RANCANG BANGUN CRANE PEMINDAH DAN PEMILAH BARANG OTOMATIS BERBASIS PLC (BAGIAN II) TUGAS AKHIR MUHAMMAD FIRMAN RAMADHAN PROGRAM STUDI D3 OTOMASI SISTEM INSTRUMENTASI DEPARTEMEN TEKNIK FAKULTAS VOKASI UNIVERSITAS AIRLANGGA 2016
PEDOMAN PENGGUNAAN TUGAS AKHIR Proyek akhir ini tidak dipublikasikan, namun tersedia diperpustakaan dalam lingkungan Universitas Airlangga. Diperkenankan untuk dipakai sebagai referensi kepustakaan, tetapi peengutipan seijin penulis dan harus menyebutkan Sumber aslinya sesuai kebiasaan ilmiah. Dokumen tugas akhir ini merupakan hak milik Universitas Airlangga. iii
KATA PENGANTAR Alhamdulillahirabbil alamin, segala puji syukur kami panjatkan kepada Allah SWT, yang telah melimpahkan segala rahmat dan karunia- Nya. Sehingga tugas akhir dengan judul : RANCANG BANGUN CRANE PEMINDAH DAN PEMILAH BARANG OTOMATIS BERBASIS PLC ini dapat terselesaikan dengan baik. Penulisan tugas akhir ini merupakan salah satu tugas dalam rangka melengkapi persyaratan untuk memperoleh gelar ahli madya pada Program Studi Otomasi Sistem Instrumentasi pada Departemen Teknik Fakultas Vokasi Penyelesaian tugas akhir ini tidak lepas dari bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak, baik secara langsung maupun tidak langsung. Maka dalam kesempatan ini penyusun mengucapkan terima kasih yang sebesar besarnya kepada : 1. Allah SWT, yang telah memberikan ridho, hidayah, anugrah yang luar biasa serta iman yang membuat istiqomah dijalan ini. 2. Shalawat serta salam semoga tetap tercurah bagi Rasulullah Muhammad SAW yang telah membawa cahaya terang dan membawa kita semua menuju jalan yang di Ridhoi-Nya. 3. Kedua orang tua yang selalu memberikan dukungan berupa materi dan doanya. 4. Bapak Winarno, S.T., M.T. Selaku koordinator program studi D3 Otomasi Sistem Instrumentasi dan dosen pembimbing yang telah banyak memberikan saran dan masukan untuk penyelesaian tugas akhir ini. iv
5. Bapak Drs. Tri Anggono Prijo selaku dosen konsultan yang telah memberikan masukan dan saran beserta ketulusan hati dalam membimbing penulis sehingga terselesaikan penulisan proposal tugas akhir ini. 6. Seluruh Dosen pengajar yang selama ini membagikan ilmu dan pengalaman serta admin prodi yang selalu membantu kelancaran administrasi apapun. 7. Teman - teman OSI 12 yang selalu kompak dan solid meskipun banyak perbedaan. 8. Kawan kawan dari J.M. yang selalu memberikan waktu dan semangatnya untuk mengingatkan pada penulis untuk menyelesaikan tugas akhir ini. 9. Serta semua pihak yang banyak membantu dalam pengerjaan tugas akhir ini yang tidak bisa penulis sebutkan satu persatu. Kami menyadari bahwa dalam penulisan dan pembuatan tugas akhir ini masih mempunyai banyak kekurangan baik isi maupun penyajiannya. Oleh karena itu kami mengharapkan berbagai kritik dan saran dari semua pihak. Akhirnya dengan segala kerendahan hati, kami berharap dari tugas akhir ini dapat dihasilkan karya yang bermanfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan, dan dapat berguna dalam kehidupan bermasyarakat, menambah informasi bagi pembaca pada umumnya dan khususnya bagi mahasiswa D3 Otomasi Sistem Instrumentasi. Surabaya, Januari 2016 v Penyusun
Muhammad Firman Ramadhan, 2016. Rancang Bangun Crane Pemindah Dan Pemilah Barang Otomatis Berbasis PLC (Bagian II). Tugas Akhir ini dibawah bimbingan Winarno, S.Si., M.T dan Drs. Tri Anggono Prijo Program Studi D3 Otomasi Sistem Instrumentasi, Departemen Teknik, Fakultas Vokasi, Universitas Airlangga. ABSTRAK Dalam dunia industri saat ini terutama pada pelabuhan pelabuhan sangat dibutuhkan crane sebagai alat pemindah peti kemas. Karena sangat besarnya peti kemas dan tidak mungkin dipindahkan hanya dengan tenaga manusia maka crane pada pelabuhan sangatlah penting. Proses yang dilakukan jika dengan manual atau tenaga manusia maka akan memerlukan tenaga kerja yang sangat banyak. Di sini peran dari sistem otomasi bagi dunia industri terutama pada pelabuhan sangatlah di butuhkan, karena jika pemindahan dilakukan secara otomasi maka tidak perlu membutuhkan banyak tenaga kerja hanya sekali pemindahan peti kemas. Dan waktu yang dibutuhkan cukup singkat dan keamanan pekerja akan terjamin. Dalam tugas akhir ini dirancang sebuah sistem otomasi pemindah dan pemilah barang berbasis programmable logic controller (PLC). Crane dibuat tidak hanya untuk memindah barang tetapi juga dapat memilah jenis barang berdasarkan warna peti kemas. Adapun komponen penunjang pada tugas akhir ini agar sistem dapat berjalan sesuai keinginan yaitu motor DC, elektromagnet, LED, rotary encoder dan sensor LDR. Sensor LDR digunakan sebagai pendeteksi warna dari peti kemas, LED sebagai pemberi masukan cahaya terhadap sensor LDR, Motor DC digunakan sebagai aktuator gerak sistem, rotary encoder digunakan sebagai pengatur pergerakkan motor, elektromagnet digunakan sebagai pengangkut barang agar dapat bekerja secara otomatis tanpa kontrol fisik. Berdasarkan analisis yang telah dilakukan, ketepatan pemindahan barang secara otomatis berbasis PLC adalah 90% Kata Kunci : Crane, Progammable Logic Controller (PLC), Rotary Encoder, Warna vi
DAFTAR ISI JUDUL... LEMBAR PERSETUJUAN...i LEMBAR PENGESAHAN...ii PEDOMAN PENGGUNAAN TUGAS AKHIR... iii KATA PENGANTAR...iv ABSTRAK...vi DAFTARI ISI...vii DAFTAR GAMBAR...x DAFTAR TABEL...xii BAB I PENDAHULUAN...1 1.1 Latar Belakang...1 1.2 Rumusan Masalah...2 1.3 Batasan Masalah...2 1.4 Tujuan Penelitian...3 1.5 Manfaat Penelitian...3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA...4 2.1 Crane...4 2.2 PLC OMRON CP1L...6 2.3 Konfigurasi Sistem PLC...8 2.4 Prinsip Kerja PLC...10 2.5 Sistem Pemrograman Pada PLC...10 2.6 Bagian Bagian Umum PLC Omron CP1L...13 vii
2.7 Port Terminal Input Output PLC Omron CP1L...14 2.8 Simbol Simbol Ladder Diagram...15 2.9 CX Programmer Ver. 9.0...16 2.9.1 Dasar Pemrograman...17 2.9.2 Instruksi Counter...17 2.9.3 Instruksi Timer...18 2.9.4 Internal Relay...19 BAB III METODE PERANCANGAN...20 3.1 Waktu dan Tempat Pelaksanaan...20 3.2 Bahan dan Peralatan...20 3.3 Prosedur Perancangan...21 3.3.1 Desain Mekanik Plant...22 3.3.2 Pengalamatan Input dan Output...23 3.3.3 Pembuatan Flowchart Software...25 3.3.4 Perancangan Software...28 3.4. Analisi Data...28 BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN...30 4.1 Hasil Perancangan Plant dan Hardware...30 4.2 Hasil Pembuatan Software...31 4.2.1 Ladder Program Sensor Penyeleksi Warna...32 4.2.2 Ladder Program Elektromagnet...32 4.2.3 Ladder Program Motor Gerak Turun...33 4.2.4 Ladder Program Motor Gerak Naik...33 viii
4.2.5 Ladder Program Motor Gerak Maju...34 4.2.6 Ladder Program Motor Gerak Kanan...34 4.2.7 Ladder Program Motor Gerak Kiri...35 4.2.8 Ladder Program Motor Gerak Mundur...36 4.2.9 Ladder Program Posisi Hitam...36 4.2.10 Ladder Program Posisi Putih...36 4.3 Hasil Pengamatan Data...37 4.3.1 Pengujian Motor DC...37 4.3.2 Pengujian Counter...38 4.3.3 Hasil Pengujian Seluruh Sistem...39 4.4 Hasil Pembahasan...41 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN...43 5.1 Kesimpulan...43 5.2 Saran...44 DAFTAR PUSTAKA...45 ix
Daftar Gambar Gambar 2.1 Crane pada pelabuhan peti kemas...4 Gambar 2.2 Tower Crane pada pelabuhan...5 Gambar 2.3 Crane dalam ruang...5 Gambar 2.4 Progmmable Logic Controller Omron SP1L...6 Gambar 2.5 Diagram Blok Prinsip Kerja PLC...10 Gambar 2.6 arah aliran sinyal yang salah...12 Gambar 2.7 Bagian Bagian PLC Omron Sysmac CP1L...13 Gambar 2.8 Port Input...14 Gambar 2.9 CX Programmer...16 Gambar 2.10 Counter...17 Gambar 2.11 Timer...18 Gambar 2.12 Program Relay Internal...19 Gambar 3.1 Sketsa Mekanik Plant...22 Gambar 3.2 Flowchart Program Alur 1...25 Gambar 3.3 Flowchart Program Alur 2...26 Gambar 4.1 Mekanik Plant...30 Gambar 4.2 Perancangan Hardware...31 Gambar 4.3 Ladder Sensor Seleksi Warna...32 Gambar 4.4 Ladder Program Elektromagnet...32 Gambar 4.5 Ladder Program Motor Gerak Turun...33 x
Gambar 4.6 Ladder Program Motor Gerak Naik...33 Gambar 4.7 Ladder Program Motor Gerak Maju...34 Gambar 4.8 Ladder Program Motor Gerak Kanan...34 Gambar 4.9 Ladder Program Motor Gerak Kiri...35 Gambar 4.10 Ladder Program Motor Gerak Mundur...36 Gambar 4.11 Ladder Program Posisi Hitam...36 Gambar 4.12 Ladder Program Posisi Putih...36 xi
Daftar Tabel Tabel 3.1 Alamat Input...23 Tabel 3.2 Alamat Output...24 Tabel 3.3 Alamat Internal Relay...24 Tabel 4.1 Data Pengujian Motor DC...37 Tabel 4.2 Hasil Pengujiann Counter Gerak Maju Mundur...38 Tabel 4.3 Hasil Pengujian Counter Gerak Kiri Kanan...39 Tabel 4.4 Hasil Pengujian Sistem Keseluruhan...40 xii