TUGAS AKHIR PEMROGRAMAN PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER (PLC) PADA MESIN FINGER JOINT

Transkripsi

1 TUGAS AKHIR PEMROGRAMAN PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER (PLC) PADA MESIN FINGER JOINT Diajukan untuk memenuhi persyaratan menyelesaikan Program Pendidikan Sarjana Ekstensi (PPSE) Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Oleh Nama : Frans Gullit B Simarmata NIM : DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014 i

2 KATA PENGANTAR Puji dan syukur kepada Tuhan yang maha Kuasa atas rahmat dan kasih- Nya yang selalu senantiasa memberikan kesehatan, pengetahuan, kekuatan, dan kesempatan kepada penulis sehingga mampu menyelesaikan Laporan Tugas Akhir ini. Laporan yang berjudul PEMROGRAMAN PROGRAMABLE LOGIC CONTROLLER PADA MESIN FINGER JOINT. Laporan ini disusun sebagai syarat untuk menyelesaikan program pendidikan studi S1 Jurusan Teknik Elektro Program Studi Teknik Energi Listrik. Di dalam penulisan Laporan Tugas Akhir ini, penulis telah banyak mendapat bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak, baik berupa materi, spiritual, informasi maupun segi administrasi sehingga penulis mengucapkan terimakasih kepada: 1. Tuhan Yang Maha Esa atas Kasih dan Berkat yang selalu dilimpahkan kepada penulis sehingga laporan tugas akhir ini dapat terselesaikan tepat pada waktunya. 2. Bapak Ir. Surya Tarmizi Kasim, M.Si selaku Ketua Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik,. 3. Bapak Rahmat Fauzy, S.T, M.T selaku Sekretaris Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik,. 4. Bapak Ir. Riswan Dinzi, MT selaku Dosen Pembimbing saya di Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik,. 5. Seluruh Staff Pengajar di Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik, yang memberikan bekal ilmu kepada saya selama mengikuti perkuliahan 6. Seluruh karyawan di Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. 7. Orang tua saya yang selalu mendukung dan mendoakan saya selama mengikuti pendidikan S1 di Departemen Teknik Elektro Fakultas Teknik, Konsentrasi Teknik Konversi Energi Listrik,. ii

3 8. Teman teman mahasiswa khususnya stambuk 2010 dan semua pihak yang membantu saya menyelesaikan Tugas Akhir ini. 9. Serta semua pihak yang telah membantu dalam penyeleasaian Tugas Akhir ini baik secara langsung maupun tidak langsung Penulis menyadari laporan ini masih jauh dari kesempurnaan, untuk itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun untuk kesempurnaan tugas akhir ini dikemudian hari. Akhir kata, penulis berharap laporan Tugas Akhir ini dapat berguna bagi para pembaca. Medan, 29 Nopember 2013 Hormat saya, Penyusun iii

4 ABSTRAK Pada masa sekarang ini, pengoperasian motor motor listrik biasanya diaplikasikan dengan beban jenis sequence, interlock, kombinasi antara keduanya, dan lain lain. Sistem kontrol yang dipakai umumnya masih menggunakan sistem kontrol konvensional. Karena itu, diperlukan sistem yang mempergunakan alat kontrol otomatis yang lebih handal yang mempunyai banyak kelebihan kelebihan yang lain yang tidak dimiliki sistem kontrol konvensional. Pemanfaatan PLC (Programmable Logic Controller) sebagai sistem kontrol yang lebih tepat. Dengan PLC, kita semakin mudah dalam hal wiring, karena hanya memasukkan kontrol yang sudah dirancang kedalam program PLC. Dengan PLC juga, semakin mudah melihat titik trouble saat ada kesalahan dalam pemrograman, karena PLC akan menunjukkan indikator yang mengindikasikan adanya trouble. Perumusan masalah dalam Tugas Akhir ini adalah bagaimana cara memprogram Programmable Logic Controller (PLC) pada mesin Finger Joint. Finger Joint merupakan mesin yang populer di industri perkayuan saat ini. Mesin finger joint adalah mesin yang berproses membentuk finger finger di ujung ujung dari kayu kayu yang masuk ke dalam mesin tersebut dan selanjutnya finger kayu yang satu dengan finger kayu yang lainnya di satukan melalui proses jointing menjadi satu kesatuan yang utuh dan bernilai ekonomis. PLC sepenuhnya mengontrol kerja dari mesin finger joint tersebut. Pengoperasian program PLC pada mesin finger joint telah berjalan sesuai dengan perencanaan dan perancangan program yang telah dibuat. Semua sistem beroperasi sesuai dengan instruksi yang disimpan pada PLC, baik pada mode auto maupun pada mode manual. Untuk mode manual, selain berfungsi secara manual, mode ini bisa dimanfaatkan ntuk perawatan dan pemeliharaan mesin finger joint. Penggunaan penerapan PLC ini diharapkan dapat bermanfaat sebagai dasar dan tolak ukur untuk kemajuan teknologi dimasa depan. iv

5 DAFTAR ISI LEMBAR PENGESAHAN... Error! Bookmark not defined. KATA PENGANTAR... i ABSTRAK... iv DAFTAR ISI... v DAFTAR TABEL... viii DAFTAR GAMBAR... ix DAFTAR LAMPIRAN... xiii BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Perumusan Masalah Batasan Masalah Manfaat... 3 BAB II LANDASAN TEORI Programmable Logic Controller ( PLC ) Pengenalan PLC Bagian-Bagian PLC CPU Terminal Supply Terminal Masukan Terminal Keluaran Terminal Pentanahan Fungsional Indikator PC Terminal pentanahan pengaman Indikator masukan Indikator keluaran Memori PLC... 7 v

6 Peripheral Port Exspanssion I /O Bahasa Pemograman Diagram Ladder Instruksi-instruksi diagram ladder Prinsip Prinsip Diagram Ladder PLC Eksekusi Program Personal Computer Masukan - Masukan PLC Keluaran PLC Finger Joint Umum Peralatan Pada Mesin Finger Joint Peralatan Dan Proses Kerja Masing Masing Peralatan Pada Mesin Finger Joint Mesin Infeed Mesin Finger Shape Joint Mesin Infeed 2 (Transfer wood from Finger Shape Joint 1 to Finger Shape Joint 2) Mesin Finger Shape Joint Mesin Infeed Mesin Finger Joint Konstruksi Mesin Finger Joint BAB III METODOLOGI PERANCANGAN Tempat Dan Waktu Penelitian Bahan dan Peralatan Metode Pengumpulan Data Teknik Analisis Data BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA vi

7 4.1 Diagram Blok Wiring Diagram Pemrograman Pada Software PLC Type Siemens Simatic S Pemrograman Pada File FC Pemrograman Pada File OB Screen Tabel Simbol Analisa Simulasi Pemrograman PLC Analisa Simulasi Program PLC Pada Mesin Finger Joint Dengan Mode Auto Analisa Simulasi Program PLC Pada Mesin Finger Joint Dengan Mode Manual BAB V PENUTUP Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN vii

8 DAFTAR TABEL Tabel 2. 2 Input Mesin Infeed Tabel 2. 3 Output Mesin Infeed Tabel 2. 4 Input Mesin Finger Joint Tabel 2. 5 Output Mesin Finger Shape Joint Tabel 2. 6 Input Mesin Infeed Tabel 2. 7 Output Mesin Infeed Tabel 2. 8 Input Mesin Finger Shape Joint Tabel 2. 9 Output Mesin Finger Shape Joint Tabel Input Mesin Infeed Tabel Output Mesin Infeed Tabel Input Mesin Finger Joint Tabel Output Mesin Finger Joint Tabel 4. 1 Pengalamatan Input Dan Output Pada Program PLC viii

9 DAFTAR GAMBAR Gambar 2. 1 PLC Type Siemens Simatic S Gambar 2. 2Diagram Ladder... 9 Gambar 2. 3 Contoh Instruksi LD dan LD Not Gambar 2. 4 Contoh instruksi AND dan AND NOT Gambar 2. 5 Contoh Instruksi OR dan OR NOT Gambar 2. 6 Contoh Instruksi OUT Gambar 2. 7 Contoh intruksi END Gambar 2. 8 a ) Rangkaian Kontrol Start Stop Motor Gambar 2. 9 Skema cara mengkoneksi komputer ke PLC Gambar Tampilan software PLC Siemens pada PC Gambar Tampilan proses simulation on/off Gambar Pemograman diagram Ladder pada file FC Gambar Pemrograman Diagram Ladder pada file OB Gambar Proses klik toolbar download pada file FC Gambar Proses klik toolbar download pada file OB Gambar Tampilan program RUN (monitor On) pada file FC Gambar Tampilan program RUN (monitor On) pada file OB Gambar Contoh Menghubungkan Sensor Masukan Gambar Relai Sebagai Keluaran Pada PLC Gambar Konstruksi Motor Listrik 3 Fasa Gambar Grafik Torque Kecepatan Motor Induksi AC 3 Fasa Gambar Silinder Pneumatik Gambar Pneumatik Sistem Single Action ix

10 Gambar Pneumatik Sistem Double Action Gambar Gambar Solenoid Valve Gambar Gambar Konstruksi Solenoid Valve Gambar Proses Kerja Solenoid Valve Gambar Aplikasi Kerja Sistem Pneumatik Gambar Limit Switch Gambar Proses Kerja Photo Electric Switch Gambar Bentuk Fisik Photo Electric Switch dan Rangkaian Sensor Photo Electric Switch Gambar Rangkaian Sensor Photo Electric Switch Yang Di Hubungkan ke Terminal Masukan PLC Gambar Peletakan Sensor Magnetic Sylinder Gambar Bentuk Fisik Sensor Magnetic Sylinder Gambar Connection Diagram Pada Sensor Magnetic Sylinder Gambar Sensor Induktif Proximity Gambar Sensor Kapasitif Proximity Gambar Connection Diagram Sensor Proximity Gambar Finger Joint Tampak Keseluruhan Gambar Mesin Infeed Gambar Infeeding Gambar Silinder Pneumatic Gambar Cutting Feeding Gambar Cutter Gambar Shaper Gambar Mesin Finger Shape Joint 1 Proses I Gambar Mesin Finger Shape Joint 1 Proses II x

11 Gambar Mesin Finger Shape Joint 1 Proses III Gambar Mesin Finger Shape Joint 1 Tampak Samping Gambar Hasil Finger Kayu Pada Mesin Finger Shape Joint Gambar Belt Conveyor Perantara (Mesin Infeed 2 Untuk Mentransfer Kayu dari Finger Shape Joint 1 ke Finger Shape Joint Gambar Infeeding Gambar Silinder Pneumatic Gambar Cutting Feeding Gambar Cutter Gambar Shaper Gambar Lem Gambar Mesin Finger Shape Joint 2 Proses I Gambar Mesin Finger Shape Joint 2 Proses II Gambar Mesin Finger Shape Joint Gambar Hasil Pasangan Finger Kayu Pada Mesin Finger Shape Joint Gambar Mesin Infeed Gambar Infeeding Gambar Infeeding 4 (In Feeding Joint) Gambar Power Feeding Roller Tampak Samping Gambar Power Feeding Roller Tampak Depan Gambar Silinder Pneumatic 3 Top sebelum beroperasi menge-press Gambar Silinder Pneumatic 3 Top setelah beroperasi menge-press Gambar Cutter 3 dan Silinder Pneumatic 3 Bottom Feeding Cutter Gambar Silinder Pneumatic 4 Top Gambar Silinder Pneumatic 5 Side xi

12 Gambar Silinder Pneumatic 6 Top & Side Gambar Silinder Pneumatic 7 Top Jointing Gambar Sylinder Hydraulic Gambar Konstruksi Mesin Finger Joint Gambar Mesin Infeed Dan Mesin Finger Shape Joint Gambar Mesin Infeed 2 Dan Mesin Finger Shape Joint Gambar Mesin Infeed 3 Dan Mesin Finger Joint Gambar 4. 1 Pemrograman Pada File FC Gambar 4. 2 Pemrograman Pada File OB Gambar 4. 3 Tampilan Screen Pada Simulasi Mesin Finger Joint xii

13 DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1 Simatic S7 System Family Lampiran 2 Position in the overall documentation structure Lampiran 3 Power Supply module PS 307; 5 A Lampiran 4 SM 321; DI 32 x DC 24V Lampiran 5 SM 322; DO 32 X DC 24 V Lampiran 6 Konstruksi Mesin Finger Joint Lampiran 7 Mesin Finger Joint Lampiran 9 Motor Penggerak Konveyor Lampiran 10 Motor Penggerak Cutter Lampiran 11 Motor Penggerak Shaper Lampiran 12 Photo Electric Switch Lampiran 13 Photo Electric Switch Lampiran 14 Shaper Dan Cutter Lampiran 15 Magnetic Sylinder Sensor Dan Sylinder Hydraulic Lampiran 16 Cutter xiii