BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM

Transkripsi

1 BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM Pada bab ini menjelaskan tentang perancangan dan pembuatan sistem kontrol, dengan software yang akan digunakan untuk mendukung keseluruhan sistem yang akan di ujikan. Software sendiri adalah bagian yang saling terhubung dalam sistem, dan software nanti akan di jadikan sebagai perantara antara komputer dengan hardware. 3.1 Desain Sistem Pada tahap ini yang dilakukan adalah membuat perancangan dan pembuatan sistem yaitu membuat diagram blok sistem, menentukan dan menyusun algoritma untuk perancangan perangkat lunak. Power Supply HMI PLC Relay Perangkat Keras Android Y Y Bluetooth Module Gambar 3.1 Diagram blok sistem monitor dan kontrol 3.2 Rancangan Rangkaian Daya pada PLC dan HMI Rangkaian membutuhkan power supply untuk mengaktifkan sistem. Tegangan masukan yang dibutuhkan adalah 220 VAC. PLC dan HMI membutuhkan tegangan 24 Volt. 20

2 L N GND 24V 0V L N GND 24V 0V 5V L N Power Supply Input 220 VAC / Output 24 VDC 5 Ampere 24V 0V 0V L N Power Supply Input 220 VAC / Output 24 VDC 5 Ampere 5V 0V 24V 0V HMI GND PLC Gambar 3.2 Rangkaian daya PLC dan HMI 3.3 Rancangan HMI Perangkat Keras HMI HMI yang digunakan dalam sistem ini adalah OMRON NB7W-TW00B. Power supply 24 VDC. PC dihubungkan ke HMI dengan menggunakan USB slave terminal. HMI dihubungkan ke PLC dengan menggunakan kabel RS232 9 pin. Gambar 3.3 HMI Omron NB7W-TW00B 21

3 Power Supply Programming USB Slave Cable Data RS232 Cable Gambar 3.4 Hubungan HMI dengan PLC dan PC Rancangan Layout HMI Pada perancangan layout HMI ini terdapat 3 pilihan menu utama dan 1 buah tombol emergency yaitu: a. Kopi coklat, yaitu fasilitas yang disediakan kepada operator untuk menjalankan mesin secara otomatis dalam pembuatan kopi coklat. b. Kopi susu, yaitu fasilitas yang disediakan kepada operator untuk menjalankan mesin secara otomatis dalam pembuatan kopi susu. c. Kopi murni, yaitu fasilitas yang disediakan kepada operator untuk menjalankan mesin secara otomatis dalam pembuatan kopi murni. d. Tombol emergency, yaitu fasilitas yang disediakan kepada operator untuk memberhentikan proses apabila terjadi kesalahan pada sistem tersebut. Pada menu ini tampilan layar menunjukkan beberapa kondisi yang sedang terjadi selama proses berlangsung. Dan juga disediakan beberapa tambahan fitur untuk mempermudah operator melakukan pemeriksaan. Misalnya tentang valve membuka atau menutup, conveyor berjalan atau berhenti dan proses penyeduhannya. 22

4 Gambar 3.5 Layout process HMI 3.4 Perancangan Wiring pada PLC Sebelum pemrograman dilakukan hal terpenting yang dilakukan adalah pengalamatan dan merancang alamat mana yang akan dipakai pada PLC. Alamat yang dipersiapkan meliputi input PLC dan output PLC. PLC yang digunakan adalah PLC Omron CPM2A-60CDR-A dengan 36 input dan 24 output. Input yang digunakan mempunyai alamat , , Sedangkan output yang digunakan adalah , , Melakukan Pemrograman PLC Memprogram PLC adalah hal yang sangat penting untuk bisa menjalankan hardware dengan otomatis. Software yang digunakan untuk membuat program ini adalah CX-Programmer. Langkah awal yang harus dilakukan apabila software ini belum terinstal di PC adalah install terlebih dahulu dengan mengikuti petunjukpetunjuk yang sudah ada. Setelah semuanya siap untuk dijalankan maka CX- Programmer siap untuk digunakan. Cara membuat program menggunakan CX- Programmer sebagai berikut: 23

5 a. Hidupkan PLC Omron CPM2A, dengan menyambungkan kabel power sampai indikator lampu PWR pada PLC menyala. b. Hubungkan PLC Omron CPM2A dengan PC menggunakan kabel RS232 dengan memakai kabel konverter USB. c. Buka software untuk membuat program yaitu CX-Programmer. d. Pilih new untuk membuat program baru atau klik pada taskbar file kemudian new maka akan muncul seperti gambar 3.5. Gambar 3.6 Tampilan new PLC e. Setting device type pada CPM2* dan beri nama pada device name. Setelah itu setting network type pada SYSMAC WAY. Setelah itu pilih OK maka akan muncul tampilan awal seperti pada gambar 3.6. Gambar 3.7 Tampilan program awal setelah pilih OK 24

6 3.5 Desain Flowchart Kopi Vietnam Drip Start Power Tombol Coklat Tombol Susu Tombol Kopi MS = on Conveyor jalan Timer LS 5 Detik MS = on Conveyor jalan Timer LS 5 Detik MS = on Conveyor jalan Timer LS 5 Detik Limit Switch = on Limit Switch = on Limit Switch = on MS = off Conveyor berhenti MS = off Conveyor berhenti MS = off Conveyor berhenti M1 = on Putar kiri 1 detik Buka MS = on Conveyor jalan 2,5 detik MS = on Conveyor jalan 5,6 detik Timer jeda coklat 12 detik MS = off Conveyor berhenti MS = off Conveyor berhenti M1 = on Putar kanan 0,8 detik Tutup M2 = on Putar kiri 1 detik Buka M3 = on Putar kiri 1 detik Buka MS = on Conveyor jalan 5,6 detik Timer jeda coklat 12 detik Timer jeda coklat 3 detik MS = off Conveyor berhenti M2 = on Putar kanan 1 detik Tutup M3 = on Putar kanan 0,9 detik Tutup MS = on Conveyor jalan 4,1 detik M8 = on Putar kanan 11,3 detik Drip kanan MS = off Conveyor berhenti M4 = on Putar kiri 3,8 detik Turun 1 25

7 1 M5 = on Putar kiri 0,5 detik Buka M6 = on Putar kanan 4,5 detik Naik Timer jeda M5 2 detik MS = on Conveyor jalan 5 detik M5 = on Putar kiri 1 detik Tutup MS = off Conveyor berhenti Timer jeda tetesan pertama 40 detik End M5 = on Putar kiri 0,5 detik Buka Timer jeda M5 2,5 detik M5 = on Putar kiri 1 detik Tutup Timer jeda tetesan kedua 90 detik M4 = on Putar kanan 3,8 detik Naik M8 = on Putar kiri 11,3 detik Drip kiri MS = on Conveyor jalan 1,7 detik MS = off Conveyor berhenti M6 = on Putar kiri 4,5 detik Turun M7 = on Putar 3 detik Putaran aduk Gambar 3.8 Flowchart proses Kopi Vietnam Drip 26

8 3.6 Desain Ladder Diagram Kopi Vietnam Drip 27

9 28

10 29

11 30

12 31

13 32

14 Gambar 3.9 Ladder diagram proses Kopi Vietnam Drip 33

15 3.7 Desain Software Monitoring Bahan Kopi Vietnam Drip dengan Bluetooth Desain program monitoring dengan bluetooth ini memiliki kaitan dengan aplikasi pada smartphone android untuk saling berkomunikasi, maka diperlukan program mikrokontroler. Fungsi utama program mikrokontroler adalah sebagai driver alat yang akan dimonitor. Program ini dibuat dengan menggunakan bahasa C++ dengan beberapa fitur diantaranya adalah : 1. Sisa kopi (%) 2. Sisa coklat (%) 3. Sisa susu (%) 4. Temperatur air( C) Flowchart Alur Kerja Bluetooth Start Mencari Perangkat Bluetooth No Ya Bluetooth ditemukan No Terhubung Ya Perangkat tidak ditemukan Koneksi stabil Terhubung Ke terminal End Gambar 3.10 Flowchart alur kerja bluetooth 34

16 3.7.2 Flowchart Monitor Bahan Kopi Vietnam Drip Start Mencari Perangkat Bluetooth No Ya Bluetooth ditemukan No Terhubung Ya Perangkat tidak ditemukan Koneksi stabil Terhubung Ke terminal Sisa kopi (%) Sisa coklat (%) Sisa susu (%) Temperatur air ( C) End Gambar 3.11 Flowchart monitor bahan Kopi Vietnam Drip dengan bluetooth 35

17 3.7.3 Desain Script Program Mikrokontroler #include <OneWire.h> #include <DallasTemperature.h> #define trigpin1 3 #define echopin1 2 #define trigpin2 4 #define echopin2 5 #define trigpin3 6 #define echopin3 7 long duration, distance, RightSensor,BackSensor,FrontSensor,LeftSensor; OneWire ourwire(8); //Se establece el pin 2 como bus OneWire DallasTemperature sensors(&ourwire); void setup() { delay(1000); Serial.begin (9600); sensors.begin(); Serial.begin (9600); pinmode(trigpin1, OUTPUT); pinmode(echopin1, INPUT); pinmode(trigpin2, OUTPUT); pinmode(echopin2, INPUT); pinmode(trigpin3, OUTPUT); pinmode(echopin3, INPUT); } void loop() { SonarSensor(trigPin1, echopin1); RightSensor = distance; SonarSensor(trigPin2, echopin2); LeftSensor = distance; SonarSensor(trigPin3, echopin3); FrontSensor = distance; 36

18 sensors.requesttemperatures(); //Se envía el comando para leer la temperatura float temp= sensors.gettempcbyindex(0); Serial.print("Temperatur : "); Serial.print(temp); Serial.println(" *C "); //delay(100); /*Serial.print(LeftSensor); Serial.print(" ==== "); Serial.print(FrontSensor); Serial.print(" ==== "); Serial.println(RightSensor); */ int a=map(leftsensor,5,16,100,0); Serial.print("Sisa Susu : "); Serial.print (a); Serial.println(" % "); int b=map(frontsensor,5,16,100,0); Serial.print("Sisa Coklat : "); Serial.print (b); Serial.println(" % "); int c=map(rightsensor,5,16,100,0); Serial.print("Sisa Kopi : "); Serial.print (c); Serial.println(" % "); Serial.println(" "); Serial.println(" "); delay (2000); } void SonarSensor(int trigpin,int echopin) { digitalwrite(trigpin, LOW); delaymicroseconds(2); 37

19 digitalwrite(trigpin, HIGH); delaymicroseconds(10); digitalwrite(trigpin, LOW); duration = pulsein(echopin, HIGH); distance = (duration/2) / 29.1; } 38