PENGENDALIAN MESIN HOIST HANGER DALAM PROSES PTC/ED MENGGUNAKAN PLC OMRON

PENGENDALIAN MESIN HOIST HANGER DALAM PROSES PTC/ED MENGGUNAKAN PLC OMRON M. Hasim As ari *), Wahyudi **) Abstract The develpment f Technlgy demands efficient and wrk speed, s it needs a system which can handle several things. It can be cvered with PLC (Prgrammable Lgic Cntrl) that can integrate several self standing cmpnent t be an integrated cntrl system and can be changed the cnfiguratin withut change all instrument. Mdify the ladder prgram can alter system f PLC. This paper shws Hist Hanger system in PTC/ED (Pre Treatment Chemical/Electrcat Disptitin) prcess that cntrlled by PLC. Abve input frm limit switch, sensr, r the ther input, PLC system drives the mtr relay Hist Hanger machine. That cause the mtr relay Hist Hanger change its cnditin, s the mving f Hist Hanger machine will be suitable with PLC prgram. Keywrd : PLC Omrn, Hist Hanger Pendahuluan Dewasa ini perkembangan ilmu pengetahuan dan teknlgi semakin pesat, maka tidak dapat dipungkiri bahwa elektrnika memegang peranan yang sangat penting dalam dunia industri, terutama dalam prses pengendalian mesin-mesin prduksi dan peralatanperalatan berat secara tmatis. Kemajuan teknlgi di bidang elektrnika ini menjadi suatu tantangan bagi dunia industri. Efisiensi prduksi umumnya dianggap sebagai kunci sukses perusahaan. Oleh karena itu, untuk mengendalikan prses prduksi yang berkesinambungan dengan kualitas prduk yang terjamin serta memiliki daya saing yang tinggi dengan industri lainnya, diperlukan mesin-mesin berteknlgi tinggi dengan sistem pengendalian tmatis. Salah satu pengendali tmatis tersebut adalah Prgramable Lgic Cntrl (PLC). Prinsip Kerja PLC Pada prinsipnya sebuah PLC melalui mdul input bekerja menerima data-data berupa sinyal dari external input device pada sistem yang dikntrl. Prinsip kerja PLC ditunjukkan leh Gambar 1. dan memberikan perintah melalui mdul utput dalam bentuk sinyal digital. Mdul utput D/A (Digital t Analg mdule) dari sistem yang dikntrl, antara lain berupa kntaktr, relay, slenid, alarm, dimana nantinya dapat mengperasikan sistem prses yang dikntrl tersebut secara tmatis. Diagram Ladder Diagram ladder (tangga) adalah skema penyajian prses kntrl sekuensial. Dalam penggambaran diagram tangga dikenal simbl-simbl sebagai berikut: a. Saklar Nrmally Open (NO) Saklar ini menandakan keadaan saklar yang nrmalnya pada psisi Off (terbuka), dan akan On (terhubung) bila relay telah terenergize. Simbl NO ditunjukkan leh Gambar 2. Gambar 2 Simbl NO Pada Gambar 2, jika saklar terenergize, maka kntaktr akan berunah kndisi menjadi tertutup. a. Saklar Nrmally Clse (NC) Saklar ini menandakan keadaan saklar yang nrmal pada keadaan On (terhubung), jadi jika saklar tersebut diaktifkan akan menjadi Off (terbuka). Simbl NC ditunjukkan leh Gambar 3. Gambar 3 Simbl NC Gambar 1 Diagram blk sistem PLC. Peralatan input luar tersebut antara lain berupa sakelar, tmbl, sensr. Data-data masukan yang masih berupa sinyal analg akan diubah leh mdul input A/D (Analg t Digital input mdule) menjadi sinyal digital. Selanjutnya leh prsesr pusat (CPU) yang ada di dalam PLC, sinyal digital itu dilah sesuai dengan prgram yang telah dibuat dan disimpan di dalam memri. Kemudian CPU mengambil keputusan Pada Gambar 3, jika saklar terenergize, maka kntaktr akan berubah kndisi menjadi terbuka. b. Keluaran Keluaran relay akan mengaktifkan kntak-kntak NO dan NC. Simbl keluaran ditunjukkan leh Gambar 4. Gambar 4 Keluaran relay *) Mahasiswa Jurusan Teknik Elektr Fakultas Teknik Undip **) Staf Pengajar Jurusan Teknik Elektr Fakultas Teknik Undip

Keluaran akan aktif jika ada perubahan pada input keluaran tersebut. Kmpnen pada PLC Kmpnen pada PLC terdiri dari latch, timer, cunter, dan MCR. Kmpnen-kmpnen tersebut memiliki fungsi yang berbeda. Kmpnen lantch berfungsi sebagai penahan, timer berfunsi sebagai menunda waktu, cunter berfungsi sebagai pencacah, dan MCR berfungsi mengntrl prgram. a. Kmpnen Latch (Pengunci) Kmpnen ini berfungsi menahan keluaran untuk masukan sesaat. Ada dua jenis fungsi yang berkaitan dengan kmpnen ini 1. SET: menahan keluaran untuk status ON (latch). 2. RST: menahan keluaran untuk status OFF (unlatch). b. Kmpnen Timer Ada tiga macam jenis kmpnen timer yaitu: 1. TON: ON delay timer, yaitu menunda waktu hidup selam selang waktu tertentu. 2. TON: OFF delay timer, yaitu menunda waktu mati selama selang wakt tertentu. 3. TMR: integrating timer, yaitu menunda waktu hidup selama selang integral waktu tertentu. c. Kmpnen Cunter Beberapa funsi yang berkaitan dengan cunter diantaranya adalah: 1. CTU: Up cunter Nilai cunter akan dinaikkan untuk setiap pulsa yang masuk dan kntaktr akan berubah kndisinya jika pulsa yang masuk telah sama dengan nilai setting pada cunter tersebut. 2. CTD: Dwn cunter Kebalikan dari CTU, nilai cunter akan diturunkan, kntaktr akan berubah kndisi jika pulsa yang masuk telah sama dengan nilai setting pada cunter tersebut. 3. CTUD: Up/Dwn cunter Merupakan gabungan dari CTU dan CTD serta reset. Pemrgraman PLC Saat ini fasilitas PLC dengan kmputer sangat penting artinya dalam pemrgraman PLC dalam dunia industri. Sekali sistem diperbaiki, prgram yang benar dan sesuai harus disimpan ke dalam PLC lagi. Selain itu perlu dilakukan pemeriksaan prgram PLC, apakah selama disimpan tidak terjadi perubahan atau sebaliknya, apakah prgram sudah berjalan dengan benar tidak. a. Langkah-Langkah Pemrgraman PLC Sebelum menuliskan prgram pada PLC hendaknya kita mengetahui sistematika disain terlebih dahulu. Langkah-Langkah Dasar Pemgraman : 1. Mengetahui cara kerja sistem yang akan dikntrl. 2. Memberikan utput dan input ke I/O bit, merancang peralatan luar yang akan mengirim dan menerima sinyal dari PLC. 3. Menggunakan simbl Ladder, gambar diagram untuk menampilkan sekuensial dari perasinya. 4. Jika menggunakan Prgramming Cnsle, mengkdekan simbl Ladder ke dalam daftar instruksi mnemnic, sehingga prgram dapat dimasukkan ke CPU melalui Prgramming Cnsle. 5. Mengecek kesalahan prgram. 6. Membetulkan kesalahan prgram dengan merubah prgram. 7. Menjalankan prgram dengan mencbanya. 8. Bila terjadi kesalahan, membetulkan kesalahan prgram dengan merubah prgram. b. Bahasa Prgram Kntrler PLC dapat diprgram melalui kmputer, tetapi juga bisa diprgram melalui prgram manual, yang biasa disebut dengan knsl (cnsle). Untuk keperluan ini, dibutuhkan perangkat lunak yang biasanya tergantung pada prduk PLC. Dengan kata lain, masing-masing prduk PLC membutuhkan perangkat sendirisendiri. Prgramming cnsle ditunjukkan leh Gambar 5. Gambar 5 Prgramming Cnsle. Prgramming cnsle biasanya digunakan untuk prgram PLC yang sederhana, yaitu dengan cara mengetikkan kde-kde pada cnsle tersebut. Untuk memprgram PLC menggunakan PC, diperlukan sftware yang sesuai dengan PLC yang diprgram, dimana untuk setiap vendr yang berbeda menggunakan sftware yang berbeda pula. Bahasa prgram yang digunakan sudah diknversi menjadi bahasa yang dimengerti manusia. Khususnya memakai istilah, simbl, dan gambar teknik standar yang sudah dikenal. Bahasa prgram disajikan dalam dua bentuk yaitu diagram tangga (Ladder Diagram) dan tabel Mnemnic. Tampilan prgram menggunakan PLC ZEN Omrn ditunjukkan leh Gambar 6.

Gambar 6 Tampilan prgram ZEN Omrn. Pemrgraman PLC menggunakan ZEN Omrn, yaitu dengan cara membuat diagram ladder pada prgram tersebut. Untuk mengetahui prgram yang dibuat dapat berjalan atau tidak, maka harus disimulasikan. Prgram yang dapat berjalan ditandai dengan nyala lampu dari simulatr prgram. PTC/ED (Pre Treatment Chemical/ Electrcat Depsitin) PTC/ED (Pre Treatment Chemical/ Electrcat Depsitin) adalah suatu prses pengecatan warna dasar bdy mbil. Mnrail adalah rangkaian seperti kereta gantung yang disertai dengan alat pengangkat bdy (hist) yang kemudian mengangkat dan membawa bdy untuk dicelupkan pada bak-bak yang berisi air, pembersih dan cat. Pada sistem mnrail terjadi prses PTC/ED (Pre Treatment Chemical/ Electrcat Depsitin) Mnrail ini dikendalikan leh PLC (Prgrammable Lgic Cntrller). Tiap bak disebut stage, berikut adalah stage pada mnrail : Stage 0 : Preparatin Pada tahap ini bdy terlebih dahulu dibersihkan dengan menggunakan butil culfida dan tinner dengan tujuan untuk mengangkat ktran yang menempel pada bdy. Stage 1 : Predegrease Bdy dimasukkan pada bak berisi air panas (55-70 0 C) untuk menghilangkan li dan garam pada bdy. Stage 2 : Degrease Pada tahap ini bdy direndam dengan air pam dan ridline untuk memisahkan antara ktran li dan minyak pada bdy. Stage 3 : Water Rinse Bdy dibilas agar bersih dan tidak terjadi kntaminasi. Stage 4 : Cnditiner Pada tahap ini dilakukan pelapisan primer pada bdy, digunakan fixdin untuk menghaluskan permukaan bdy. Stage 5 : Phsphating Pada tahap ini dilakukan pelapisan phsphate dengan tujuan agar bdy anti karat. Stage 6 : Water Rinse 2 Bdy dibilas agar bersih dan tidak terjadi kntaminasi. Stage 7 : Passivating Pada stage ini tidak terjadi prses apapun, bdy di istirahatkan agar air bekas pembilasan yang ada pada bdy berkurang karena menetes. Stage 8 : DI Rinsing Pada stage ini dilakukan pembersihan dengan DI Water (Dizned Water) sebelum bdy di celupkan ke dalam cat. Stage 9 : Electrcat Depsitin (ED) Pada tahap ini dilakukan pengecatan warna dasar dengan cara mencelupkan bdy ke dalam cat. Sistem ini dekenal dengan istilah cathdic electrcating, yaitu mengecat dengan bantuan plaritas listrik agar cat dapat menempel pada lgam (bdy) sebagai plaritas negatif yang dicelupkan pada cat sebagai plaritas psitif. Ketebalan cat ditentukan leh besarnya tegangan listrik yang dikenakan pada sistem tersebut. Mesin Hist Hanger Mesin hist hanger adalah mesin pemindah bdy mbil yang berjalan pada suatu rel. Mesin ini digunakan pada prses PT/ED di PT. Gaya Mtr. Bdy diangkat leh mesin ini (hist) kemudian dipindah (hanger) ke tempat lain melalui rel. Sketsa mesin hist hanger ditunjukkan leh Gambar 9 dan Gambar 10. Gambar 9 Sketsa mesin hist hanger tampak samping. Gambar 10 Sketsa mesin hist hanger tampak bawah. Mesin hist hanger terdiri dari dua hist, hanger, tiga mtr 3 fasa, rel, dan sumber tenaga. Untuk menggerakkan hist maupun hanger digunakan mtr 3 fasa, rel merupakan lintasan, sedangkan sumber tenaga sebagai penyedia sumber listrik. Prinsip Kerja Mesin Hist Hanger Mesin hanger adalah mesin yang berjalan pada suatu rel. Terdiri dari mtr penggerak, rda penggerak, dan rda yang berjalan di rel. mesin hanger ditunjukkan leh Gambar 11.

Push buttn hist belakang naik (PB6) Prximity switch (Px) Timer n delay (tn0 4, tm0 3) Limit switch (LS1 16) Gambar 11 Mesin Hanger Mesin ini digerakkan leh mtr induksi 3 fasa yang terdiri dari line R, S, T, dan N. Untuk membalik keadaan atau agar hanger dapat berjalan mundur maka salah satu line ditukar penyambungannya. Mesin hist terdiri dari mtr penggerak 3 fasa, rantai, dan pengait. Mesin hist ditunjukkan leh Gambar 12. Gambar 12 Mesin hist Sama seperti mesin hanger, hist dapat bergerak maju (turun) ataupun mundur (naik). Untuk membalik keadaan maka salah satu line ditukar penyambungannya. Pada plant yang ditinjau menggunakan dua hist. Pengendalian Mesin Hist Hanger Menggunakan PLC ZEN Omrn Pada dasarnya, semua perancangan prgram PLC adalah sama, yaitu dengan perancangan lgika. Pemrgraman pada PLC Omrn menggunakan sftware ZEN Omrn, yaitu dengan merancang diagram ladder yang merepresentasikan sistem hist hanger secara keseluruhan. Metde perancangan yang digunakan adalah diagram state FSM Mre. Langkah awal dalam metde ini adalah inisialisasi I/O. Selanjutnya, inisialisasi state beserta transisinya, membuat diagram state, hubungan state dan utput, terakhir menentukan keluaran sistem. Sebelum membuat diagram state, maka perlu diketahui dulu input maupun utput sistem. Input : First scanning (FS) Push buttn emergency (PB1) Push buttn hanger maju (PB2) Push buttn hist depan turun (PB3) Push buttn hist belakang turun (PB4) Push buttn hist depan naik (PB5) Output : Relay mtr hanger maju (Hngr) Relay mtr hist depan turun (R1D) Relay mtr hist depan naik (R1U) Relay mtr hist belakang turun (R2D) Relay mtr hist belakang naik (R2U) Berdasarkan sistem pengendalian pada mesin hist hanger, maka state yang relevan, yaitu: S0 : Semua utput S1 : relay mtr untuk menggerakkan hanger aktif (hanger maju), utput lainnya S2 : relay mtr untuk menggerakkan hist depan aktif (hist depan turun), utput lainnya S3 : relay mtr untuk hist depan dan untuk hist belakang aktif (kedua hist turun), utput lainnya S4 : relay mtr untuk hist belakang aktif (hist belakang turun), utput lainnya S5 : relay mtr untuk hist depan aktif (hist depan naik), utput lainnya S6 : relay mtr untuk hist belakang aktif (hist belakang naik), utput lainnya S7 : relay mtr untuk kedua hist aktif (keduanya hist naik), utput lain Kemudian, state yang ada tersebut dibuat diagram state yang ditunjukkan pada Gambar 13. Gambar 13 Diagram state. Pada Gambar 13, state akan berpindah ke state 1 jika terjadi transisi T1 atau T8, sedangkan state akan berpindah ke state 2 jika terjadi taransisi T2 atau T10. Demikian seterusnya dengan prses perpindahan state berikutnya.

Dari state dan utput yang ada, maka dapat dibuat tabel hubungan state dan utput yang ditunjukkan leh Tabel 1. Tabel 1 Hubungan state dan utput state Hngr R1D R1U R2D R2U S0 0 0 0 0 0 S1 1 0 0 0 0 S2 0 1 0 0 0 S3 0 1 0 1 0 S4 0 0 0 1 0 S5 0 0 1 0 0 S6 0 0 0 0 1 S7 0 0 1 0 1 Perancangan diagram ladder dilakukan berdasarkan diagram state, tabel hubungan utput dengan state, serta transisi state. Persamaan-persamaan yang mendukung perancangan diagram ladder untuk hanger bergerak maju yaitu: T1 = FS S1 = (S1 + T1 + T18). ~T2 Hngr = S1 Kemudian, dari persamaan-persamaan tersebut dibuat diagram ladder untuk hanger bergerak maju yang ditunjukkan pada Gambar 14. Gambar 14 Diagram ladder untuk hanger maju Pembacaan diagram ladder untuk hanger bergerak maju, yaitu pada Gambar 14, pada anak tangga pertama, penekanan first scanning (FS), akan mengenergize T1, sedangkan T1 sendiri digunakan untuk meng-energize S1, sehingga menyebabkan sistem berpindah ke state 1 dan S1 yang ter-energize akan menggerakkan hanger. Hanger akan bergerak jika T1, T18, atau S1 ter-energize, sedangkan akan mati jika T2 yang ter-energize. Kesimpulan Dengan menggunakan PLC, akan mempermudah dalam mengperasikan alat. Untuk mempermudah perancangan sistem kntrl, dapat menggunakan diagram ladder yang dalam pembuatannya dapat menggunakan metde diagram state. Penggunaan diagram ladder sangat menguntungkan karena jika sewaktu-waktu dibutuhkan dalam maintenance atau keperluan yang lain, dapat dengan mudah dianalisis. Daftar Pustaka Bltn, William. Prgrammable Lgic Cntrller (PLC) sebuah pengantar. Erlangga. Jakarta. 2002. Jhn W.W. Prgrammable Lgic Cntrller, Furth Editin, Prentice Hall, New Jersey, 1999. M. Budiyant, A.Wijaya, Pengenalan Dasar-Dasar PLC, Penerbit Gaya Media, Ygyakarta, 2003. Petruzella, Frank D., Elektrnik Industri. Andi Offset. Ygyakarta. 2001. Rbert, L., Industrial Elektrnics, Furth Editin,Mc. Graw-Hill Publishing Campany, New Yrk, 1991. Setiawan, Iwan. Prgramable Lgic Cntrller (PLC) dan Teknik Perancangan Sistem Kntrl. Ygyakarta. Andi Offset.2006. Tcci, Rnald J. Digital Systems : Principles and Applicatins, 5 th Editin. Prentice Hall. New Jersey. 1991.