Institutional Repository | Satya Wacana Christian University: Sistem Pengendali Mesin Tenun GA615
SISTEM PENGENDALI MESIN TENUN GA615
Oleh:
Dwi Cahyo Mahardika
NIM : 612010033
Skripsi
Untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh
Gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Elektro
Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer
Universitas Kristen Satya Wacana
Salatiga
Januari 2016
INTISARI
Sistem pengendali mesin tenun GA615 ini dibuat dengan tujuan untuk
mengganti sistem pengendali yang lama di PT. Panca Bintang Tunggal Sejahtera,
karena banyak yang sudah tidak dapat bekerja dengan baik.
Sistem yang diusulkan menggunakan mikrokontroler ATMEGA 328P sebagai
pengendali utama. Cara kerja sistem adalah menunggu masukan dari operator melalui
lima buah tombol yaitu maju, mundur, jogging, start, dan stop. Terdapat dua buah
proximity sensor Autonics PR18-5DN untuk menentukan batas depan dan belakang.
Tombol masukan dan proximity sensor tersebut diolah dalam sebuah mikrokontroler
yang kemudian didapat keluaran untuk menggerakan motor AC tiga fasa sebagai
penggerak utama serta rem elektromagnetik sebagai komponen pengereman, melalui
relay dan kontaktor.
Dalam pengujian sistem yang telah dilakukan sebanyak 30 kali, didapatkan
prosentase keberhasilan untuk masing – masing tombol. Untuk tombol maju, mundur,
jogging, dan start prosentase keberhasilan 100%. Sedangkan untuk tombol stop
prosentase keberhasilan 93.33%, ini disebabkan respon sistem pengereman yang kurang
cepat dalam melakukan pengereman saat putaran motor sangat cepat, sehingga saat
berhenti masih terlalu maju.
,
i
ABSTRACT
GA615 weaving machine control system was created with the aim to replace the
old system control in PT. Panca Bintang Tunggal Sejahtera, because many are no longer
able to work properly.
The proposed system using ATMEGA 328P microcontroller as the main
controller. The way the system works is waiting for input from the operator via the five
buttons namely forward, backward, jogging, start, and stop. There are two PR18-5DN
Autonics proximity sensors to determine front and rear boundary. Buttons and
proximity sensor inputs are processed in a microcontroller which then acquired the
output to drive the three-phase AC motor as the prime mover and the electromagnetic
brake as the braking components, through relays and contactors.
In testing the system that has been conducted as many as 30 times, obtained the
percentage of success for each button. For the forward, backward, jogging, and start
button the percentage reaches 100% success. As for the percentage of success of the
stop button 93.33%, is due to the braking system response less rapid in the braking
when the motor rotation is very fast, so that when the stop was too ahead.
ii
KATA PENGANTAR
Terimakasih kepada Tuhan Yesus Kristus atas kasih dan karuniaNya yang
diberikan kepada penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini sebagai
syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik, Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer,
Universitas Kristen Satya Wacana, Salatiga.
Semua usaha yang penulis lakukan tentu tidak akan berarti tanpa doa, dorongan,
dukungan, bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak. Untuk itu dalam kesempatan ini
penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada :
1.
Bapakku Sutiman, Ibuku Sartini, dan Mas Yulias atas dukungan doa
maupun materi selama penulis menyusun skripsi ini.
2.
Bapak Deddy Susilo, M.Eng. dan Bapak Darmawan Utomo, M.Eng. yang
telah meluangkan waktu untuk membimbing dan memberi arahan pada
waktu pengerjaan skripsi.
3.
Seluruh staf pengajar FTJE UKSW yang telah memberikan banyak ilmu
agar kelak dapat digunakan ketika bekerja.
4.
Seluruh Karyawan dan Laboran FTEK UKSW yang telah melayani selama
kuliah, praktikum maupun skripsi.
5.
Pak Edi Susanto selaku Direktur, Pak Warsito selaku Ka.Sie. Tenun, Pak
Santoso selaku Teknisi Elektrik PT. Panca Bintang Tunggal Sejahtera yang
telah mengijinkan serta memberi arahan kepada penulis untuk melakukan
pengerjaan skripsi di PT. Panca Bintang Tunggal Sejahtera.
6.
Dessy Christina Dewi, untuk adamu yang selalu mendorong, mendukungku
segera menyelesaikan skripsi ini.
7.
Samuel Tanu atas share internetnya, tools box, serta printernya, Martin,
iii
Vires, Henry, Herry, Bayu “Glempong” atas saran – saran selama
pengerjaan skripsi ini, serta teman-teman seperjuangan di Elektro angkatan
2010 khususnya.
8.
Kakak angkatan, Markus’06, Heru’06 atas saran pemakaian hardware,
Angling’06, Aksa’09, dan semua yang telah mebantu selama kuliah dan
skripsi.
9.
Tante Teny Elvira yang telah menyediakan tempat kos selama di Salatiga.
Serta teman – teman kos Cemara II nomor 6.
Banyak pihak yang mungkin tidak dapat disebutkan satu per satu karena
keterbatasan ruang, untuk itu penulis meminta maaf.
Akhir kata, penulis menyadari bahwa masih terdapat banyak kekurangan dalam
skripsi ini, oleh sebab itu kritik dan saran yang membangun dari para pembaca sangat
diharapkan unutk perkembangan skripsi ini. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi
siapapun yang berkenan membacanya. Terima Kasih, Tuhan Yesus memberkati.
Salatiga, Januari 2016
Penulis
iv
DAFTAR ISI
INTISARI......................................................................................................
i
ABSTRACT..................................................................................................
ii
KATA PENGANTAR..................................................................................
iii
DAFTAR ISI.................................................................................................
v
DAFTAR GAMBAR....................................................................................
viii
DAFTAR TABEL.........................................................................................
ix
DAFTAR SINGKATAN..............................................................................
x
BAB I
PENDAHULUAN.......................................................................
1
1.1 Tujuan...................................................................................
1
1.2 Latar Belakang Masalah........................................................
1
1.3 Batasan Masalah....................................................................
3
1.4 Sistematika Penulisan............................................................
4
DASAR TEORI...........................................................................
5
2.1 Motor AC tiga fasa ...............................................................
5
2.2 Mikrokontroler ATMega 328P ............................................
6
2.2.1 Fasilitas Mikrokontroler ATMega 328P ..................
6
BAB II
2.2.2 Konfigurasi dan Deskripsi Pin Mikrokontroler
ATMega 328P...........................................................
6
2.3 Proximity Sensor...................................................................
8
BAB III PERANCANGAN SISTEM......................................................
10
v
3.1 Deskripsi Sistem....................................................................
10
3.1.1 Cara Kerja Sistem.....................................................
12
3.2 Perancangan Perangkat Keras...............................................
13
3.2.1 Modul Mikrokontroler..............................................
13
3.2.2 Modul Tombol Masukan...........................................
15
3.2.3 Modul driver sensor..................................................
15
3.2.4 Modul driver relay....................................................
17
3.2.5 Pengkabelan Kontaktor.............................................
18
3.3 Perancangan Perangkat Lunak..............................................
19
3.3.1 Diagram Alir Program Utama...................................
19
3.3.2 Diagram Alir Tombol Maju......................................
21
3.3.3 Diagram Alir Tombol Mundur..................................
22
3.3.4 Diagram Alir Tombol Jogging..................................
23
3.3.5 Diagram Alir Tombol Start.......................................
24
3.3.6 Diagram Alir Tombol Stop........................................
25
BAB IV PENGUJIAN SISTEM..............................................................
26
4.1 Ilustrasi Pengujian.................................................................
26
4.1.1 Ilustrasi Pertama........................................................
27
4.1.2 Ilustrasi Kedua..........................................................
28
4.1.3 Ilustrasi Ketiga..........................................................
29
4.2 Pengujian Sistem tiap Tombol..............................................
30
4.2.1 Pengujian Tombol Maju............................................
30
4.2.2 Pengujian Tombol Mundur.......................................
31
4.2.3 Pengujian Tombol Jogging.......................................
32
vi
4.2.4 Pengujian Tombol Start............................................
32
4.2.5 Pengujian Tombol Stop.............................................
33
BAB V PENUTUP...................................................................................
36
5.1 Kesimpulan...........................................................................
36
5.2 Saran Pengembangan............................................................
37
DAFTAR PUSTAKA...................................................................................
38
LAMPIRAN A..............................................................................................
39
vii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1. Mesin Tenun GA615 pada PT. Panca Bintang Tunggal Sejahtera............. ...... 2
Gambar 2.1.Pinout ATMEGA328P.[5].......................... ....................................................... 6
Gambar 2.2. Proximity Sensor Autonics PR-series[6] ........ ..................................................8
Gambar 3.1.Diagram blok sistem secara keseluruhan.................................................. ....... 10
Gambar 3.2.Untai modul mikrokontroler ............................................................................ 13
Gambar 3.3.Untai Tombol Masukan ................................................................................... 14
Gambar 3.4.Untai Driver Sensor ........................................................................................ .15
Gambar 3.5. Untai Driver Relay......................................................................... ................. 16
Gambar 3.6. Pengkabelan Kontaktor ................................................................................... 17
Gambar 3.7Diagram alirprogram utama .............................................................................. 20
Gambar 3.8.Diagram alir subrutin maju .............................................................................. 21
Gambar 3.9.Diagram alir subrutin mundur .......................................................................... 22
Gambar 3.10.Diagram alir subrutin jogging ........................................................................ 23
Gambar 3.11. Diagram alir subrutin start ............................................................................ 23
Gambar 3.12. Diagram alir subrutin stop ............................................................................ 24
Gambar 4.1.Arah pergerakan motor .................................................................................... 25
Gambar 4.2.Ilustrasi pertama ............................................................................................... 26
Gambar 4.3.Gambar nyata ilustrasi pertama ....................................................................... 27
Gambar 4.4. Ilustrasi kedua ................................................................................................. 27
Gambar 4.5.Gambar nyata ilustrasi kedua ........................................................................... 28
Gambar 4.6.Ilustrasi ketiga .................................................................................................. 28
Gambar 4.7.Gambar nyata ilustrasi ketiga........................................................................... 29
Gambar A.1.Sistempengendalikeseluruhan ......................................................................... 38
Gambar A.2.Proximity Sensor yang digunakan................................................................... 38
Gambar A.3.Papanpengendali ............................................................................................. 39
Gambar A.4.Relay dan Kontaktor SistemBaru .................................................................... 39
Gambar A.5.Skematik Keseluruhan .................................................................................... 40
viii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Deskripsi masing-masing pin ATMEGA 328P. [4] ............................................. 7
Tabel 3.1. Konfigurasi pin mikrokontroler .......................................................................... 13
Tabel 4.1. Hasil Pengujian Tombol ..................................................................................... 33
ix
DAFTAR SINGKATAN
AC
Alternating Current
AVR
Alf and Vegard RISC
EEPROM
Electrically Erasable Programmable Read Only Memory
IDE
Integrated Development Environment
I2C
Inter Integrated Circuit
LED
Light Emitting Diode
SPI
Serial Peripheral Interface
SRAM
Static Random Access Memory
USART
Universal Synchronous/Asynchronus Receiver/Transmitter
x
Oleh:
Dwi Cahyo Mahardika
NIM : 612010033
Skripsi
Untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh
Gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Elektro
Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer
Universitas Kristen Satya Wacana
Salatiga
Januari 2016
INTISARI
Sistem pengendali mesin tenun GA615 ini dibuat dengan tujuan untuk
mengganti sistem pengendali yang lama di PT. Panca Bintang Tunggal Sejahtera,
karena banyak yang sudah tidak dapat bekerja dengan baik.
Sistem yang diusulkan menggunakan mikrokontroler ATMEGA 328P sebagai
pengendali utama. Cara kerja sistem adalah menunggu masukan dari operator melalui
lima buah tombol yaitu maju, mundur, jogging, start, dan stop. Terdapat dua buah
proximity sensor Autonics PR18-5DN untuk menentukan batas depan dan belakang.
Tombol masukan dan proximity sensor tersebut diolah dalam sebuah mikrokontroler
yang kemudian didapat keluaran untuk menggerakan motor AC tiga fasa sebagai
penggerak utama serta rem elektromagnetik sebagai komponen pengereman, melalui
relay dan kontaktor.
Dalam pengujian sistem yang telah dilakukan sebanyak 30 kali, didapatkan
prosentase keberhasilan untuk masing – masing tombol. Untuk tombol maju, mundur,
jogging, dan start prosentase keberhasilan 100%. Sedangkan untuk tombol stop
prosentase keberhasilan 93.33%, ini disebabkan respon sistem pengereman yang kurang
cepat dalam melakukan pengereman saat putaran motor sangat cepat, sehingga saat
berhenti masih terlalu maju.
,
i
ABSTRACT
GA615 weaving machine control system was created with the aim to replace the
old system control in PT. Panca Bintang Tunggal Sejahtera, because many are no longer
able to work properly.
The proposed system using ATMEGA 328P microcontroller as the main
controller. The way the system works is waiting for input from the operator via the five
buttons namely forward, backward, jogging, start, and stop. There are two PR18-5DN
Autonics proximity sensors to determine front and rear boundary. Buttons and
proximity sensor inputs are processed in a microcontroller which then acquired the
output to drive the three-phase AC motor as the prime mover and the electromagnetic
brake as the braking components, through relays and contactors.
In testing the system that has been conducted as many as 30 times, obtained the
percentage of success for each button. For the forward, backward, jogging, and start
button the percentage reaches 100% success. As for the percentage of success of the
stop button 93.33%, is due to the braking system response less rapid in the braking
when the motor rotation is very fast, so that when the stop was too ahead.
ii
KATA PENGANTAR
Terimakasih kepada Tuhan Yesus Kristus atas kasih dan karuniaNya yang
diberikan kepada penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini sebagai
syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik, Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer,
Universitas Kristen Satya Wacana, Salatiga.
Semua usaha yang penulis lakukan tentu tidak akan berarti tanpa doa, dorongan,
dukungan, bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak. Untuk itu dalam kesempatan ini
penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada :
1.
Bapakku Sutiman, Ibuku Sartini, dan Mas Yulias atas dukungan doa
maupun materi selama penulis menyusun skripsi ini.
2.
Bapak Deddy Susilo, M.Eng. dan Bapak Darmawan Utomo, M.Eng. yang
telah meluangkan waktu untuk membimbing dan memberi arahan pada
waktu pengerjaan skripsi.
3.
Seluruh staf pengajar FTJE UKSW yang telah memberikan banyak ilmu
agar kelak dapat digunakan ketika bekerja.
4.
Seluruh Karyawan dan Laboran FTEK UKSW yang telah melayani selama
kuliah, praktikum maupun skripsi.
5.
Pak Edi Susanto selaku Direktur, Pak Warsito selaku Ka.Sie. Tenun, Pak
Santoso selaku Teknisi Elektrik PT. Panca Bintang Tunggal Sejahtera yang
telah mengijinkan serta memberi arahan kepada penulis untuk melakukan
pengerjaan skripsi di PT. Panca Bintang Tunggal Sejahtera.
6.
Dessy Christina Dewi, untuk adamu yang selalu mendorong, mendukungku
segera menyelesaikan skripsi ini.
7.
Samuel Tanu atas share internetnya, tools box, serta printernya, Martin,
iii
Vires, Henry, Herry, Bayu “Glempong” atas saran – saran selama
pengerjaan skripsi ini, serta teman-teman seperjuangan di Elektro angkatan
2010 khususnya.
8.
Kakak angkatan, Markus’06, Heru’06 atas saran pemakaian hardware,
Angling’06, Aksa’09, dan semua yang telah mebantu selama kuliah dan
skripsi.
9.
Tante Teny Elvira yang telah menyediakan tempat kos selama di Salatiga.
Serta teman – teman kos Cemara II nomor 6.
Banyak pihak yang mungkin tidak dapat disebutkan satu per satu karena
keterbatasan ruang, untuk itu penulis meminta maaf.
Akhir kata, penulis menyadari bahwa masih terdapat banyak kekurangan dalam
skripsi ini, oleh sebab itu kritik dan saran yang membangun dari para pembaca sangat
diharapkan unutk perkembangan skripsi ini. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi
siapapun yang berkenan membacanya. Terima Kasih, Tuhan Yesus memberkati.
Salatiga, Januari 2016
Penulis
iv
DAFTAR ISI
INTISARI......................................................................................................
i
ABSTRACT..................................................................................................
ii
KATA PENGANTAR..................................................................................
iii
DAFTAR ISI.................................................................................................
v
DAFTAR GAMBAR....................................................................................
viii
DAFTAR TABEL.........................................................................................
ix
DAFTAR SINGKATAN..............................................................................
x
BAB I
PENDAHULUAN.......................................................................
1
1.1 Tujuan...................................................................................
1
1.2 Latar Belakang Masalah........................................................
1
1.3 Batasan Masalah....................................................................
3
1.4 Sistematika Penulisan............................................................
4
DASAR TEORI...........................................................................
5
2.1 Motor AC tiga fasa ...............................................................
5
2.2 Mikrokontroler ATMega 328P ............................................
6
2.2.1 Fasilitas Mikrokontroler ATMega 328P ..................
6
BAB II
2.2.2 Konfigurasi dan Deskripsi Pin Mikrokontroler
ATMega 328P...........................................................
6
2.3 Proximity Sensor...................................................................
8
BAB III PERANCANGAN SISTEM......................................................
10
v
3.1 Deskripsi Sistem....................................................................
10
3.1.1 Cara Kerja Sistem.....................................................
12
3.2 Perancangan Perangkat Keras...............................................
13
3.2.1 Modul Mikrokontroler..............................................
13
3.2.2 Modul Tombol Masukan...........................................
15
3.2.3 Modul driver sensor..................................................
15
3.2.4 Modul driver relay....................................................
17
3.2.5 Pengkabelan Kontaktor.............................................
18
3.3 Perancangan Perangkat Lunak..............................................
19
3.3.1 Diagram Alir Program Utama...................................
19
3.3.2 Diagram Alir Tombol Maju......................................
21
3.3.3 Diagram Alir Tombol Mundur..................................
22
3.3.4 Diagram Alir Tombol Jogging..................................
23
3.3.5 Diagram Alir Tombol Start.......................................
24
3.3.6 Diagram Alir Tombol Stop........................................
25
BAB IV PENGUJIAN SISTEM..............................................................
26
4.1 Ilustrasi Pengujian.................................................................
26
4.1.1 Ilustrasi Pertama........................................................
27
4.1.2 Ilustrasi Kedua..........................................................
28
4.1.3 Ilustrasi Ketiga..........................................................
29
4.2 Pengujian Sistem tiap Tombol..............................................
30
4.2.1 Pengujian Tombol Maju............................................
30
4.2.2 Pengujian Tombol Mundur.......................................
31
4.2.3 Pengujian Tombol Jogging.......................................
32
vi
4.2.4 Pengujian Tombol Start............................................
32
4.2.5 Pengujian Tombol Stop.............................................
33
BAB V PENUTUP...................................................................................
36
5.1 Kesimpulan...........................................................................
36
5.2 Saran Pengembangan............................................................
37
DAFTAR PUSTAKA...................................................................................
38
LAMPIRAN A..............................................................................................
39
vii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1. Mesin Tenun GA615 pada PT. Panca Bintang Tunggal Sejahtera............. ...... 2
Gambar 2.1.Pinout ATMEGA328P.[5].......................... ....................................................... 6
Gambar 2.2. Proximity Sensor Autonics PR-series[6] ........ ..................................................8
Gambar 3.1.Diagram blok sistem secara keseluruhan.................................................. ....... 10
Gambar 3.2.Untai modul mikrokontroler ............................................................................ 13
Gambar 3.3.Untai Tombol Masukan ................................................................................... 14
Gambar 3.4.Untai Driver Sensor ........................................................................................ .15
Gambar 3.5. Untai Driver Relay......................................................................... ................. 16
Gambar 3.6. Pengkabelan Kontaktor ................................................................................... 17
Gambar 3.7Diagram alirprogram utama .............................................................................. 20
Gambar 3.8.Diagram alir subrutin maju .............................................................................. 21
Gambar 3.9.Diagram alir subrutin mundur .......................................................................... 22
Gambar 3.10.Diagram alir subrutin jogging ........................................................................ 23
Gambar 3.11. Diagram alir subrutin start ............................................................................ 23
Gambar 3.12. Diagram alir subrutin stop ............................................................................ 24
Gambar 4.1.Arah pergerakan motor .................................................................................... 25
Gambar 4.2.Ilustrasi pertama ............................................................................................... 26
Gambar 4.3.Gambar nyata ilustrasi pertama ....................................................................... 27
Gambar 4.4. Ilustrasi kedua ................................................................................................. 27
Gambar 4.5.Gambar nyata ilustrasi kedua ........................................................................... 28
Gambar 4.6.Ilustrasi ketiga .................................................................................................. 28
Gambar 4.7.Gambar nyata ilustrasi ketiga........................................................................... 29
Gambar A.1.Sistempengendalikeseluruhan ......................................................................... 38
Gambar A.2.Proximity Sensor yang digunakan................................................................... 38
Gambar A.3.Papanpengendali ............................................................................................. 39
Gambar A.4.Relay dan Kontaktor SistemBaru .................................................................... 39
Gambar A.5.Skematik Keseluruhan .................................................................................... 40
viii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Deskripsi masing-masing pin ATMEGA 328P. [4] ............................................. 7
Tabel 3.1. Konfigurasi pin mikrokontroler .......................................................................... 13
Tabel 4.1. Hasil Pengujian Tombol ..................................................................................... 33
ix
DAFTAR SINGKATAN
AC
Alternating Current
AVR
Alf and Vegard RISC
EEPROM
Electrically Erasable Programmable Read Only Memory
IDE
Integrated Development Environment
I2C
Inter Integrated Circuit
LED
Light Emitting Diode
SPI
Serial Peripheral Interface
SRAM
Static Random Access Memory
USART
Universal Synchronous/Asynchronus Receiver/Transmitter
x