfaatkan untuk

mengendalikan jalur sistem pengepakan barang. Pada tugas akhir ini, PLC dipergunakan

untuk mengatur gerakan motor DC yang berfungsi sebagai pemutar conveyor.

1.2 Perumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang masalah yang telah diuraikan di atas, pokok masalah yang

diidentifikasi dalam penelitian ini adalah :

1. Perancangan dan implementasi komunikasi antara PLC sebagai pengendali

sistem pengepakan barang dengan komputer sebagai penampil status operasi

menggunakan serial port.

2. Perancangan program pada PLC untuk menerima sinyal masukan dari proses

elektronika dan mengeluarkan keluaran untuk menggerakkan beban berupa

motor DC yang digunakan untuk menjalankan conveyor.

3. Perancangan program pada komputer untuk menerima sinyal masukan dari PLC

dan menampilkan status pengoperasian sistem pada monitor.

4. Sistem yang diaplikasikan berupa sistem jalur pengepakan barang.

1.3 Batasan Masalah

Berdasarkan permasalahan yang teridentifikasi, perlu pembatasan masalah yang akan

diteliti. Lingkup pembahasan pada penelitian ini adalah pada pengendalian motor DC

xx

menggunakan PLC dan tampilan status pengoperasian menggunakan komputer yang

dihubungkan dengan komunikasi serial.

Spesifikasi perancangan yang akan dibuat adalah :

1. Perancangan model conveyor pengepakan barang, yang terdiri dari dua buah

conveyor. Tiap-tiap conveyor menggunakan dua buah as, dua buah gir dan sebuah

rantai penghubung

2. Perancangan tampilan proses pada komputer menggunakan bahasa pemrograman

Visual Basic 6.0 sebagai perangkat antar muka antara PLC dengan pengguna yang

dihubungkan dengan komunikasi secara serial.

3. Perancangan controler PLC yang dipergunakan untuk menjalankan sistem jalur

pengepakan barang.

4. Material yang akan dimasukkan ke dalam kotak adalah miniatur dari lilin madu,

dengan jarak benda yang tidak sama (minimal berjarak 4 cm)

1.4 Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah membuat model kontrol sistem jalur pengepakan

barang menggunakan PLC dan ditampilkan pada PC melalui komunikasi serial.

1.5 Manfaat Penelitian

Manfaat dari penelitian ini adalah :

1. Aplikasi komunikasi serial untuk kepentingan dunia industri

2. Aplikasi Visual Basic 6.0 untuk menampilkan status pengoperasian PLC pada

dunia industri.

xxi

1.6 Sistematika Penulisan

Sistematika penulisan laporan tugas akhir ini adalah sebagai berikut:

BAB I : PENDAHULUAN

Bab ini berisi latar belakang masalah, perumusan masalah, batasan

masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, dan sistematika

penulisan.

BAB II : DASAR TEORI

Bab ini berisi dasar teori mengenai Programmable Logic Controller

(PLC), Visual Basic, RS-232, rangkaian sensor, dan motor DC.

BAB III : PERANCANGAN

Bab ini berisi rancangan Sistem Kontrol Jalur Pengepakan Barang yang

meliputi diagram blok, penjelasan cara kerja secara singkat, dan

pemilihan komponen.

BAB IV : HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

Bab ini berisi hasil pengamatan dan pembahasan dari pengujian yang

telah dilaksanakan.

BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN

Bab ini berisi kesimpulan dan saran.

xxii

BAB II

DASAR TEORI`

2.1. Sistem Programable Logic Controller

2.1.1. PLC secara Umum

Sebuah Programmable Controller (PC) pada prinsipnya adalah sebuah Central

Processing Unit (CPU) yang berisi program-program yang dihubungkan dengan peralatan

masukan dan keluaran. Peralatan masukan dapat berupa push button, limit switch, sensor, dan

alat-alat yang lain yang dapat dipergunakan sebagai masukan. Peralatan keluarannya dapat

berupa motor, solenoid, lampu dan lain-lain[2].

Programable Logic Controller (PLC) dikendalikan oleh program yang dimasukkan

ke CPU. Program akan aktif bila ada sinyal masukan yang sesuai spesifikasi yang telah

ditentukan. Sinyal itu diproses di dalam CPU, lalu CPU akan mengeluarkan sinyal keluaran

untuk mengaktifkan peralatan keluarannya.

Keuntungan dari PLC adalah modifikasi akan lebih mudah dan dapat dilakukan

dengan waktu yang cepat. Jika pengguna ingin menambahkan peralatan masukan atau

keluaran, maka program juga dapat dimodifikasi dengan mudah dan sederhana.

2.1.2. Struktur PLC

CPU merupakan sebuah bagian yang utuh yang terdiri dari unit pengendali, instruksi

register, dan program counter[3]. Untuk dapat mengolah data sesuai dengan spesifikasi

program yang telah ditentukan, diperlukan memori yang akan digunakan untuk menyimpan

instruksi dan data tersebut. Memori terdiri dari ROM (memori program) dan RAM (memori

data).

xxiii

2.1.3. Pemrograman dalam PLC

PLC menggunakan bahasa pemrograman dengan logika tingkat tinggi. Oleh karena

itu, bahasa pemrograman dalam PLC mudah dipahami[3]. Bahasa pemrograman yang

digunakan dalam PLC menggunakan diagram tangga atau mnemonic.

Diagram tangga merupakan sebuah diagram yang digunakan untuk menggambar

secara sederhana sebuah rangkaian atau proses. Diagram tangga terdiri dari sebuah garis di

sebelah kiri yang memanjang, yang disebut bus bar, dan di sebelah kanan adalah cabang-

cabangnya yang disebut garis cabang atau garis instruksi. Gambar 2.1 adalah contoh diagram

tangga yang digunakan dalam PLC dan dimasukkan melalui perangkat komputer lewat

software dari vendornya masing-masing.

1. Diagram Tangga

Gambar 2.1. Pemrograman PLC dengan diagram tangga[3]

2. Bahasa Pemrograman Mneumonic

Mneumonic adalah suatu bahasa yang dapat dimengerti oleh PLC untuk

menjalankan aplikasi/operasi. Dalam kode mneumonic, ada 3 struktur standar yaitu

alamat, instruksi, dan operan atau data, seperti ditunjukkan pada Tabel 2.1.

Alamat merupakan tempat penyimpanan instruksi di memori program. Alamat

di memori program berbeda untuk setiap instruksi. Instruksi adalah suatu set program

01000

00002 01000

00001

xxiv

yang dapat dikenali oleh PLC untuk menjalankan aplikasi. Banyaknya instruksi

tergantung dari jenis PLC yang digunakan. Semakin besar kapasitasnya, berarti

semakin banyak pula instruksi yang ditampilkan. Sedangkan operan atau data

merupakan suatu penunjukan alamat dari I/O, penunjukan lokasi memori, atau suatu

data berupa bilangan (untuk timer ataupun counter).

Tabel 2.1 Kode Mneumonik[3] Alamat Memori Instruksi Operan Data

00000 LD 00001 00001 OR 01000 00002 AND NOT 00002

2.2. PLC OMRON

PLC yang digunakan dalam sistem kontrol jalur pengepakan barang ini adalah jenis

OMRON seri CPM2A. Pemilihan ini didasarkan atas ketersediaan alat. OMRON seri

CPM2A telah menyediakan koneksi RS232[1]. Hal ini akan sangat membantu dalam

pengerjaan sistem yang menggunakan komunikasi serial.

Pada OMRON CPM2A, terdapat sejumlah terminal masukan dan keluaran. Terminal

masukan pada CPU digunakan sebagai saluran untuk menerima sinyal masukan dari

perangkat elektronika untuk diproses di dalam CPU. Terminal keluaran digunakan sebagai

saluran untuk mengirimkan sinyal keluaran menuju aktuator.

Selain terminal masukan dan keluaran, OMRON CPM2A juga mempunyai saluran

RS232, expansion I/O, dan port untuk console. RS232 merupakan interface pengiriman dari

PLC menuju komputer. Jenis data yang akan dikirim adalah bentuk data biner (bit per bit

transfer) dengan kecepatan transmisi (baud rate) yang umum dipakai adalah 9600 (bit per

detik).

Peralatan yang digunakan sebagai hand-shake (jabat tangan), yang berfungsi sebagai

pemantau status yang akan diterima/ada untuk memberikan tanggapan yang stabil, dapat

xxv

membantu untuk proses pengiriman. Ketika merancang software komunikasi serial, hand-

shake disempurnakan dengan menambahkan karakter pengendali dalam deretan / jumlah bit

yang dikirim, yang biasa disebut sebagai start bit dan stop bit.

Port console digunakan untuk komunikasi antara PLC dengan console. Melalui port

ini, console dapat digunakan untuk menjalankan atau menghentikan PLC. Program yang akan

disimpan console ke dalam PLC dimasukkan melalui port ini.

2.2.1 Peta Memori

Memori di dalam PLC diklasifikasikan sebagai berikut : IR, AR, SR, DM, TR, TC,

HR, UM dan LR[1]. Memori di dalam PLC memiliki fungsi sebagai berikut :

a. IR (Internal Relay) digunakan sebagai pengendali masukan/keluaran dan manipulasi

bit.

b. AR (Auxilary Relay) dipergunakan untuk tujuan tertentu, misalnya transmission

counters, bendera, dan bit kendali.

c. SR (Special Relay) berfungsi sebagai bit bendera dan bit kendali yang digunakan untuk

melihat operasi PC.

d. DM (Data Memory) digunakan untuk menyimpan data dalam bentuk word (16 bit) dan

mempertahankan data tersebut pada waktu terjadi gangguan daya.

e. TR (Temporary Relay) adalah memori yang menyediakan delapan bit yang digunakan

hanya untuk instruksi LOAD dan OUT untuk percabangan program.

f. TC ( Timer/Counter) digunakan sebagai pewaktu dan pencacah.

xxvi

g. HR (Holding Relay) digunakan untuk menyimpan/memanipulasi berbagai macam

variasi data dan dapat diakses secara word (16 bit) atau secara bit (1 bit) dan tetap

mempertahankan status saat terjadi gangguan pada PLC.

h. UM (Using Memory) pada PLC tipe C200HS diartikan sebagai bagian memori yang

dapat dikonversikan dan ditransfer ke ROM dan akan disimpan dengan baterai yang ada

pada CPU.

i. LR (Link Relay) digunakan untuk menyalurkan data antar PC dengan menggunakan

adaptor RS 232.

Bab ini akan membahas tentang IR. Penjabaran ini bertujuan untuk membedakan antara

masukan dan keluaran. Cara membedakan antara masukan dan keluaran adalah dengan

pembedaan alamat yang ada pada IR.

2.2.2 Unit Masukan dan Keluaran

IR berfungsi sebagai bit kerja untuk menyimpan dan memanipulasi data secara

internal dan dapat diakses secara bit atau word. PLC mempunyai dua jenis pengalamatan,

yaitu channel dan bit. Channel dinyatakan dengan tiga digit pertama dan bit dinyatakan

dengan dua digit terakhir. Misalnya masukan 00001, artinya alamat masukan berada pada

channel 000 bit ke 01. PLC adalah sebuah register 16 bit maka tiap channel untuk I/O

mempunyai 16 bit (00 – 15 ).

2.2.3 Instruksi Instruksi dalam PLC

Instruksi dalam PLC dalam simbol mnemonic adalah sebagai berikut :

a. FUN digunakan untuk memanggil fungsi yang diinginkan (diikuti dua digit yang

diinginkan.

xxvii

b. LD (load) digunakan untuk memasukkan input yang dikehendaki sebagai bagian

awal dari tangga.

c. AND digunakan untuk memasukkan input yang diseri dengan input yang sebelumnya.

d. OR digunakan untuk memasukkan input yang diparalel dengan input sebelumnya.

e. OUT adalah keluaran dari rangkaian.

f. TIM (timer) digunakan untuk memanggil fungsi pewaktu ataupun kontak keluaran dari

fungsi timer yang ada di PLC.

g. CNT (counter) digunakan untuk memanggil fungsi pencacah ataupun kontak keluaran

dari fungsi pencacah yang ada di PLC.

h. NOT bersama LD, AND, atau OR untuk menandakan normally close. Bersama OUT

untuk menandakan keluaran invers. Bersama FUN untuk mendefinisikan fungsi aktif

sesaat.

2.3 Komunikasi Serial

Standar sinyal komunikasi serial yang biasa digunakan adalah standar RS232. Standar

ini menyangkut komunikasi data antara komputer (Data Terminal Equipment-DTE) dengan

alat-alat pelengkap komputer (Data Circuit Terminating-DCE). Standar RS232 ini biasa

digunakan pada port serial PC IBM[4].

RS232 adalah kabel data yang dapat dipergunakan untuk komunikasi data.

Komunikasi data ini dapat terjadi antara dua komputer ataupun komputer dengan peralatan

lainnya, misalnya PLC, mikrokontroler, dan printer. Ada 2 jenis RS232, yaitu 9 pin dan 25

pin. Gambar 2.2 menunjukkan konektor port serial DB-9. Pada komputer IBM PC

kompatibel biasanya dapat ditemukan dua konektor port serial DB-9 yang dinamakan COM1

dan COM2.

xxviii

Alamat port perlu diketahui untuk dapat menggunakan port serial. Pada CPU terdapat

dua port serial, yaitu COM1 dan COM2. Base address COM1 adalah 1016 (3F8h) dan

COM2 adalah 760 (2F8h). Setelah mengetahui base address dari port serial, maka alamat-

alamat register yang digunakan untuk komunikasi serial dapat ditentukan. Tabel 2.2 adalah

tabel register beserta alamat-alamatnya .

Tabel 2.2 Nama register yang digunakan beserta alamatnya[4] Nama Register COM1 COM2

TX buffer 3F8h 2F8h RX buffer 3F8h 2F8h Baud Rate Divisor Latch LSB 3F8h 2F8h Baud Rate Divisor Latch MSB 3F9h 2F9h Interrupt Enable Register 3F9h 2F9h Interrupt Identification Register 3FAh 2FAh Line Control Register 3FBh 2FBh Modem Control Register 3FCh 2FCh Line Status Register 3FDh 2FDh Modem Status Register 3Feh 2Feh

Fungsi dari register-register pada Tabel 2.2 yaitu :

a. RX buffer digunakan untuk menampung dan menyimpan data dari DCE.

b. TX buffer digunakan untuk menampung dan menyimpan data yang akan dikirim ke port

serial.

c. Baud rate Divisor Lacth LSB digunakan untuk menampung byte bobot rendah untuk

pembagi clock pada IC UART agar didapat baud rate yang tepat.

d. Baud rate Divisor Lacth MSB digunakan untuk menampung byte bobot rendah untuk

pembagi clock pada IC UART sehingga total angka pembagi adalah 4 byte yang dapat

dipilih dari 0001h sampai FFFh.

Informasi mengenai pin pada connector DB9 dapat dilihat pada Tabel 2.3. berikut:

xxix

Gambar 2.2. RS232 dengan 9 Pin[4]

Tabel 2.3. Pin Konektor DB9 [4] NO. Pin Nama Pin

1 Carrier Detect 2 Receive Data (RD) 3 Transmitted Data (TD) 4 Data Terminal Ready (DTR) 5 Signal Ground (GND) 6 Data Set Ready (DSR) 7 Request to Send (RTS) 8 Clear to Send (CTS) 9 Ring Indicator

Pin-pin pada konektor DB9 dapat dibagi menjadi tiga kelompok fungsi, yaitu :

e. Data Signals (Pin: 2, 3)

e.1 Transmitted Data (TD) ditujukan kepada penerima, yang menyatakan data

dibangkitkan oleh pengirim.

e.2 Receive Data (RD) ditujukan kepada pengirim, yang menyatakan data diterima oleh

penerima.

f. Control Signals (Pin : 1, 4, 6, 7, 8, 9)

f.1 Request to Send (RTS) ditujukan kepada penerima, yang menyatakan bahwa

pengirim akan mengirimkan data kepada penerima.

f.2 Clear to Send (CTS) ditujukan kepada pengirim, yang menyatakan bahwa pengirim

dapat mulai mengirimkan data, ini merupakan tanggapan dari RTS.

5 9 4 8 3 7 2 6 1

KONEKTOR DB9

xxx

f.3 Data Set Ready (DSR) ditujukan kepada pengirim, yang menyatakan bahwa

penerima siap untuk melakukan operasi

f.4 Data Terminal Ready (DTR) ditujukan kepada penerima, yang menyatakan bahwa

pengirim telah siap untuk melakukan operasi.

f.5 Ring Indicator (RI) ditujukan kepada pengirim, yang menandakan bahwa penerima

telah menerima sinyal dering pada kanal komunikasi.

f.6 Carrier Dettect (CD) ditujukan kepada pengirim, yang menandakan bahwa

penerima telah menerima sinyal carrier.

g. Ground (Pin: 5) merupakan titik nol (0 / ground) yang kemudian akan dihubungkan

dengan ground bersama pada catu daya yang digunakan.

Pada komunikasi serial, kecepatan pengiriman data antara pengirim dan penerima harus

sama. Overflow akan terjadi jika kecepatannya tidak sama. Overflow adalah beban kerja

berlebih yang dialami oleh pemroses. Kecepatan pengiriman data itu sering disebut dengan

baud rate. Baud rate yang biasa dipakai adalah 300, 1200, 2400, 4800, dan 9600. Panjang bit

data yang biasa dipakai adalah 4, 5, 6, 7, dan 8 bit.

Ada dua cara komunikasi secara serial pada visual basic, yaitu komunikasi data serial

secara asinkron dan sinkron. Pada komunikasi data serial asinkron, clock tidak dikirimkan

bersama dengan data serial, tapi dimunculkan sendiri-sendiri baik oleh pengirim atau

penerima. Pada serial sinkron, clock dikirimkan bersama-sama dengan data serial. Gambar

2.3 adalah teknik penyambungan kabel RS232 9 pin.

xxxi

Gambar 2.3 Teknik Penyambungan RS232[2]

Pada prinsipnya, komunikasi serial mengirimkan data dalam bentuk tegangan yang

kemudian dibaca dalam data bit. Rentang level tegangan pada komunikasi serial antara –25

Volt sampai 25 Volt. Bit dengan logika 1 berada pada level tegangan pada rentang antara –3

Volt sampai -25 Volt. Bit dengan logika 0 berada pada rentang antara 3 Volt sampai 25

Volt.

Daerah tegangan antara -3 Volt samapi +3 Volt adalah invalid level , yaitu daerah

tegangan yang tidak memiliki level logika pasti sehingga harus dihindari. Demikian juga

level tegangan lebih negatif dari -25 Volt atau lebih positif dari +25 Volt harus dihindari

karena dapat merusak line driver pada saluran RS232.

2.4 Motor DC

Motor adalah suatu peralatan mekanis yang menghasilkan gerak mekanis dengan

prinsip elektromagnetis. Motor sendiri dapat diklasifikasikan dalam 2 jenis, yaitu motor arus

Pengirim Penerima

1

2

3

4

5

6

7

8

9

5

6

1

2

4

3

8

9

7

CD

RD

TD DTR

GND

DSR

RTS

CTS

RI

CD

RD

TD

DTR

GND

DSR

RTS

CTS

RI

xxxii

searah (Direct Current / DC) dan motor arus bolak-balik (Alternating Current /AC)[5].

Motor DC membutuhkan tegangan yang searah untuk bekerja, sedangkan motor AC

menggunakan arus bolak-balik untuk dapat bekerja secara optimal. Prinsip kerja motor DC

dapat dijelaskan dengan Gambar 2.4.

Gambar 2.4. Prinsip Kerja Motor DC[5]

Motor DC atau istilah lain dikenal sebagai dinamo tidak berisik, dapat memberikan

daya yang memadai untuk tugas-tugas berat. Motor DC standar berputar secara bebas. Rumus

gaya pada motor DC dapat dinyatakan dengan[5]:

F = B i l sin θ (2.1)

dengan F adalah gaya Lorenz dengan satuan Newton (N), B adalah medan magnet dengan

satuan Weber (W), i adalah arus listrik dengan satuan Ampere (A), l adalah panjang kawat

penghantar dengan satuan meter (m), dan θ adalah sudut terkecil yang dibentuk B dan l dalam

satuan derajat.

Pada dasarnya, jika sebuah penghantar yang dialiri arus listrik berada dalam medan

magnet, maka penghantar tersebut digerakkan dengan sebuah gaya, yaitu gaya Lorenz. Motor

DC juga memiliki torsi (τ) dengan satuan gram-cm, yaitu kemampuannya untuk

U S

F B i

+ -

As Motor

Arah gerakan medan magnet (B) Arah Gerakan

Motor

i F

xxxiii

menggerakkan benda yang memiliki massa (F) dengan satuan gram, yang terletak pada suatu

lintasan (R) dengan satuan cm.

τ = F x R (2.2)

2.5. Visual Basic

Sistem pemrograman visual basic mengkombinasikan kemampuan bahasa basic dan

piranti design visual. Bahasa ini menyediakan kesederhanaan dan kemudahan pakai tanpa

mengorbankan kinerja atau fasilitas grafis[2].

Visual Basic 6.0 memiliki beberapa komponen, yaitu menu bar, jendela Form, kotak

dialog Project, kotak dialog properties, kotak dialog Form layout dan Toolbox. Visual basic

dapat mengakses port serial melalui register Universal Asyncronous Receiver/Transmitter

(UART) atau menggunakan MSComm yang disediakan oleh visual basic.

2.5.1 Pengaksesan Port Serial melalui Register UART

UART menggunakan saluran RxD (receve data) dan TxD (Transmit Data) untuk

komunikasi pengiriman atau penerimaan data, serta DCD (Data Carrier Detect), DSR (Data

Set Ready), RTS (Request to Sent), CTS (Clear to Sent), DTR (Data Terminal Ready), dan RI

(Ring Indicator) untuk kontrol. Saluran-saluran ini ada yang digunakan sebagai masukan dan

keluaran. Semua saluran ini dapat diakses secara langsung melalui register UART, kecuali

saluran RxD.

2.5.2 Pengaksesan Port Serial menggunakan MSComm

MSComm menyediakan fitur untuk komunikasi antara program aplikasi yang

dirancang dengan port serial guna mengirim dan menerima data. Setiap port serial ditangani

xxxiv

oleh satu MSComm saja. Jika ingin menggunakan lebih dari satu port serial, maka

penggunaan MSComm harus ditambahkan sebanyak jumlah port serial yang digunakan.

Pada MSComm terdapat banyak fitur yang disediakan. Fitur-fitur yang sering

digunakan dalam MSComm adalah :

a. CommPort digunakan untuk menentukan nomor port serial yang dipakai.

b. Port Open digunakan untuk membuka atau menutup port serial yang dihubungkan

dengan MSComm.

c. Setting digunakan untuk mengatur nilai baud rate, pariti, jumlah bit data, dan jumlah bit

stop.

d. Input digunakan untuk mengambil data string pada buffer penerima.

e. Output digunakan untuk menulis data string pada buffer pengirim.

MSComm hanya memiliki satu even (Even OnComm). Even OnComm dibangkitkan

jika nilai properti dari CommEvent berubah yang menandakan telah terjadi even pada port

serial baik even komunikasi maupun even error. Tabel 2.4 berisi nilai-nilai properti even

error pada CommEvent. Tabel 2.5 berisi nilai-nilai properti even komunikasi pada

CommEvent.

Tabel 2.4 Nilai-nilai properti even error pada CommEvent[2] Konstanta Keterangan

comEventFrame Hardware mendeteksi adanya kesalahan framing comEventRxParity Hardware mendeteksi adanya kesalahan parity comEventRxOver Buffer penerima mengalami overflow, tidak ada

ruang kosong lagi pada buffer penerima comEventTxFull Buffer kirim penuh comEventOverrun Port mengalami overrun comEventBreak Sinyal break diterima comEventDCB Mendapatkan kembali device control block (DCB)

dari port serial

Tabel 2.5 Nilai-nilai properti even komunikasi pada commEvent[2] Konstanta Keterangan

xxxv

comEvSend Jumlah karakter pada buffer kirim lebih sedikit daripada nilai properti sthreshold. Even ini akan dibangkitkan jika nilai pada properti sthreshold tidak diisi ‘0’

comEvReceive Telah diterima karakter sebanyak nilai properti Rthreshold. Even ini akan dibangkitkan terus menerus sampai data diambil dari buffer penerima menggunakan perintah input. Even ini akan dibangkitkan jika nilai pada properti Rthreshold tidak diisi ‘0’.

comEvCTS Terjadi perubahan pada saluran Clear to Send

comEvReceive Terjadi perubahan pada saluran Data Set Ready comEvCD Terjadi perubahan pada saluran Carrier

Detect comEvRing Terdeteksi adanya sinyal ring comEvEOF Karakter End of File diterima

2.6. Sensor

Sensor adalah salah satu komponen elektronika yang menggabungkan optika dengan

elektronika. Sensor yang digunakan untuk sistem kontrol jalur pengepakan barang terdiri dari

infrared dan fotodioda. Rangkaian sensor ini dapat digunakan untuk mendeteksi dan

mencacah barang yang menghalangi cahaya dari infrared ke fotodioda.

Infrared adalah pendeteksi yang digunakan di sistem kontrol jalur pengepakan

barang[6]. Infrared digunakan untuk mendeteksi kotak dan mencacah jumlah miniatur buah

yang akan dimasukkan ke kotak. LED (Light Emitting Diode) infrared bekerja seperti LED

pada umumnya. Saat diberi tegangan prasikap maju (+ ke anoda dan – ke katoda), maka ada

arus yang mengalir dari anoda ke katoda. Arus akan meningkat/menurun berbanding secara

eksponensial dengan naik turunnya tegangan yang diberikan.

xxxvi

Fotodioda digunakan untuk mendeteksi cahaya infrared. Panjang gelombang yang

dipancarkan oleh infrared tergantung dari material sumbernya. Umumnya cahaya tak tampak

dari LED infrared berkisar antara 940 - 950 nm. Konfigurasi rangkaian sensor ditunjukkan

pada Gambar 2.5.

(a) (b) Gambar 2.5. Rangkaian Sensor[6]

Perubahan arus pada LED dipengaruhi oleh perubahan Vs. Perubahan arus tersebut

akan masuk ke fotodioda. Perubahan arus akan menghasilkan perubahan tegangan pada

terminal kolektor-emitor. Oleh karena itu, tegangan sinyal akan digandeng dari rangkaian

masukan ke rangkaian keluaran. Persamaan untuk mencari Rs dari Gambar 2.5.(a) adalah :

If

VsRs = (2.3)

dengan Vs adalah tegangan sumber dan If adalah tegangan maju

Nilai Rc dari Gambar 2.5.(b) dapat dihitung dengan :

0. =−− CECCcc VRIV (2.4)

C

CECCC I

VVR

−= (2.5)

dengan Vcc adalah tegangan sumber, VCE adalah tegangan kolektor-emitor, dan IC adalah

arus kolektor.

xxxvii

BAB III

PERANCANGAN

3.1 Diagram Blok Sistem

Sistem kontrol jalur pengepakan barang merupakan sistem yang digunakan untuk

memasukkan barang ke dalam kotak secara otomatis. Sistem ini dikembangkan dengan

menampilkan status pengoperasian sistem ke dalam komputer. Gambar 3.1 akan menjelaskan

cara kerja sistem yang akan dibuat.

Gambar 3.1. Blok diagram sistem jalur pengepakan barang berbasis PLC yang

dikomunikasikan dengan Visual Basic

Tombol start berfungsi sebagai masukan untuk mengaktifkan sistem. Sensor pertama

(pada conveyor kotak) akan membaca sinyal masukan setelah tombol start ditekan. Bila

sensor menerima masukan positif, yang menandakan telah tersedia kotak pada conveyor1,

maka motor1 akan memutar conveyor1 dan bergerak ke arah yang telah ditentukan.

Kemudian kotak akan bergerak menuju sensor2. Pada saat kotak tepat berada di depan

sensor2, maka motor pada conveyor1 akan berhenti, dan motor pada conveyor2 mulai

berputar ke arah kotak. Conveyor2 berfungsi sebagai tempat aliran barang. Barang pada

PLC

Mtr1

Mtr2

VB

Start/stop

Sens1

Sens2

Sens3

xxxviii

conveyor kedua akan dialirkan menuju kotak pada conveyor pertama. Sebelum sampai ke

kotak, barang akan melewati sensor pencacah. Bila jumlah barang yang lewat telah sesuai

dengan yang telah ditentukan, maka motor pada conveyor2 akan berhenti, dan motor pada

conveyor1 akan mulai bergerak lagi.

3.2. Perancangan Model Perangkat Keras

Rancangan mekanik yang akan dibuat pada penelitian ini dapat dilihat pada Gambar

3.2. Conveyor tempat kotak barang dan miniatur buah diletakkan, digerakkan oleh motor DC.

Gambar 3.2 Rancangan sistem jalur pengepakan barang

Besi siku digunakan sebagai rangka untuk conveyor. Selain besi siku, dua buah as digunakan

untuk menggerakkan belt conveyor yang ada pada masing-masing conveyor. As yang

berperan untuk menggerakkan belt conveyor disambungkan dengan sebuah gear ukuran 14.

Pada motor DC juga dipasang pasangan gear kamprat. Rantai kamprat digunakan untuk

menghubungkan gear ukuran 14 dengan pasangan gear kamprat yang dipasang pada motor

DC. Programmable Logic Controller digunakan untuk menjalankan sistem dan PC

digunakan untuk menampilkan visualisasi pengoperasian sistem.

PLC

monitor

sensor1

sensor3

konveyor1 konveyor2

MASUKAN

KELUARAN

sensor2

xxxix

3.2.1 Start / Stop

Tombol start/stop digunakan sebagai masukan untuk menjalankan/menghentikan

proses pada sistem ini. Tombol digunakan sebagai alat pengendali yang menghubungkan

beban dengan rangkaian elektronika. Pada sistem ini, tombol berfungsi sebagai penghubung

atau pemutus jaringan arus listrik. Model elektronika saklar seperti pada Gambar 3.3

menunjukkan saklar dalam keadaan tidak terhubung.

Gambar 3.3. Model Elektronis Tombol

3.2.2 Komunikasi Serial RS-232

RS-232 digunakan pada sistem ini, dikarenakan tersedianya partitur komunikasi serial

RS-232 pada PLC dan PC. Data proses sistem pengoperasian pada PLC akan dikirimkan ke

PC melalui komunikasi serial RS-232.

Data yang telah diproses di CPU PLC akan dikirim menuju komputer. Sebelum

mengirimkan data, port com yang akan digunakan harus diinisialisasi terlebih dulu. Sistem ini

menggunakan port com1 pada komputer.

Agar proses pengiriman data dapat berjalan maksimal, parameter untuk komunikasi

data antara PLC dan komputer harus diatur. Selain penggunaan port com, parameter lain yang

harus diatur adalah kecepatan transmisi data. Kecepatan transmisi data yang digunakan pada

sistem ini adalah 9600 bps, 8 bit paritas, 1 bit stop. Setelah itu, jalur port com1 harus dibuka

untuk lalu lintas data.

xl

Keluaran dari PLC akan dikonversi agar dapat diterima oleh RS-232. Setelah keluaran

sesuai dengan level logika RS-232, keluaran akan dikirimkan menuju komputer. Gambar 3.4

adalah diagram Ladder transmisi data dengan RS-232.

Gambar 3.4. Diagram Ladder transmisi data

Pada Gambar 3.4, instruksi keluaran dari alamat 00100 akan dikirim ke komputer.

AR0805 adalah Transmit Ready Flag untuk port RS-232. Data yang akan dikirimkan sebesar

8 bytes dari alamat memori DM 0000.

3.2.3 Gear

Gear digunakan sebagai alat bantu untuk menggerakkan konveyor. Gear yang

digunakan adalah gear rantai sepeda motor dengan ukuran 14 dan gear kamprat. Ukuran 14

artinya pada gear tersebut terdapat 14 mata. Gear yang akan digunakan ditunjukkan pada

Gambar 3.5.

Miniatur sistem ini menggunakan 4 buah gear. Pada conveyor pertama menggunakan

2 buah gear. Satu buah gear ukuran 14 untuk memutar conveyor dan satu buah gear kamprat

untuk menghubungkan motor DC dengan as gear pemutar conveyor1. Conveyor2 juga

menggunakan 2 buah gear, satu gear ukuran 14 untuk memutar conveyor dan satu gear

kamprat untuk menghubungkan motor DC dengan as gear pemutar conveyor2.

@TXD(48)

DM 0000

#0000

#0008

00100 AR0805

xli

Gambar 3.5 Gear motor ukuran 14

3.2.4 As

As adalah besi lurus yang digunakan untuk menghubungkan gear satu dengan

lainnya. As yang digunakan pada sistem ini memakai besi pejal yang dibentuk sedemikian

rupa agar dapat menjalankan belt conveyor. Gambar 3.6 adalah gambar besi yang belum

selesai dibentuk untuk perancangan alat.

Gambar 3.6 Besi bahan as

Sistem ini menggunakan empat buah as, dua buah pada conveyor1 dan dua buah pada

conveyor2. Setiap as dipasang pada sepasang kopel sebagai dudukan. Sepasang as pada tiap

conveyor dipakai untuk memutar belt conveyor.

3.2.5 Belt Conveyor

xlii

Belt conveyor merupakan landasan yang digunakan untuk perpindahan barang. Belt

yang digunakan terbuat dari kulit dengan bahan vinyl. Sistem ini terdiri dari dua buah

conveyor yang mana masing-masing conveyor digerakkan oleh 2 buah motor DC yang

melekat pada as. Pertimbangan penggunaan konveyor dari kulit dengan bahan vinyl adalah

perhitungan dari segi kemudahan dan nilai ekonomisnya.

3.2.6 Sensor

Sistem ini menggunakan 3 sensor dengan infra red sebagai pengirim dan fotodioda

sebagai penerima. Sensor1 dan sensor2 berfungsi sebagai sensor posisi. Bila sensor1

terhalang oleh kotak, maka motor1 akan berputar menggerakkan belt conveyor1. Bila sensor2

terhalang kotak, maka motor1 berhenti dan motor2 berputar menggerakkan belt conveyor2.

Sensor3 berfungsi sebagai pencacah. Bila sensor3 terhalang oleh benda, maka CPU PLC

OMRON akan mencacah barang yang melewati sensor3.

Pada saat keadaan tidak terhalang, maka sinar masukan dari infra red di sensor2 dapat

dipancarkan menuju fotodioda. Hal ini menyebabkan arus yang menuju basis ≈ 0 dan

transistor tidak aktif. Keluaran kolektor menjadi logika tinggi ”1” dengan tegangan adalah 1

V.

Pada saat sensor2 terhalang oleh kotak, cahaya dari infra red tidak dapat dipancarkan

menuju fotodioda. Akibatnya, fotodioda tidak mendapat arus ke basis, sehingga transistor

tidak aktif. Hal ini menjadikan keluaran kolektor berlogika rendah “0” dengan tegangan 0 V.

Gambar 3.7 adalah gambar rangkaian sensor.

xliii

VCC

R3R2

If

Gambar 3.7 Rangkaian sensor

Infra merah memiliki arus maksimum If = 20mA. Sistem ini dirancang menggunakan

If = 15mA. Jika diberikan Vcc = 24 Volt, R2 dapat dihitung berdasarkan persamaan 2.3

sebagai berikut:

If

VccR =2

Ax

VR

31015

242 −=

Ω= 16002R

Arus Ib dihasilkan saat infra red mengirimkan cahaya dan fotodioda menerimanya.

Arus Ib menyebabkan tegangan antara kolektor dan emitor kecil (VCE ≈ 0). Hambatan R3

adalah pull up, yaitu hambatan yang berguna sebagai pengaman untuk fotodioda. Arus

maksimum untuk fotodioda adalah 20mA. Nilai R3 pada sistem dirancang dengan

menentukan I = 4,5mA . Persamaan 2.5 digunakan untuk mencari nilai R3 sebagai berikut:

I

VR CC=3

xliv

Ax

vR

3105,4

243 −=

Ω= 33,53333R

Sistem ini dirancang menggunakan resistor (R3) yang bernilai 5333,33 KΩ.

Sensor1 digunakan untuk mendeteksi ada atau tidaknya kotak pada konveyor1. Bila

cahaya dari infrared ke fotodioda pada sensor1 terhalang kotak, maka kotak pada conveyor1

akan bergerak ke arah sensor2. Conveyor1 akan berhenti bergerak setelah kotak menghalangi

cahaya dari infra red menuju fotodioda pada sensor2.

3.2.7 Motor DC

Motor DC yang digunakan adalah tipe GH12-1640Y00. Sistem ini menggunakan dua

buah motor DC. Motor ini memiliki tegangan maksimum 24 Volt. Perancangan ini

menggunakan motor DC 24 Volt untuk menyesuaikan dengan PLC CPM2A yang digunakan.

PLC CPM2A memiliki modul keluaran yang berupa tegangan 24 Volt. Keluaran dari PLC

digunakan sebagai tegangan masukan untuk mengaktifkan motor DC.

Pada sistem ini, motor DC digunakan untuk menggerakkan conveyor. Motor1

digunakan untuk menggerakkan conveyor1 dan motor2 digunakan untuk menggerakkan

conveyor2.

Motor DC tipe GH12-1640Y00 menghasilkan torsi(τ) sebesar 6000 g-cm. Motor ini

diharapkan dapat menggerakkan beban dengan berat total(F) 1000 gram. Panjang

konveyor(R) yang akan digunakan adalah 40 cm. Jika diberikan berat total yang akan

digunakan adalah 1000 gram dan panjang lintasannya 40 cm, maka torsi yang dibutuhkan

dapat dihitung berdasarkan persamaan 2.1 sebagai berikut:

τ = F xR

= 1000 gram x 40 cm

xlv

= 40000 gr-cm

Dengan mengetahui torsi yang dibutuhkan, maka dapat dihitung perbandingan gear

yang digunakan untuk menghubungkan motor dengan conveyor. Jika torsi yang dihasilkan

motor(τ_1) adalah 6000 gr-cm, kemudian gear pada conveyor memiliki jari-jari (r_2) 14 cm,

dan gear pada motor memiliki jari-jari(r_1) 2 cm, maka torsi akhir(τ_2) yang dihasilkan oleh

motor dapat dihitung melalui persamaan 3.1 sebagai berikut :

τ_2 = (r_2/r_1) x τ_1 (3.1)

= (14/2) x 6000 g-cm

= 42000 g-cm

Setelah menggunakan gabungan gear, torsi akhir yang dihasilkan motor adalah 42000

g-cm. Torsi yang dibutuhkan beban agar dapat bergerak adalah 40000 g-cm. Karena Torsi

yang dihasilkan motor lebih besar daripada torsi yang dibutuhkan beban, maka beban dapat

bergerak.

3.2.8 Catu Daya

Baterai atau accu adalah sumber catu daya DC yang paling baik. Namun untuk

aplikasi yang membutuhkan catu daya lebih besar, sumber dari baterai tidak cukup. Sumber

catu daya yang besar adalah sumber bolak-balik AC (alternating current) dari pembangkit

tenaga listrik. Untuk itu diperlukan suatu perangkat catu daya yang dapat mengubah arus AC

menjadi DC.

Catu daya ini berfungsi untuk menyediakan daya untuk rangkaian. Catu daya dengan

sumber bolak-balik AC membutuhkan penyearah. Penyearah digunakan untuk mengubah

arus AC menjadi DC. Regulator yang berfungsi sebagai stabilisator tegangan keluaran dari

catu, juga dibutuhkan selain penyearah.

xlvi

Catu daya 24 VDC digunakan sebagai sumber tegangan. Pemilihan ini didasarkan atas

masukan yang dibutuhkan sensor dan keluaran 24 V yang akan digunakan sebagai masukan

PLC. Tegangan 24 V akan dianggap sebagai logika “1” oleh PLC. Logika ini digunakan

sebagai masukan untuk mengaktifkan program yang telah dimasukkan ke dalam PLC.

3.3 Perancangan Perangkat Lunak

Perancangan perangkat lunak dibagi menjadi dua bagian, yakni bagian program pada

visual basic dan PLC.

3.3.1 Visual Basic 6.0

Visual basic digunakan untuk menampilkan status pengoperasian sistem. Software

visual basic digunakan untuk merancang tampilan simulasi hardware seperti pada Gambar

3.8.

3.3.1.1 Simulasi Sistem

Visual basic akan menampilkan bagian-bagian sistem yang sedang beroperasi. Pada

visual basic terdapat sebuah kotak yang berisi tampilan pesan. Apabila terjadi kesalahan pada

sistem, maka pesan kesalahan akan ditampilkan pada kotak tersebut. Jika tombol start

ditekan, dan sensor1 tidak mendeteksi adanya kotak pada conveyor satu, maka hal ini

dianggap sebagai suatu kesalahan pada sistem. Kotak pesan akan menampilkan tulisan

“periksa kotak”, agar operator memeriksa apakah kotak barang pada conveyor1 telah tersedia

atau belum.

xlvii

Pada monitor juga terdapat simulasi conveyor1 dan conveyor2. Apabila conveyor1

bergerak, maka tampilan conveyor1 di monitor akan menampilkan warna kuning dan bila

conveyor2 yang bergerak, maka tampilan conveyor2 akan berwarna hijau. Begitu juga

sebaliknya, bila konveyor dalam keadaan berhenti, maka tampilan conveyor pada monitor

akan tampak tidak berwarna. Gambar 3.8 adalah gambar tampilan status pengoperasian

sistem.

Tanda lampu indikator digunakan untuk menunjukkan status pengoperasian simulasi

sistem. Warna lampu indikator adalah merah, kuning, dan hijau. Lampu merah menyatakan

bahwa sistem dalam keadaan tidak beroperasi. Lampu hijau menandakan bahwa sistem dalam

keadaan beroperasi. Tampilan status pengoperasian ini sangat berguna bagi operator sistem.

Operator dapat mengetahui lebih awal bila terdapat gejala kesalahan pada sistem.

Gambar 3.8 Tampilan status pengoperasian sistem

xlviii

Operator juga dapat dengan mudah mengetahui apakah sistem dalam keadaan bekerja atau

berhenti. Penggunaan visual basic dirancang sesederhana mungkin, agar memudahkan

pembacaan status pengoperasian pada sistem.

3.3.1.2 Diagram Alir Program Simulasi

Diagram alir pada Gambar 3.9 menunjukkan proses utama tampilan ketika keadaan

awal telah terpenuhi, sehingga tampilan conveyor1a akan aktif. Setelah proses conveyor1a,

dilanjutkan dengan proses conveyor2. Pada saat proses conveyor2 telah terpenuhi, proses

conveyor1b aktif. Setelah itu program selesai.

Gambar 3.9 Diagram alir program simulasi

3.3.1.3. Sub Rutin Proses Conveyor1.a

Diagram alir program pada Gambar 3.10 menunjukkan bahwa lampu indikator akan

berwarna hijau dan simulasi conveyor1 akan tampak berwarna kuning apabila menerima

xlix

masukan dari PLC. Hal ini menandakan bahwa sensor1 terhalang kotak. Kemudian, PLC

akan memberikan logika “0” ke komputer.

Pada saat kotak melewati sensor2, sensor 2 akan mengirimkan logika “1” ke PLC.

Setelah diproses dalam CPU, PLC akan menghasilkan keluaran berupa logika “0” menuju

komputer. Setelah diproses, komputer akan menampilkan warna hijau pada simulasi

conveyor2.

Gambar 3.10 Diagram alir sub rutin Simulasi konveyor1.a

3.3.1.3 Sub Rutin Proses Conveyor2

Diagram alir program pada Gambar 3.11 menjabarkan tentang tampilan proses sistem

ini. Pada saat sensor2 aktif, PLC akan mengirimkan sinyal logika “0” ke komputer. Setelah

diproses, komputer akan menampilkan warna hijau pada conveyor2. Pada sistem, conveyor2

membawa benda yang akan melewati sensor3. Pada saat benda melewati sensor3, sensor3

akan mengirimkan sinyal ke PLC dengan logika “1”. Setelah diproses dalam CPU, PLC akan

l

mengirimkan logika “0” ke komputer. Setelah itu, komputer akan menampilkan warna hijau

pada simulasi conveyor2 di monitor. Conveyor2 pada sistem akan berhenti setelah jumlah

barang yang ditentukan terpenuhi. Ketika conveyor2 berhenti bergerak, simulasi pergerakan

warna hijau conveyor2 berhenti bergerak.

Gambar 3.11 Diagram alir sub rutin simulasi conveyor2

3.3.1.4 Sub Rutin Proses Conveyor1.b

Diagram alir pada Gambar 3.12 merupakan tampilan proses akhir sistem ini. Setelah

conveyor2 berhenti pada sub rutin proses conveyor2, sistem akan menggerakkan conveyor1.

PLC akan mengirimkan sinyal dengan logika “0” ke komputer. Kemudian komputer akan

menampilkan warna kuning pada simulasi conveyor1 di monitor. Pada saat sistem dihentikan

dengan menekan tombol stop, PLC akan mengirimkan sinyal ke komputer. Komputer

kemudian akan menampilkan warna merah pada sinyal lampu di monitor.

li

Gambar 3.12 Diagram alir sub rutin proses conveyor1.b

3.3.2 PLC

PLC digunakan sebagai pusat untuk menjalankan sistem jalur pengepakan barang ini.

Masukan yang diterima dari sensor akan diproses dalam CPU, kemudian CPU akan

mengeluarkan keluaran untuk menggerakkan motor. CPU merupakan alat yang digunakan

sebagai tempat pemrosesan semua perintah yang diberikan ke PLC.

Pada CPU terdapat beberapa bagian masukan yang digunakan untuk mengirimkan

sinyal dari sensor yang kemudian diproses PLC. Alamat terminal masukan yang digunakan

adalah 0.00, 0.01,0.02, 0.03, dan 0.04. Alamat 0.00 dihubungkan dengan tombol start, alamat

0.01 dihubungkan dengan tombol stop, alamat 0.02 dihubungkan dengan sensor1, alamat 0.03

dihubungkan dengan sensor2, dan alamat 0.04 dihubungkan dengan sensor3. Modul masukan

lii

yang diterima PLC berupa tegangan 24 V. Tegangan keluaran dari peralatan elektronika yang

digunakan (infra red, fotodioda, transistor, dan relay) ditentukan sebesar 24 V.

CPU akan bekerja bila menerima masukan dengan logika “1”. Keadaan yang

dimaksud dengan logika “1” berupa tegangan 24 V. CPU tidak memproses perintah bila

masukannya berlogika “0”. Logika “0” adalah pada saat tegangan masukan sebesar 0 V.

Sistem ini dirancang dengan menggunakan dua alamat terminal keluaran, yaitu 010.02

dan 010.03. Alamat 010.02 dihubungkan dengan motor1 dan alamat 010.03 dihubungkan

dengan motor2. Pada alamat keluaran ini, PLC akan menghasilkan tegangan 0 V. Selain itu,

PLC juga menggunakan port serial untuk menghubungkannya dengan komputer seperti yang

ditunjukkan pada Gambar 3.13.

Gambar 3.13. OMRON CPM2A

3.3.2.1 Diagram Alir Program Utama

Diagram alir program utama ini terdapat pada PLC. PLC merupakan kontrol utama

dari sistem ini. Mulai dari perintah pengecekan sensor, penggerak conveyor, dan

penghitungan barang. Gambar 3.14 adalah gambar diagram alir sistem kontrol jalur

pengepakan barang.

liii

Gambar 3.14 Diagram alir program utama

3.3.2.2 Sub Rutin Gerakan Konveyor1

Diagram alir program pada Gambar 3.15 menunjukkan bahwa sebelum menjalankan

conveyor1, sensor1 diperiksa terlebih dahulu. Pada saat pengecekan sensor, bila terdapat

kotak barang pada sensor1, maka PLC akan mengeluarkan keluaran tegangan 0 VDC dan

simulasi sensor1 akan menampilkan warna hitam. Tegangan tersebut akan digunakan untuk

menjalankan motor1 untuk menggerakkan conveyor pertama.

PLC juga akan mengirim sinyal tegangan menuju komputer melalui komunikasi

serial. Bila motor1 bergerak, maka simulasi conveyor1 pada layar monitor akan

menampakkan warna biru. Akan tetapi, bila tombol start telah ditekan dan sensor1 tidak

mendeteksi adanya kotak, maka motor1 tidak bergerak, lalu PLC akan mengirim sinyal ke

komputer dan komputer menampilkan pesan untuk memeriksa sensor1.

liv

Gambar 3.15 Diagram alir sub rutin gerakan konveyor1

3.3.2.3 Sub Rutin Proses Hitung

Sub rutin pada Gambar 3.16 berisi program untuk menghitung jumlah barang yang

akan dimasukkan ke dalam kotak. Barang pada conveyor1 yang sedang bergerak akan

berhenti tepat pada sensor3. Pada saat sensor 3 terhalang, sensor3 akan menghasilkan

keluaran berupa tegangan 0 VDC yang akan dikirim ke PLC. PLC akan memproses masukan

tadi dengan menghentikan laju motor1 dan akan mengirimkan sinyal ke komputer. Setelah

motor1 berhenti, PLC menghasilkan keluaran 0 VDC untuk memutar motor2, dan conveyor2

berjalan. PLC juga mengirimkan sinyal dengan logika “0” ke komputer. Pada saat motor2

pada sistem berputar, maka simulasi conveyor2 pada monitor akan menampilkan warna hijau.

Barang diletakkan secara manual pada conveyor2. Barang pada conveyor2 akan

melewati sensor hitung. Pada program hitung ini, sampel barang yang akan dilewati

ditetapkan sebanyak 3 buah. Bila kuota yang diinginkan telah tercapai, maka PLC akan

melanjutkan perintah untuk menghentikan putaran motor2. Selain itu, PLC juga mengirimkan

sinyal dengan logika 0 ke komputer, sehingga simulasi conveyor2 pada monitor akan tampak

berhenti bergerak. Setelah conveyor2 berhenti, PLC akan melanjutkan perintah dengan

mengirimkan logika “0” ke motor1. Motor1 berputar, conveyor1 juga bergerak. PLC juga

lv

mengirimkan data logika “0” ke komputer sehingga simulasi conveyor1 menampilkan warna

kuning yang bergerak..

Gambar 3.16 Diagram alir sub rutin proses hitung

lvi

BAB IV

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

Bab IV berisi tentang hasil pengamatan dari alat sistem kontrol jalur pengepakan

barang berbasis PLC yang dikomunikasikan dengan visual basic secara serial. Pengamatan

dilakukan secara menyeluruh dan per bagian sebagai pembentuk sebuah kontrol jalur

pengepakan barang serta penjelasan tampilan program Visual Basic.

Tabel 4.1 Hasil pengamatan alat secara keseluruhan Masukan Keluaran

Start Stop Sens1 Sens2 Sens3 M1 M2 SLI SK1 SK2 KP Off Off Off Off Off Off Off Merah Off Off 0 On Off Off Off Off Off Off Merah Off Off 0 On Off On Off Off On Off Hijau On Off 1

*On Off Off On Off Off On Hijau Off On 2 On Off Off On On Off On Hijau Off On 3 On Off Off Off Off On Off Hijau On Off 1

Keterangan : M1 = Motor1 SK1 = Simulasi Conveyor1 M2 = Motor2 SK2 = Simulasi Conveyor2 SLI = Simulasi Lampu Indikator KP = Kotak Pesan

0 = Proses Berhenti 1 = Proses Kotak Jalan 2 = Proses Barang Masuk Kotak 3 = Proses Hitung, Jika jumlah miniatur buah yang dicacah adalah tiga, maka

kotak jumlah barang akan berisi ”Lengkap” dan melakukan perulangan ke tanda ”*”

Data pengamatan sistem secara keseluruhan terlihat pada Tabel 4.1. Proses berhenti

terjadi ketika semua masukan dan keluaran berada pada kondisi off. Apabila tombol start

lvii

ditekan, dan sensor1 belum mendeteksi kotak, maka sistem belum bekerja, dan lampu

indikator masih berwarna merah. Saat tombol start ditekan dan sensor1 mendeteksi adanya

kotak, maka simulasi lampu indikator berwarna hijau, pesan pada kotak pesan adalah proses

kotak jalan, motor1 aktif, dan simulasi conveyor1 juga aktif.

Motor2 dan simulasi conveyor2 akan aktif ketika kotak dideteksi oleh sensor2. Pesan

pada kotak pesan adalah proses barang masuk kotak. Saat motor2 aktif, sensor3 aktif ketika

miniatur buah melewatinya dan pesan pada kotak pesan adalah proses barang masuk kotak.

Motor1 akan aktif dan motor2 berhenti saat sensor3 telah mencacah tiga miniatur buah.

Ketika motor1 bekerja, pesan pada kotak pesan adalah kotak jalan dan simulasi conveyor1

aktif. Data pada tabel 4.1 sesuai dengan perancangan diagram alir yang diinginkan.

4.1 Pengamatan Perangkat Keras

4.1.1 Pengamatan Tegangan Rangkaian Sensor

Data pengamatan tegangan pada rangkaian sensor1 terlihat pada tabel 4.2.

Pengukuran tegangan menggunakan multimeter dan miniatur kotak sebagai alat bantu untuk

mengukur saat sensor1 terhalang.

Tabel 4.2 Hasil pengamatan tegangan pada rangkaian sensor1

Data

pada tabel di atas

sesuai dengan datasheet. Transistor yang berfungsi sebagai saklar akan aktif bila basis

mendapat tegangan minimal 0,7v. Pada saat transistor aktif, maka tegangan di kolektor ≈ 0.

Ketika tegangan kolektor ≈ 0, transistor seolah-olah menjadi ground dan relay dari keadaan

Normally Open (NO) jadi aktif. Tegangan dari relay berfungsi sebagai masukan untuk PLC.

Sensor1 (v) Tegangan Pada Tidak Terhalang Terhalang

Fotodioda 0,35 0,757 Basis Transistor 0,35 0,757 Kolektor Transistor 23,90 0,007

lviii

Tabel 4.3 merupakan data pengamatan pada rangkaian sensor2. Pengukuran tegangan

menggunakan multimeter dan miniatur kotak barang sebagai alat bantu untuk menghalangi

sensor2.

Tabel 4.3 Hasil pengamatan tegangan pada rangkaian sensor2 Sensor2 (v)

Tegangan Pada Tidak Terhalang Terhalang Fotodioda 0,442 0,80 Basis 0,442 0,80 Kolektor 23,80 0,08

Data pada Tabel 4.3 sesuai dengan perancangan. Transistor yang berfungsi sebagai

saklar akan aktif bila basisnya mendapat tengangan minimal 0,7v. Pada saat transistor aktif,

maka tegangan kolektor ≈ 0. Ketika tegangan kolekor ≈ 0, transistor seolah-olah menjadi

ground dan relay dari keadaan Normally Open (NO) jadi aktif. Tegangan relay berfungsi

sebagai masukan PLC.

Tabel 4.4 berisi data pengamatan pada rangkaian sensor3. Tegangan diukur

menggunakan multimeter dan miniatur buah berfungsi untuk menghalangi cahaya dari infra

red ke fotodioda pada sensor3. Sensor ini berfungsi sebagai pencacah jumlah miniatur buah.

Tabel 4.4 Hasil pengamatan tegangan pada rangkaian sensor 3 Sensor3 (v)

Tegangan Pada Tidak Terhalang Terhalang Fotodioda 0,39 0,752 Basis 0.39 0.752 Kolektor 23,75 0,007

Pada tiga sensor di sistem, data sesuai dengan datasheet.. Transistor akan aktif bila

basisnya mendapat tegangan minimal 0,7v. Pada saat transistor aktif tegangan kolektornya ≈

0. Ketika tegangan kolektor ≈ 0, transistor seolah-olah menjadi ground dan relay dari

keadaan Normally Open (NO) jadi aktif. Tegangan relay berfungsi sebagai masukan PLC.

lix

4.1.2 Pengamatan Pada Motor

Dengan sumber tegangan yang sama dihasilkan dua kecepatan yang berbeda pada motor1 dan

motor2. Hasilnya terlihat seperti pada Tabel 4.5. Adanya perbedaan kecepatan antara dua

motor ini disebabkan perbedaan pengaturan posisi kedudukan kopel as. Motor1 dan motor2

dapat bekerja dengan baik sesuai dengan data tegangan dan arus pada Tabel 4.5. Motor1 dan

motor2 dapat bekerja dengan baik sesuai dengan data tegangan dan arus pada Tabel 4.4.

Perbedaan kecepatan motor pada sistem akan mempengaruhi jumlah miniatur buah yang

dimasukkan ke dalam kotak. Bearing dapat digunakan sebagai bantalan as. Penggunaan

bearing ditujukan agar perbedaan kecepatan motor1 dan motor2 tidak terlalu jauh. Selain itu,

waktu yang digunakan untuk proses produksi akan semakin efisien.

Tabel 4.5 Hasil pengamatan pada motor Tegangan(v) Arus(A) Kecepatan (rpm) Motor1 12,7 0,30 204 Motor2 12,7 0,22 214

4.1.3 Perangkat Keras Sistem

Alat sistem kontrol model jalur pengepakan barang secara keseluruhan, dapat dilihat

pada Gambar 4.1, sedangkan per bagian sistem dapat dilihat pada Gambar 4.2.

Gambar 4.1 Bentuk akhir sistem kontrol jalur pengepakan barang

lx

Alat Sistem Jalur Pengepakan Barang menggunakan dua buah conveyor. Conveyor

pertama digunakan untuk memindahkan miniatur kotak dan conveyor kedua digunakan untuk

memindahkan miniatur buah. Alat ini menggunakan tiga buah sensor.

(a) PLC OMRON CPM2A (b) Conveyor

Gambar 4.2 Bentuk fisik sistem jalur pengepakan barang per bagian

(c) Panel hubung (d)Perangkat komputer

Gambar 4.2 (Lanjutan) Bentuk fisik sistem jalur pengepakan barang per bagian

Setelah menekan tombol start seperti pada gambar 4.2c , conveyor1 berjalan setelah

sensor1 aktif, dapat dilihat pada gambar 4.3a. Sensor1 aktif apabila terhalang oleh kotak.

Setelah kotak tepat menghalangi sensor2, seperti ditunjukkan pada gambar 4.3b, maka

conveyor1 berhenti dan conveyor2 mulai bergerak untuk memindahkan model barang.

Sensor3 digunakan untuk mencacah miniatur buah pada conveyor2, seperti ditunjukkan pada

gambar 4.3c. Setelah kuota barang terpenuhi dengan jumlah 3, maka conveyor2 berhenti

bergerak. conveyor1 bergerak lagi untuk kemudian mengulangi lagi siklus pengisian barang

ke dalam kotak. Semua kegiatan yang dilakukan alat ini dimonitor melalui komputer yang

telah dikoneksikan antara PLC dengan visual basic.

lxi

4.2 Pengamatan Kerja PLC

Alat Sistem Jalur Pengepakan Barang menggunakan lima terminal masukan dan dua

terminal keluaran. Terminal 000.00 s/d 000.04 merupakan terminal masukan. Terminal

010.02 dan 010.03 merupakan terminal keluaran.

(a) Sensor1 (b) Sensor2

(c) Sensor3

Gambar 4.3 Sensor pada conveyor

Terminal 000.00 aktif ketika tombol start ditekan. Saat terminal 000.00 aktif, maka

sistem PLC mulai bekerja. Apabila kotak dideteksi oleh sensor1, maka terminal 000.02 aktif.

Setelah sensor1 aktif maka terminal 010.02 akan aktif dan menggerakkan motor1 untuk

menjalankan conveyor1. Apabila tidak terdapat kotak pada sensor1, meskipun tombol start

telah ditekan, proses produksi tidak berjalan. Apabila sensor2 mendeteksi adanya kotak,

maka terminal 000.03 aktif. Setelah sensor2 aktif, maka terminal 010.02 jadi tidak aktif

sehingga motor1 berhenti bekerja dan terminal 010.03 aktif. Setelah terminal 010.03 aktif,

maka motor2 bekerja dan conveyor2 jalan. Apabila barang menghalangi sensor3, maka

lxii

sensor3 akan aktif dan mulai mencacah. Pada Proses produksi alat ini, kuota barang dibatasi

sebanyak tiga buah. Bila kuota barang yang melewati sensor3 telah terpenuhi, maka terminal

010.03 akan non-aktif sehingga motor1 akan berhenti berputar dan terminal 010.02 akan aktif

dan motor1 akan berputar dan menggerakkan lagi conveyor1. Proses ini akan berulang saat

kotak berikutnya melewati sensor2.

Pada saat sensor1 mendeteksi kotak, maka lampu indikator terminal 000.02 pada

OMRON CPM2A akan menyala, seperti tampak pada gambar 4.4. Ketika sensor1 aktif, maka

motor1 aktif. Pada CPM2A motor1 aktif ditandai dengan menyalanya lampu indikator

terminal 010.02

Gambar 4.4 Sensor1 dan motor1 aktif

Lampu indikator terminal 0.03 akan menyala apabila kotak terdeteksi oleh sensor2.

Ketika sensor2 aktif, maka motor2 juga aktif. Motor2 aktif ditandai dengan nyala lampu

indikator terminal 010.03 seperti pada Gambar 4.5.

lxiii

Gambar 4.5 Sensor2 dan motor2 aktif

Pada saat sensor2 aktif, motor2 aktif, maka sensor3 akan mendeteksi miniatur buah

yang lewat pada conveyor2. Ketika sensor3 aktif, maka lampu indikator terminal 000.04 akan

menyala, seperti pada Gambar 4.6.

Gambar 4.6 Proses cacah miniatur buah

Ketika sensor3 telah mencacah tiga miniatur buah, maka motor2 berhenti dan motor1

aktif. Pada saat itu sensor2 akan non-aktif. Lampu indikator terminal 000.03 dan 010.03

padam dan lampu indikator terminal 010.02 nyala, tampak seperti pada Gambar 4.7.

lxiv

Gambar 4.7 Motor2 aktif

4.3 Pengamatan Kerja Program Visual Basic

Form utama seperti terlihat pada gambar 4.8 menggunakan dua buah timer. Timer2

digunakan untuk simulasi conveyor2 dan timer3 untuk simulasi conveyor. Penjelasan

mengenai form utama pada Gambar 4.8 akan dibahas per bagian.

Lampu indikator seperti Gambar 4.9 akan menunjukkan sistem sedang jalan atau

tidak. Pada saat sistem tidak beroperasi, lampu indikator berwarna merah, seperti pada

Gambar 4.8. Ketika sistem sudah beroperasi, lampu indikator berubah menjadi hijau, seperti

pada Gambar 4.9

lxv

Gambar 4.8 Form utama

Gambar 4.9 Lampu indikator aktif

Kotak pesan seperti dapat dilihat pada Gambar 4.9 berfungsi untuk menampilkan

status operasi sistem control. Pada saat conveyor1 aktif kotak pesan pada monitor terdapat

keterangan ”Proses Kotak Jalan”.

lxvi

Penampil keadaan jumlah barang seperti dapat dilihat pada Gambar 4.9 sangat

memudahkan pengguna untuk mengetahui jumlah miniatur buah yang telah melewati sensor

hitung sebelum masuk ke kotak. Apabila jumlah miniatur buah yang melewati sensor3

sebanyak tiga buah, maka ditampilkan bahwa jumlah barang lengkap.

Kotak barang seperti pada Gambar 4.9 aktif secara otomatis apabila conveyor1 pada

sistem aktif. Kotak barang aktif, ditandai dengan perubahan warna menjadi warna kuning

seperti pada Gambar 4.9. Pada layar monitor, perubahan warna kuning tampak bergerak dari

atas ke bawah.

Ketika conveyor2 pada alat aktif, maka simulasi miniatur buah pada monitor seperti

yang ditunjukkan Gambar 4.10 terlihat bergerak, dengan perubahan warna dari kiri ke kanan.

Gambar aktif ditandai dengan perubahan warna gambar menjadi warna hijau yang bergerak,

seperti gambar di bawah ini.

Kotak pesan seperti pada Gambar 4.11 muncul apabila kotak tidak diletakkan di

posisi sensor1 setelah operator menekan tombol start pada panel hubung. Tanda peringatan

ini aktif setelah 2,5 detik. Pesan ini akan memudahkan operator dalam mengoperasikan alat

Gambar 4.10 Simulasi Conveyor2

lxvii

Gambar 4.11 Kotak pesan peringatan

lxviii

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Setelah melakukan analisa dan pembahasan, maka dapat disimpulkan :

1. Model jalur pengepakan barang ini dapat berfungsi dengan baik menggunakan tiga

sensor sebagai otomatisasi.

2. Komputer dapat menampilkan proses status pengoperasian sistem kontrol jalur

pengepakan miniatur buah dengan baik.

5.2 Saran

Sistem kontrol jalur pengepakan barang ini dapat dikembangkan dengan:

1. Menambahkan unit masukan untuk menjalankan dan menghentikan sistem dari

komputer.

2. Menggunakan bearing sebagai bantalan as, agar putaran konveyor dapat lebih halus.

lxix

DAFTAR PUSTAKA

[1] Agfianto Eko Putra, PLC Konsep, Pemrograman, dan Aplikasi (Omron

CPM1A/CPM2A dan Zen Programmable Relay), Yogyakarta: Penerbit Gava

Media, 2004.

[2] PT. Advanced Interconnect Technologies, Basic Programmable Logic Controller,

Batam: PT. Advanced Interconnect Technologies, 2003.

[3] M.Budiyanto, Wijaya.A., Pengenalan Dasar-Dasar PLC (Programmable Logic

Controller) Disertai Contoh Aplikasinya, Yogyakarta: Penerbit Gava Media,

2003.

[4] Catur Edi Widodo, Prasetia Retna, Interfacing Port Paralel dan Port Serial

Komputer dengan Visual Basic 6.0, Yogyakarta: Penerbit Andi Yogyakarta, 2004.

[5] Hendricus Yunianto, DC Motor Angular Speed Measurement Based On Personal

Computer (Pengukuran Kecepatan Putaran Motor DC Berbasis PC), Yogyakarta:

Universitas Sanata Dharma, 2002

[6] Dedi Iskandar Inan, Sistem Pengisian Tablet Pada Botol Berbasis PLC,

Yogyakarta: Universitas Sanata Dharma, 2001

lxx

Dim Out(0 To 15), TimeEnd As Boolean Dim temp1 As String Dim u As Integer Private Sub Form_Load() Picture3.Picture = Pic6 If PLC1.Model = "Keyence" Then Command500.Caption = "500" Command501.Caption = "501" Command502.Caption = "502" Command503.Caption = "503" Command504.Caption = "504" Command505.Caption = "505" ' Command506.Caption = "506" Command507.Caption = "507" Command508.Caption = "508" Command509.Caption = "509" Command510.Caption = "510" Command511.Caption = "511" Command512.Caption = "512" Command513.Caption = "513" Command514.Caption = "514" Command515.Caption = "515" End If PLC1.ini Label6.Caption = PLC1.Model & " PLC" For i = 0 To 15 Out(i) = False Next i Text10.Text = "0" Text11.Text = "1" Text12.Text = "2" Text13.Text = "3" Text14.Text = "4" Text15.Text = "5" Text16.Text = "6" Text17.Text = "7" Text18.Text = "8" Text19.Text = "9" Me.Show ONMove End Sub Private Sub ONMove() Do PLC1.Scan ComErr.Text = PLC1.ComErr DataErr.Text = PLC1.WriteErr

lxxi

If PLC1.Status Then Form1.Icon = PictureGreen.Picture Else Form1.Icon = PictureRed.Picture End If Combine Text0 = PLC1.ReadWord(0) Text1 = PLC1.ReadWord(1) Text2 = PLC1.ReadWord(2) Text3 = PLC1.ReadWord(3) Text4 = PLC1.ReadWord(4) Text5 = PLC1.ReadWord(5) Text6 = PLC1.ReadWord(6) Text7 = PLC1.ReadWord(7) Text8 = PLC1.ReadWord(8) Text9 = PLC1.ReadWord(9) If PLC1.ReadBit(0, 0) Then Shape0.FillColor = &HFF00& Else Shape0.FillColor = &H4000& End If If PLC1.ReadBit(0, 1) Then Shape1.FillColor = &HFF00& Timer3.Enabled = False Timer2.Enabled = False Else Shape1.FillColor = &H4000& End If If PLC1.ReadBit(0, 2) Then Shape2.FillColor = &HFF00& If Shape2.FillColor = &HFF00& Then Shape500.FillColor = &HFF00& Shape501.FillColor = &H4000& Image6.Picture = imgHijau Timer3.Enabled = True Timer2.Enabled = False Image1.Picture = imgHijau Image2.Picture = imgPutih Image3.Picture = imgPutih Image4.Picture = imgPutih Image5.Picture = imgPutih u = 0 textWarning.Text = "Proses Kotak Jalan" End If

lxxii

Else Shape2.FillColor = &H4000& End If If PLC1.ReadBit(0, 3) Then Shape3.FillColor = &HFF00& If Shape3.FillColor = &HFF00& Then Shape501.FillColor = &HFF00& Shape500.FillColor = &H4000& Image6.Picture = imgHijau Timer2.Enabled = True Timer3.Enabled = False Picture1.Picture = Pic7 Picture2.Picture = Pic7 Picture4.Picture = Pic7 Picture5.Picture = Pic7 Picture3.Picture = Pic6 u = 0 textWarning.Text = "Proses Barang Masuk Kotak" End If Else Shape3.FillColor = &H4000& End If If PLC1.ReadBit(0, 4) Then Shape4.FillColor = &HFF00& Else Shape4.FillColor = &H4000& End If TEMP = PLC1.WriteWord(0, CStr(temp1)) Text10 = temp1 ''TEMP = plc1.WriteWord(0, Text10) TEMP = PLC1.WriteWord(1, "1234") TEMP = PLC1.WriteWord(2, Text12) TEMP = PLC1.WriteWord(3, Text13) TEMP = PLC1.WriteWord(4, Text14) TEMP = PLC1.WriteWord(5, Text15) TEMP = PLC1.WriteWord(6, Text16) TEMP = PLC1.WriteWord(7, Text17) TEMP = PLC1.WriteWord(8, Text18) TEMP = PLC1.WriteWord(9, Text19) DoEvents Loop Until TimeEnd End Sub Private Sub Combine() Result1 = "" For i = 0 To 15 If Out(i) Then Result1 = "1" + Result1

lxxiii

Else Result1 = "0" + Result1 End If Next i temp1 = CStr(PLC1.BinaryToDecimal(CStr(Result1))) End Sub Private Sub Form_Unload(Cancel As Integer) TimeEnd = True End Sub Private Sub Command502_Click() If Out(2) Then Out(2) = False Shape502.FillColor = &H4000& Else Out(2) = True Shape502.FillColor = &HFF00& End If End Sub Private Sub Timer2_Timer() If Shape501.FillColor = &HFF00& Then Shape500.FillColor = &H4000& If Image5.Picture = imgHijau Then Image4.Picture = imgHijau Image3.Picture = imgPutih Image2.Picture = imgPutih Image1.Picture = imgPutih Image5.Picture = imgPutih ElseIf Image4.Picture = imgHijau Then Image3.Picture = imgHijau Image2.Picture = imgPutih Image1.Picture = imgPutih Image5.Picture = imgPutih Image4.Picture = imgPutih ElseIf Image3.Picture = imgHijau Then Image2.Picture = imgHijau Image1.Picture = imgPutih Image5.Picture = imgPutih Image4.Picture = imgPutih Image3.Picture = imgPutih ElseIf Image2.Picture = imgHijau Then Image1.Picture = imgHijau Image5.Picture = imgPutih Image4.Picture = imgPutih

lxxiv

Image3.Picture = imgPutih Image2.Picture = imgPutih ElseIf Image1.Picture = imgHijau Then Image5.Picture = imgHijau Image4.Picture = imgPutih Image3.Picture = imgPutih Image2.Picture = imgPutih Image1.Picture = imgPutih End If End If End Sub Private Sub Timer3_Timer() If Shape500.FillColor = &HFF00& Then Shape501.FillColor = &H4000& textWarning.Text = "Proses Kotak Jalan" If Picture1.Picture = Pic6 Then Picture2.Picture = Pic6 Picture3.Picture = Pic7 Picture4.Picture = Picture3 Picture5.Picture = Picture3 Picture1.Picture = Picture3 ElseIf Picture2.Picture = Pic6 Then Picture3.Picture = Pic6 Picture4.Picture = Picture4 Picture5.Picture = Picture4 Picture1.Picture = Picture4 Picture2.Picture = Picture4 ElseIf Picture3.Picture = Pic6 Then Picture4.Picture = Pic6 Picture5.Picture = Picture5 Picture1.Picture = Picture5 Picture2.Picture = Picture5 Picture3.Picture = Picture5 ElseIf Picture4.Picture = Pic6 Then Picture5.Picture = Pic6 Picture1.Picture = Picture1 Picture2.Picture = Picture1 Picture3.Picture = Picture1 Picture4.Picture = Picture1 ElseIf Picture5.Picture = Pic6 Then Picture1.Picture = Pic6 Picture2.Picture = Picture2 Picture3.Picture = Picture2 Picture4.Picture = Picture2 Picture5.Picture = Picture2 End If

lxxv

End If End Sub Private Sub Timer6_Timer() If Shape4.FillColor = &HFF00& Then u = u + 1 Shape500.FillColor = &H4000& Text20.Text = u textWarning.Text = "Proses Hitung" 'Else 'textWarning.Text = "Periksa Masukan Kotak" 'Timer1.Enabled = False 'Timer2.Enabled = False 'Image6.Picture = imgKuning End If If u = 5 Then Timer3.Enabled = True u = 0 Shape500.FillColor = &HFF00& Shape501.FillColor = &H4000& Out(1) = False Out(2) = False End If End Sub