PENGGUNAAN SENSOR PROXIMITY JENIS KAPASITIF DALAM OPERASI CRANE PENGGANTI ANODA DI UNIT REDUCTION PLANT PT. INALUM KUALA TANJUNG ASAHAN OLEH :

Transkripsi

1 PENGGUNAAN SENSOR PROXIMITY JENIS KAPASITIF DALAM OPERASI CRANE PENGGANTI ANODA DI UNIT REDUCTION PLANT PT. INALUM KUALA TANJUNG ASAHAN OLEH : ALEX RAMBO SIMATUPANG NIM PROGRAM DIPLOMA IV TEKNOLOGI INSTRUMETASI PABRIK FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2008

2 PENGGUNAAN SENSOR PROXIMITY JENIS KAPASITIF DALAM OPERASI CRANE PENGGANTI ANODA DI UNIT REDUCTION PLANT PT. INALUM KUALA TANJUNG ASAHAN Oleh : Alex Rambo Simatupang Disetujui Oleh : Pembimbing Karya Akhir Ir. Mustafrind Lubis Nip : Diketahui Oleh : Ketua Program Diploma IV Teknologi Instrumentasi Pabrik Fakultas Teknik Ir. Nasrul Abdi, MT Nip : PROGRAM DIPLOMA IV TEKNOLOGI INSTRUMENTASI PABRIK FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2008

3 ABSTRAK Pada salah satu pabrik utama yang terdapat di PT. INALUM yaitu pabrik reduksi, terdapat crane serbaguna yang mempunyai fungsi utama mengganti anoda yang terdapat pada tungku reduksi. Pada crane ini terdapat bagian utama yang dinamakan trolley, dimana trolley ini bergerak secara melintang (traversing) dalam melakukan beberapa posisi pekerjaannya. Untuk mengatur posisi trolley diperlukan suatu peralatan instrumen yang dapat membantu mendeteksi posisi trolley tersebut apakah sudah aman atau tidak dalam melakukan suatu proses. Maka untuk itu diperlukan suatu alat pendeteksi yaitu sensor proximity yang berguna untuk mengatur posisi trolley dalam melakukan suatu proses. Sehingga tidak terjadi tabrakan antara crane beserta bagian bagiannya dengan tungku reduksi yang dapat mengakibatkan kerusakan baik pada crane maupun tungku reduksi. Untuk itu penulis ingin menulis sebuah karya akhir yang berjudul Penggunaan Sensor Proximity Jenis Kapasitif Dalam Operasi Crane Pengganti Anoda Di Unit Reduction Plant PT. INALUM Kuala Tanjung Asahan.

4 KATA PENGANTAR Puji syukur kepada Tuhan Yesus Kristus, yang telah memelihara dan melimpahkan kasih karunia-nya kepada penulis, sehingga Karya Akhir ini dapat diselesaikan. Karya Akhir ini dimaksudkan adalah sebagai syarat untuk menyelesaikan Program studi di Fakultas Teknik Jurusan Teknologi Instrumentasi Pabrik Diploma- IV. Dalam proses penyusunan Karya Akhir ini, penulis telah mendapat bimbingan dan arahan dari berbagai pihak, maka untuk bantuan yang diberikan baik material, spiritual, informasi maupun administrasi. Oleh karena itu sudah sepantasnya penulis mengucapkan terima kasih sebesar-besarnya kepada : 1. Orang tua saya yang terkasih Ayahanda E. Simatupang, dan Ibunda M. Sitorus serta saudari saya kakak saya Renta Ida, dan adik saya Tri Basten yang telah memberi dorongan moril, material, dan doa terhadap penulis 2. Bapak Ir. Nasrul Abdi, MT sebagai Ketua Jurusan Program Diploma IV Teknologi Instrumentasi Pabrik Fakultas Teknik. 3. Bapak Rahmad Fauzi, ST.MT sebagai sekretaris Jurusan Program Diploma IV Teknologi Instrumentasi Pabrik Fakultas Teknik. 4. Bapak Ir. Mustafrind Lubis selaku dosen Pembimbing dalam penyusunan Karya Akhir. 5. Seluruh staf pengajar serta pegawai administrasi, terutama untuk bang Martin 6. Pak Jujur, pak Munawar, dan pak Amru sebagai pembimbing OJT PT. INALUM Teman teman GD ROCK SCHOOLL seperti Erwin, Simon, Chris, Andi, Jhonson.

5 8. Semua teman teman angkatan 2003, Khususnya Aswin, Otto, Sabrina, Thomas, Divo, Tika, Mei, Manroy (OJT Angkatan III INALUM 2007). Akhir kata penulis dengan keterbatasannya sangat menyadari bahwasanya dalam penyusunan Karya Akhir ini masih banyak kekurangannya, sehingga penulis dengan tulus menerima saran dan kritik yang bersifat membangun dan kiranya dapat digunakan untuk menambah ilmu dan pengetahuan yang lebih baik di masa yang akan datang. Dengan Kerendahan hati, penulis mohon maaf yang sebesar besarnya atas segala kekurangan dan semoga karya akhir ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Tuhan Memberkati. Medan, Juni 2008 Hormat Saya, Penulis

6 DAFTAR ISI Lembar Pengesahan Abstrak... i Kata Pengantar... ii Daftar Isi... iv Daftar Gambar... vii Daftar Tabel... ix BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang Masalah... 1 I.2 Tujuan Karya Akhir... 2 I.3 Rumusan Masalah... 2 I.4 Batasan Masalah... 2 I.5 Metode Penulisan... 3 I.6 Sistematika Penulisan... 3 BAB II LANDASAN TEORI II.1 Pengertian Sensor... 5 II.2 Klasifikasi Sensor... 5 II.3 Sensor Proximity (proximity sensors)... 6 II.3.1 Limit Switches... 6 II.3.2 Optical Proximity Sensors... 7 II.3.3 Hall Effect Proximity Sensors... 10

7 BAB III SENSOR PROXIMITY JENIS KAPASITIF III.1 Sensor Proximity Jenis Kapasitif III.2 Prinsip Kerja Sensor Proximity Jenis Kapasitif III.3 Jenis Jenis Sensor Proximity III.3.1 Sensor Proximity Induktif III.3.2 Sensor Proximity Kapasitif III.3.3 Sensor Proximity Magnetik III.4 Komponen Komponen Pendukung Sensor Proximity III.4.1 Kapasitor III.4.2 Kapasitansi III.4.3 Konstanta Dielektrik III.4.4 Trigger III.4.5 Sensor Kapasitif III.4.6 Osilator III.5 Data Teknis III.6 Data Engineering III.7 Dimensi Sensor III.8 Trolley BAB IV PROSES PENGATURAN POSISI TROLLEY IV.1 Crane Pengganti Anoda (anode changing crane) IV.2 Prinsip Kerja Sistem IV.2.1 Trolley Traversing IV.2.2 Sensor Proximity Pada Pengaturan Posisi Trolley IV.3 Analisa Data... 39

8 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN V.1 Kesimpulan V.2 Saran Daftar Pustaka Lampiran

9 DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1(a) Tombol Tekan... 7 Gambar 2.1(b) Tombol Fleksibel... 7 Gambar 2.1(c) Roller... 7 Gambar 2.2(a) Menghitung Kaleng Kaleng Pada Belt Conveyor... 8 Gambar 2.2(b) Mendeteksi Lubang Pada Floopy Disk... 8 Gambar 2.3(a) Photoresistor... 9 Gambar 2.3(b) Photodiode... 9 Gambar 2.3(c) Phototransistor... 9 Gambar 2.3(d) Photovoltaic Cell... 9 Gambar 2.4(a) Tipe Bentuk Gambar 2.4(b) Rangkaian Gambar 2.5(a) Berhadapan Gambar 2.5(b) Bergeser Gambar 2.5(c) Notch Gambar 2.5(d) Deteksi Metal Gambar 2.6 Cara Kerja Efek Hall Gambar 2.7(a) Deteksi Ambang Gambar 2.7(b) Allegro UGN Gambar 3.1(a) Sensor Proximity Dengan Bantalan Penyangga Gambar 3.1(b) Sensor Proximity Tanpa Bantalan Penyangga Gambar 3.2 Rangkaian Sensor Proximity Gambar 3.3 Sensor Proximity Tidak Mendeteksi Pelat Gambar 3.4 Sensor Proximity Mendeteksi Pelat... 17

10 Gambar 3.5(a) Diagram Blok Sensor Proximity Gambar 3.5(b) Osilasi Osilator Gambar 3.6 Prinsip Dasar Kapasitor Gambar 3.7 Sirkit pengisian kapasitor Gambar 3.8(a) Grafik tegangan pengisian kapasitor Gambar 3.8(b) Grafik arus pengisian kapasitor Gambar 3.9 Pengosongan Kapasitor Gambar 3.10(a) Grafik tegangan pengosongan kapasitor Gambar 3.10(b) Grafik arus pengosongan kapasitor Gambar 3.11 Hubungan konstanta dielektrik dengan kemampuan sensor Gambar 3.12 Simbol Trigger Gambar 3.13 Diagram Oscilator Umpan balik secara umum Gambar 3.14 Jarak Operasi Gambar 3.15 Hubungan jarak deteksi dengan ukuran material Gambar 3.16 Jarak deteksi versus material yang umum Gambar 3.17 Dimensi Sensor Gambar 3.18 Dimensi Bantalan Penyangga Sensor Gambar 3.19 Trolley Gambar 4.1 Wiring Diagram Proses Pendeteksian Gambar 4.2 Posisi Sensor Proximity terhadap pelat Logam Gambar 4.3 Posisi Paralel Gambar 4.4 Diagram Blok proses pendeteksian... 39

11 DAFTAR TABEL Tabel 3. 1 Konstanta Dielektrik Beberapa Material... 24