Jurusan Sistem Komputer Skripsi Sarjana Komputer Semester Genap 20042005

UNIVERSITAS BINA NUSANTARA

  

Jurusan Sistem Komputer

Skripsi Sarjana Komputer

Semester Genap 2004/2005

  

SIMULASI CONVEYOR UNTUK PROSES

PENGECATAN DAN PENGERINGAN

MENGGUNAKAN PLC

  William Heriawan 0221970099

  Abstrak

  Pada proses industri, khususnya industri yang didalamnya melibatkan proses pengecatan, sangatlah tidak efisien jika proses dilakukan secara manual karena akan menghabiskan resource yang ada. Selain itu, proses penyemprotan cat secara manual memiliki efek yang buruk bagi kesehatan manusia, yang pada akhirnya akan menganggu kontinyuitas proses itu sendiri. Penelitian ini bertujuan untuk merancang suatu prototype sistem pengendali conveyor yang dapat melaksanakan proses pengecatan dan pengeringan secara kontinyu dengan pemanfaatan waktu yang efisien, menggunakan PLC dengan tipe OMRON C200H. Metodologi yang digunakan dalam penyusunan skripsi ini adalah studi kepustakaan dan penelitian laboratorium. Sistem dirancang agar dapat mengatur pergerakan conveyor dan melakukan proses pengecatan terhadap obyek yang lewat diatasnya. Panjang obyek diukur oleh sistem menggunakan sebuah sensor dipadukan dengan proses perhitungan terhadap pulsa yang dihasilkan oleh

  photoelectric

rotary encoder sebagai akibat dari pergerakan motor. Kemudian sistem akan melakukan

  proses pengecatan terhadap obyek sesuai dengan panjang yang terukur. Penggunaan PLC dalam sistem ini memudahkan proses penyesuaian dan pengembangan sistem lebih lanjut dimasa yang akan datang sesuai dengan perkembangan kebutuhan yang timbul.

  Kata kunci:

  PLC, pengecatan, conveyor

  

PRAKATA

  Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas selesainya penulisan skripsi yang berjudul “Simulasi Conveyor untuk Proses Pengecatan dan Pengeringan Menggunakan PLC”. Skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan studi strata-1 pada jurusan Sistem Komputer Universitas Bina Nusantara.

  Penyusunan skripsi ini tidak terlepas dari partisipasi berbagai pihak, yang baik secara langsung maupun tidak langsung turut membantu dan mendukung penyelesaian penyusunannya. Oleh karena itu penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :

  1. Kedua orang tua dan adik-adik penulis yang terus memberi motivasi dan semangat dalam penyusunan skripsi sehingga dapat selesai dengan hasil semaksimal mungkin.

  2. Bpk. Sardjono Trihatmo, Dipl. Ing. selaku dosen pembimbing yang telah meluangkan waktunya dalam memberi bimbingan, pengetahuan dan petunjuk, juga motivasi, dalam menyusun, memperbaiki dan menyempurnakan skripsi ini.

  3. Bpk. Iman H. Kartowisastro, Ir., Msc., Ph.D. selaku Ketua Jurusan Sistem Komputer dan Bpk. Robby Saleh, S.Kom. selaku Sekretaris Jurusan Sistem Komputer yang telah meluangkan waktu dan memberi masukan dalam menyelesaikan skripsi ini.

  4. Para sahabat yang telah telah meluangkan waktu, tenaga dan pikiran dalam membantu penyelesaian skripsi ini, baik secara moril maupun materil.

  Meski telah berusaha maksimal, namun penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu saran dan kritik yang membangun dari rekan-rekan pembaca sangatlah dibutuhkan guna menjadikan skripsi ini lebih baik lagi.

  Akhir kata, penulis merasa sangat bersyukur apabila skripsi ini dapat berguna bagi kepentingan orang banyak. Semoga hasil karya ini dapat bermanfaat bagi rekan- rekan pembaca dan dapat memberikan sumbangsih kepada almamater dalam pengembangan ilmu pengetahuan dan teknologi.

  Jakarta, Juni 2005

  Penulis

DAFTAR ISI

  Halaman Judul Luar Halaman Judul Dalam Halaman Persetujuan Hardcover i Halaman Pernyataan Dewan Penguji ii

  Abstrak iii Prakata iv Daftar Isi vi

  Daftar Tabel x

  Daftar Gambar xi

  Daftar Lampiran xv

BAB 1 PENDAHULUAN

  1

  1.1. Latar Belakang

  1

  1.2. Ruang Lingkup Penelitian

  3

  1.3. Tujuan dan Manfaat

  3

  1.4. Metodologi

  4

  1.5. Sistematika Penulisan

  4 BAB 2 LANDASAN TEORI

  5

  2.1. Programmable Logic Controller (PLC)

  5

  2.1.1. Dasar-dasar Programmable Logic Controller (PLC)

  5

  2.1.1.1. Central Processing Unit (CPU)

  34

  2.2. Sensor

  28

  2.2.1. Sensor Photoelectric

  29

  2.2.1.1. Sensor dengan Modus Sorotan Cahaya Lurus (Through-beam Sensor)

  32

  2.2.1.2. Sensor dengan Modus Sorotan Cahaya Pantul (Reflection Sensor)

  2.3. Aktuator

  2.1.4. Proses Scan

  35

  2.3.1. Motor Listrik

  35

  2.3.1.1. Motor AC

  36

  2.3.1.2. Motor Induksi

  38

  2.4. Proses Pengecatan Otomatis

  26

  24

  6

  2.1.2.1. Prinsip Kerja CPU

  2.1.1.2. Programmer/Monitor (PM)

  7

  2.1.1.3. Input/Output (I/O) Modules

  7

  2.1.1.4. Racks dan Chassis, serta Komponen yang sifatnya Opsional

  11

  2.1.2. Prinsip Kerja Programmable Logic Controller (PLC)

  11

  13

  2.1.3. Pemrograman PLC

  2.1.2.2. Memori Solid-State

  15

  2.1.2.3. Prosesor

  17

  2.1.2.4. Antarmuka: Modul Input/Output

  20

  2.1.2.5. Catu Daya

  22

  40

  3.1. Umum

  56

  49

  3.2.2.4. Unit Host Link

  50

  3.2.3. Modul Output

  52

  3.2.3.1. Motor

  53

  3.2.3.2. Komponen Display

  3.2.3.3. Pengecat

  49

  57

  3.2.3.4. Pengering

  58

  3.2.4. Diagram Koneksi

  59

  3.3. Modul Perangkat Lunak (Software)

  61

  3.4. Perancangan Fisik Sistem

  3.2.2.3.2. Contact Output Unit

  3.2.2.3.1. High Density Output Unit

  42

  3.2.2. Modul Proses

  3.2. Modul Perangkat Keras (Hardware)

  43

  3.2.1. Modul Input

  43

  3.2.1.1. Sensor Photoelectric

  43

  3.2.1.2. Saklar-saklar

  44

  45

  48

  3.2.2.1. Unit CPU

  45

  3.2.2.2. Unit Masukan

  46

  3.2.2.2.1. High Density Input Unit

  46

  3.2.2.2.2. High Speed Counter Unit

  47

  3.2.2.3. Unit Keluaran

  64

  4.1. Spesifikasi Sistem

  66

  4.2. Implementasi Sistem

  67

  4.3. Percobaan dan Analisa

  69

  4.4. Faktor yang Mempengaruhi Hasil Pengukuran Panjang Obyek

  73 BAB 5 SIMPULAN DAN SARAN

   80

  5.1. Simpulan

  80

  5.2. Saran

  81 Daftar Pustaka

  82 Daftar Riwayat Hidup

  83 Lampiran-lampiran

  84

  

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Jenis-jenis Chip memori pada CPU PLC

  15 Tabel 2.2. Perbedaan Karakteristik Motor AC dan Motor DC

  36 Tabel 2.3. Karakteristik Motor Sangkar Tupai

  40 Tabel 3.1. Setting Switch (a) SW3, Baud Rate; (b) SW4, Level Perintah,

  Parity dan Kode Transmisi

  51 Tabel 3.2. Deskripsi Terminal Inverter MITSUBISHI FR-A024

  54 Tabel 3.3. Nama-nama Bagian Air-brush

  58 Tabel 4.1. Hasil Pengukuran Obyek dengan Panjang 5,00cm

  70 Tabel 4.2. Hasil Pengukuran Obyek dengan Panjang 10,00cm

  71 Tabel 4.3. Hasil Pengukuran Obyek dengan Panjang 15,00cm

  72

  DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Layout dan Koneksi Sistem PLC

  5 Gambar 2.2. Pengesetan Saklar Modul Input/Output

  9 Gambar 2.3. Blok Diagram Komputer Pengolah Data

  12 Gambar 2.4. Blok Diagram Komputer Pengontrol Proses

  12 Gambar 2.5. Blok Diagram CPU pada PLC

  13 Gambar 2.6. Ukuran memori (a) 1 KB (b) 2 KB

  16 Gambar 2.7. Peta Memori

  17 Gambar 2.8. Susunan Modul Input PLC

  20 Gambar 2.9. Susunan Modul Output PLC

  21 Gambar 2.10. Blok Diagram Catu Daya PLC

  22 Gambar 2.11. Penyisipan Kontak dan Koil

  24 Gambar 2.12. Contoh Penyisipan Kontak yang Salah dan Solusinya

  25 Gambar 2.13. Matriks Kontak

  25 Gambar 2.14. Contoh Susunan Kontak Bersarang (Nested) 26

Gambar 2.15. Orientasi Aliran Diagram (a) flow dari kiri ke kanan;

  (b) flow lurus/rata atas Gambar 2.17. Orientasi Aliran Diagram

  26 Gambar 2.16. Siklus Operasional PLC

  27 Gambar 2.17. Proses Scan

  27 Gambar 2.18. Komponen Kontrol Proses

  28 Gambar 2.19. Sensor Photoelectric

  29 Gambar 2.20. Kontrol Photoelectric Mula-mula

  29

Gambar 2.21. LED (Light-Emitting Diode)

  39 Gambar 3.1. Blok Diagram Sistem

  49 Gambar 3.9. Unit Keluaran Model OMRON C200H-OC222

  47 Gambar 3.8. Unit Keluaran Model OMRON C200H-OD215

  46 Gambar 3.7. Unit Masukan Model OMRON C200H-CT001-V1

  45 Gambar 3.6. Unit Masukan Model OMRON C200H-ID215

  44 Gambar 3.5. CPU Model OMRON C200H-CPU21

  44 Gambar 3.4. Modus Operasi Sensor BM1M-MDT

  43 Gambar 3.3. Sensor Autonics BM1M-MDT

  43 Gambar 3.2. Blok Diagram Modul Input

  37 Gambar 2.30. Motor Induksi dan Tabel Hubungan Pengatur Kecepatan

  30 Gambar 2.22. Panjang Gelombang Pemancaran LED

  34 Gambar 2.29. Motor AC (a) Fase Tunggal; (b) Fase Tiga

  Obyek Terdeteksi

  34 Gambar 2.28. Prinsip Kerja Sensor Sorotan Cahaya Pantul (a) Cahaya dari Sumber Dipantulkan oleh Retroreflektor dan Diterima Penuh oleh Detektor; (b) Cahaya dari Sumber Terhalang,

  33 Gambar 2.27. (a) Sensor Sorotan Cahaya Pantul; (b) Area Sorotan Efektif

  (a) Cahaya dari Sumber Diterima Penuh oleh Detektor; (b) Cahaya dari Sumber Terhalang, Obyek Terdeteksi

Gambar 2.26. Prinsip Kerja Sensor Sorotan Cahaya Lurus

  32 Gambar 2.25. Sensor dengan Tutup Lensa Bercelah untuk Mendeteksi Benda Kecil 33

  31 Gambar 2.24. (a) Sensor Sorotan Cahaya Lurus; (b) Area Sorotan Efektif

  31 Gambar 2.23. Pemancaran Infra Merah LED Gallium Arsenide

  49

Gambar 3.10. Unit Host Link Model OMRON C200H-LK201-V1

  59 Gambar 3.21. Koneksi Terminal Modul Input

  65 Gambar 4.1. Ilustrasi Proses Pengecatan (a) Lintasan Cat Sepanjang Obyek; (b) Lintasan Cat Lebih Panjang dari Obyek; dan (c) Lintasan Cat Lebih Pendak dari Obyek

  65 Gambar 3.28. Simulasi Conveyor untuk Proses Pengecatan dan Pengeringan

  64 Gambar 3.27. Rancangan Fisik Sistem (a) Tampak Atas; (b) Tampak Samping

  63 Gambar 3.26. Rancangan Flowchart Modul (a) Hitung Panjang Obyek; (b) Kecepatan Motor; (c) Pengecatan; dan (d) Pengeringan

  62 Gambar 3.25. Rancangan Flowchart Program Utama

  61 Gambar 3.24. Rancangan Timing Chart Sistem

  60 Gambar 3.23. Koneksi Terminal Rangkaian Motor

  59 Gambar 3.22. Koneksi Terminal Modul Output

  58 Gambar 3.20. Diagram Koneksi Sistem

  50 Gambar 3.11. Koneksi RS-232C Antara Host Link dan Host Computer

  57 Gambar 3.19. Blok Diagram Pengering

  57 Gambar 3.18. Bagian-bagian Air-brush

  56 Gambar 3.17. Blok Diagram Pengecat

  56 Gambar 3.16. Blok Diagram Komponen Display

  54 Gambar 3.15. Diagram Koneksi Inverter MITSUBISHI FR-A024

  53 Gambar 3.14. Pulsa Encoder (a) Putaran Searah Jarum Jam; (b) Putaran Berlawanan Arah Jarum Jam

  52 Gambar 3.13. Blok Diagram Hubungan Motor, Inverter dan Encoder

  52 Gambar 3.12. Blok Diagram Modul Output

  73

Gambar 4.2. Pemasangan Encoder (a) Poros Sejajar Silinder;

  (b) Poros Sedikit Miring

  74 Gambar 4.3. Ilustrasi Kesalahan Pengukuran Akibat Miringnya Poros Encoder Terhadap Poros Silinder (a) Poros Sejajar Silinder; (b) Poros Sedikit Miring

  75 Gambar 4.4. Ilustrasi Kesalahan Pengukuran Akibat Miringnya Letak Benda pada Conveyor (a) Letak Benda Lurus; (b) Letak Benda Sedikit Miring

  76 Gambar 4.5. Bentuk Obyek yang Digunakan dalam Percobaan

  76 Gambar 4.6. Urutan Proses Pengecatan

  77 Gambar 4.7. Contoh Hasil Pengecatan oleh Sistem

  78