TUGAS AKHIR PERANCANGAN DAN PEMBUATAN MODEL SISTEM PENCAMPURAN WARNA BERBASIS PLC SIEMENS S7 1200

Transkripsi

1 TUGAS AKHIR PERANCANGAN DAN PEMBUATAN MODEL SISTEM PENCAMPURAN WARNA BERBASIS PLC SIEMENS S Diajukan guna melengkapi sebagian syarat dalam mencapai gelar Sarjana Strata Satu (S1) Disusun Oleh : Nama : Zian Ihsanur Rofiq Nim : Program Studi : Teknik Elektro PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MERCU BUANA 2014

2 LEMBAR PERNYATAAN Yang bertanda tangan dibawah ini, Nama : Zian Ihsanur Rofiq NIM : Jurusan : Teknik Elektro Fakultas : Teknik Industri Judul Skripsi : PERANCANGAN DAN PEMBUATAN MODEL SISTEM PENCAMPURAN WARNA BERBASIS PLC SIEMEN S S Dengan ini menyatakan bahwa hasil penulisan Skripsi yang telah saya buat ini merupakan hasil karya sendiri dan benar keasliannya. Apabila ternyata dikemudian hari penulisan Skripsi ini merupakan hasil plagiat atau penjiplakan terhadap karya orang lain, maka saya bersedia mempertanggungjawabkan sekaligus bersedia menerima sanksi berdasarkan aturan tata tertib di Universitas Mercu Buana. Demikian, pernyataan ini saya buat dalam keadaan sadar dan tidak dipaksakan Jakarta, November 2014 Zian Ihsanur Rofiq ii

3 LEMBAR PENGESAHAN PERANCANGAN DAN PEMBUATAN MODEL SISTEM PENCAMPURAN WARNA BERBASIS PLC SIEMENS S Disusun Oleh : Nama : Zian Ihsanur Rofiq Nim : Jurusan : Teknik Elektro Pembimbing, [Fina Supegina, ST, MT] Mengetahui, Koordinator Tugas Akhir / Ketua Program Studi [Ir. Yudhi Gunardi, MT] iii

4 KATA PENGANTAR Dengan mengucapkan puji syukur kehadirat Allah SWT, atas limpahan rahmat dan hidayah-nya, serta perlindungan, pertolongan dan ridho-nya kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan proyek tugas akhir ini, serta tak terlupakan iringan shalawat dan salam tercurah kepada junjungan kita nabi Muhammad SAW. Dengan semangat, kerja keras dan pantang menyerah, Akhirnya penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini yang berjudul : Perancangan Dan Pembuatan Model Sistem Pencampuran Warna Berbasis PlC Siemens S Penulisan Tugas Akhir ini tidak akan terwujud tanpa adanya bantuan dari pihak lain. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis menyampaikan rasa terima kasih kepada seluruh pihak yang telah membantu dan membimbing selama pelaksanaan dan penyelesaian Tugas Akhir ini, antara lain kepada : 1. Kedua orang tua, adik dan yeni putri selaku calon istri saya yang telah memberikan motivasi serta dukungan baik moril maupun sehingga tugas akhir ini dapat diselesaikan dengan baik. 2. Bapak Ir. Yudhi Gunardi, MT. selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Mercu Buana. 3. Ibu Fina Supegina, ST, MT selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan ilmunya dan meluangkan waktunya demi kelancaran dalam membuat tugas akhir ini dengan baik. 4. Seluruh dosen di Jurusan Teknik Elektro yang telah memberikan ilmu pengetahuannya selama penulis menuntut ilmu di Fakultas Teknik Universitas Mercu Buana. 5. Rekan rekan mahasiswa PKK Teknik Elektro angkatan 2012 yang telah memberikan semangat kepada penulis selama penyusunan tugas akhir ini. 5

5 Perlu disadari bahwa Tugas Akhir ini masih terdapat banyak kekurangan baik dari segi materi maupun sistematika penulisannya, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun agar dapat lebih menyempurnakan laporan ini dan mohon maaf yang sebesar-besarnya apabila terdapat kesalahan pada penulisan laporan tugas akhir ini. Semoga apa yang telah penulis tuangkan dalam Tugas Akhir ini dapat memberikan manfaat bagi penulis khususnya dan pembaca, Amin. Jakarta, 2 Oktober 2014 Penulis 6

6 DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL LEMBAR PERNYATAAN... ii LEMBAR PENGESAHAN... iii ABSTRAK... iv KATA PENGANTAR... v DAFTAR ISI... vii DAFTAR GAMBAR... ix DAFTAR TABEL... xiii DAFTAR LAMPIRAN... xiv BAB I PENDAHULUAN Latar belakang masalah Rumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan Penelitian Metodologi Penelitian Sistematika Penulisan... 5 BAB II LANDASAN TEORI Teori Warna Teori Pencampuran Warna Cara Pencampuran Warna Secara Manual Mesin Pencampur Warna Berbasis Komputer Pengertian Otomasi Pengertian PLC PLC Siemens S Antarmuka Manusia dengan Mesin Pemograman PLC Siemens dengan STEP 7 Professional V Linear Programming Pemrograman terstruktur vii

7 Blok Pengguna untuk SIMATIC S Bahasa Pemrograman S7 SCL BAB III PERANCANGAN SISTEM Perancangan Alat Blok Diagram Rangkaian Desain Sistem Rangkaian Catu Daya Pengkabelan PLC dengan Input/Output dan Catu Daya Pembuatan Plant Sistem Programming PLC Pencampuran Warna Perancangan HMI Flow Chart Seluruh Proses 57 BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA Pendahuluan Pengujian Perangkat Keras Pengujian dan Analisa Rangkaian Catu Daya Pengujian dan Analisa Pengkabelan Hardware Pengujian dan Analisa Program dan HMI Pengujian dan Analisa Analog Alarm di HMI Pengujian Layar Diagnosis dan Trend View Pengujian dan Analisa Proses Pencampuran Warna BAB IV PENUTUP Kesimpulan Saran

8 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Spektrum Warna... 7 Gambar 2.2 Spesifikasi Warna... 8 Gambar 2.3 Warna additive dan subtractive... 9 Gambar 2.4 Pencampuran warna additive dan subtractive Gambar 2.5 Komposisi model warna CMYK Gambar 2.6 Mesin pencampur warna otomatis Gambar 2.7 Mesin pencampur warna manual Gambar 2.8 Mesin Pengaduk Otomatis Gambar 2.9 PLC Siemens S Gambar 2.10 Ethernet port di PLC Siemens S Gambar 2.11 Software untuk program PLC Siemens S Gambar 2.12 I/O Tambahan untuk PLC Siemens S Gambar 2.13 Contoh HMI (Human MachineInterface) Gambar 2.14 Linear Program OB Gambar 2.15 Struktur pemrograman Gambar 2.16 Deklarasi parameter di SCL Gambar 2.17 Code blok SCL yang dipanggil oleh blok program lain Gambar 3.1 Diagram blok sistem Gambar 3.2 Rangkaian catu daya 12 VDC simetris 3 A Gambar 3.3 Rangkaian catu daya 12 VDC 500 ma Gambar 3.4 Sinking Gambar 3.5 Sourcing

9 Gambar 3.6 CPU 1212C Diagram pengkabelan PLC dengan I/O dan catu daya Gambar 3.7 Gambar rangkaian sistem keseluruhan Gambar 3.8 Box panel pengendali system Gambar 3.9 Komponen-komponen pengendali sistem sudah di wiring Gambar 3.10 Pendukung mekanik tampak depan Gambar 3.11 Pendukung mekanik tampak samping Gambar 3.12 Bentuk pendukung mekanik sebagai tempat bejana warna dasar dan selenoid valve Gambar 3.13 Plant sistem pencampuran warna Gambar 3.14 Tampilan di TIA Portal untuk buat project baru Gambar 3.15 Tampilan di TIA Portal untuk cara penambahan alat kendali Gambar 3.16 Tampilan di TIA Portal untuk cara penambahan HMI Gambar 3.17 Konfigurasi hardware untuk PLC Gambar 3.18 Konfigurasi hardware untuk HMI Gambar 3.19 Konfigurasi jaringan sistem pencampuran warna Gambar 3.20 Blok Diagram penggunaan Recipe Control untuk resep warna Gambar 3.21 Program kendali mixer untuk visualisasi Gambar 3.22 Blok diagram konfigurasi Screen untuk project Tugas akhir Gambar 3.23 Blok diagram konfigurasi System Screen Gambar 3.24 Tampilan di TIA Portal untuk konfigurasi System Screen Gambar 3.25 Tampilan screen Mixing Color Gambar 3.26 Tampilan screen Recipes Color Gambar 3.27 Program VB script untuk visualisasi di screen Recipes Color Gambar 3.28 Tampilan screen Alarms archive Gambar 3.29 Tampilan screen Diagnosis

10 Gambar 3.30 Tampilan screen Trend View Gambar 3.31 Tampilan screen Test Hardware Gambar 3.32 Flow chart seluruh proses Gambar 4.1 gambar pengetesan power supply Gambar 4.2 Icon Set PG/PC interface di contol panel Gambar 4.3 Setting PG/PC Interface untuk S7-PLCSIM Gambar 4.4 Download program ke PLC Gambar 4.5 Screen HM untuk Test Hardware Gambar 4.6 Memasukan formula warna Hijau (Green) ke resep di WinCC Gambar 4.7 model warna CMY Gambar 4.8 Masukan user name dan Password untuk terhubung ke layar resep Gambar 4.9 Input resep untuk warna Hijau (green) dari PC ke PLC Gambar 4.10 Test program SCL_Convert_CMY_to_RGB [FC1] Gambar Script untuk menampilkan warna dari resep di Recipe_Display Gambar Script untuk menampilkan warna dari resep di start screen Gambar 4.13 Program durasi bukaan valve untuk warna Cyan Gambar 4.14 Program durasi bukaan valve untuk warna Cyan Gambar 4.15 Monitoring mode program kalkulasi nilai level baru tangki Cyan Gambar 4.16 Monitoring mode program kalkulasi nilai level baru tangki Yellow Gambar 4.17 Setting nilai limit dari analog alarm Gambar 4.18 Contoh Analog Alarm yang muncul di alarm log Gambar 4.19 List analog alarm Gambar 4.20 Layar antarmuka diagnosa PLC S Gambar 4.21 Trend view untuk Output_amount dari kaleng yang sudah terisis warna.. 74 Gambar 4.22 Setting curva untuk tampilan di layar Trend xi

11 Gambar 4.23 Pengujian plant sistem untuk pencampuran warna Gambar 4.24 Warna hijau yang dihasilkan dari pencampuran Cyan dan Yellow Gambar 4.25 Warna hijau yang ditampilkan di layar monitor xii

12 DAFTAR TABEL Table 3.1 Connector pin locations untuk CPU 1212C AC/DC/Relay (6ES BE310-XB0) 38 Tabel 4.1 Hasil pengujian catu daya simetris 12 VDC. 60 Tabel 4.2 Hasil pengujian catu daya simetris 12 VDC 500 ma 61 Tabel 4.3 Hasil pengujian pencampuran warna 77 xiii

13 DAFTAR LAMPIRAN 1. FLOWCHART PROGRAM CONVERT CMY KE RGB. 2. PROGRAM PLC UNTUK CONVERT CMY KE RGB. 3. FLOWCHART PROGRAM KENDALI VALVE WARNA. 4. PROGRAM PLC UNTUK KENDALI KENDALI VALVE WARNA. 5. FLOWCHART PROGRAM KENDALI VISUALISASI MIXER. 6. PROGRAM PLC UNTUK KENDALI VISUALISASI MIXER. 7. FLOWCHART PROGRAM KENDALI VISUALISASI PENGISIAN LEVEL TANKI WARNA. 8. PROGRAM PLC KENDALI VISUALISASI PENGISIAN LEVEL TANKI WARNA. 9. PROGRAM PLC CYCLIC INTERRUPT 10. PROGRAM PLC UNTUK KENDALI VISUALISASI CONVEYOR 11. GAMBAR ELECTRICAL SISTEM PENCAMPURAN WARNA xiv