ALAT PENGEMAS CAIRAN PEMBERSIH KEMASAN BOTOL KE DALAM KARDUS BERBASIS PROGRAMMABLE LOGIC CONTROL (PLC) SEBAGAI PENGENDALI

Transkripsi

1 ALAT PENGEMAS CAIRAN PEMBERSIH KEMASAN BOTOL KE DALAM KARDUS BERBASIS PROGRAMMABLE LOGIC CONTROL (PLC) SEBAGAI PENGENDALI Oleh : Daniel Kristanto Sandjojo NIM : Skripsi ini Untuk melengkapi syarat-syarat memperoleh Gelar Sarjana Teknik Elektro Dalam Konsentrasi Teknik Elektronika PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK ELEKTRONIKA DAN KOMPUTER UNIVERSITAS KRISTEN SATYA WACANA SALATIGA February 2012

2 Pengemas Cairan Pembersih Kemasan Botol ke Dalam Kardus Berbasis Programmable Logic Controller (PLC) sebagai pengendali. Oleh : Daniel Kristanto Sandjojo NIM : Skripsi ini telah diterima dan disahkan sebagai salah satu persyaratan guna mencapai gelar SARJANA TEKNIK ELEKTRO Dalam Program Studi Teknik Elektro Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga Disahkan Oleh : Pembimbing I Pembimbing II Ir. Lukas.B.Setyawan, M.Sc Tanggal. Ir.F.Dalu Setiaji, MT Tanggal.

3 INTISARI Dalam tugas akhir ini telah dirancang sebuah alat untuk menjalankan proses penghitungan botol, penataan botol, pengangkatan botol, serta pengeleman kardus yang dijadikan sebagai tampat packingnya, dengan menggunakan PLC Omron CPM2A-60CDR-A sebagai pengendalinya. Alat ini direalisasikan dengan menggunakan sensor infra merah sebagai penghitung jumlah botol yang akan ditata ditempat penampungan botol. Sensor photointeruptor dan limit switch yang digunakan sebagai penanda posisi baris. Modul seven segment sebagai penampil kardus yang telah selesai di lem, serta menggunakan dua buah konveyor yang digunakan sebagai konveyor botol yang digerakkan oleh motor dc dan konveyor kardus yang digerakkan oleh motor ac. Dari hasil pengujian, alat ini dapat menata botol, mengangkat botol, melipat kardus dan mengelem kardus. Alat ini juga dapat menampilkan jumlah kardus yang telah selesai dilem pada seven segment. Untuk waktu penyelesaian satu kali proses produksi alat ini mempunyai waktu rata rata 25 menit dan tingkat keberhasilan alat ini mencapai 80 %. i

4 KATA PENGANTAR Segala puji syukur kepada Tuhan Yesus Kristus, atas kasih dan karunianya sehingga penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini. Pada kesempatan ini penulis juga mengucapkan terimakasih pada semua orang yang telah memberi dukungan dalam masa studi terutama dalam penyusunan tugas akhir ini, yaitu : 1. Ir. Lukas B. Setyawan, M.Sc, sebagai pembimbing I yang telah memberikan bimbingan,saran dan arahan kepada penulis selama penulis menyelesaikan tugas akhir ini. 2. Ir. FX. Dalu Setiaji,M.T sebagai pembimbing II yang juga telah memberikan bimbingan, saran dan arahan kepada penulis selama penulis menyelesaikan tugas akhir ini. 3. Papah, Mamah, Ari, Lia, serta saudara-saudaraku semua yang selalu memberikan doa dan dukungannya kepada saya, maaf kalau agak lama kuliahnya. 4. Syista Ramania yang selalu setia mendampingi, dan memberikan semangat serta doa kepada saya hingga terselesaikannya tugas akhir ini. 5. Kakak kakak angkatan Mas Te, Mas Jinggo, Bosok, Bagus, Wawa yang telah ikut memberikan dukungan dan ide-idenya serta waktunya kepada saya. 6. Teman-teman seperjuangan penghuni Lab.skripsi, Obo, Surya, Iwan, Trex, Jimmy, Novent, Mas Wid, Dancuk, Ivan, Hansen serta teman-teman yang tidak bisa saya sebutkan semuanya, yang telah banyak memberikan uluran tangannya. 7. Komunitas kafe Rindang dengan permainan permainannya. 8. Mas Thomas, Mas Uki serta mbak-mbak dan mas-mas kru Rindang yang lain. 9. Segenap staff TU fakultas elektro dan seluruh laboran yang telah membantu dalam masa studi saya selama ini. ii

5 10. Serta teman-teman dan semua pihak yang mungkin tidak bisa saya tuliskan di sini, terima kasih. Banyak pihak yang mungkin tidak penulis sebutkan mengingat karena keterbatasan ruang ataupun kealpaan dari penulis, untuk itu penulis meminta maaf yang sebesar besarnya. Akhir kata, penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam skripsi ini, oleh sebab itu kritik dan saran yang membangun dari para pembaca sangat diharapkan. Semoga penulisan skripsi ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Salatiga, Januari 2012 Penulis iii

6 DAFTAR ISI Halaman INTISARI... KATA PENGANTAR... DAFTAR ISI... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR TABEL... i ii iv vii ix BAB I PENDAHULUAN 1.1 Tujuan Latar Belakang Masalah Spesifikasi Alat... Sistematika Penulisan BAB II TEORI DASAR ALAT 2.1 PLC ( Programmable Logic Controller ) Sistematika Perancangan Sistem Kontrol Dengan PLC PLC Omron CPM2A-60CDR-A Konveyor Modul Infra Merah Relay Motor DC Segment... Limit Switch... Sensor Photointeruptor iv

7 BAB III PERANCANGAN ALAT Perancangan Perangkat Keras Sebagai Masukan PLC... Modul Infra Merah... Komparator... Limit Switch... Sensor Photointeruptor... Perancangan Perangkat Keras Sebagai Output PLC... Rangkaian Relay... Bagian Mekanik... Mekanik Konveyor... Mekanik Angkat... Mekanik Pelipat... Modul 7-Segment... Perancangan Perangkat Lunak PLC BAB IV HASIL PENGUJIAN DAN ANALISIS Pengujian Sensor Infra Merah... Pengujian Modul Komparator... Pengujian Limit Switch dan Photointeruptor... Pengujian Relay sebagai Pengatur Arah Putaran Motor... Pengujian Modul 7-Segment sebagai Penampil... Pengujian Modul 7-Segment sebagai Penampil Hasil Produksi... Pengujian Bagian Penataan Botol..... Pengujian Bagian Pengangkat Botol v

8 Pengujian Bagian Pengelem Kardus... Pengujian Alat Secara Keseluruhan BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan Saran Pengembangan DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN A... LAMPIRAN B... LAMPIRAN C vi

9 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Komponen-komponen Dasar PLC... 8 Gambar 2.2 Komponen CPU dari PLC... 8 Gambar 2.3 Komponen PLC CPM2A-60CDR-A Gambar 2.4 Pengkabelan masukan PLC Gambar 2.5 Pengkabelan keluaran PLC Gambar 2.6 Struktur RS-232C Gambar 2.7 (a) laser (b) photo diode Gambar 2.8 Gambar 2.9 Gambar 3.1 Kondisi dari relay... (a) Sensor photointerruptor (b) rangkaian photointerruptor... Blok Diagram Perangkat keras Gambar 3.2 Untai infra Merah Gambar 3.3 Untai LM Gambar 3.4 Gambar Skematik Komparator Dengan IC Op-amp LM Gambar 3.5 Gambar Untai Tombol limit switch Gambar 3.6 Rangkaian photointerruptor Gambar 3.7 Rangkaian ULN Gambar 3.8 Gambar 3.9 Gambar 3.10 Gambar 3.11 Gambar 3.12 Untai relay pengatur arah gerak motor... Gambar Mekanik Lengkap... Gambar Mekanik konveyor... Gambar Mekanik angkat... Gambar Mekanik pelipat vii

10 Gambar 3.13 Gambar 3.14 Gambar 4.1 Gambar 4.2 Untai penampil 7-Segment... Gambar Flow Chart... Peletakan sensor photointeruptor... Gambar Sensor Posisi baris viii

11 DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Instruksi dasar ladder diagram PLC Tabel 2.2 Indikator Status PLC Tabel 2.3 Tabel 3.1 Tabel 3.2 Tabel 3.3 Tabel 4.1 Tabel 4.2 Tabel 4.3 Tabel 4.4 Tabel 4.5 Tabel 4.6 Tabel 4.7 Tabel 4.8 Tabel 4.9 Tabel 4.10 Tabel 4.11 Tabel 4.12 Simbol limit switch... Percobaan penggunaan R photo diode... Arah putaran motor... Masukan dan keluaran PLC... Hasil Pengujian Tegangan Keluaran Sensor Infra Merah... Hasil Pengujian Tegangan Keluaran Komparator... Hasil Pengujian limit switch... Hasil Pengujian photointeruptor... Hasil Pengujian Relay Sebagai Pengatur Arah Putaran Motor... Hasil Pengujian 7-Segment... Hasil Pengujian 7-Segment sebagai penampil hasil Produksi... Hasil Pengujian Penataan Botol... Hasil Pengujian Pengangkatan Botol... Hasil pengukuran Ulir... Hasil Percobaan Pemberian Lem... Hasil Percobaan Hasil Pengeleman ix