LAPORAN TUGAS AKHIR Pengontrolan motor Conveyor pada Prototype Cooling Tunnel untuk produk cokelat Berbasis Programable Logic Controller ( PLC )

Transkripsi

1 LAPORAN TUGAS AKHIR Pengontrolan motor Conveyor pada Prototype Cooling Tunnel untuk produk cokelat Berbasis Programable Logic Controller ( PLC ) Programable Logic Controller (PLC) based conveyor s motor controlling in cooling tunnel prototype for chocolate pruduct Laporan ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat menyelesaikan pendidikan Diploma III Program Studi Teknik Pendingin dan Tata Udara Disusun oleh : Ambang Bayu Utama NIM : JURUSAN TEKNIK REFRIGERASI DAN TATA UDARA POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2012

2

3 DAFTAR RIWAYAT HIDUP Nama : Ambang Bayu Utama NIM : Tempat, Tanggal Lahir : Indramayu, 17 November 1991 Jenis Kelamin : Laki-laki Alamat : Blok kapulandak RT 05 RW 02, Desa Tenajar Lor Kec. Kertasemaya, Kab. Indramayu Kode Pos : Nomor Telp/HP : Alamat bayu.race09@gmail.com SD lulus tahun : 2003 MI PUI Tenajar Lor 1 SMP lulus tahun SMA lulus tahun : 2006 SMPN 2 Sukagumiwang : 2009 SMAN 1 Sliyeg

4 Karena sungguh, bersama kesukaran ada keringanan, sungguh bersama kesukaran ada keringanan. Karena itu, selesai (tugasmu), teruslah rajin bekerja. Kepada Tuhanmu tujukan permohonan (QS Alam Nasyrah : 5-8) Dan rendahkanlah dirimu terhadap mereka berdua dengan penuh kesayangan dan ucapkanlah: Wahai Tuhanku, kasihilah mereka keduanya, sebagaimana mereka berdua telah mendidik aku waktu kecil. (Q.S Al Israa, 17:24) Dan Kami perintahkan kepada manusia (berbuat baik) kepada dua orang ibubapanya; ibunya telah mengandungnya dalam keadaan lemah yang bertambahtambah, dan menyapihnya dalam dua tahun. Bersyukurlah kepadaku dan kepada dua orang ibu bapakmu, hanya kepada-kulah kembalimu. (Q.S Luqman, 31:14). Ampunilah dosa-dosa kami dan kedua orang tua kami, sayangilah mereka seperti mereka menyayangi hamba dari kecil hingga sekarang, rahmatilah keluarga kami menjadi keluarga yang selalu ingat, tunduk, takut, bersyukur kepada-mu, pertemukan kami kembali di syurga-mu, jadikan keluarga kami selalu bersholawat kepada Rosul-Mu agar kami selalu menjadi hamba-mu yang selalu berpegang teguh kepada tauhid yang di bawa baginda Rosul. Aamiin Kupersembahkan untuk keluargaku tercinta

5 ABSTRACT With the growing controlled system used in small industries and big industries which was originally used hard wired into programmable logic controller requires the students know and understand about PLC, because PLC makes it easy for user to change a system without changing the electrical circuit. Therefore in this final project the authors designed a conveyor control in prototype refrigeration system cooling tunnel based PLC. Control system is intended to control the on / off conveyors and find out how much power needed to drive the conveyor and to know the speed of conveyor. In the control system, there are three digital inputs are sourced from the switch, push button and a motion sensor, while output in the form of on / off conveyor motors. The series consists of hardware and software that connect the two using a simple wiring. From the test results show the hardware and software in accordance with the design control process, average velocity of conveyor is m/s resulting in a delay for 2 seconds off the conveyor motors. Keywords : PLC, conveyor, motor, PIR

6 ABSTRAK Dengan semakin berkembangnya sistem pengontrolan yang digunakan industriindustri kecil maupun besar yang semula menggunakan hard wired menjadi Programable logic controller (PLC) menuntut para mahasiswa mengetahui dan mengerti mengenai PLC, karena PLC memberikan kemudahan bagi penggunanya untuk merubah suatu sistem tanpa mengubah rangkaian kelistrikannya. Oleh karena itu pada tugas akhir ini penulis merancang pengontrolan konveyor pada Prototype sistem refrigerasi cooling tunnel berbasis PLC, Sistem pengontrolan ini ditujukan untuk mengontrol on/off konveyor dan mengetahui berapa daya yang dibutuhkan untuk menggerakkan konveyor serta mengetahui kecepatan konveyor. Pada sistem pengontrolan ini terdapat tiga buah input digital yang bersumber dari saklar, push button dan sensor gerak sedangkan outputnya berupa on/off motor konveyor. Rangkaian terdiri dari hardware dan software yang dikoneksikan keduanya menggunakan wiring sederhana. Dari hasil pengujian hardware dan software menunjukan proses pengontrolan sesuai dengan perancangan, rata-rata kecepatan konveyor adalah m/s sehingga menghasilkan delay untuk off motor konveyor 2 detik. Kata kunci : PLC, konveyor, motor, PIR

7 KATA PENGANTAR Assalamu alaikum. Wr. Wb Dengan menyebut nama Allah Yang Maha Pengasih dan Maha Penyayang yang selalu melimpahkan Rahmat dan Karunia Nya.Sehingga berkat rahmatnya lah penulis dapat menyelesaikan laporan tugas akhir. Laporan ini berjudul Pengontrolan Conveyor pada Prototype sistem Refrigerasi Cooling Tunnel Berbasis Programable Logic Controller ( PLC ) Pada kesempatan ini, penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada semua pihak yang telah memberikan segala kemudahan, dorongan, bantuan baik moril maupun materil kepada penulis selama penyusunan laporan tugas akhir ini. Ucapan terima kasih penulis ditujukan kepada yang terhormat: 1. Kedua orang tua tercinta, yang telah memberikan do a dan restu selama penyusunan laporan tugas akhir. 2. Bapak Ade Suryatman Margana, ST. M.Eng sebagai Ketua Jurusan Teknik Refrigerasi dan Tata Udara yang telah memberikan ijin untuk kerja praktek di PT Bukit Asam 3. Bapak DR. Drs. Pratikto, MT dan Bapak Aries Haryono,ST.,MT sebagai dosen pembimbing yang telah banyak memberikan waktu, tenaga, perhatian dan pengarahannya selama pelaksanaan tugas akhir maupun perbaikan dan koreksi pada laporan 4. Rekan tugas akhir penulis yaitu Adi guna priadi, Fuja pratama dan Tia nurul syifa yang telah bersama-sama berjuang menyelesaikan tugas akhir ini. 5. Ucapan terima kasih khusus penulis ucapkan kepada Pak bambang, awalul ikhsan yang telah membantu dalam proses perakitan mekanik. 6. Untuk teman teman 3A semuanya yang memberikan banyak pelajaran berharga kepada penulis 7. Untuk temen-temen IDA POLBAN, AB, Apri, Johan, Agus, Opik, Dodi, Asep, Zaki dan seluruhnya yang tidak bisa penulis sebutkan satu persatu.

8 Semoga semua amal baiknya mendapatkan imbalan yang jauh lebih baik dari Allah SWT Dalam penulisan laporan tugas akhir ini penulis berupaya untuk dapat mengerjakannya dengan segala kemampuan yang ada untuk mendapatkan hasil yang terbaik,sejalan dengan tujuan dari pembuatan laporan tugas akhir ini. Penulis menyadari bahwa dalam laporan tugas akhir ini banyak kekurangan ataupun kesalahan karena keterbatasan pengetahuan dan pengalaman penulis. Oleh karena itu,penulis mengharapkan kritik dan saran untuk kesempurnaan dan perbaikan laporan penulis selanjutnya. Akhirnya,penulis berharap besar semoga laporan tugas akhir yang telah dihasilkan penulis ini dapat memberi manfaat bagi semua pihak. Bandung, Juli 2012 Penulis Ambang bayu utama

9 DAFTAR ISI Lembar pengesahan... i Lembar Dedikasi... i Abstrak... iii Kata Pengantar... iv Daftar Isi... vi Daftar Gambar... ix Daftar Tabel... xi Daftar Lampiran... xii BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Tujuan Batasan Masalah Metode Penelitian Sistematika Penulisan... 2 BAB II DASAR TEORI 2.1 Motor DC Sensor PIR (Pyroelectric Infrared) Relay Karakteristik Relay Rangkaian Driver Relay Programable logic controller (PLC) Definisi PLC Komponen utama PLC Kegunaan PLC Ladder Diagram PLC Yokogawa FA-M Power supply Transformator Rangkaian tegangan searah (DC) Konveyor BAB III PERENCANAAN DAN DESKRIPSI KERJA 3.1. Perancangan Deskripsi cara kerja sistem pengontrolan conveyor... 22

10 3.3. Perancangan Perangkat Keras (Hardware) Perancangan Perangkat Lunak (software) BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS DATA 4.1 Pengujian software dan hardware Perhitungan dan Analisis data BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Saran... 49

11 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Kaidah tangan kanan... 4 Gambar 2.2 Sensor PIR... 5 Gambar 2.3 Jangkauan dari sensor PIR... 6 Gambar 2.4 Rangkaian aplikasi PIR... 6 Gambar 2.5 Relay SPDT... 7 Gambar 2.6 Relay DPDT... 7 Gambar 2.7 Relay... 8 Gambar 2.8 Driver Relay DPDT... 9 Gambar 2.9 Diagram blok dasar Gambar 2.10 Interaksi Komponen-komponen sistem PLC Gambar 2.11 Diagram blok CPU dan modul input/ouput Gambar 2.12 Kontrol Panel PLC dan Hard wire Gambar Skema ladder diagram Gambar (a) dan (b) Simbol kondisi kerja koil pada ladder diagram Gambar (a) dan (b) Simbol kondisi kerja koil pada ladder diagram Gambar (PLC Yokogawa FA-M3) Gambar 2.17 (Main unit dan sub unit PLC Yokogawa FA-M3) Gambar 2.18 Software WideField Gambar Diagram operasi WideField Gambar 2.20 gulungan trafo Gambar 2.21 Rangkaian tegangan DC Gambar 2.22 Grafik tegangan keluaran kapasitor Gambar 2.23 Diagram skematik LM78xx Gambar 2.24 Aplikasi LM78xx Gambar 3.1. Flow chart perancangan sistem Gambar 3.2 Rancangan prototype cooling tunnel Gambar 3.3 flow chart cara kerja sistem Gambar 3.4. (PLC Yokogawa FA-M3) Gambar 3.5. FA-M3 controller Gambar 3.6 FA-M3 base module Gambar 3.7 FA-M3 base module... 25

12 Gambar 3.8 FA-M3 CPU module Gambar 3.9 FA-M3 I/O module Gambar 3.10 Aplikasi rangkaian sensor PIR Gambar 3.11 Rangkaian power supply Gambar 3.12 Rangkaian power supply dengan SCR Gambar 3.13 Rangkaian koneksi antar komponen Gambar Cara mengakses WideField Gambar Membuat project baru di WideField Gambar Membuat projct block baru di WideField Gambar 3.17.setitng komunikasi di WideField Gambar 3.18.Definisi program Gambar 3.19 (a) Rangkaian AND (b) Rangkaian OR Gambar 3.20 Program yang dibuat Gambar 4.1 Diagram sistem Gambar 4.2 cara download program ke PLC Gambar 4.3 Device monitor program Gambar 4.4 I/O configuration Gambar 4.5 Input/Output relay monitor Gambar 4.6 Internal relay monitor Gambar 4.7 Timer Monitor Gambar 4.8 Input / Output relay monitor Gambar 4.9 Internal Relay Monitor Gambar 4.10 Timer Monitor Gambar 4.11 Internal Relay Monitor Gambar 4.12 Timer Monitor Gambar 4.13 Input / Output relay monitor Gambar 4.14 Input / Output relay monitor Gambar 4.15 Grafik Kecepatan pulley terhadap waktu... 47

13 DAFTAR TABEL Tabel 3.1 Deskripsi base module Tabel 3.2 Deskripsi Power supply module Tabel 3.3 Deskripsi CPU module Tabel 3.4 Deskripsi I/O module Tabel 3.5 Tabel nilai kebenaran AND Tabel 3.6 Tabel nilai kebenaran OR Tabel 3.7 Alamat yang digunakan Tabel 4.1 Kecepatan konveyor... 46

14 DAFTAR LAMPIRAN 1. Data sheet 2. Gambar sistem dan kelistrikannya 3. Contoh Ledder Programming

15 Datasheet Fairchild LM78xx. DAFTAR PUSTAKA Datasheet NXP Semiconductors BT R. Hardware manual FA-M3. Rijono yon Drs., Dasar teknik tenaga listrik (1997), Edisi pertama, Yogyakarta, Penerbit :ANDI Suga Kiyokatsu Prof., diterjemahkan oleh Sularso, MSME IR (1983),Dasar perancangan dan pemilihan elemen mesin, Institute Teknologi Bandung, Penerbit PT Pradnya pramita Sutarsa, Ujang. Diklat Pengenalan Programmable Logic Controller Technical information FA-M3 programming tool WideField 2 for ladder.