Konsep Perencanaan Program Mesin Pengemas Semi Otomatis

5.2.6. Konsep Perencanaan Program Mesin Pengemas Semi Otomatis

Berbasis PLC Programmable Logic Controller 5.2.6.1.Merancang Sistem Kendali Merancang sistem kendali adalah tahapan untuk menentukan sistem apa yang akan dikendalikan dan proses yang bagaimana yang akan ditempuh. Sistem yang dikendalikan dapat berupa peralatan mesin ataupun proses yang terintegrasi yang secara umum disebut dengan controlled system. Tahapan merancang sistem kendali tersebut dilakukan dengan terlebih dahulu merancang blok diagram sistem, setelah itu merancang blok online sistem. Selain itu, pada perancangan sistem kendali ini, juga dijelaskan spesifikasi masing-masing komponen yang direncanakan akan digunakan. Keterangan tiap tahapan adalah sebagai berikut : 1. Perancangan Diagram Blok Untuk mempermudah pembuatan sistem, digunakan diagram blok sebagai langkah awal perancangan sistem tersebut. Diagram blok menggambarkan secara umum elemenperalatan sistem, hubungan antar elemen satu dengan elemen sistem yang lain dan menunjukkan cara kerja rangkaian secara keseluruhan. Blok diagram dapat dilihat pada Gambar 5.21. Universitas Sumatera Utara I N P U T O U T P U T PASSIVE INFRARED SOLENOID VALVE 1 LOAD CELL RELAY SOLENOID VALVE 2 RELAY MOTOR SPEED REDUCER RELAY POWER SUPPLY POWER SUPPLY MOTOR SPEED REDUCER PLC PUSH BUTTON OFF LIMIT SWITCH RELAY PUSH BUTTON ON Sumber : Hasil Pengolahan Data Gambar 5.21. Blok Diagram Sistem Pengisian dan Penimbangan Universitas Sumatera Utara Berdasarkan Gambar 5.21, fungsi dari elemen yang menyusun sistem mesin pengemas semi otomatis adalah sebagai berikut : a. PLC Programmable Logic Controller PLC berfungsi untuk memproses sinyal input menjadi output yang digunakan untuk keperluan proses dan mengatur setiap urutan proses agar berjalan sesuai dengan urutan yang tepat. b. Push Button Push button merupakan saklar tekan untuk menyambung dan memutuskan arus kedalam PLC dan seluruh komponen mesin. c. Sensor Passive Infrared Sensor passive infrared berfungsi memberi sinyal kepada PLC apabila mendeteksi gerakan, memberi perintah kepada relay untuk membuka solenoid valve. d. Weight Indicator Weight indicator berfungsi untuk menyeting massa produk yang diinginkan. e. Load Cell Load Cell berfungsi untuk mengukur massa produk yang sudah di setting oleh weight indicator. f. Power Supply Power supply berfungsi untuk penyuplai daya ke seluruh perangkat yang membutuhkan daya listrik. Universitas Sumatera Utara g. Relay Relay berfungsi sebagai saklar yang mengaktifkan peralatan output apabila relay mendapat intruksi dari PLC. h. Solenoid Valve Solenoid valve berfungsi untuk mengalirkan udara ke dalam actuator, apabila diberi energi listrik. i. Actuator Actuator berupa piston double acting cylinder yang berfungsi untuk membuka dan menutup saluran. j. Belt Conveyor Belt conveyor berfungsi untuk memindahkan material, digerakkan oleh motor speed reducer . k. Motor Speed Reducer Motor speed reducer listrik berfungsi untuk menggerakkan belt conveyor. l. Limit Switch Limit switch berfungsi untuk menghentikan gerakan belt conveyor apabila mendapat tekanansentuhan dari produk benih yang sudah dikemas. m. Programming Console Programming Console berfungsi untuk membuat program PLC, selain menggunakan komputer. Program yang dimasukkan berupa statement list mnemonic code. Setelah program dibuat dapat dimasukkan ke dalam PLC melalui koneksi USB. Universitas Sumatera Utara 2. Perancangan Block On Line Sistem Mesin Block on line merupakan penggambaran masing-masing hubungan antara peralatankomponen yang digunakan dalam perencanaan sistem pengemasan semi otomatis, dapat dilihat pada Gambar 5.22, untuk skema pengawatan dapat dilihat pada Lampiran 6 a. Sumber : Hasil Pengolahan Data Gambar 5.22. Block On Line Sistem Pengemasan Semi Otomatis 3. Spesifikasi Elemen Sistem Agar diperoleh hasil yang baik, maka setiap perencanaan suatu sistem perlu diketahui spesifikasi rangkaian sistem tersebut. Spesifikasi dari setiap elemen yang direncanakan akan digunakan antara lain : a. PLC Programmable Logic Controller PLC yang digunakan adalah PLC merek OMRON CPM 1A-10CDR, dengan jumlah input I 6 dan jumlah output O 4. PLC ini dipilih karena Universitas Sumatera Utara sesuai dengan pemakaian jumlah input dan output pada perancangan sistem ini. b. Push Button Berfungsi sebagai tombol saklar START dan STOP sistem. c. Power Supply Power supply yang digunakan menggunakan tegangan AC 220 volt. d. Load Cell Jenis : Load Cell Single Point L6 B Kapasitas : 10 kg Tegangan : 5-10 VDC 5- 10 VAC e. Passive Infrared Jenis : PIRKC7783R Jarak deteksi : sampai 5 meter f. Relay Jenis : NO Normally Open Tegangan : 5 V DC g. Motor Speed Reducer Ratio Speed Reducer : 1 : 5 Kecepatan motor : 1340 rpm Ampere : 1,91,1 h. Actuator Jenis : Double Acting Cylinder Ø Piston : 50 mm Universitas Sumatera Utara Ø Torak : 20 mm Panjang langkah : 100 mm i. Solenoid Valve Jenis : 32 dan 42 way valve j. Belt Conveyor Panjang : 900 mm Lebar : 340 mm k. Limit Switch Jenis : roller 5.2.6.2.Penentuan IO InputOutput Setelah mengetahui komonen-komponen yang akan diginakan perencanaan program PLC untuk sistem pengisian dan penimbangan maka tahap pengerjaan selanjutnya yaitu menentukan alamat addres IO. Untuk penentuan input dan output dapat dilihat pada Tabel 5.31. Tabel 5.31. Alamat Input dan Output Jenis Komponen Alamat Address Fungsi Input Push Button 1 000.00 Untuk mengaktifkan sistem Push Button 2 000.01 Untuk menonaktifkan sistem Passive infrared PIR 000.02 Untuk mendeteksi gerakan Load Cell LDCELL 000.03 Untuk mengukur beban benda Limit switch LS 000.04 Untuk mengetahui kehadiran benda Output Relay 1 Solenoid Valve 1 010.00 Untuk membuka saluran hopper Relay 2 Solenoid Valve 2 010.01 Untuk menutup saluran hopper Relay 3 motor speed reducer 010.02 Untuk menggerakkan belt conveyor Relay 4 motor speed reducer 010.03 Untuk menghentikan belt conveyor Sumber : Hasil Pengolahan Data Untuk pengalamatan power supply memberi arus energized adalah 010.04. Universitas Sumatera Utara 5.2.6.3.Perancangan Program Ladder Diagram Terdapat hubungan yang saling berkaitan antara semua komponen dalam masing-masing proses. Dan masing-masing proses tersebut memiliki program tersendiri didalam PLC. Salah satu program tersebut adalah ladder diagram. Ladder diagram menunjukkan bagaimana seharusnya program beroperasi menurut perencanaan. Tahap perancangan ladder diagram menggunakan Software SYSWIN , dapat dilihat pada Lampiran 6 b. Ladder diagram dapat dilihat pada Gambar 5.23. 000.00 010.04 000.02 END 010.04 010.00 L1 L2 Energized Hopper outlet open 000.03 010.04 010.01 Hopper outlet close 010.01 010.02 Conveyor ON Conveyor OFF Finish 010.04 000.01 PB 1- START PB 2- STOP EN EN PIR EN RELAY 1 LDCELL EN RELAY 2 RELAY 2 RELAY 3 GND - + 010.03 RELAY 4 010.04 EN 000.04 LS 010.03 Sumber : Hasil Pengolahan Data Gambar 5.23. Ladder Diagram Sistem Pengemasan Universitas Sumatera Utara 5.2.6.4.Program Mnemonic Code Setelah ladder diagram selesai dibuat, maka program mnemonic dapat dikerjakan. Program mnemonic merupakan perubahan ladder diagram menjadi bentuk kode. Hasil dari perubahan ladder diagram menjadi programkode mnemonic dapat dilihat pada Tabel 5.32. Tabel 5.32. Mnemonic Code Address Instruksi Data 000 LD 000.00 001 OR 010.04 002 ANDNOT 000.01 003 OUT 010.04 004 LD 000.02 005 AND 010.04 006 OUT 010.00 007 LD 000.03 008 AND 010.04 009 OUT 010.01 010 LD 010.01 011 OUT 010.02 012 LD 000.04 013 AND 010.04 014 OUT 010.03 015 END 01 Sumber : Hasil Pengolahan Data 5.2.6.5.Deskripsi Kerja Program Untuk mempermudah pemahaman program yang ditulis pada ladder diagram maupun kode mnemonic, maka program tersebut dapat dijelaskan sebagai berikut : 1. Untuk mengaktifkan dan menonaktifkan sistem digunakan push button 1 START PB1 - normally open dan push button 2 STOP PB2 - normally close . Universitas Sumatera Utara 2. Rung 0 : PB 1 000.00 STARTaktif, maka sistem EN 010.04 energized. 3. Rung 1 : PB 1 000.00 START, juga mengaktifkan sensor PIR 000.02. Ketika sensor PIR 000.02 mendeteksi adanya gerakan tangan atau perubahan suhu disekitar sensor, maka EN 010.04 energized dan mengaktifkan relay 1 010.00 sehingga actuator double acting cylinder membuka saluran hopper. 4. Rung 2 : PB 1 000.00 START, juga mengaktifkan sensor load cellLDCELL 000.03. Apabila sensor LDCELL 000.03 telah menerima tekanan sebesar 5 kg, maka EN 010.04 energized dan mengaktifkan relay 2 010.01 sehingga actuator double acting cylinder menutup saluran hopper. 5. Rung 3 : Sinyal keluaran dari relay 2 010.01 akan mengaktifkan relay 3 010.02 untuk menggerakkan motor speed reducer sehingga belt conveyor bergerak. 6. Rung 4 : PB 1 000.00 START, juga mengaktifkan sensor limit switchLS 000.04. Apabila actuator pada LS 000.04 tertekan bendaproduk maka EN 010.04 energized dan mengaktifkan relay 4 010.03 untuk menghentikan motor speed reducer belt conveyor. 7. Rung 6 : Akhir proses program END 01.

5.2.7. Perhitungan Waktu Kerja Mesin Semi Otomatis Usulan