11710210
6
APLIKASI PLC OMRON CPM 1A 30 I/O UNTUK PROSES PENGEPAKAN BOTOL SECARA OTOMATIS MENGGUNAKAN SISTEM PNEUMATIK Dwi Aji Sulistyant PSD III T!"ni" El!"t# Uni$!#sitas Di%n!&# S!'a#an& ABSTRAK Pada industri mi nu ma n peng e pa kan botol sangat diperlukan, karena memudahkan saat produk minuman didistribusikan ke pelangg an dan lebih tertata rapi. Dengan memanfaatkan PLC sebagai sistem mikroprosesor lengkap yang mandiri, terdapat ruang memori dan antarmuka input dan output (I/O). PLC akan digunakan sebagai kontrol dalam sistem pengepakan botol yang diprogram untuk mengontrol inputan pneumatik 4 untuk mengaktifkan outputan selang detik pneumatik ! aktif dan beker"a menarik sliding, setelah selang detik motor DC akan beker" a menggerakkan kon#eyor. $aat kardus menyentuh limit s%it&h kon#eyor berhenti. 'ata kun&i Pneumatik, PLC, &onsole, kon#eyor dan kardus. 1( P!n )a *u lua n Pe rkemba ngan teknol og i sema ki n pesat tiap tahunnya. al ini ditun"ukkan dengan adanya peralatan yang semakin &anggih baik dilihat dari pembuatannya maupun fungsi alat tersebut. Dengan adanya sistem mekatronika yang memungkinkan mesin dapat ber"alan se&ara otomatis. Pada industri minuman pengepakan botol sangat diperlukan, supaya memudahkan saat produk minuman didistribusikan ke pelang gan dan lebih tertata rapi. Dalam sistim pengepakan botol ini, ketika pneumatik 4 dalam blok penyusunan botol telah selesai kali beker"a, maka pneumatik 4 me mb er ik an sinyal kepada PLC dan dengan %aktu tunda detik PLC akan memerintahkan pneumatik ! untuk beker"a menarik sliding, sehingga botol masuk kedalam kardus. $elang detik motor DC beker"a untuk men"alankan kon#eyor yang selan"utnya akan memba%a kardus sampai ke u"ung kon#eyor . $ebelum kardus sampai ke u"ung kon#eyor, kardus menyentuh limit s%it&h yang akan menghentikan kon#eyor. PLC adalah system mikroprosesor le ng ka p ya ng ma ndi ri, te rda pa t ruang memori dan antarmuka input dan output (I/O). +( Lan)asan T!#i Di dalam penulisan *ugas +khir ini penulis memberikan uraian mengenai dasar ker"a komponenkomponen sebagai landasan teori. -ang terdiri dari +(1( In%ut Sist!' +(1(1( MCB iniature Cir&uit reaker (C) berfungsi sebagai peralatan pengaman terhadap gangguan hubung singkat dan beban lebih yang akan memutuskan se&ara otomatis apabila melebihi arus nominalnya. +(1(+( Li mit switch Limit switch atau sakelar pembatas ini dipakai sebagai indikasi dalam kontrol otomasi yang menyatakan bah%a posisi ini merupakan posisi akhir. +(1(3( Catu Daya Catu daya berfungsi sebagai penyearah tegangan ("uga arus) listrik bolak balik men"adi tegangan ("uga arus) listrik searah. 0ambar 1. Catu daya +(+( P#s !s Si ste m Proses sistem bagian yang berperan penting dalam pengepakan botol, sehingga da pa t bek er" a se &ara o to mati s. -a it u dengan PLC sebagai pengatur input/output.
-
Upload
andinii-agustin -
Category
Documents
-
view
213 -
download
0
description
j
Transcript of 11710210
APLIKASIPLCOMRONCPM1A30I/OUNTUKPROSESPENGEPAKANBOTOLSECARAOTOMATISMENGGUNAKANSISTEMPNEUMATIK
DwiAjiSulistyantoPSDIIITeknikElektroUniversitasDiponegoroSemarang
ABSTRAKPadaindustriminumanpengepakanbotolsangatdiperlukan,karenamemudahkansaatprodukminumandidistribusikankepelanggandanlebihtertatarapi.DenganmemanfaatkanPLCsebagaisistemmikroprosesorlengkapyangmandiri,terdapatruangmemoridanantarmukainputdanoutput(I/O).PLCakandigunakansebagaikontroldalamsistempengepakanbotolyangdiprogramuntukmengontrolinputanpneumatik4untukmengaktifkanoutputanselang2detikpneumatik5aktifdanbekerjamenariksliding,setelahselang2detikmotorDCakanbekerjamenggerakkankonveyor.Saatkardusmenyentuhlimitswitchkonveyorberhenti.
Katakunci:Pneumatik,PLC,console,konveyordankardus.
1.PendahuluanPerkembanganteknologisemakinpesattiaptahunnya.Haliniditunjukkandenganadanyaperalatanyangsemakincanggihbaikdilihatdaripembuatannyamaupunfungsialattersebut.Denganadanyasistemmekatronikayangmemungkinkanmesindapatberjalansecaraotomatis.Padaindustriminumanpengepakanbotolsangatdiperlukan,supayamemudahkansaatprodukminumandidistribusikankepelanggandanlebihtertatarapi.Dalamsistimpengepakanbotolini,ketikapneumatik4dalamblokpenyusunanbotoltelahselesai2kalibekerja,makapneumatik4memberikansinyalkepadaPLCdandenganwaktutunda2detikPLCakanmemerintahkanpneumatik5untukbekerjamenariksliding,sehinggabotolmasukkedalamkardus.Selang2detikmotorDC2bekerjauntukmenjalankankonveyor2yangselanjutnyaakanmembawakardussampaikeujungkonveyor2.Sebelumkardussampaikeujungkonveyor,kardusmenyentuhlimitswitchyangakanmenghentikankonveyor.PLCadalahsystemmikroprosesorlengkapyangmandiri,terdapatruangmemoridanantarmukainputdanoutput(I/O).
2.LandasanTeoriDidalampenulisanTugasAkhirinipenulismemberikanuraianmengenaidasarkerjakomponen-komponensebagailandasanteori.Yangterdiridari:
2.1.InputSistem2.1.1.MCBMiniatureCircuitBreaker(MCB)berfungsisebagaiperalatanpengamanterhadapgangguanhubungsingkatdanbebanlebihyangakanmemutuskansecaraotomatisapabilamelebihiarusnominalnya.2.1.2.LimitswitchLimitswitchatausakelarpembatasinidipakaisebagaiindikasidalamkontrolotomasiyangmenyatakanbahwaposisiinimerupakanposisiakhir.2.1.3.CatuDayaCatudayaberfungsisebagaipenyearahtegangan(jugaarus)listrikbolak-balikmenjaditegangan(jugaarus)listriksearah.
Gambar1.Catudaya
2.2.ProsesSistemProsessistembagianyangberperanpentingdalampengepakanbotol,sehinggadapatbekerjasecaraotomatis.YaitudenganPLCsebagaipengaturinput/output.2.2.1.PLCCPM1APLC(ProgrammableLogicController)adalahsuatuperalatanelektronikayangbekerjasecaradigitalmemilikimemoriyangdapatdiprogram,menyimpanperintah-perintahuntukmelakukanfungsi-fungsikhusussepertilogic,sequencing,timing,countingdanarithmatikuntukmengontrolberbagaijenisbebanmelaluimodulinputoutputanalog
PLCCPM1AdapatdiprogrammelaluiProgrammingConsolemaupundengankomputerdalamsoftwareSYSWIN.a.ProgrammingConsoleProgrammingConsulemerupakanbentukpalingsederhanadariperalatanpemrogramanPLC.ProgrammingConsuledihubungkansecaralangsungkeCPUmelaluiperipheralport.Digunakanuntukmenyiapkansistempemrograman,memasukkandataprogram,memonitoroperasisystemdanmenjalankanprogram.Instruksiladderdiagramdituliskedalamprogrammingconsuledenganbentukkodemnemonic.
ataudigital.DidalamPLCberisirangkaelektronikayangdapatdifungsikanseperticontactrelay(baikNOmaupunNC)padaPLCdapatdigunakanberkali-kaliuntuksemuaintruksidasarselainintruksioutput.
Gambar3.ProgrammingConsoleb.SYSWINSYSWINadalahpemrogramanPLCdenganmenggunakankomputer.Pada
Gambar2.PLCOMRONCPM1A
PrinsipKerjaPLC
pemrogramanPLCmerkOMRONmenggunakanbahasaprogramdariOMRONjugayaituSYSWIN.Tampilanmenuutama
DataberupasinyaldariperalatandariprogramSYSWINterlihatgambarinputluarditerimaolehsebuahPLCdariberikut:systemyangdikontrol.Peralataninputluarmisalnya:saklar,sensor,tomboldanlain-lain.DataakandiubaholehmodulinputA/Danalogtodigitalinputmodulemenjadisinyaldigital.SelanjutnyaolehunitprosesorsentralatauCPUyangadadidalamPLC
sinyaldigitaldandisimpandidalamingatan(memory).CPUmemerintahyangdiperolehdiberikanmelaluimoduloutputD/A(digitaltoanalogoutputmodule)sinyaldigitalitubilaperludiubahkembalimenjadimenggerakkanperalatanoutputluar(externaloutputdevice)darisistemyangdikontrolsepertiantaralainberuparelay,
Gambar4.MenuutamaSYSWIN
2.3.OutputSistemDalampengepakanbotoloutputsystemterdiridarimotorDCsebagaipenggerakkonveyordanpneumatiksebagaipenariksliding.
MotorDC(arussearah)adalahsuatumesinyangberfungsimengubahtenagasolenoiddalarmdimananantinyadapat2.3.1.MotorDCuntukmengoperasikansecaraotomatissistemproseskerjayangdikontroltersebut.
listrikarussearah(DC)menjaditenagagerakatauputarandimanatenagageraktersebutberupaputaranrotor.MotorDCdisinidigunakansebagaipenggerak
konveyor.MotorDCyangsayagunakandalampengepakanbotoladalahmotorDCmagnetpermanen.MotorDCmagnet
Gambar7.SolenoidValveataulebihmudahnyadisebutkatup,valveberfungsiuntukmengontrolkeluar-masuknyaudara.
permanenadalahmotoryangmenggunakanmagnetpermanensebagai
Port3
Port2
flukmagnetutama.
Spoolklep
Port1Gambar8.ValveSolenoidValveadalahPerangkatelektromekanisyangdigunakanuntuk
Gambar5.MotorDC
2.3.2.PneumatikIstilahpneumatikselaluberhubungandenganteknikpenggunaanudarabertekanan,BagianPneumatik
mengotrolalirangas.Solenoidvalvedikendalikanoleharuslistrikyangdijalankanmelaluikumparan.
3.APLIKASIPLCCPM1A30I/OSEBAGAIPROSESPENGEPAKANBOTOLDENGANLIMITSWITCH
GandaPrinsipkonstruksisilinderkerja1.SilinderPneumatikPenggerak3.1.DiagramBlokBentukdiagramblokyangterbagiatasbeberapabloksepertipadagambardigandaadalahterdapatdualubangsaluranbawahini.
dapatdipakaisebagaisaluranmasukanmaupunsalurankeluaransecarabergantian.
Gambar6.Doubleactingsilinder
Console
Pneumatik4
Limitswitch
PLCCPM1A
Pneumatik5
MotorDC
2.SolenoidvalveSolenoidvalveadalahkombinasi
darisolenoiddenganvalveyangberkerjamenjadisatukesatuan.
Catu
Solenoidadalahalatyangdigunakanuntukmengubahsinyallistrikmenjadigerakanmekanislinear.
Gambar9.Diagramblok
Daya
3.2.CaraKerjaRangkaianTiapBlok
3.2.1.CatuDayaCatudayaberfungsisebagaipenyearahtegangan/aruslistrikbolak-balikmenjadilistriksearah.Tegangan220VACditurunkanolehtransformatormenjadi12VAC,kemudiandisearahkan
olehdioda.Supayapulseyangdihasilkanlebihhalusdipasangcapasitor.Diperolehtegangankeluaransebesar12VDCyangakandigunakanuntukmemberiteganganmotorDC.
3.2.2.Pneumatik4Pneumatik4adalahpneumatikpadabagianpenyusunanbotol.Dalampengepakanbotolpneumatik4hanyadigunakansebagaipengalamatansinyalinputanawalPLCuntukmengaktifkanoutputanpneumatik5danmenggerakkankonveyorselangduadetiksetelahpneumatik5selesaikerja.
3.2.3.LimitSwitchSaatkardusberjalandikonveyor2,kardusmenyentuhlimitswitchyangdipasangpadaujungkonveyor2.Untukmenghindariagarkardustidakjatuhdarikonveyor2.Saatlimitswitchtersentuhkardus,alamatinput00007aktifsehinggaPLCmengaktifkanalamatoutput01102yangakanmenghentikankonveyor.3.2.4.ProgrammingConsoleDalampengepakanbotol,programmingconsoledigunakansebagaipemberiinputankepadaPLCberupainstruksi-instruksileadderdiagramyangakandiprosesuntukmengaktifkanoutputanPLC.
Gambar10.Pemasanganprogrammingconsole
2.PilihProgrampadaswitchmode.
Gambar11.SwitchmodeProgram
3.Masukkanpassword(clr_monitor_clr)4.Masukkaninstruksiyangsudahdalambentukkodemneumonic.5.Setelahmemasukkaninstruksi,pilihRUNpadaswitchmode.
Gambar12.SwitchmodeRUN3.2.5.CPUCPM1A
Input/OutputCPM1AInputCPM1Amempunyai18terminalinputdenganalamat00000sampai00011
dua.inputPLCuntukmengaktifkanpneumatik5.chanelsatudan00000sampai00005chanelCarakerjaProgrammingConsole1.ProgrammingConsole01003Pneumatik4,sebagaipengalamatandihubungkansecaralangsungkePLCmelaluiperipheralport.
00007Limitswitch,saatlimitswitchaktifPLCakanmenghentikankonveyor2.
OutputCPM1Amempunyai12terminaloutputdenganalamat01000sampai01007untukchanelsatudan01100sampai01103untukchaneldua.Dalampengepakanbotol,pembagianalamatoutputadalahsebagaiberikut:
01004Pneumatik5(penariksliding),pneumatik5akanaktifsaatPLC
telahmendapatkansinyalinputandaripneumatik4sebanyakduakaliataukelipatannya.01102MotorDC2,motorDC2akanbekerjauntukmenggerakkankonveyor2,selangduadetiksetelahpneumatik5selesaibekerja.MotorDC2akanbehentijikakardusmenekanlimitswitchpadaujungkonveyor2.3.2.6.Pneumatik5Dalampengepakanbotolpneumatik
Gambar13.ModulperagaSaatpneumatik4dariprosespenyusunanbotolselesaibekerjasebanyakduakalikerja.Dengantundawaktuduadetikpneumatik5bekerjauntukmenariksliding,sehinggabotolmasukdalamkardus.Selangduadetikkonveyor2bekerjamembawakardus,sebelumsampaikeujungkonveyor2kardusmenekanlimitswitchdankonveyor2berhenti.
4.PEMBUATANBENDAKERJA
ProsespembuatanbendakerjapadaAlatdanbahanyangdibutuhkanPembuatanbagianelektronikPembuatanbagianmekanikPembuatanprogram5adalahperangkatutamadalampengepakanbotol,yaitusebagaipenarikslidinguntukTugasAkhirinimemerlukanalatsertamenjatuhkanbotoltepatdidalamkardus,bahantertentu,disampingitujugadibagipneumatik5iniakanbekerjaapabiladalambeberapabagianantaralain:solenoidvalveaktifsetelahmendapatperintahdariPLC.Dalampelaksanaankerjanya,Prosesperakitan3.2.7.MotorDCDalamTugasAkhirinimotorDCberfungsisebagaipenggerakkonveyor.MotorDCdiberialamat01102,Apabilainginmenjalankankonveyor,pneumatik5harusselesaibekerja.
TitikpengukuranTeganganA200VACB(12VACdenganCT)11VACC15VDCSTART
A
Limitswitch2aktifPneumatik4aktif
PLCmenghentikankonveyor2PLCmengcounterpneumatik4Konveyor2berhenti
T
STOP
Pneumatik4aktif2*Gambar14.Flowchart
Y
Delay2detik
PLCmengaktifkanpneumatik5
Delay1detik
Pneumatik5off
Delay2detik
PLCmengaktifkankonveyor2
Konveyor2berjalan
Kardusberjalandikonveyor2
5.PENGUKURANDANPERCOBAAN
5.1.CaraPengukuranPengukurandilakukandenganmetodepengukurantegangan.Titik-titikpengukuranditentukandenganmempertimbangkanpengaruhyangterjadijikateganganpadatitiktersebuttidaksesuaidenganhargayangsemestinya.5.1.1.AlatdanBahanyangDigunakanCatudaya5V,12V:1buahMultimeter:1buahKabelpenghubung:secukupnya
5.1.2.LangkahPengukuran1.Mempersiapkantataletakkomponenpadarangkaianyangakandiukur.2.Mempersiapkanperalatanyangakandigunakan.3.Menentukantitik-titikpengukuran.4.Mencatathasilyangtelahdiperolehdalampengukuran.
5.2.PengukuranRangkaian
5.2.1.PengukuranRangkaianCatuDaya
Tabel1.Pengukurancatudaya
Kardusmenyentuhlimitswitch2
A
OutputCPM1ATeganganKondisimotorDC00VDCOff115VDCOnUnitTeganganPowerCPM1A200VACTerminaloutput12VDC5.2.2.PengukuranInput-OutputCPM1A
Tabel2.PengukuranCPM1A
5.2.3.PengukuranMotorDCTabel3.PengukuranmotorDC
5.3.Percobaanalat1.PercobaanI:Pemberiancounterdantimesaatalamatpneumatik4aktifdanmulaimenghitung2kalihitungan.Delay1detikoutputalamat01004dalamkeadaanon.Keadaaninidigunakansebagaipenggerakpneumatik5untukmenariksliding.Pneumatik5sudahbekerjamenariksliding,akhirnyabotoljatuhkurangsempurna.2.PercobaanII:Pemberiancounterdantimesaatalamatpneumatik4aktifdanmulaimenghitung2kalihitungan.Delay2detikoutputalamat01004dalamkeadaanon.Keadaaninidigunakansebagaipenggerakpneumatik5untukmenariksliding.Botoljatuhsempurnadalamkardus,selang2detikkonveyorberjalanmembawakardus.Saatkardusmenekanlimitswitch,konveyorberhenti..
6.PENUTUP1.InputdariPLCakanaktif(ON)apabilainputtersebutdiberitegangan24VDC.2.PLCdisinidigunakanuntukmengaktifkanalamatoutputyangakanmenghubungkanpneumatik5dengantegangan220VAC
danmotorDCdengantegangan12Vyangtelahdisearahkanolehcatudaya.3.ProsespengepakanbotolbekerjaketikaPLCmendapatkansinyalinputdaripneumatik4yangtelahbekerjaduakali.Selang2detikpneumatik5bekerjamenariksliding,sehinggabotolmasukkedalamkardus.2detikkemudiankonveyor2berjalanuntukselanjutnyamembawakardusdanmenekanlimitswitch,sehinggakonveyor2berhenti.
DAFTARPUSTAKAAlonso,Marcelo.1994.Dasar-dasarFisikaUniversitas.Jakarta:Erlangga.Fitzgerald,dkk.1986.Mesin-mesinListrik.Jakarta:Erlangga.Malvino,AlbertPaul.1994.Prinsip-PrinsipElektronika.Jakarta:Erlangga.Petruzella,DFrank.1996.ElektronikaIndustri.Yogyakarta:AndiYogyakarta.Sutrisno.1995.ElektronikaDigital.Jakarta:Erlangga.Yuwono,Teguh.2002.DasarTeknikElektro.Semarang.
