MESIN BOR OTOMATIS MENGGUNAKAN PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER TUGAS AKHIR

Transkripsi

1 MESIN BOR OTOMATIS MENGGUNAKAN PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER TUGAS AKHIR Oleh : Eddy Joko Martono Marulak Olo S Disusun untuk memenuhi syarat kelulusan Program Diploma III Program Studi Teknik Elektro Politeknik Batam PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO POLITEKNIK BATAM BATAM 2009

2 LEMBARAN PENGESAHAN MESIN BOR OTOMATIS MENGGUNAKAN PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER (PLC) TUGAS AKHIR Disusun : EDDY JOKO MARTONO MARULAK OLO S Diajukan dan disahkan sebagai laporan Tugas Akhir di Program Studi Teknik Elektro Politeknik Batam Batam, Mei 2009 Pembimbing, M. Syafei Gozali, ST. NIK :

3 KATA PENGANTAR Segala puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa karena atas berkat kasih dan karunia Nya yang berlimpah sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. Dalam penulisan Tugas akhir ini, penulis mengambil sebuah judul Mesin Bor PCB Otomatis Menggunakan Programmable Logic Controller dan merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Diploma III pada Program Studi Elektronika Industri Jurusan Teknik Elektro Politeknik Batam. Dalam penulisan tugas akhir ini, penulis banyak mendapatkan saran, dan dukungan dari berbagai pihak. Untuk itu penulis ingin mengucapkan rasa terimakasih dan penghargaan setinggi-tingginya kepada: 1. Orang Tua kami atas dukungan, doa, motivasi, kasih sayang yang tak pernah henti-hentinya diberikan kepada kami. 2. Bpk Dr. Priyono Eko Sanyoto, selaku Direktur Politeknik Batam. 3. Bpk Iman Fahruzi,ST,selaku Kaprodi Elektronika Industri dan juga Wali kelas. 4. Bpk M. Syafei Gozali atau Staf Pengajar Program Studi Elektronika Industri. 5. Seluruh Dosen atau Staf Pengajar Program Studi Elektronika Industri. 6. Seluruh teman-teman Mahasiswa/i Politeknik Batam Seangkatan 2006,khususnya jurusan Teknik Elektro. i

4 7. Kepada semua pihak yang secara langsung dan tidak langsung telah membantu penulis dalam penyusunan laporan Tugas Akhir ini. Penulis juga menyadari bahwa masih banyaknya kekurangan dalam penyusunan Laporan Tugas Akhir ini. Oleh karena itu penyampaian kritik dan saran yang sifatnya membangun sangat di harapkan, tentunya untuk kesempurnaan laporan Tugas Akhir ini. Akhir kata semoga isi dari laporan Tugas Akhir ini bermanfaat bagi kita semua. Batam, 4 Mei 2009 Penulis ii

5 ABSTRAK Pengeboran secara manual dan konvensional dapat kita lihat sangat membutuhkan waktu, tenaga dan tingkat pengeboran yang terkadang tidak akurat. Untuk proses pengeboran sendiri masih membutuhkan tenaga manusia untuk mengebor. Sedangkan untuk pengeboran otomatis yang dibuat lebih menghemat tenaga, waktu dan pengeborannya lebih akurat. Tenaga manusia yang digunakan hanya sebagai operator untuk menjalankan mesin tersebut. Mesin Bor Otomatis ini menggunakan perangkat-perangkat, yang terdiri dari seperti Sensor, Motor DC, Mata Bor, dan pneumatic system. Untuk menggerakkan mesin ini menggunakan Programmable Logic Controller sebagai pengontrolnya. Untuk satu siklus proses pengeboran membutuhkan waktu 11 detik dengan hasil pengeboran pada keempat titik sudut pengeboran.. Kata kunci : Programmable Logic Controller, sensor, Motor DC, pneumatic system. iii

6 DAFTAR ISI KATA PENGANTAR ABSTRAK DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR i iii iv vii viii BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Tujuan dan Manfaat Metodelogi Penelitian Batasan Masalah Sistematika Penulisan 3 BAB II IKHTISAR SISTEM 2.1 Deskripsi Umum Karakteristik Lingkungan Operasi Dan Pengembangan 7 BAB III LANDASAN TEORI 3.1 Pnuematik Aktuator Pnuematik Katup Pnuematik Katup Pengatur Aliran Motor DC Sensor 15 iv

7 3.3.1 Sensor Optik Sensor Induktif PLC (Programmable Logic Controller) Perangkat Hardware Perangkat Software 19 BAB IV PERANCANGAN SISTEM 4.1 Perancangan Perangkat Keras Perancangan Mekanik Pemasangan Lengan Tekan Wiring PLC 24 BAB V PENGUKURAN, PENGUJIAN DAN ANALISA SISTEM 5.1 Pengukuran Pengukuran Komponen Elektrikal Pengukuran Komponen Pnuematik Pengujian Pengujian Arah Putaran Motor DC Pengujian Komponen Pnuematik Analisa Sistem 30 BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN 6.1 Kesimpulan Saran 31 DAFTAR PUSTAKA 32 LAMPIRAN 33 v

8 vi

9 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Mesin Bor PCB Otomatis 5 Gambar 2.2 Diagram Blok Sistem 6 Gambar 3.1 Konstruksi Silinder Kerja Tunggal 9 Gambar 3.2 Konstruksi Silinder Kerja Ganda 10 Gambar 3.3 5/2 Double Selenoid 11 Gambar 3.4 Flow Kontrol dan Simbol 12 Gambar 3.5 Prinsip Kerja Putaran Motor DC 13 Gambar 3.6 Kaidah Tangan Kiri 14 Gambar 3.7 Kaidah Tangan Kanan 14 Gambar 3.8 Diffuse Reflective Optical Sensor 15 Gambar 3.9 Sensor Induktif 16 Gambar 3.10 PLC Omron CQM1 17 Gambar 3.11 Blok diagram bagian bagian dari sebuah PLC 18 Gambar 3.12 Diagram Ladder 20 Gambar 3.13 Instruksi Dasar pada PLC 21 Gambar 4.1 Mesin Bor PCB Otomatis 22 Gambar 4.2 Gambar Lengan Tekannya 22 Gambar 4.3 Objek dan Mata bor 23 Gambar 4.4 Tubing Diagram dari Silinder dan Katup 23 Gambar 4.5 Wiring Diagram PLC Omron 25 Gambar 4.6 Flow Chart 26 viii

10 Gambar 5.1 Pengukuran Tegangan Sensor Optik 28 Gambar 5.2 Pengukuran Tegangan pada Selenoid 28 ix

11 DAFTAR TABEL Table 4.1 Pengalamatan Input pada PLC Omron 24 Table 4.2 Pengalamatan Output pada PLC Omron 25 Tabel 5.1 Pengukuran Teganga pada Sensor Optik dan Magnetik 27 Tabel 5.2 Pengukuran Tegangan pada Katup Solenoid dan Indikator 28 Tabel 5.3 Tabel Kebenaran dari Sistem Kerja mesin pemindah objek 29 Tabel 5.4 Hasil Pengujian silinder dengan 5/2 double solenoide valve 29 Tabel 5.5 Pengujian Proses Pengeboran Papan PCB 30 vii

12 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Printed Circuit Board (PCB) merupakan papan yang terdapat jalur rangkaian listrik atau elektronika. Papan PCB perlu dilubangi atau bor sebelum peletakan komponen-komponen yang sudah ditentukan pada jalur rangkaian di papan PCB. Sebelumnya proses pengeboran dilakukan secara manual oleh manusia. Pengeboran secara manual dengan menggunakan tangan, sangat memakan waktu, tenaga dan tingkat pengeboran yang tidak akurat. Kemudian pengeboran dilakukan dengan kontrol konvensional, Hasilnya tingkat keangkuratan pengeboran baik, cepat, tetapi pada saat trouble, repairing sulit. Maka dari itu disini kami membuat mesin bor PCB secara otomatis dengan kontrol terprogram yang mana hasilnya diharapkan tingkat pengeboran lebih akurat, kesalahan manusia sangat minim dan, pada saat trouble, repairing mudah. 1.2 Tujuan dan Manfaat Tujuan pengerjaan Tugas Akhir ini adalah: 1. Untuk mempermudah manusia dalam melakukan proses produksi industri secara praktis. 2. Untuk mengurangi tingkat kejenuhan didalam proses produksi industri. 3. Untuk menerapkan dan mengembangkan sistem otomasi, sehingga menjadi kombinasi sistem otomasi yang lebih bermanfaat. 1

13 2 4. Untuk menyempurnakan dan meningkatkan hasil kerja. 5. Menciptakan suatu sistem otomasi industri yang efektif dan efesien. Manfaat dari pengerjaan Tugas Akhir ini adalah: 1. Dapat diaplikasikan pada dunia industri. 2. Dapat diaplikasikan pada bidang pendidikan sebagai modul praktikum khususnya pada kontrol otomasi. 1.3 Metodologi Penelitian Dalam menyelesaikan pengerjaan Tugas Akhir ini, penulis menggunakan beberapa metode, yakni pengumpulan data, dimana penulis memperoleh data tersebut antara lain dari dosen pembimbing Tugas Akhir, dosen-dosen teknik elektro, menelusuri di internet dan buku-buku referensi yang ada di perpustakaan Politeknik Batam. Dalam merancang alat ini, penulis melakukan metode pengujian dan pengamatan secara langsung terhadap komponen elektronika yang digunakan dan terhadap program software yang dibuat. 1.4 Batasan Masalah Adapun batasan masalah dari sistem otomasi yang kami rancang adalah, sistem ini digunakan untuk mengebor ke empat sudut dari PCB tersebut. Untuk ukuran PCB sudah ditentukan dan titik pengeborannya tidak dapat dirubah. Peletakan dan pengambilan PCB pada dudukan dilakukan secara manual. Tidak menganalisa tentang tekanan udara. Tidak membahas torsi dan kecepatan Motor DC.

14 3 1.5 Sistematika Penulisan Dalam penulisan laporan Tugas Akhir ini perlu dibuat sistematikanya. Hal ini bertujuan untuk menghindari terjadinya kesalahan penafsiran yang terkandung dalam laporan ini. Oleh karena itu, penulis tidak hanya bertindak sebagai pembuat laporan, akan tetapi juga bertindak sebagai pembaca pertama laporan. Setelah itu, Penulis melaporkan kemajuan tersebut ke dosen pembimbing Tugas Akhir untuk memperoleh pertimbangan-pertimbangan khusus, agar laporan ini mudah dipelajari dan dipahami. Pada penyusunan laporan tugas akhir ini, Penulis membagi laporan menjadi beberapa bab. Dimana antara bab satu dengan bab yang lain saling berkaitan. Berikut adalah penjelasan mengenai bab per bab laporan Tugas Akhir ini. BAB I Pendahuluan Bab ini berisi latar belakang, tujuan dan manfaat, metodologi penelitian, batasan dan sistematika penulisan. BAB II Ikhtisar Sistem Bab ini menjelaskan deskripsi umum, karakteristik sistem yang dibuat, baik hardware maupun blok diagram, serta lingkungan operasi dan pengembangan. BAB III Landasan Teori Bab ini menjelaskan tentang landasan teori pneumatik, katup, motor DC, sensor, PLC

15 4 BAB IV Perancangan Sistem Bab ini berisi tentang desain rancangan perangkat keras seperti perancangan mekanik, pemasangan lengan tekan dan wiring PLC. Pada akhir Bab ini disertai penjelasan keseluruhan dari rancangan perangkat keras. BAB V Pengukuran, Pengujian dan Analisa Sistem. Bab ini berisi data-data hasil pengukuran, pengujian yang dilakukan, alat bantu yang digunakan, metode pengujian serta berisi analisa sistem. BAB VI Kesimpulan dan Saran Bab ini berisi tentang kesimpulan yang berasal dari hasil analisa, misalnya mengapa terjadi sesuatu yang menyimpang atau terjadi kesalahan serta apa penyebabnya dan bagaimana penanggulangannya.

16 BAB II IKHTISAR SISTEM 2.1 Deskripsi Umum Mesin Bor Otomatis ini menggunakan PLC yang pada prinsipnya berfungsi untuk mengebor papan PCB. Adapun alat ini dirancang dengan menggunakan PLC sebagai sistem kontrolnya. Untuk perangkat penunjangnya seperti pneumatik, motor DC dan sensor. Perangkat-perangkat tersebut merupakan perangkat pendukung agar sistem dapat bekerja secara otomatis sesuai dengan yang diinginkan. Berikut adalah gambar secara keseluruhan Mesin Bor PCB Otomatis : Gambar 2.1 Mesin Bor PCB Otomatis 5

17 6 Berikut adalah diagram blok sistem secara keseluruhan: BLOK INPUT TOMBOL CONTROLLER BLOK OUTPUT MOTOR DC SENSOR P L C PNEUMATIK INDIKATOR BUZER Gambar 2.2 Diagram Blok Sistem Dari blok diagram diatas dapat dijelaskan : Sinyal dari input (tombol/sensor) masuk ke proses (controller), sinyal tersebut diolah, yang kemudian memerintahkan output melakukan kerjanya. Untuk motor berputar cw-ccw, pneumatik bergerak maju-mundur, indikator onoff, buzer berbunyi jika dalam kondisi emergency.

18 7 2.2 Karakteristik Perancangan pada alat ini memiliki beberapa karakteristik diantaranya adalah sebagai berikut: Pengontrolan menggunakan PLC CQM1. Dapat mengebor objek dengan ke empat sisi PCB. Menggunakan sensor optik dan magnetik. Memiliki tombol kontrol start untuk menjalankan proses, stop untuk selesai proses dan emergency untuk problem. Menggunakan supply tegangan 220V. 2.3 Lingkungan Operasi Pengembangan Sistem yang kami rancang ini diaplikasikan untuk dunia industri khususnya industri-industri yang menggunakan otomasi. Sebagai contoh perusahaan yang merakit barang yang terbuat dari PCB. Juga pada bidang pendidikan sebagai modul praktikum.

19 BAB III LANDASAN TEORI 3.1 PNUEMATIK Pnuematik berasal dari bahasa Yunani yang berarti udara atau angin. Semua sistem yang menggunakan tenaga yang disimpan dalam bentuk udara yang dimampatkan untuk menghasilkan suatu kerja disebut dengan sistem pneumatic. Penggerak pnuematik itu sendiri adalah aktuator dan valve Aktuator pnuematik Aktuator adalah bagian keluaran untuk mengubah energi suplai menjadi energi kerja yang dimanfaatkan. Sinyal keluaran dikontrol oleh sistem kontrol dan aktuator bertanggung jawab pada sinyal kontrol melalui elemen kontrol terakhir. Aktuator gerakan lurus terbagi 2 jenis, yaitu: 1. Aktuator kerja tunggal Dengan memberikan udara bertekanan pada satu sisi permukaan piston, sisi yang lain terbuka ke atmosfir. Aktuator hanya bisa memberikan gaya kerja ke satu arah. Gerakan piston kembali masuk diberikan oleh gaya pegas yang ada didalam aktuator direncanakan hanya untuk mengembalikan aktuator pada posisi awal dengan alasan agar kecepatan kembali tinggi pada kondisi tanpa beban. 8

20 9 Gambar 3. 1 Konstruksi Aktuator Kerja Tunggal (sumber ) Keterangan: 1. Rumah aktuator 2. Lubang masuk udara bertekanan 3. Piston 4. Batang piston 5. Pegas pengembal 2. Aktuator kerja ganda Dengan memberikan udara bertekanan pada satu sisi permukaan piston (arah maju), sedangkan sisi yang lain (arah mundur) terbuka ke atmosfir, maka gaya diberikan pada sisi permukaan piston tersebut sehingga batang piston akan terdorong keluar sampai mencapai posisi maksimum dan berhenti. Gerakan aktuator kembali masuk, diberikan oleh gaya pada sisi permukaan batang piston (arah mundur) dan sisi permukaan piston (arah maju) udaranya terbuka ke atmosfir.

21 10 Gambar 3.2 Konstruksi Aktuator Kerja Ganda (sumber ) Keterangan: 1. Rumah aktuator 2. Saluran masuk 3. Saluran keluar 4. Batang piston 5. Seal 6. Bearing 7. Piston Katup Pneumatik Katup berfungsi untuk mengatur atau mengendalikan arah udara kempa yang akan bekerja menggerakkan aktuator. Dengan kata lain, katub ini berfungsi untuk mengendalikan arah gerakan aktuator. Katup digambarkan dengan segi empat, banyaknya segi empat menentukan banyaknya posisi yang dimiliki oleh sebuah katup.

22 11 Penamaan katup ditentukan berdasrkan banyaknya lubang pada salah satu posisi per banyaknya dalam setiap lubang juga posisi awal dari katup. Posisi normal katup selalu berada pada posisi sebelah kanan, sehingga simbol-simbol sambungan selalu diletakkan pada sebelah kanan. Berikut adalah contoh dari katup 5/2: Gambar 3.3a 5/2 Double Selenoid aliran udara pada port 1&2 3.3b 5/2 Double Selenoid aliran udara pada port 1&4 (sumber )

23 12 Gambar 3.3a dan 3.3b menunjukkan 2 pemotongan selang seling dari pilot pengontrol 5/2 katub double solenoid: 1. Jika piston berada di stop kiri, port 1&2 dan 4&5 adalah terhubung (gambar 3.3a) 2. Jika belitan solenoid kiri adalah aktif, piston bergerak ke stop kanan dan port 1&4 dan 2&3 adalah terhubung (gambar 3.3b). 3. Jika katub kembali ke kondisi awal, itu tidak akan dapat untuk mengaktifkan belitan solenoid kiri. Lebih baik belitan solenoid kanan harus aktif. Jika kedua belitan solenoid aktif, akan menunggu geseran piston di posisi terakhir yang dipilih. Jika kedua belitan solenoid diaktifkan secara serentak masing-masing keduanya akan menolak dengan kekuatan yang sama Katup pengatur aliran Katup di bawah berfungsi untuk membatasi atau mengontrol laju aliran fluida dan aliran dari lubang atas ke lubang bawah. Gambar 3.4 Flow Kontrol dan Simbol Matering Out (sumber )

24 Motor DC Motor DC terdapat dalam berbagai ukuran dan kekuatan, masing- masing didesain untuk keperluan yang berbeda-beda namun secara umum memiliki fungsi dasar yang sama yaitu mengubah energi elektrik menjadi energi mekanik. Sebuah motor DC sederhana dibangun dengan menempatkan kawat yang dialiri arus di dalam medan magnet. Kawat yang membentuk loop ditempatkan sedemikian rupa diantara dua buah magnet permanen. Bila arus mengalir pada kawat, arus akan menghasilkan medan magnet sendiri yang arahnya berubah-ubah terhadap arah medan magnet permanen sehingga menimbulkan putaran. Gambar 3.5 Prinsip kerja putaran motor DC (sumber

25 14 Mekanisme kerja untuk seluruh jenis motor secara umum sama : Arus listrik dalam medan magnet akan memberikan gaya jika kawat yang membawa arus dibengkokkan menjadi sebuah lingkaran loop, maka kedua sisi loop, yaitu pada sudut kanan medan magnet, akan mendapatkan gaya pada arah yang berlawanan. Pasangan gaya menghasilkan tenaga putar (torque) untuk memutar kumparan. Motor-motor memiliki beberapa loop pada dinamonya untuk memberikan tenaga putaran yang lebih seragam dan medan magnetnya dihasilkan oleh susunan elektromagnetik yang disebut kumparan medan. Gambar 3.6 Kaidah Tangan Kiri Gambar 3.7 Kaidah Tangan Kanan

26 Sensor-sensor Sensor adalah suatu peralatan yang berfungsi untuk mendeteksi gejalagejala atau sinyal-sinyal yang berasal dari perubahan suatu energi seperti energi listrik, energi fisika, energi kimia, energi biologi, energi mekanik dan sebagainya Sensor Optik Sensor optik adalah yang mendeteksi perubahan cahaya dari sumber cahaya, pantulan cahaya ataupun bias cahaya yang mengenai benda atau ruangan. Dimana photodiode dan phototransistor digunakan sebagai receiver. Tipe sensor yang digunakan diffuse reflective optical sensor. Pada Diffuse reflective optical sensor antara unit transmitter dan receiver dirangkai bersama dalam satu unit. Jika berkas cahaya mencapai objek reflective, berkas cahaya tersebut akan dialihkan ke receiver sehingga menyebabkan output dari sensor didapatkan. Gambar 3.8 Diffuse Reflective Optical Sensor Sensor Induktif Sensor induktif merupakan sensor yang memanfaatkan perubahan induktansi pada suatu media sebagai akibat dari pergerakan inti dari

27 16 ferromagnetik dan adanya ferromagnetik yang mendekat ke sensor induktif tersebut. Cara kerja dari sensor induktif adalah ketika diberi tegangan maka arus akan mengalir dan menimbulkan fluks magnet di sekitar area sensor. Sehingga sensor induktif akan mendeteksi objek dari bahan logam. Gambar 3.9 Cara kerja Sensor Induktif 3.4 PLC (Programmable logic controllers) PLC pada dasarnya adalah sebuah computer yang khusus dirancang untuk mengontrol suatu proses atau mesin. Proses yang dikontrol ini dapat berupa regulasi variable secara kontinu seperti pada sistem-sistem servo, atau hanya melibatkan kontrol dua keadaan pada mesin pengeboran, sistem pemindah objek bor dan sistem pneumatik. Walaupun istilah PLC secara bahasa berarti pengontrol logika yang dapat di program, tetapi pada kenyataanya PLC secara fungsional tidak lagi terbatas pada fungsi-fungsi logika saja. Sebuah PLC dewasa ini dapat melakukan

28 17 perhitungan-perhitungan aritmatika yang relatif kompleks, fungsi komunikasi, dokumentasi, dan lain sebagainya. Berdasarkan jumlah input/outputnya yang dimilikinya ini, secara umum PLC dapat dibagi menjadi tiga kelompok besar. PLC mikro. PLC dapat dikategorikan mikro jika jumlah input/output PLC ini kurang dari 32 terminal. PLC mini. Kategori ukuran mini ini adalah jika PLC tersebut memiliki jumlah input/ouput antara 32 sampai 128 terminal. PLC large. PLC ukuran ini dikenal juga dengan PLC tipe rack. PLC dapat dikategorikan sebagai PLC besar jika jumlah input/output nya lebih dari 128 terminal. Pada dasarnya, operasi PLC ini relatif sederhana peralatan luar dikoneksi dengan modul input/ouput PLC yang tersedia. Peralatan ini dapat berupa sensor-sensor analog, push button, limit switch, motor starter, solenoid, lampu dan lain sebagainya. Pada proses pemograman Mechine Bor PCB Otomatis menggunakan PLC Omron CQM1 Gambar 3.10 PLC OMRON CQM1

29 Perangkat Hardware POWER SUPLLY Input Device CPU Processor Logic Memory Storage Memory Communication Output Device Gambar 3.11 Blok diagram bagian bagian dari sebuah PLC Dari keterangan gambar diatas dapat di jelaskan : 1. Input /Output Unit input/output merupakan perantara antara mikroelektrik PLC dengan eksternal luar. Oleh karena itu diperlukan suatu rangkaian pengkondisian sinyal dan isolasi. Hal ini memungkinkan PLC untuk dihubungkan langsung pada aktuator proses dan tranduser tanpa memerlukan circuit perantara. Untuk membuat pengkonversian sinyal dari PLC tersedia pilihan input/output unit untuk berbagai keperluan. 2. Prosesor Bagian ini merupakan otak atau jantung PLC, karena bagian ini merupakan bagian yang melakukan operasi/pemrosesan program yang tersimpan dalam PLC. 3. Timer Cpu dibangun dari clock osilator yang mengontrol kecepatan operasi dan menggunakan sinyal clock untuk menghasilkan delay time yang pewaktunya diatur oleh timer.

30 19 4. Biner Counter Fungsi biner counter untuk menambah (ditambah satu) dan mengurangi (dikurangi satu) data biner yang disimpan di register dan membandingkannya dengan dua register yang berbeda. Counter digunakan untuk mencacah, misalnya untuk menghasilkan pulsa digital dari peralatan switching yang dihubungkan ke input port. 5. Memori Memori merupakan elemen yang terdapat pada cpu yang berupa IC (integrated circuit). Karakter memori ini mudah dihapus dengan mematikan catu daya. 6. Unit Operasi Data unit ini kita dapat mengetahui ladder diagram yang telah kita masukkan dari cx-programmer. Unit ini digunakan untuk pemrograman masukan atau memeriksa yang telah terjadi pada memori. 7. Perangkat Program Unit ini mempunyai ram yang cukup agar memungkinkan sebagai penyimpan semi permanen dari program yang dikembangkan atau dimodifikasi Perangkat Software 1. Cx-programmer 6.0 Cx-programmer merupakan software yang dirancang khusus sebagai software pendukung dalam pemrograman PLC omron. Dengan mengunakan software ini kita dapat memonitoring dan mendiaknosa apabila terjadi kesalahan dalam pemrograman dengan mudah dan cepat.

31 20 2. Diagram ladder Diagram ladder adalah bahasa yang dimiliki oleh setiap PLC. Diagram ladder menggambarkan program dalam bentuk grafik. Diagram ini dikembangkan dari kontak-kontak relay secara terstruktur yang menggambarkan aliran arus listrik. Dalam diagram ladder terdapat dua buah garis vertical dimana garis vertical sebelah kiri dihubungkan dengan sumber tegangan positip catu daya dan garis sebelah kanan dihubungkan dengan sumber tegangan negatip catu daya. Program ladder ditulis menggunakan bentuk pictorial atau simbol yang secara umum mirip dengan rangkaian kontrol relay. Program ditampilkan pada layar dengan elemen-elemen seperti normally open contact, normally closed contact, timer, counter, sequencer dll. Gambar 3.12 Diagram Ladder Diantara dua garis ini dipasang kontak-kontak yang menggambarkan kontrol dari switch, sensor atau output. Satu baris dari diagram disebut dengan satu rung. Input menggunakan symbol [ ] (kontak normally open) dan [/] (kontak normally close). Output mempunyai symbol ( ) yang terletak paling kanan.

32 Gambar 3.13 Instruksi Dasar pada PLC 21

33 BAB IV PERANCANGAN SISTEM 4.1 Perancangan Perangkat Keras Perancangan perangkat keras ini meliputi beberapa sistem yaitu sistem mekanik, elektronik dan pemograman Perancangan Mekanik Gambar 4.1 Mechine Bor PCB Otomatis Gambar 4.2 Gambar Lengan Tekannya 22

34 23 Gambar 4.3 Objek dan Mata bor Pemasangan Lengan Tekan Sistem ini memiliki 5 bagian penting sehingga proses dapat berjalan dengan baik. Lima bagian tersebut meliputi PLC (CQM1), Kompressor, Sensor, Valve dan Aktuator. Gambar 4. 4 Tubing Diagram dari Aktuator dan Valve

35 24 Keterangan: 1A = Double Acting Silinder 1v1,1v2 = One Way Flow Control matering out 1s1 = Katup 5/2 oz = Kompressor Wiring PLC PLC yang digunakan pada sistem Mechine Bor PCB Otomatis ini adalah Omron CQM1, yang mana pada rangkaian input yang dikirim dari Sensor Optic, Sensor Induktif, Start, Stop, Emergency. Dan out putnya Indikator,Motor Bor, Katup, Buzzer. Table 4.1 Pengalamatan Input pada PLC Omron CQM1 Input Adddress Tombol Start 1.00 Tombol Stop 1.01 Emergency 1.02 Sensor Induktif awal 1.03 Sensor Induktif akhir 1.04 Sensor Optik awal 1.05 Sensor Optik tengah 1.06 Sensor Optik akhir 1.07

36 25 Table 4.2 Pengalamatan Output pada PLC Omron CQM1 Output Address Indikator Start Indikator Stop Indikator Emergency Motor Bor Reverse/Forward Motor Bor cw Motor Bor ccw Katup A Katup B Buzzer Com P L C Com Input Out Put Gambar 4. 5 Wiring Diagram PLC Omron

37 26 PROGRAM UTAMA START START PROGRAM UTAMA STANDBY TIDAK TOMBOL STOP TIDAK SENSOR AWAL AKTIF YA SENSOR AWAL YA DELAY 4s DELAY 4s PROGRAM UTAMA MOTOR MAJU MOTOR MAJU START SENSOR TENGAH AKTIF TIDAK TIDAK EMERGENCY STOP SENSOR TENGAH AKTIF TIDAK YA MOTOR BERHENTI DELAY 2s YA MOTOR TEMPAT PCB KEMBALI KE AWAL YA MOTOR BERHENTI DELAY 2s SENSOR SILINDER ATAS AKTIF TIDAK END END SENSOR SILINDER ATAS AKTIF TIDAK YA AKTUATOR MAJU DAN BOR AKTIF MOTOR BERHENTI DELAY 4s YA MOTOR STOP YA YA AKTUATOR MAJU DAN BOR AKTIF SENSOR SILINDER BAWAH AKTIF TIDAK SENSOR AKHIR SENSOR AKHIR SENSOR SILINDER BAWAH AKTIF TIDAK YA AKTUATOR MUNDUR MOTOR MAJU TIDAK TIDAK MOTOR MAJU YA AKTUATOR MUNDUR Gambar 4.6 Flow Chart

38 BAB V PENGUKURAN, PENGUJIAN DAN ANALISA SISTEM 5.1 Pengukuran Pengukuran merupakan proses pengambilan dan pengolahan data yang berupa karakteristik dari mesin bor otomatis menggunakan alat ukur. Dalam Tugas Akhir ini ada dua kriteria pengukuran diantaranya pengukuran komponen elektrikal dan pengukuran komponen pneumatik Pengukuran Komponen Elektrikal Pengukuran sensor ini dapat ditentukan berdasarkan tegangan output dari sensor atau memberikan indikator lampu 24 VDC. Apabila lampu dalam keadaan menyala dapat dipastikan kondisi sensor dalam keadaan baik yang memiliki tegangan output sebesar 24 VDC. Tabel 5.1 Pengukuran tegangan pada Sensor Optik dan Magnetik Sensor Indikator Tegangan (V) Sensor Optik awal On 23.4 Sensor Optik tengah On 23.4 Sensor Optik akhir On 23.4 Sensor Magnetik naik On 23.4 Sensor Magnetik turun On

39 28 Gambar 5.1 Pengukuran Tegangan Sensor Optik Pengukuran Komponen Pneumatik Pengukuran Katup Solenoid Pengukuran katup solenoid sama seperti pengukuran sensor dengan mengukur tegangan keluar. Tabel 5.2 Pengukuran tegangan pada Katup, Solenoid dan Indikator Katup Solenoid / Indikator Indikator Tegangan (Volt) 5/2 Double Solenoid naik On 23,3 5/2 Double Solenoid turun On 23,3 Gambar 5.2 Pengukuran Tegangan pada Selenoid

40 Pengujian Pengujian dilakukan untuk mengetahui kemampuan kerja dari mesin bor otomatis. Dalam Tugas Akhir ini ada dua kriteria pengujian diantaranya pengujian arah putaran Motor DC dan pengujian komponen pneumatik Pengujian arah putaran Motor DC Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui kesesuaian sistem kerja rangkaian dengan fungsinya. Pengujian Motor DC tersebut akan bekerja secara bergantian dengan cara memberi logika pada masing-masing input relay. Karena menggunakan dua buah relay maka didapat adanya tiga kemungkinan. Tabel 5.3 Tabel kebenaran dari sistem kerja mesin pemindah objek Relay 1 Relay 2 Kondisi Motor 0 0 Off 1 0 Forward 0 1 Reverse 1 1 Idle Tabel 5.4 Hasil pengujian Silinder dengan 5/2 double solenoid valve Percobaan Aktuator Kondisi Aktuator Silender turun dengan PCB Silinder naik dengan PCB 1 Silinder Baik 6 s 2 s 2 Silinder Baik 6 s 2 s Percobaan Aktuator Kondisi Aktuator Silender turun Tanpa PCB Silinder naik Tanpa PCB 1 Silinder Baik 5 s 2 s 2 Silinder Baik 5 s 2 s

41 Pengujian Komponen Pneumatik Silinder dengan 5/2 double solenoid valve Adapun pengujian silinder dengan melihat dan waktu pada saat silinder bergerak maju dan pada saat silinder bergerak mundur. Pengujian silinder dengan tekanan angin sebesar 5 bar. Adapun hasil pengujian silinder yang mengunakan 5/2 double solenoid valve sebagai berikut: Tabel 5.5 Pengujian proses keseluruhan pengeboran papan PCB dalam satu siklus Percobaan Kondisi Alat Waktu (s) 1 Berhasil Berhasil Berhasil Berhasil Analisa Sistem Pada saat proses pengeboran mata bor tidak center pada titik objek pengeboran, sehingga hasil pengeboran kurang pas. Hal ini dikarenakan pemasangan antara motor dengan mata bor kurang bagus. Juga dipengaruhi oleh kondisi dudukan yang berubah karena tekanan dari aktuator.

42 BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN 6.1 Kesimpulan Dari hasil perencanaan, pembuatan dan pengujian Tugas Akhir yang berjudul Mesin Bor Otomatis Menggunakan PLC. Dapat disimpulkan hal-hal sebagai berikut : 1. Alat ini dapat melakukan pengeboran pada ke empat titik pengeboran secara bersamaan. 2. Mesin pemindah objek dapat berkerja secara stabil. 3. Pada alat ini pengontrolan dengan PLC lebih mudah dioperasikan. 6.2 Saran Untuk sistem yang lebih baik kedepannya perlu ditambahkan beberapa hal diantaranya : 1. Aplikasi mesin bor otomatis ini diharapkan dapat dikembangkan didalam berbagai macam proses pengeboran pada papan PCB. 2. Titik hasil pengeboranya lebih banyak. 3. Proses pemindahan objek dengan menggunakan Software. 4. Memonitoring alat dan panel dengan Touchscreen. 31

43 DAFTAR PUSTAKA 1. Setiawan, Iwan Programmable Logic Controller (PLC) dan Teknik Perncangan Sistem Kontrol. Penerbit Andi: Yogyakarta 2. Soebhakti, Hendawan Materi Kuliah Mikrokontroler AVR ATMega Jurusan Teknik Elektro, Politeknik Batam: Batam 3. pneumatic1.pdf ( , 22:45WIB) 4. %20Electric%20motors%20(Bahasa%20Indonesia).pdf ( ,22:50WIB) 5. ( , 22:55WIB) 6. robotika.pdf ( , 23:05WIB) 7. word/datasheet vz solenoid valve.pdf ( , 23:05WIB) 8. word/datasheet hpj sensor.pdf ( ,23:10WIB) 9. word/datasheet CXS cylinder.pdf ( , 23:10WIB) word/datasheet 2_MY1_W_Series_Cylinders_Switches smc D- A93.pdf ( , 22:10WIB) ( , 22:15WIB) 32

44 LAMPIRAN Lampiran A : Diagram Ladder pada PLC Lampiran B : Datasheet PLC Omron CQM1 Lampiran C : Datasheet Cylinder CXS Lampiran D : Datasheet Sensor HPJ Lampiran E : Datasheet Sensor Reed Switches 33