RANCANG BANGUN ALAT PEMBUAT ROTI SANDWICH ANEKA RASA OTOMATIS BERBASIS PLC (BAGIAN II) TUGAS AKHIR

Transkripsi

1 RANCANG BANGUN ALAT PEMBUAT ROTI SANDWICH ANEKA RASA OTOMATIS BERBASIS PLC (BAGIAN II) TUGAS AKHIR Oleh: ANDIN ISTIQOMATUL HUSNIA NIM PROGRAM STUDI D3 OTOMASI SISTEM INSTRUMENTASI DEPARTEMEN TEKNIK FAKULTAS VOKASI UNIVERSITAS AIRLANGGA 2016

2 LEMBAR PERSETUJUAN TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT PEMBUAT ROTI SANDWICH ANEKA RASA OTOMATIS BERBASIS PLC (BAGIAN II) TUGAS AKHIR Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Ahli Madya Bidang Otomasi Sistem Instrumentasi Pada Departemen Teknik Fakultas Vokasi Universitas Airlangga Oleh : Andin Istiqomatul Husnia NIM Disetujui Oleh: Pembimbing Konsultan Akif Rahmatillah, S.T., M.T. NIP Franky Chandra Satria A, S.T., M.T. NIP ii

3 LEMBAR PENGESAHAN NASKAH TUGAS AKHIR Judul : Rancang Bangun Alat Pembuat Roti Sandwich Aneka Rasa Otomatis Berbasis PLC Penyusun : Andin Istiqomatul Husnia NIM : Pembimbing Konsultan : Akif Rahmatillah, S.T., M.T. : Franky Chandra Satria A, S.T., M.T. Tanggal Ujian : 4 Agustus 2016 Disetujui oleh : Pembimbing Konsultan Akif Rahmatillah, S.T., M.T. NIP Franky Chandra Satria A, S.T., M.T. NIP Mengetahui : Ketua Departemen Teknik Koordinator Program Studi D3 Otomasi Sistem Instrumentasi Ir. Dyah Herawatie, M.Si. NIP Winarno, S.Si., M.T. NIP iii

4 PEDOMAN PENGGUNAAN TUGAS AKHIR Tugas Akhir ini tidak dipublikasikan, namun tersedia di perpustakaan dalam lingkungan universitas Airlangga. Diperkenankan untuk dipakai sebagai referensi kepustakaan, tetapi pengutipan seijin penulis dan harus menyebutkan sumber aslinya sesuai kebiasaan ilmiah. Dokumen tugas akhir ini merupakan hak milik Universitas Airlangga. iv

5 KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat serta karunia-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan baik. Penyusunan naskah Tugas Akhir yang berjudul Rancang Bangun Alat Pembuat Roti Sandwich Aneka Rasa Otomatis Berbasis PLC ini tidak lepas dari bimbingan dan dukungan dari berbagai pihak. Untuk itu dengan segala kerendahan hati penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada: 1. Allah SWT yang telah memberikan ridho, hidayah dan anugerah yang luar biasa. 2. Prof. Dr. H. Mohammad Nasih, S.E., M.T., Ak selaku Rektor Universitas Airlangga Surabaya. 3. Ir. Dyah Herawatie, M.Si selaku Ketua Departemen Teknik, Fakultas Vokasi Universitas Airlangga 4. Bapak Winarno, S.Si., M.T selaku Koordinator Program Studi D3 Otomasi Sistem Instrumentasi Fakultas Vokasi Universitas Airlangga Surabaya. 5. Bapak Drs. Bambang Suprijanto, M.Si. selaku dosen penguji yang telah meluangkan waktunya untuk memberi arahan dan menguji Tugas Akhir saya. 6. Bapak Akif Rahmatillah, S.T., M.T. selaku Dosen Pembimbing yang telah banyak memberikan arahan, bimbingan, masukan, kepada saya sehingga terselesaikannya Proposal Proyek Akhir ini. v

6 7. Bapak Franky Chandra Satria A, S.T., M.T.., selaku Dosen Konsultan yang telah memberikan bimbingan dan motivasi hingga terselesaikannya Proposal Proyek Akhir ini. 8. Semua dosen program studi D3 Otomasi Sistem Instrumentasi yang telah memberikan ide baik dalam pembuatan mekanik, hardware dan software. 9. Mbk Nadia dan Pak Jemawan yang telah membantu dalam administrasi dan juga proses pembuatan alat saya. 10. Keluarga tercinta, Ayah, Ibu, Adik tersayang yang telah memberikan segenap do a dan dukungan kepada saya sehingga mampu menyelesaikan Proposal Proyek Akhir ini. 11. Teman-teman D3 Otomasi Sistem Instrumentasi 2013 yang telah memberikan motivas, hiburan, dan bantuan dalam mengerjakan Tugas Akhir. 12. Semua pihak yang telah membantu dalam proses pembuatan Tugas Akhir ini. Penulis menyadari bahwa naskah Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna, untuk itu, kritik dan saran dari para pembaca sangat penulis harapkan demi kesempurnaan naskah Tugas Akhir ini. Surabaya, 15 Juli 2016 Penulis vi

7 Andin Istiqomatul Husnia, Rancang Bangun Alat Pembuat Roti Sandwich Aneka Rasa Otomatis Berbasis PLC (Bagian II). Tugas Akhir ini dibawah bimbingan Akif Rahmatillah, S.T., M.T. dan Franky Chandra Satria Arisgraha, S.T., M.T. Program Studi D3 Otomasi Sistem Instrumentasi, Departemen Teknik, Fakultas Vokasi, Universitas Airlangga. ABSTRAK Proses produksi pada industri makanan dituntut untuk menghasilkan produk makanan yang praktis, cepat dan instan guna memudahkan para pelanggan dalam mengkonsumsi produk makanan tersebut tanpa harus memasakya terlebih dahulu. Selain itu, permintaan pasar yang semakin tinggi, mengharuskan para produsen makanan memberikan pelayanan lain berupa berbagai variasi produk baik bentuk, warna maupun rasa. Salah satu bentuk industri produk makanan praktis dan siap saji adalah pada industri pembuatan roti sandwich. Dengan berkembangnya teknologi industri makanan yang mengacu pada peningkatan efektifitas dan efisiensi produksi, maka industri roti sandwich harus mampu mengimbangi kemajuan tersebut. Salah satu bentuk teknologi yang sering diaplikasikan pada dunia industri termasuk makanan adalah PLC (Programmable Logic Controller). Berdasarkan teknologi tersebut, pada tugas akhir ini dirancang alat pembuat roti sandwich aneka rasa otomatis berbasis PLC. Diperlukan komponen pendukung agar sistem mampu bekerja secara optimal, diantaranya adalah motor DC, sensor photodiode, laser, dan solenoid. Alat pembuat roti sandwich ini dibangun menggunakan papan konveyor dan dilengkapi dengan sistem pengolesan berbagai variasi selai aneka rasa hingga penumpukan roti kembali yang mana proses tersebut berjalan secara berkesinambungan. Sensor photodiode digunakan untuk pendeteksi adanya roti, laser digunakan sebagai pemancar cahaya pada photodiode. Motor DC digunakan sebagai penggerak roti dan solenoid berfungsi sebagai pemberi selai. Berdasarkan analisis yang telah dilakukan, akurasi sistem pembuat roti sandwich aneka rasa berbasis PLC ini adalah 100%. Kata kunci: PLC (Programmable Logic Controller), roti sandwich, sensor photodiode. vii

8 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... i LEMBAR PERSETUJUAN... ii LEMBAR PENGESAHAN... iii PEDOMAN PENGGUNAAN TUGAS AKHIR... iv KATA PENGANTAR... v ABSTRAK... vii DAFTAR ISI... viii DAFTAR TABEL... x DAFTAR GAMBAR... xi BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Rumusan Masalah Batasan Masalah Tujuan Manfaat... 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA Roti Sandwich PLC (Programmable Logic Controller) Prinsip Kerja PLC PLC OMRON SYSMAC CP1L Bagian-Bagian Umum PLC OMRON CP1L Port Terminal Input Output PLC OMRON CP1L Struktur Dasar PLC Central Prosesing Unit (CPU) Memory Input / Output Power Supply Relay Internal Simbol-Simbol Ladder Diagram CX Programmer Versi BAB III METODE PERANCANGAN Waktu dan tempat Perancangan Alat dan Bahan Perancangan Alat perancangan Bahan Peracangan Prosedur Perancangan Alat Sketsa Mekanik Plant Flowchart Software Perancangan Software Perancangan Program (Start Up CX-Progrrammer) Mengcompile Program Pengalamatan pada PLC viii

9 3.7 Analisis Data BAB VI HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN Hasil Pembuatan Alat Hasil Pembuatan Software Sistem ON/OFF Sistem Pemberian Roti Lapisan Pertama Sistem Pemilihan Jenis Selai dan Pemberian Selai Sistem Penumpukan Roti Lapisan Kedua Hasil Pengamatan Data Pengujian Counter Pengujian Timer Pemberian Selai Analisis Sistem Keseluruhan BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN ix

10 DAFTAR TABEL Tabel 3.1 Pengalamatan pada Input PLC Tabel 3.2 Internal Relay Tabel 3.3 Pengalamatan pada Output PLC Tabel 4.1 Pengujian Program Counter Tabel 4.2 Pengujian Program Timer Tabel 4.3 Hasil Analisis Sistem Keseluruhan x

11 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Roti Sandwich... 8 Gambar 2.2 Fungsi PLC Gambar 2.3 PLC mikro OMRON type CJ1M Gambar 2.4 PLC mini OMRON type CP1H Gambar 2.5 PLC large OMRON type CJ series Gambar 2.6 Bagian-Bagian Blok PLC Gambar 2.7 PLC OMRON Sysmac CP1L Gambar 2.8 Bagian-Bagian PLC OMRON Sysmac CP1L Gambar 2.9 Port Input Gambar 2.10 Port Output Gambar 2.11 Port power supply PLC Gambar 2.12 Instruksi Load Gambar 2.13 Intruksi Load Not Gambar 2.14 Intruksi AND Gambar 2.15 Intruksi AND Not Gambar 2.16 Intruksi OR Gambar 2.17 Intruksi OR Not Gambar 2.18 Intruksi Out Gambar 2.19 Intruksi Out Not Gambar 2.20 Intruksi Counter Gambar 2.21 Intruksi Timer Gambar 2.22 Tampilan Awal CX Programmer Ver Gambar 2.23 Tampilan CX Programmer Ver Gambar 3.1 Sketsa Mekanik Plant Gambar 3.2 Flowchart Software Gambar 3.3 Tampilan New Project Gambar 3.4 Tampilan Select and Setting PLC Gambar 3.5 Tampilan Diagram Workspace Gambar 3.6 Compile Program Gambar 3.7 Transfer Program Gambar 4.1 Motor pendorong roti Gambar 4.2 Motor pendorong roti Gambar 4.3 Valve selai 3 rasa (Strawbery, Jeruk, Melon) Gambar 4.4 Hasil Pembuatan Plant Gambar 4.5 Hasil Pembuatan Modul PLC OMRON CP1L Gambar 4.6 Hasil Pembuatan Panel Kontrol Plant Gambar 4.7 Ladder Diagram Sistem ON/OFF Gambar 4.8 Ladder Diagram Sistem Konveyor Gambar 4.9 Ladder Diagram Sistem Pemberian Roti Lapisan Pertama Gambar 4.10 Ladder Diagram Sistem Pemberian Roti Lapisan Pertama Secara Otomatis Gambar 4.11 Ladder Diagram Counter Jumlah Roti xi

12 Gambar 4.12 Ladder Diagram Sistem Pemilihan Jenis Selai dan Pemberian Selai Gambar 4.13 Ladder Diagram Sistem Penumpukan Roti Lapisan Kedua xii

13 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Perkembangan peradaban manusia yang semakin pesat menghantarkan pada berbagai dinamika kehidupan. Segala aspek kehidupan seakan-akan dimodernisasi oleh kemajuan teknologi. Kecanggihan teknologi yang ditawarkan mengarah pada peningkatan kemudahan dan kenyamanan para penggunanya, tidak terkecuali pada teknologi industri. Dalam dunia industri, sangat dituntut untuk memenuhi aspek-aspek produksi melalui penerapan teknologi sebagai bentuk usaha dalam mengakselerasi dan meningkatkan produktivitas suatu perusahaan, termasuk pada industri makanan. Proses produksi pada industri makanan dituntut untuk menghasilkan produk makanan yang praktis, cepat dan instan guna memudahkan para pelanggan dalam mengkonsumsi produk makanan tersebut tanpa harus memasakya terlebih dahulu. Hal ini didukung oleh hasil survei yang dilakukan oleh Nilsen tahun 2008, didapatkan data bahwa 69% masyarakat kota di Indonesia mengkonsumsi fast food, dengan rincian sebagai berikut: sebanyak 33% menyatakan sebagai makan siang, 25% makan malam, 9% menyatakan makanan selingan dan 2% memilih untuk makan pagi (Latifah, 2015). Selain itu, permintaan pasar yang semakin tinggi, mengharuskan para produsen makanan memberikan pelayanan lain berupa berbagai variasi 1

14 2 produk baik bentuk, warna maupun rasa. Salah satu bentuk industri produk makanan praktis dan siap saji adalah pada industri pembuatan roti sandwich. Roti sandwich atau yang lebih sering disebut roti isi merupakan salah satu jenis produk makanan yang seringkali dijadikan sebagai pengganti sarapan atau hidangan selingan (snack) untuk orang-orang yang tidak mempunyai cukup waktu untuk makan (Prihastuti, 2008). Produk makanan tinggi karbohidrat ini terbuat dari roti tawar atau gandum yang diolesi selai manis kemudian ditumpuk dengan roti tawar kembali. Namun, seiring dengan peningkatan pemenuhan kebutuhan gizi bagi para pelanggannya, industri olahan roti isi ini lambat laun mulai mengembangkan produknya dengan berbagai variasi isi seperti rasa manis, gurih, asin maupun pedas. Untuk meningkatkan aspek produksi, industri sandwich membutuhkan kecepatan, ketepatan serta kemampuan dalam memberikan variasi rasa dalam proses pembuatannya. Namun, hal tersebut seringkali diikuti dengan kebutuhan peralatan dan kecermatan dalam mengoperasikan berbagai alat yang berkaitan dalam proses produksi, mulai dari pemberian isi roti hingga proses pemotongan dan pengemasan. Pada industri roti sandwich dalam skala rumah tangga, membutuhkan keahlian, ketrampilan serta alat dan bahan yang cukup banyak dalam proses pembuatannya. Sehingga, seringkali industri roti sandwich membutuhkan banyak tenaga kerja untuk menjalankan serangkaian proses pembuatan roti tersebut. Dengan berkembangnya teknologi industri makanan yang mengacu pada peningkatan efektifitas dan efisiensi produksi, maka industri roti sandwich

15 3 harus mampu mengimbangi kemajuan tersebut. Salah satu bentuk teknologi yang sering diaplikasikan pada dunia industri termasuk makanan adalah PLC (Programmable Logic Controller). PLC merupakan salah satu jenis sistem kontrol yang mampu menjalankan dan mengontrol proses produksi secara kontinyu dan otomatis yang berkaitan erat pada blok-blok proses produksi guna meningkatkan kapasitas produksi suatu barang. Kegunaan PLC dibidang industri makanan sudah banyak diterapkembangkan diberbagai aspek produksi seperti sistem sortir, packing (pengepakan), labelling (pelabelan) dan sebagainya. Berdasarkan pada latar belakang diatas, penulis ingin merancang suatu sistem produksi roti sandwich yang mampu meningkatkan proses produksi baik kapasitas, efektifitas, maupun variasi roti sandwich sebagai bentuk pemenuhan permintaan akan kebutuhan fast food dimasyarakat. Dimana sistem kontrol alat yang akan dirancang berbasis PLC (Programmable Logic Controller) mampu mengontrol proses produksi secara kontinyu dan bertahap. Alat pembuat roti sandwich ini dibangun menggunakan papan konveyor dan dilengkapi dengan sistem pengolesan berbagai variasi selai aneka rasa hingga penumpukan roti kembali yang mana proses tersebut berjalan secara berkesinambungan. Dengan terciptanya alat pembuat roti sandwich aneka rasa otomatis berbasis PLC ini diharapkan mampu meningkatkan proses produksi dan diaplikasikan secara nyata di dunia industri makanan, terutama pada jenis produk sandwich. Selain itu diharapkan menjadi terobosan baru industri fast food yang berinovasi dalam

16 4 melayani penjualan secara otomatis melalui pemilihan jenis selai yang ditampilkan pada komputer sehingga pembeli dapat memilih roti sandwich sendiri secara cepat dan mudah. 1.2 Rumusan Masalah Dengan mengacu pada latar belakang diatas, maka permasalahan yang dapat diangkat dalam proyek akhir ini antara lain: a. Bagaimanakah program software pembuatan roti sandwich aneka rasa otomatis berbasis PLC (Programmable Logic Controller)? b. Bagaimana tingkat keberhasilan (akurasi) program software yang dibuat dari pembuat roti sandwich aneka rasa otomatis berbasis PLC (Programmable Logic Controller)? 1.3 Batasan Masalah Untuk menyederhanakan rancangan yang akan dibuat, maka batasan masalah dalam proyek akhir ini antara lain: a. Program software PLC ini menggunakan ladder diagram. b. Kapasitas volume selai yang dioleskan pada roti tawar menggunakan pengukuran kualitatif yang dihitung berdasarkan waktu. c. Karakteristik jenis selai yang digunakan sebagai pengisi roti berupa cairan kental.

17 5 1.4 Tujuan Sejalan dengan permasalahan tersebut, tujuan yang ingin kami capai dalam proyek akhir ini adalah: a. Membuat program software pembuat roti sandwich aneka rasa otomatis berbasis PLC. b. Mengetahui tingkat keberhasilan program software yang dihasilkan dari pembuat roti sandwich aneka rasa otomatis berbasis PLC. 1.5 Manfaat Adapun manfaat yang dapat diambil dalam proyek akhir ini adalah sebagai berikut: a. Bagi Mahasiswa Dapat mengembangkan kreativitas, kemandirian, serta menambah pengalaman dan pengetahuan. Selain itu, juga sebagai sarana berinovasi dalam mengimplementasikan ilmu pengetahuan dan teknologi. b. Bagi Industri Roti Sandwich Diharapkan dapat dijadikan sebagai salah satu alat produksi yang mampu meningkatkan proses produksi roti sandwich yang mampu memberikan variasi rasa pada roti sandwich pada satu alat sehingga efisien. Selain itu, mampu mengurangi resiko kelalaian pekerja dalam pemberian variasi isi roti sandwich sesuai jumlah permintaan pasar serta mengurangi beban pekerja dalam memproduksi produk olahan roti sandwich.

18 BAB II TINJAUAN PUSTAKA Pada bab ini berisi tentang penjelasan teoritis dalam berbagai aspek yang akan mendukung ke arah analisis tugas akhir yang akan dibuat. Penjelasan teori yang akan dibahas yaitu mengenai roti sandwitch, PLC OMRON CP1L, struktur PLC, CX Programmer, dan intruksi timer, counter. 2.1 Roti Sandwich Sandwich adalah makanan yang dibuat dari bermacam-macam roti (bread) yang diiris (merupakan belahan tipis) dan diisi dengan berbagai isian. Pada umumnya sandwich disajikan sebagai hidangan selingan (snack) untuk orang-orang yang tidak mempunyai cukup waktu untuk makan, misalnya sebagai bekal orang yang bekerja, dalam perjalanan dan sebagainya (Prihastuti, 2008). Sandwich yang lengkap terdiri dari empat bagian utama yaitu: a. Roti (Bread) Roti yang dipergunakan untuk membuat sandwich disebut sandwich bread yang bentuknya segi empat. Namun demikian jenis roti yang lain juga dapat dipergunakan dalam pembuatan sandwich antara lain: frenchbread, toast bread, hamburger bun, hot dog bun dan lain-lain. (Subroto, 2003). 6

19 7 b. Olesan (Spread) Berupa bahan makanan yang lembek atau setengah kental yang dioleskan pada permukaan roti. Spread/olesan ini berfungsi untuk memberikan rasa, menambah kelembaban, sebagai pelekat, menambah gizi dan kesempurnaan pada sandwich. Spead yang dipergunakan harus lunak, mudah dioleskan dan tidak berair atau basah. Misalnya dapat menggunakan: butter, mentega atau mayonaise (Subroto, 2003). c. Isian (Filling) Filling adalah bahan makanan yang akan diletakkan atau diatur pada roti atau diantara kedua irisan roti yang dipergunakan untuk membuat sandwich. Pada umumnya nama sandwich disesuaikan dengan nama bahan makanan yang dipergunakan untuk membuat filling/isian ini. Misalnya Cheese sandwich menggunakan cheese sebagai filling (Subroto, 2003). d. Hiasan (Garnish) Garnish ini dipergunakan bila perlu. Garnish dibuat dari bahan makanan yang berfungsi memberi hiasan pada sandwich, sehingga sandwich tampak menarik dan merangsang selera makan. Selain itu, fungsi garnish juga dapat menambah rasa dan kadar gizi pada sandwich (Subroto, 2003).

20 8 Gambar 2.1 Roti Sandwich (Sumber: Ada beberapa tindakan yang perlu dilakukan untuk membuat sandwich tampak lebih baik dan menarik meliputi: Trimming yaitu memotong bagianbagian yang tidak diperlukan seperti kulit roti yang mengeras, bagian filling yang menonjol keluar dan sebaginya. Cutting yaitu sandwich kadang-kadang perlu dipotong menjadi bagian-bagian yang lebih kecil sesuai dengan pola pengaturan yang akan dilakukan, dan juga memudahkan sandwich dimakan. Arranging/Dressing yaitu untuk mengatur sandwich diatas piring. Garnishing yaitu memberi hiasan pada sandwich guna membuat penampilan sandwich menjadi lebih baik, dan juga menambah kalori dan gizi sandwich (Prihastuti, 2008). 2.2 PLC (Programmable Logic Controller) PLC (Programmable Logic Controller) adalah sebuah alat yang digunakan untuk menggantikan rangkaian sederetan relay yang ada pada sistem kontrol konvensional. PLC bekerja dengan cara mengamati masukan (melalui sensor),kemudian melakukan proses dan melakukan tindakan sesuai

21 9 yang dibutuhkan, berupa menghidupkan atau mematikan keluaran. Program yang digunakan adalah berupa ladder diagram yang kemudian harus dijalankan oleh PLC. Proses yang di kontrol ini dapat berupa regulasi variabel secara kontinyu seperti pada sistem - sistem servo, atau hanya melibatkan kontrol dua keadaan (on/off) saja, tetapi dilakukan secara berulang-ulang seperti umum dijumpai pada mesin pengeboran, sistem konveyor dan lain sebagainya. PLC banyak digunakan pada aplikasi-aplikasi industri, misalnya pada proses pengepakan, perakitan otomatis dan lain-lain. Berdasarkan pada standar yang dikeluarkan oleh National Electrical Manufacture Association (NEMA) ICS Part ICS3-304, PLC didefinisikan sebagai suatu peralatan elektronik yang bekerja secara digital, memiliki memori yang dapat diprogram menyimpan perintah-perintah untuk melakukan fungsi-fungsi khusus seperti logic, sequening, timing, counting, dan aritmatika untuk mengontrol berbagai jenis mesin atau proses melalui analog atau digital input/output modules. Di dalam PLC berisi rangkaian elektronika yang dapat difungsikan seperti contact relay (baik NO maupun NC) pada PLC dapat digunakan berkali-kali untuk semua intruksi dasar selain intruksi output.

22 10 Gambar 2.2 Fungsi PLC (Sumber: Manual Book PLC OMRON CP1L ) Operasi pada PLC terdiri dari empat bagian penting : 1. Pengalamatan nilai input 2. Menjalankan program 3. Memberikan nilai output 4. Pengendalian Berdasarkan jumlah input/output yang dimilikinya ini, secara umum PLC dapat dibagi menjadi tiga kelompok besar yaitu : a. PLC mikro, PLC dapat dikategorikan mikro jika jumlah input/output pada PLC ini kurang dari 32 terminal. Gambar 2.3 PLC mikro OMRON type CJ1M

23 11 b. PLC mini, kategori ukuran mini adalah jika PLC tersebut memiliki jumlah input/output antara 32 sampai 128 terminal Gambar 2.4 PLC mini OMRON type CP1H c. PLC large, PLC ukuran ini dikenal juga dengan PLC tipe rack dimana PLC dapat dikategorikan sebagai PLC besar jika jumlah input/outputnya lebih dari 128 terminal. Gambar 2.5 PLC large OMRON type CJ series Prinsip Kerja PLC Pada prinsipnya sebuah PLC melalui modul input bekerja menerima data-data berupa sinyal dari peralatan input luar (external input device). Peralatan input luar tersebut antara lain berupa saklar, tombol, sensor. Datadata masukan yang masih berupa sinyal analog akan diubah oleh modul input A/D (analog to digital input module) menjadi sinyal digital. Selanjutnya oleh prosesor sentral (CPU) yang ada di dalam PLC sinyal digital itu diolah sesuai dengan program yang telah dibuat dan disimpan di dalam memori. Seterusnya

24 12 CPU akan mengambil keputusan dan memberikan perintah melalui modul output dalam bentuk sinyal digital. Kemudian oleh modul output D/A (digital to analog module) dari sistem yang terkontrol seperti antara lain berupa relay dan motor dimana nantinya dapat mengoprasikan secara otomatis sistem proses kerja yang dikontrol tersebut. Gambar 2.6 Bagian-bagian Blok PLC (Sumber: Manual Book PLC OMRON CP1L) PLC OMRON SYSMAC CP1L PLC OMRON SYSMAC CP1L adalah salah satu produk PLC dari OMRON yang terbaru. CP1L merupakan PLC tipe paket yang tersedia dengan 10, 14, 20, 30, 40 atau 60 buah I/O (input/output).

25 13 Sistem input outputnya berupa bit. Atau lebih dikenal dengan PLC tipe relay karena hanya membaca masukan (input), dan menghasilkan keluaran (output) dengan logika 1 atau 0. Gambar 2.7 PLC OMRON Sysmac CP1L (Sumber : Manual Book PLC OMRON CP1L) Bagian-Bagian Umum PLC OMRON CP1L Gambar 2.8 Bagian-Bagian PLC OMRON Sysmac CP1L (Sumber : Manual Book PLC OMRON CP1L) 1. Blok power supply, ground dan input terminal. 2. Blok eksternal power supply dan output terminal. 3. Peripheral USB port untuk mengubungkan dengan komputer dan komputer dapat digunakan untuk memprogram dan memonitoring.

26 14 4. Operation indicator, mengidentifikasi status operasi dari CP1L termasuk power status, mode operasi, errors, dan komunikasi USB. 5. Baterai untuk mempertahankan internal clock dan isi RAM ketika supply OFF. 6. Input indicator, menyala jika kontak terminal input kondisi menyala. 7. Output indicator, menyala jika kontak terminal output kondisi menyala. 8. Expansion I/O unt connector, digunakan untuk menambah input/output PLC. 9. Option board slot, digunakan untuk menginstal RS-232C Port Terminal Input Output PLC OMRON CP1L Port pada PLC CP1L 30 I/O terdiri dari 18 buah terminal input yaitu CIO dan CIO Untuk port outputnya terdapat 12 buah terminal yaitu dari CIO dan CIO Pada port input terdapat dua buah terminal untuk masukan supply AC PLC yaitu terminal L1 dan L2/N. Poert input terhubung [ada satu titik COM (common). Masukkan pada terminal COM dapat berupa polaritas + atau negatif -.

27 15 Gambar 2.9 Port Input (Sumber : Manual Book PLC OMRON CP1L) Pada port output terdapat 4 buah titik COM. Masing-masing titik COM terhubung dengan titik output yang dibatasi dengan garis batas seperti yang terlihat pada gambar Gambar 2.10 Port Output (Sumber : Manual Book PLC OMRON CP1L) Pada model AC power supply terdapat output 24 VDC pada terminal + dan -. Supply ini dapat digunakan untuk mensupply VDC pada terminal input.

28 Struktur Dasar PLC Central Prosesing Unit (CPU) Unit processor atau Central Processing Unit (CPU) adalah unit yang berisi mikroprosessor yang mengolah sinyal-sinyal input dan melaksanakan pengontrolan, sesuai dengan program yang disimpan di dalam memori, lalu mengkomunikasikan keputusan-keputusan yang diambilnya sebagai sinyalsinyal kontrol ke interface output. Fungsi CPU adalah mengatur semua proses yang terjadi di PLC Memory Memori juga merupakan elemen yang terdapat pada CPU yang berupa IC (integrated circuit). Karateristik memori ini mudah dihapus dengan mematikan catu daya. Seperti halnya sistem komputer, memory PLC terdiri atas RAM dan ROM. Kapasitas memory antara satu PLC dengan yang lain berbeda-beda tergantung pada type dan pabrik pembuatnya. Beberapa pabrik menyatakan ukuran memory dalam byte, ada juga yang kilobyte, dan ada pula yang dinyatakan dengan jumlah instruksi yang dapat disimpan. 1. Random Acces Memory Random Acces Memory mempunyai singkatan kode RAM. Program yang ditulis umumnya disimpan dalam RAM yang ada di dalam PLC sehingga dapat diubah/diedit melalui programming unit. Kerugian penyimpanan di RAM adalah program dan data akan hilang ketika power supply mati. Untuk mengatasi hal ini, RAM dapat di back-up dengan battery lithium, sehingga meskipun power supply mati,

29 17 program dan data tidak hilang. Umumnya bila battery tidak rusak, program dan data disimpan selama 5 tahun. 2. Read Only Memory Read only memory mempunyai singkatan kode ROM. Semua data yang ada dapat dibaca, tetapi tidak dapat ditulisi, karena termasuk data non volatile yang tersedia secara permanen. Supaya program dalam RAM bisa dieksekusi harus ada operating system) PLC. Operating system ini dibuat oleh pabrik pembuat PLC yang disimpan dalam ROM dan hanya dapat dibaca oleh processor. Dalam beberapa PLC tidak menggunakan ROM tetapi EPROM atau EEPROM. Pengguna dapat juga menyimpan program di sebagian tempat di EEPROM atau dikenal sebagai flash memory Input / Output Sebagaimana PLC yang direncanakan untuk mngontrol sebuah proses atau operasi mesin, maka peran modul input / output sangatlah penting karena modul ini merupakan suatu perantara antara perangkat kontrol dengan CPU. Suatu peralatan yang dihubungkan ke PLC dimana megirimkan suatu sinyal ke PLC dinamakan peralatan input. Sinyal masuk kedalam PLC melalui terminal atau melalui kaki kaki penghubung pada unit. Tempat dimana sinyal memasuki PLC dinamakan input poin, Input poin ini memberikan suatu lokasi didalam memory dimana mewakili keadaannya, lokasi memori ini dinamakan input bit. Ada juga output bit di dalam memori

30 18 dimana diberikan oleh output poin pada unit, sinyal output dikirim ke peralatan output. Setiap input / output memiliki alamat dan nomor urutan khusus yang digunakan selama membuat program untuk memonitor satu persatu aktivitas input dan output didalam program. Indikasi urutan status dari input / output ditandai Light Emiting Diode (LED) pada PLC atau modul input / output, hal ini dimaksudkan untuk memudahkan pengecekan proses pengoperasian input / output dari PLC itu sendiri Power Supply Unit ini berfungsi untuk memberikan sumber daya pada PLC. Kebanyakan PLC bekerja dengan catu daya 24 VDC atau 220 VAC. Sumber tegangan yang dibutuhkan oleh CPU, memori dan rangkaian lain adalah sumber tegangan DC, umumnya untuk komponen digital diperlukan tegangan searah 5 volt. Gambar 2.11 Port power supply PLC

31 Relay Internal Internal Relay adalah general purpose relay yang ada di dalam PLC yang tidak dapat diakses secara langsung untuk digunakan sebagai input maupun output seperti yang terdapat pada program komponen. Internal Relay adalah relay semu yang merupakan bit digital yang disimpan pada internal image register. Dari sudut pandang pemrograman, semua PLC mempunyai satu coil dan dan mempunyai sebanyak N/O N/C kontak sesuai yang diinginkan. Semua PLC mempunyai internal relay akan tetapi penomeran dan jumlah maksimum yang diperbolehkan tergantung dari merek dan model PLC. Internal Relay adalah tool pemrograman yang sangat penting. 2.5 Simbol-Simbol Ladder Diagram Semua instruksi (perintah program) yang ada di bawah ini, merupakan instruksi paling dasar pada PLC. Berikut ini merupakan instruksi-instruksi dasar pada PLC. 1. LOAD a. Instruksi load pada PLC mempunyai singkatan kode LD. Instruksi ini dibutuhkan jika urutan kerja (sequence) pada suatu sistem kontrol hanya membutuhkan satu kondisi logic saja dan sudah dituntut untuk mengeluarkan satu output. b. Logikanya seperti contact NO relay.

32 20 c. Ladder diagram simbol Load ditunjukkan pada Gambar Gambar 2.12 Instruksi Load 2. LOAD NOT a. Instruksi Load not pada PLC mempunyai singkatan kode LD NOT. Instruksi ini dibutuhkan jika urutan kerja (sequence) pada suatu sistem kontrol hanya membutuhkan satu kondisi logic saja dan sudah dituntut untuk mengeluarkan satu output. b. Logikanya seperti contact NC relay. c. Ladder diagram simbol Load not ditunjukkan pada Gambar Gambar 2.13 Instruksi Load Not 3. AND a. Instruksi And pada PLC mempunyai singkatan kode AND. Instruksi ini dibutuhkan jika urutan kerja (sequence) pada suatu sistem kontrol membutuhkan lebih dari satu kondisi logic yang harus terpenuhi semuanya untuk mengeluarkan satu output. b. Logikanya seperti contact NO relay.

33 21 c. Ladder diagram simbol And ditunjukkan pada Gambar 2.14 di bawah ini. Gambar 2.14 Instruksi AND 4. AND NOT a. Instruksi And Not pada PLC mempunyai singkatan kode And not. Instruksi ini dibutuhkan jika urutan kerja (sequence) pada suatu sistem kontrol membutuhkan lebih dari satu kondisi logic yang harus terpenuhi semuanya untuk mengeluarkan satu output. b. Logikanya seperti contact NC relay. c. Ladder diagram simbol And not ditunjukkan pada Gambar Gambar 2.15 Instruksi AND Not 5. OR a. Instruksi Or pada PLC mempunyai singkatan kode OR. Instruksi ini dibutuhkan jika urutan kerja (sequence) pada suatu sistem kontrol hanya membutuhkan salah satu saja dari beberapa kondisi logika untuk mengeluarkan satu output. b. Logikanya seperti contact NO relay.

34 22 c. Ladder diagram simbol Or ditunjukkan pada Gambar Gambar 2.16 Instruksi OR 6. OR NOT a. Instruksi Or not pada PLC mempunyai singkatan kode Or not. Instruksi ini dibutuhkan jika urutan kerja (sequence) pada suatu sistem kontrol hanya membutuhkan salah satu saja dari beberapa kondisi logika untuk mengeluarkan satu output. b. Logikanya seperti contact NC relay. c. Ladder diagram simbol Out ditunjukkan pada Gambar Gambar 2.17 Instruksi Or Not 7. OUT a. Instruksi Out pada PLC mempunyai singkatan kode OUT. Instruksi ini berfungsi untuk mengeluarkan output jika semua kondisi logika ladder diagram sudah terpenuhi. b. Logikanya seperti contact NO relay.

35 23 c. Ladder diagram simbol Out ditunjukkan pada Gambar Gambar 2.18 Instruksi Out 8. OUT NOT a. Instruksi Out not pada PLC mempunyai singkatan kode Out not. Instruksi ini berfungsi untuk mengeluarkan output jika semua kondisi logika ladder diagram tidak terpenuhi. b. Logikanya seperti contact NC relay. c. Ladder diagram simbol Out not ditunjukkan pada Gambar Gambar 2.19 Instruksi Out Not 9. COUNTER a. Instruksi counter pada PLC mempunyai singkatan kode CNT. Counter berfungsi untuk menghitung atau mencacah. b. Ladder diagram simbol counter ditunjukkan pada Gambar Gambar 2.20 Instruksi counter

36 TIMER a. Instruksi timerr pada PLC mempunyai singkatan kode TIM. Timer berfungsi untuk menghitung waktu. c. Ladder diagram simbol counter ditunjukkan pada Gambar Gambar 2.21 Instruksi timer 2.6 CX Programmer Versi 9.0 Gambar 2.22 Tampilan Awal CX Programmer Ver 9.0. Program CX Omron merupakan sebuah software pemprograman PLC untuk membuat,memonitor dan merubah dari berbagai program PLC Omron. CX Programmer dapat dijalankan dengan standar minimal komputer prosessor 486 MHz dengan sistem operasi Windows XP.

37 25 Gambar 2.23 Tampilan CX Programmer Ver 9.0.

38 BAB III METODE PERANCANGAN 3.1 Waktu dan Tempat Perancangan Adapun rencana waktu dan tempat pelaksanaan perancangan alat adalah sebagai berikut: Waktu : 4 bulan, Maret Juli Tempat : Laboratorium PLC, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Airlangga Kampus C Mulyorejo Surabaya. 3.2 Alat dan Bahan Perancangan Alat Perancangan Sebagai penunjang dalam melaksanakan pembuatan, pengukuran, pengamatan, maupun pengujian alat ini akan digunakan beberapa alat sebagai berikut: 1. Personal computer / laptop. 2. Kabel Printer. 3. CX-Programmer Versi Bahan Perancangan Pemilihan suatu bahan merupakan salah satu hal yang sangat penting dalam menunjang keberhasilan pembuatan suatu rangkaian elektronika. Adapun yang perlu diperhatikan dalam kegiatan ini diantaranya adalah karakteristik komponen elektronika, harga, dan 26

39 27 faktor ada tidaknya komponen tersebut di pasaran. Berikut ini bahanbahan yang diperlukan dalam pembuatan alat: 1. PLC Omron CP1L. 2. Motor Konveyor 3. Motor Roti 1 4. Motor Roti 3 5. Solenoid Valve Selai Strowbery 6. Solenoid Valve Selai Jeruk 7. Solenoid Valve Selai Melon 8. Sensor Photodioda 9. Limmit Swich 3.3 Prosedur Perancangan Alat Pada perancangan dan pembuatan rancang bangun alat pembuat sandwich aneka rasa otomatis berbasis PLC terbagi atas tiga tahap yaitu pertama perancangan dan pembuatan sistem hardware, yang kedua adalah perancangan dan pembuatan software sebagai pengendali operasi sistem tersebut, dan ketiga adalah perancangan dan pembuatan mekanik untuk bentuk jadi dari alat pembuat sandwich aneka rasa otomatis. Prosedur yang digunakan dalam perancangan dan pembuatan alat yaitu meliputi: a. Tahap persiapan merupakan tahapan awal dalam melakukan penelitian, pada tahap ini penulis melakukan studi literatur dengan mencari berbagai acuan baik memalui buku, jurnal, tugas akhir maupun artikel dengan tujuan untuk melengkapi literatur mengenai penelitian ini.

40 28 b. Tahap pembuatan alat dibagi menjadi tiga tahap, yakni tahap perancangan alat, tahap perwujudan alat, dan tahap pembuatan software. Tahap perancangan alat terdiri dari perancangan mekanik dan perancangan hardware. Tahap perwujudan alat yakni tahap perwujudan dari perancangan yang telah dibuat, sedangkan tahap pembuatan software meliputi tahap pembuatan progam untuk menjalankan sistem dari alat yang dibuat. c. Tahap pengujian alat terdiri dari pengujian seluruh sistem alat yang sudah dibuat yakni motor konveyor, sensor photodioda, motor DC, solenoide valve dan uji rangkaian catu daya. d. Tahap analisis data dengan mengkaji data hasil pengujian untuk mengetahui tingkat keberhasilan dari sistem perancangan alat yang akan dibuat. 3.4 Sketsa Mekanik Plant Gambar 3.1 Sketsa Mekanik Plant

41 29 Bagian dan fungsi : 1. Motor Konveyor : untuk menjalankan konveyor. 2. Motor Roti 1 : untuk memberikan roti lapisan pertama. 3. Motor Roti 2 : untuk memberikan roti lapisan kedua. 4. Sensor 1 untuk mendeteksi roti dan mengaktifkan valve selai Strowbery. 5. Sensor 2 : untuk mendeteksi roti dan mengaktifkan valve selai jeruk. 6. Sensor 3 : untuk mendeteksi roti dan mengaktifkan valve selai melon. 7. Sensor 4 : untuk mengaktifkan motor roti Solenoid 1 untuk memberikan selai strowbery. 9. Solenoid 2 : untuk memberikan selai jeruk. 10. Solenoid 3 : untuk memberikan selai melon. 11. Limit Swich 1 : untuk memundurkan motor roti 1 dan : menghitung banyaknya roti yang : dijatuhkan oleh motor roti Limit Swich 2 : untuk memundurkan motor roti 2 Rancang bangun alat pembuat roti sandwich aneka rasa otomatis memiliki panjang 150cm, lebar 25cm, dan tinggi 50cm. Rancang bangun alat pembuat roti sandwich aneka rasa otomatis ini terbuat dari besi siku dengan ketebalan 2mm dan besi siku lubang dengan ketebalan 1,5mm sebagai rangkanya dan kayu ukuran 4x6cm untuk penyangga

42 30 dinding konveyor dan plat galfalum untuk dinding konveyor serta karton 5mm berbentuk kubus ukuran panjang 13cm lebar 13cm dan tinggi 11cm sebagai wadah roti. Pada bagian ini juga terdapat disk drive yang telah dimodifikasi sebagai motor pendorong roti. Pada bagian pengoles selai terbuat dari besi siku dan wadah plastik berukuran panjang 7cm lebar 5cm dan tinggi 15cm sebagai silo (penampungan selai) sebanyak 3 buah yang mewakili 3 jenis rasa selai yaitu strawberry, jeruk dan melon. Proses pembuatan roti sandwich aneka rasa ini sesuai dengan jenis selai yang diinginkan, seperti program yang ada di PLC. Alat ini bekerja sesuai kondisi operasi yang telah dirancang sebagai berikut: 1. Jika toggle ON, maka konveyor utama akan bergerak. 2. Pemilihan jenis selai dilakukan dengan cara mengaktifkan toggle jenis selai yang diinginkan. 3. Motor pendorong roti 1 akan menjatuhkan roti lapisan pertama ke konveyor. Motor pendorong roti 1 akan berhenti berjalan dan menjatuhkan roti saat jumlah roti yang dijatuhkan sebanyak 3 lembar. 4. Pemberian jenis selai berdasarkan input jenis selai yang telah dipilih. Pemberian selai oleh valve dilakukan selama 1,5 detik. 5. Jika roti telah diberi selai, maka motor penyodok roti 2 akan menjatuhkan roti penumpuk atau roti lapisan kedua. 6. Jika toggle dimatikan, maka seluruh aksi akan berhenti berhenti.

43 Flowchart Software Flowchart merupakan gambaran umum dari alur program yang telah dibuat. Data yang dipakai sebagai dasar penelitian alat adalah berupa data yang diambil dari lokasi pengamatan. Pada PLC akan dibuat program yang akan mengatur jalannya miniatur pembuat roti sandwich aneka rasa otomatis. Gambar 3.2 Flowchart Software

44 32 Dari gambar Flowchart perancangan sistem dapat dijelaskan bahwa pertama alat ini bekerja menggunakan toggle. Ketika toggle diaktifkan maka konveyor akan aktif. Program diawali dengan input berupa pemilihan jenis selai roti yang akan dibuat, proses pembuatan akan berjalan ketika jenis selai telah dipilih. Kemudian motor pendorong roti 1 akan aktif untuk menjatuhkan roti lapisan pertama di konveyor. Jika jumlah roti yang dijatuhkan oleh pendorong roti 1 sama dengan 3 lembar, maka motor akan berhenti. Jika jenis selai yang dipilih yaitu selai rasa strowbery, maka sensor 1 akan aktif. Jika ada roti yang terdeteksi oleh sensor 1 maka valve selai strowbery akan aktif untuk memberikan selai di atas roti tersebut selama 1,5 detik. Jika jenis selai yang dipilih yaitu selai rasa jeruk, maka sensor 2 akan aktif. Jika ada roti yang terdeteksi oleh sensor 2 maka valve selai jeruk akan aktif untuk memberikan selai di atas roti tersebut selama 1,5 detik. Dan begitu juga untuk selai rasa melon, jika selai rasa melon yang dipilih, maka sensor 3 akan aktif. Jika ada roti yang terdeteksi oleh sensor 3 maka valve selai melon akan aktif untuk memberikan selai selama 1,5 detik. Kemudian roti yang telah diolesi tersebut akan diteruskan. Jika sensor 4 mendeteksi roti tersebut maka motor pendorong roti 2 akan aktif untuk memberikan tumpukan atau roti lapisan ke dua. Jika tombol dimatikan maka seluruh proses akan berhenti. 3.6 Perancangan Software Dalam pembuatan alat pembuat roti sandwich aneka rasa otomatis berbasis PLC OMRON CP1L ini diperlukan beberapa langkah dalam

45 33 mempermudah pembuatannya. Pada perencanaan pembuatan software ini menggunakan langkah-langkah sebagai berikut: 1. Program dibuat dengan menggunakan software OMRON CX Programmer Membuat program software dengan menggunakan OMRON CX Programmer 9.0 untuk mengontrol hardware. 3. Uji coba program yang telah dibuat, apakah terdapat kesalahan dalam penulisan simbol-simbol maupun alamat-alamat yang ditulis. 4. Program siap untuk mengendalikan sistem sesuai dengan port masukan dan keluaran yang diinginkan Perancangan Program ( Start Up CX-Programmer) Program perangkat lunak atau software yang digunakan untuk membuat ladder diagram adalah CX- Programmer Ver 9.0. Langkah dari awal dalam pembuatan ladder diagram menggunakan CX- Programmer adalah sebagai berikut. Buka aplikasi CX-Programmer > klik New (Ctrl+N) atau pilih File > New. Gambar 3.3 Tampilan New Project

46 34 Lalu akan muncul layar seperti berikut ini, klik kiri pada anak panah untuk memilih jenis model PLC yang akan digunakan kemudian klik Setting untuk memilih Tipe CPU yang digunakan kemudian klik OK. Gambar 3.4 Tampilan Select and Setting PLC Setelah itu kotak dialog diatas akan hilang dan muncul layar utama pada proyek baru yang dibuat seperti pada gambar dibawah ini. Gambar 3.5 Tampilan Diagram Workspace

47 Mengcompile program Dengan melakukan compile maka akan kita dapat mengecek error atau kesalahan pada program. Pilih menu Program > Compile atau tekan Ctrl + F7. Gambar 3.6 Compile Program Untuk memasukkan atau mengupload program yang telah dibuat dapat dilakukan dengan cara memilih menu PLC > Transfer kemudian pilih To PLC untuk memasukkan program ke PLC. Gambar 3.7 Transfer Program

48 Pengalamatan pada PLC Pengalamatan pada PLC ini berguna untuk memudahkan dalam pemrograman, berikut akan dijelaskan tabel alamat yang digunakan dalam pemrograman alat: Tabel 3.1 Pengalamatan pada Input PLC Port Masukan PLC Keterangan Alamat Program PORT 0.00 ON/OFF I : 0.00 PORT 0.02 Sensor 1 I : 0.02 PORT 0.03 Sensor 2 I : 0.03 PORT 0.04 Sensor 3 I : 0.04 PORT 0.05 Sensor 4 I : 0.05 PORT 0.06 Limit Swich 1 I : 0.06 PORT 0.07 Limit Swich 2 I : 0.07 PORT 0.08 Toggle Selai 1 I : 0.08 PORT 0.09 Toggle Selai 2 I : 0.09 PORT 0.10 Toggle Selai 3 I : 0.10

49 37 Tabel 3.2 Internal Relay Alamat Relay Internal Fungsional 6.00 Internal Relay 1 ON/OFF 6.01 Internal Relay 2 Sensor Internal Relay 3 Pendorong Roti 1 Maju 6.03 Internal Relay 4 Toggle Selai Internal Relay 5 Toggle Selai Internal Relay 6 Toggle Selai 3 Tabel 3.3 Pengalamatan pada Output PLC Port Keluaran PLC Keterngan Alamat Program PORT Konveyor Q : PORT Valve Selai 1 Q : PORT Valve Selai 2 Q : PORT Valve Selai 3 Q : PORT Pendorong Roti 1 Maju Q : PORT Pendorong Roti 1 Mundur Q : PORT Pendorong Roti 2 Maju Q : PORT Pendorong Roti 2 Mundur Q :

50 Analisis Data Pengambilan data ini dilakukan untuk mengetahui seberapa efektif program dan software yang telah dibuat. Data yang diambil dari masingmasing pengujian digunakan untuk menentukan kelayakan program yang telah dibuat untuk menggerakkan komponen yang telah digunakan, apakah dapat berfungsi dengan baik atau tidak. Ketidaksesuaian antara data yang diinginkan dengan kinerja alat yang sebenarnya akan dijadikan sebagai presentase kesalahan sehingga nantinya dapat ditentukan kualitas kinerja alat dengan menggunakan persamaan berikut ini: % keberhasilan = Keterangan : n keberhasilan n percobaan : jumlah keberhasilan yang terjadi : jumlah percobaan yang dilakukan

51 BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN Pada bab ini akan dijelaskan secara keseluruhan hasil pengujian dan analisa dari perancangan alat yang telah dibuat, dengan demikian akan diketahui presentase kesalahan alat apakah sudah sesuai dengan yang diharapkan. 4.1 Hasil Pembuatan Alat Melalui proses pengumpulan bahan dan dasar teori maupun proses kerja, telah dibuat Rancang Bangun Alat Pembuat Roti Sandwich Aneka Rasa Otomatis Berbasis PLC. Gambar 4.1 Motor pendorong roti 1 Pada gambar 4.1 adalah bagian dari miniatur motor pendorong roti 1 yang berfungsi untuk menjatuhkan roti lapisan pertama pada konveyor. Motor pendorong roti menggunakan CD drive yang telah dimodifikasi. 39

52 40 Gambar 4.2 Motor pendorong roti 2 Pada gambar 4.2 adalah bagian dari miniatur motor pendorong roti 2 yang berfungsi untuk menjatuhkan roti lapisan kedua atau roti penumpuk pada konveyor. Motor pendorong roti menggunakan CD drive yang telah dimodifikasi. Gambar 4.3 Valve selai 3 rasa (Strawberry, Jeruk, Melon) Pada gambar 4.3 adalah bagian dari miniatur silo selai 3 rasa (strowbery, jeruk, melon) yang berfungsi untuk memberikan selai pada roti lapisan pertama. Untuk pemberian selai menggunakan soledoid valve.

53 41 Gambar 4.4 Hasil Pembuatan Plant Pada gambar 4.4 adalah hasil dari keseluruhan bagian dari miniatur pembuat roti sandwich aneka rasa otomatis berbasis PLC dan merupakan hasil plant yang didapat dari tugas akhir ini Gambar 4.5 Hasil Pembuatan Modul PLC OMRON CP1L

54 42 Pada gambar 4.5 adalah hasil pembuatan modul PLC dan merupakan bagian penting dari miniatur pembuat roti sandwich aneka rasa otomatis yang berfungsi sebagai sistem kontrol kerja alat. Gambar 4.6 Hasil Pembuatan Panel Kontrol Plant Gambar 4.6 merupakan hasil dari pembuatan panel kontrol plan. Panel tersebut digunakan untuk mempermudah proses pengkabelan atau wiring. 4.2 Hasil Pembuatan Software Pada sub bab ini akan membahas tentang pembuatan perangkat lunak (Software) miniatur alat pembuat roti sandwich aneka rasa otomatis. Software ini dibuat berdasarkan kondisi operasi yang telah dibuat, software ini terdiri dari beberapa program ladder diagram, yaitu program ladder diagram sistem ON/OFF, sistem pemberian roti lapisan pertama, sistem pemilihan jenis selai dan pemberian selai, dan sistem penumpukan roti lapisan kedua. Listing program secara lengkap akan dilampirkan.

55 Sistem ON/OFF Gambar 4.7 Ladder Diagram Sistem ON/OFF Start dan stop pada sistem ini menggunakan Toggle yang di beri alamat Relay int (6.00) adalah Internal Relay yang digunakan sebagai laching sistem ON/OFF. Jika tombol Toggle di posisi ON, kontak ON/OFF yang pada awalnya dalam keadaan Normaly Open (NO) akan berubah keadaan menjadi Normaly Close (NC) dan akan mengaktifkan relay internal. Relay internal (6.00) yang berfungsi sebagai laching sistem ON/OFF akan dijadikan intruksi awal dalam setiap rung Ladder diagram. Hal ini dikarenakan selain digunakan sebagai laching untuk sistem ON/OFF, relai internal juga digunakan sebagai tombol darurat ketika terjadi kesalahan maupun kecelakaan pada saat proses produksi. Sehingga jika toggle dimatikan, kontak ON/OFF yang pada awalnya dalam keadaan Normaly Close (NC) akan berubah keadaan menjadi Normaly Open (NO) dan memutuskan sambungan dengan relay internal yang menyebabkan relai internal tidak aktif. Karena relay internal digunakan sebagai intruksi awal dalam setiap rung Ladder diagram, jika relay internal tersebut terputus atau tidak aktif, maka seluruh proses eksekusi program akan berhenti pula.

56 44 Sistem ON/OFF ini juga digunakn untuk mengaktifkan konveyor. Dengan relay internal yang dijadikan instruksi masukan untuk mengaktifkan Konveyor yang diberi alamat Jika toggle pada posisi ON, maka kontak relai internal akan berubah dari keadaan Normaly Open (NO) menjadi Normaly Close (NC) dan akan mengaktifkan motor konveyor sehingga konveyor tersebut bergerak. Sedangkan jika toggle dimatikan, maka kontak relay internal akan berubah keadaan menjadi Normaly Open (NO) dan menghentikan motor konveyor. Gambar 4.8 Ladder Diagram Sistem Konveyor Sistem Pemberian Roti Lapisan Pertama Pada sistem pemberian roti lapisan pertama, instruksi masukan yang digunakan yaitu dari toggle jenis selai roti yang disusun dengan fungsi OR. Sehingga jika salah satu jenis selai terpilih atau aktif, maka akan menyalakan motor pendorong roti 1 maju yang diberi alamat Motor pendorong roti 1 akan maju hingga mengenai limit swich 1 dengan alamat Jika salah satu toggle jenis selai di aktifkan dengan cara menggerakkan toggle jenis selai sebanyak dua kali, kontak jenis selai terpilih yang awalnya dalam keadaan Normaly Open (NO) akan

57 45 berubah keadaan menjadi Normaly Close (NC) sehingga motor pendorong roti 1 akan maju, dengan fungsi laching yang digunakan pada motor pendorong roti 1 maju akan menyebabkan motor pendorong roti 1 maju akan tetap bergerak walau kontak jenis selai kembali kekeadaan Normaly Open (NO). Dengan intruksi masukan jenis selai yang diberi fungsi AND dengan limit swich 1 dengan kondisi Normaly Close (NC) akan menyebabkan motor pendorong roti berhenti bergerak maju saat mengenai limit swich 1 tersebut. Hal tersebut dikarenakan jika pendorong roti 1 mengenai limit swich 1, maka akan mengubah keadaan kontak limit swich 1 dari keadaan Normaly Close (NC) menjadi Normaly Open (NO) sehingga memutus sambungan tegangan ke motor pendorong sehingga motor tersebut berhenti. Kemudian limit swich 1 digunakan sebagai instruksi untuk mengaktifkan motor pendorong roti 1 mundur yang diberi alamat dan akan berhenti mundur setelah 6 ms. Untuk pengaturan waktu lama mundur menggunakan timer roti 1 mundur (T0000).

58 46 Gambar 4.9 Ladder Diagram Sistem Pemberian Roti Lapisan Pertama Timer roti 1 mundur digunakan sebagai intruksi untuk mengaktifkan relay internal dengan alamat 6.02 yang berfungsi sebagai laching motor pendorong 1 maju. Kemuadian relay internal tersebut digunakan untuk mengatifkan timer motor pendorong roti 1 maju (T0003), sehingga setelah selang waktu 7,2 s yang di setting pada timer motor pendorong roti 1 maju (T0003) motor pendorong roti 1 maju akan menjatuhkan roti 1 secara otomatis sesuai jumlah roti yang di setting pada counter 1 (C0000) yaitu sebanyak 3 lembar dengan input dari limit swich 1. Sehingga jika motor pendorong roti telah menjatuhkan roti sebanyak 3 kali maka counter 1 (C0000) yang

59 47 dipasang dengan fungsi AND pada rung 2 dan 5 akan menyebabkan motor pendorong roti 1 akan berhenti bekerja. Gambar 4.10 Ladder Diagram Sistem Pemberian Roti Lapisan Pertama Secara Otomatis Gambar 4.11 Ladder Diagram Counter Jumlah Roti Sistem Pemilihan Jenis Selai dan Pemberian Selai Pada sistem pemilihan jenis selai dan pemberian jenis selai ini menggunakan fungsi AND. Untuk pemilihan rasa selai menggunakan toggle. Toggle selai rasa strowbery diberi alamat 0.08, toggle selai rasa jeruk diberi alamat 0.09, dan toggle selai rasa melon diberi alamat 0.10.