Sistem pengepakan produk dengan kendali PLC Siemens S7-300.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

INTISARI

Industri makanan di Indonesia beberapa belum menggunakan sistem otomasi pada
proses penyortiran dan packaging produk. Proses masih dilakukan secara manual. Sistem
ini merealisasikan PLC Siemens S300 untuk mengendalikan sistem otomasi pensortiran,
packaging dan stamping produk dalam kemasan, agar proses produksi agar lebih efektif
dan efisien. Produk yang diproses terdiri dari tiga warna yaitu merah, biru dan putih.
Sistem memiliki tiga bagian yaitu Unit Sortir, Unit Packaging dan Unit Stamping.
Unit Sortir digunakan untuk memisahkan benda warna merah, biru dan putih. Unit Sortir
memiliki sensor warna TSC3200 yang berguna untuk membedakan benda warna merah,
biru dan putih. Unit Packaging terdiri dari 2 bagian yaitu Unit Packaging A dan Unit
Packaging B. Unit Packaging A digunakan untuk penataan benda warna merah dan Unit
Packaging B digunakan untuk penataan benda warna biru. Benda warna putih akan
dipisahkan di Unit sortir dan tidak akan diproses. Unit Stamping berada pada ujung

konveyor dimana unit stamping ini akan bekerja ketika kardus sudah berisi produk
sejumlah 3buah.
Hasil pengujian dapat disimpulkan bahwa sistem dapat bekerja dengan baik dan
stabil pada jarak antar produk 9 cm. secara umum sistem ini dapat bekerjadengan tingkat
keberhasilan 100% Pada unit Sortir, Unit Packaging dan Unit Stamping dapat bekerja
berdasarkan fungsinya masing-masing.

Kata Kunci : PLC Siemens S7-300, Otomasi, konveyor, packaging ,sensor warna

i
 

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

ABSTRACT

The food industry in Indonesia some not use automation systems in the process
of sorting and packaging of products. Processes are still done manually. These systems
realize the Siemens S300 PLC automation systems for controlling the sorting, packaging
and stamping products in the packaging, so that the production process for more effective
and efficient. Processed products consist of three colors, namely red, blue and white.
The system has three parts: Sort Unit, Unit Packaging and Stamping Unit. Sort
the unit is used for separating the colors red, blue and white. Sort unit has a color sensor
TSC3200 useful to distinguish objects in red, blue and white. Packaging unit consists of 2
parts: Packaging Unit A and Unit B. Packaging Packaging Unit A is used for the
arrangement of objects in red and Packaging Unit B is used for the arrangement of objects
in blue. Objects white color will be separated in the sorting unit and will not be processed.
Stamping Unit is at the end of the conveyor where the stamping unit will work when the
box already contains a number 3buah products.
The test results can be concluded that the system can work well and is stable at a
distance of 9 cm between products. in general the system can bekerjadengan success rate
of 100% in units Sort, Unit Packaging and Stamping Unit can work on their respective
functions.

Keywords : PLC Siemens S7-300, Automation,conveyor, packaging

ii
 

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

iii
 

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

TUGAS AKHIR
SISTEM PENGEPAKAN PRODUK DENGAN
KENDALI PLC SIEMENS S7-300
Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat
Memperoleh gelar Sarjana Teknik pada
Program Studi Teknik Elektro
Jurusan Teknik Elektro
Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma

disusun oleh :
ATIKA WAHYUNINGSIH
NIM : 125114057

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2015

i

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

FINAL PROJECT
SYSTEM FOR PACKING PRODUCTS WITH PLC
SIEMENS S7-300 CONTROL
In partial fulfilment of the requirements
for the degree of Sarjana Teknik
Electrical Engineering Study Program
Electrical Engineering Departement
Science and Technology Faculty Sanata Dharma University

ATIKA WAHYUNINGSIH
NIM : 125114057

ELECTRICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM
ELECTRICAL ENGINEERING DEPARTEMENT
FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
SANATA DHARMA UNIVERSITY
2015

ii

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK

TIDAKTERPUJI
TERPUJI

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN

TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDUP

Motto :

Belajar adalah sarana untuk mengubah hidup dan segala sesuatu pasti
ada waktunya.

Skripsi ini saya persembahkan untuk
Yesus Kristus Pembimbingku yang setia
Orang Tua dan Keluarga terkasih
Sahabat yang setia
Teman-teman Instruktur dan mahasiswa ATMI yang aku banggakan

vii

PLAGIAT

PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

INTISARI

Industri makanan di Indonesia beberapa belum menggunakan sistem otomasi pada
proses penyortiran dan packaging produk. Proses masih dilakukan secara manual. Sistem
ini merealisasikan PLC Siemens S300 untuk mengendalikan sistem otomasi pensortiran,
packaging dan stamping produk dalam kemasan, agar proses produksi agar lebih efektif
dan efisien. Produk yang diproses terdiri dari tiga warna yaitu merah, biru dan putih.
Sistem memiliki tiga bagian yaitu Unit Sortir, Unit Packaging dan Unit Stamping.
Unit Sortir digunakan untuk memisahkan benda warna merah, biru dan putih. Unit Sortir
memiliki sensor warna TSC3200 yang berguna untuk membedakan benda warna merah,
biru dan putih. Unit Packaging terdiri dari 2 bagian yaitu Unit Packaging A dan Unit
Packaging B. Unit Packaging A digunakan untuk penataan benda warna merah dan Unit
Packaging B digunakan untuk penataan benda warna biru. Benda warna putih akan
dipisahkan di Unit sortir dan tidak akan diproses. Unit Stamping berada pada ujung

konveyor dimana unit stamping ini akan bekerja ketika kardus sudah berisi produk
sejumlah 3buah.
Hasil pengujian dapat disimpulkan bahwa sistem dapat bekerja dengan baik dan
stabil pada jarak antar produk 9 cm. secara umum sistem ini dapat bekerjadengan tingkat
keberhasilan 100% Pada unit Sortir, Unit Packaging dan Unit Stamping dapat bekerja
berdasarkan fungsinya masing-masing.

Kata Kunci : PLC Siemens S7-300, Otomasi, konveyor, packaging ,sensor warna

viii

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

ABSTRACT
The food industry in Indonesia some not use automation systems in the process

of sorting and packaging of products. Processes are still done manually. These systems
realize the Siemens S300 PLC automation systems for controlling the sorting, packaging
and stamping products in the packaging, so that the production process for more effective
and efficient. Processed products consist of three colors, namely red, blue and white.
The system has three parts: Sort Unit, Unit Packaging and Stamping Unit. Sort
the unit is used for separating the colors red, blue and white. Sort unit has a color sensor
TSC3200 useful to distinguish objects in red, blue and white. Packaging unit consists of 2
parts: Packaging Unit A and Unit B. Packaging Packaging Unit A is used for the
arrangement of objects in red and Packaging Unit B is used for the arrangement of objects
in blue. Objects white color will be separated in the sorting unit and will not be processed.
Stamping Unit is at the end of the conveyor where the stamping unit will work when the
box already contains a number 3buah products.
The test results can be concluded that the system can work well and is stable at a
distance of 9 cm between products. in general the system can bekerjadengan success rate
of 100% in units Sort, Unit Packaging and Stamping Unit can work on their respective
functions.

Keywords : PLC Siemens S7-300, Automation,conveyor, packaging

ix

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

KATA PENGANTAR
Syukur dan terima kasih kepada Tuhan Yesus Kristus atas segala karuniaNya,
sehingga tugas akhir ini dapat diselesaikan dengan baik.
Penelitian yang berupa tugas akhir ini merupakan salah satu syarat bagi mahasiswa
Jurusan Teknik Elektro untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik di Universitas Sanata
Dharma Yogyakarta. Penelitian ini dapat diselesaikan dengan baik atas bantuan, gagasan
dan dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, peneliti ingin mengucapkan terima
kasih kepada :
1. Tuhan Yesus selalu memberikan banyak kejutan dalam hidupku
2. Bapak, Ibu, dan adik yang telah mencurahkan segala kasih sayangnya kepada penulis.
3. Petrus Setyo Prabowo, M.T., selaku Kaprodi Teknik elektro, Fakultas Sains dan
Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta yang telah memberikan kesempatan
kepada penulis untuk menyelesaikan skripsi.
4. Ir. Th. Prima Ari Setiyani, M.T, Selaku pembimbing I yang telah bersedia
memberikan pengarahan dan bimbingan selama penulis melaksanakan tugas akhir.
5. Romo T. Agus Sriyono SJ, M.A, M.Hum. yang telah memberikan bantuan berupa
dana selama penulis belajar di Universitas Sanata Dharma Yogyakarta
6. Temen seperjuangan yang tidak ada henti memberikan banyak keceriaan dan Tim
TPM support tiada hentinya, terimakasih buat Bapak Tri Hannanto Saputra yang
menjadi guru besar dalam penulisan Tugas Akhir ini.
7. Semua pihak yang tidak bisa penulis sebutkan satu per satu atas bantuan, bimbingan,
kritik dan saran.
Semoga Tuhan membalas kebaikan anda. Penulis sangat mengharapkan kritik dan
saran yang dapat membangun serta menyempurnakan tulisan. Semoga tugas ini dapat
dimanfaatkan dan dikembangkan lebih lanjut oleh peneliti lain sehingga tulisan ini dapat
lebih bermanfaat.

Yogyakarta, 25 September 2015
Penulis,

x

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

DAFTAR ISI
Halaman Sampul (Bahasa Indonesia)……………………………………………… i
Halaman Sampul (Bahasa Inggris)………………………………………………… ii
Halaman Persetujuan …………………………………………………………..… iii
Halaman Pengesahan……………………………………………………………... iv
Kenyataan Keaslian Karya………………………………….…………………..… v
Halaman Persembahan dan Motto………………………………………………… vi
Intisari………...…………………………………………………………………… vii
Abstrak………...……………………………………………………………………viii
Kata Pengantar…………………………………………..………………………… ix
Daftar Isi………………...………………………………………………………… x
Daftar Gambar………...………………………………………………………..… xii
Daftar Tabel….………...………………………………………………………… xiv
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah ………………………………………….…… 1
1.2 Tujuan dan Manfaat…………………………………….…….………... 2
1.3 Batasan Masalah …………………………………………….………… 3
1.4 Metodologi Penulisan Tugas Akhir………………………….………… 3
BAB II DASAR TEORI
2.1 Konveyor……………… ………………………………………….……5
2.1.1. Belt Konveyor……..…………………………………….……… 5
2.2. Pneumatic………… …………………………………………….…… 6
2.2.1. Double Acting Cylinder………………………………….……… 7
2.2.2. Generator Vakum……..………………………………….……… 9
2.2.3. Katub Solenoid………..………………………………….……… 9
2.2.4. Linear Drive Pneumatik.………………………………….……… 10
2.3. Motor DC………… …………………………………………….…… 11
2.4.. PLC(Programmable Logic Controller)… …………………….…… 11
2.4.1. Komponen Utam PLC.………………………………….……….. 12
2.4.2. PLC Siemens S-300….………………………………….……….. 16
2.5.. Simatic manager Step 7……………...….……………………….…… 16

xi

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
2.6. Reed Switch………… ……………………………………………….. 17
2.7. Photo Sensor………………………...….……………………….…… 16
2.8. Sensor Warna TSC3200………………………………………………..18
2.9. Mikrokontroler ATMEGA 8535..…………………………………….. 20
2..9.1. Arsitektur Atmega8535….…………………………….………. 21
2..9.2.Blok Diagram Mikrokontroler Atmega8535.………….……….. 22
2..9.3.Blok Pin Mikrokontroler Atmega8535………………….………. 22
BAB III PERANCANGAN
3.1 Blok Diagram Sistem ………………………………………….………. 25
3.2 Proses Kerja Sistem…………………………………….…….………. 26
3.3. Perancangan Perangkat Keras………………………….…….………. 27
3.3.1.Diagram Alir Pembuatan Konveyor…………………….………. 27
3.3.2.Desain Konveyor Unit Sortir...........................………….……….. 28
3.3.3..Desain Konveyor pada Unit Packaging A dan Packaging B.…... 29
3.3.4..Desain Unit Pemindah dan Sortir…………………………..…... 30
3.4. Perancangan Wiring PLC Siemens S-300….………….…….………. 31
3.5. Perancangan Sensor Warna…………….….………….…….………. 38
3.5.1.Rangkaian Sistem Minimum ATMEGA 8535.……….……….

38

3.5.2.Desain Konveyor Unit Sortir...........................………….……….. 39
3.6. Perancangan Perangkat Lunak………….….………….…….………. 41
3.6.1..Perancangan Unit Sortir……………………….……….………. 41
3.6.2. Perancangan Unit Packaging A......................………….……….. 42
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Betuk fisik alat otomasi ………………………………………….…… 46
4.2 Cara penghoperasian mesin………………………….…….………… 50
4.3 Pengujian dan Analisa Hardware ……………………………….…… 55
4.3.1.Pengujian dan Analisa Hasil Sistem …………..……….………. 55
4.3.1.Pengujian dan Analisa Sensor Warna.............………….……….. 58
BAB V KESIMPULAN
5.1 Kesimpulan…………… ………………………………………….…… 61
5.2 Saran…………………………………………………….…….………. 61
DAFTAR PUSTAKA…………………….………………………………….……. 62
LAMPIRAN

xii

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Jenis_jenis Konveyor………………………………. ……………… 5
Gambar 2.2. Pneumatic……………………………………………………...…… 6
Gambar 2.3 Klasifikasi elemen sistem pneumatik…………………………...…… 7
Gambar 2.4 Double Acting Cylinder ……………………………………….…… 8
Gambar 2.5. Double Acting Cylinder ……………………………….…….…….. 8
Gambar 2.6. Generator Vakum……. ……………………………………….…… 9
Gambar 2.7. Generator Vakum.. ……………………………….…….………….. 9
Gambar 2.8. Torak silnder pneumatik ……………………………….…….…….. 9
Gambar 2.9. Torak silnder pneumatik ……………………………….…….……. 10
Gambar 2.10. Simbol Katub Solonoid 5/2…………………………….…….……. 11
Gambar 2.11.Linear Drive Pneumatik ……………………………….…….……. 10
Gambar 2.12. Motor DC ……………………………….…….………………….. 11
Gambar 2.13. Komponen Utama PLC….…………………………….…….……. 12
Gambar 2.14. Komponen Utama CPU ……………………………….…….….... 13
Gambar 2.15. Sistem PLC………………………….…….…………………........ 13
Gambar 2.16. Rangkaian modul PLC….…………………………….…….…….. 14
Gambar 2.17.Rangkaian Modul keluaran…………………………….…….…….. 14
Gambar 2.18. Miniprogrammer atau Programming Cosole….…………………... 15
Gambar 2.19. Perangkat Keras PLC….…………………………….…….……..

15

Gambar 2.20. PLC Siemens S7-300 ……………………………….…….……..

16

Gambar 2.21. Reed Switch…………………………….…….…………………... 17
Gambar 2.22. Photosensor………….….…………………………….…….…….. 17
Gambar 2.23.Sketsa Fisik TCS3200…………………………….…….…………

18

Gambar 2.24. Grafik Karakteristik TCS3200………….…….…………………... 20
Gambar 2.25. Blok Diagram Mikrokontroler……………………….…….……..

22

Gambar 2.26.Susunan pin mikrokontroler Atmega8535…………….…….…….. 23
Gambar 2.27.Relai 12V………………………………...…………….…….……. 24
Gambar 3.1.Blok Diagram…... ……………………….…….…………………...

25

Gambar 3.2.. Desain Prototype……………………….…….…………………....

27

Gambar 3.3.Diagram Alir…... ……………………….…….……………….......... 27

xiii

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
Gambar 3.4. Desain Konveyor……………………….…….…………………..... 28
Gambar 3.5. Desain Konveyor A dan B….………….…….…………………...... 29
Gambar 3.6. Desain unit pemindah……….………….…….………………….....

31

Gambar 3.7. Desain control Panel……….………….…….…………………........ 32
Gambar 3.8. Wiring Input untuk control panel……….…….…………………..... 33
Gambar 3.9. Wiring Output untuk control panel ……….….…………………...... 33
Gambar 3.10. Wiring Input untuk control sortir……….…….…………………... 34
Gambar 3.11. Wiring Output untuk control sortir…….…….…………………....

35

Gambar 3.12. Wiring Input untuk Packing A……….…….…………………........ 36
Gambar 3.13. Wiring Output untuk Packing A …….…….…………………........ 36
Gambar 3.14. Wiring Input untuk Packing B……….…….…………………....... 37
Gambar 3.15. Wiring Output untuk Packing B …….…….…………………........ 37
Gambar 3.16. Diagram Proses Kerja Sensor Warna.…….…………………........ 38
Gambar 3.17. Rangkaian Mikrokontroler Atmega 8535….…………………........ 39
Gambar 3.18. Rangkaian TSC3200 dengan Mikrokontroler Atmega 8535…........ 39
Gambar 3.19. Diagram Alir untuk unit sortir………………………………..…......... 41
Gambar 3.20. Diagram cara kerja unit packaging A………………………..…......... 42
Gambar 3.21. Unit packaging A…………………………….………………..….........

43

Gambar 3.22. Diagram cara kerja unit packaging B………………………..…......... 44
Gambar 3.23. Unit packaging B…………………………….………………..….........

45

Gambar 4.1. Realisasi Alat Otomati.......…………….…….…………………...... 46
Gambar 4.2. Desain Packaging……………………….…….…………………...... 49
Gambar 4.3. Desain Pemindah……………………….…….…………………...... 49
Gambar 4.4. Desain kontrol….……………………….…….…………………...... 50
Gambar 4.5. Sistem Loading Produk………………….…….…………………......53
Gambar 4.6. Flowchart Proses Hardware…………….…….…………………...... 50
Gambar 4.7. Layout Pengujian Pengisian benda…….…….…………………...... 53

xiv

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Koneksi TCS 3200 dengan DB-Expander………………….…….…… 19
Tabel 3.1 Keterangan Input output operation panel………………….…….…… 32
Tabel 3.2 Keterangan Alamat Input output PLC….……………………………… 33
Tabel 3.3 Keterangan Alamat Input output PLC unit A….……………………… 35
Tabel 3.4 Keterangan Alamat Input output PLC unit B….……………………… 35
Tabel 4.1 Keterangan perbandingan rancangan model dan prototype….……… 47
Tabel 4.2. Keterangan Komposisi RGB pada produk………………...….……… 55
Tabel 4.3. Keterangan Hasil Pengujian produk secara acak……………….……… 56
Tabel 4.4. Keterangan Hasil Pengujian sensor unit A …………………….……… 58
Tabel 4.5. Keterangan Hasil Pengujian sensor unit B…………………….……… 58
Tabel 4.6. Keterangan Hasil Pengujian sensor warna jarak produk 8cm….……… 57
Tabel 4.7. Keterangan Hasil Pengujian sensor warna jarak produk 9cm….……… 58
Tabel 5.1. Keterangan Komposisi RGB pada produk………………...….……… 61

xv

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

BAB I
PENDAHULUAN
1.1.

Latar Belakang Masalah
Kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi di industri berkembang cepat terutama

dibidang otomasi industri. Perkembangan ini tampak jelas di industri, sebelumnya banyak
pekerjaan menggunakan tenaga manusia, kemudian beralih menggunakan mesin,
berikutnya dengan electro-mechanic (semi otomatis) dan sekarang sudah menggunakan
robotic (full automatic) seperti penggunaan Flexible Manufacturing Systems (FMS) dan
Computerized Integrated Manufacture (CIM) dan sebagainya. Manfaat dari sistem otomasi
antara lain dapat menjamin kualitas produk yang dihasilkan, mengurangi waktu produksi
dan mengurangi biaya untuk tenaga kerja manusia.
Begitu pesat dan luas penggunaan sistem otomasi disetiap bidang industri, yang
mana sistem otomasi tersebut tidak lepas dari penggunaan sistem kontrol konvensional
yang terdiri dari beberapa komponen yaitu Relay, Kontaktor, Magnetik Kontaktor, namun
sistem tersebut sudah semakin ditinggalkan karena memiliki banyak kelemahan dan
digantikan oleh kehadiran PLC (Programmable Logic Controller) yang memiliki banyak
kelebihan. PLC merupakan sebuah alat yang digunakan untuk menggantikan rangkaian
sederetan relay yang dijumpai pada sistem kontrol proses konvensional, dirancang untuk
mengontrol suatu proses permesinan secara otomatis. PLC banyak digunakan pada
aplikasi-aplikasi industri, misalnya pada proses pengepakan, penanganan bahan, perakitan
otomatis dan lain-lain.
Sistem otomasi dengan kontrol PLC banyak dijumpai di Industri makanan,
kapasitas produksi yang tinggi menuntut proses produksi lebih cepat dan efisien. Campur
tangan manusia dalam proses produksipun diminimalisir agar produk makanan lebih
hegienis. Sekarang ini, proses pembuatan produk makanan hingga proses pengemasan atau
pengepakan makanan banyak menggunakan sistem otomasi. Salah satu proses yang sangat
menyita waktu dan tenaga kerja di industri makanan yaitu proses penataan produk dan
pengepakan ke dalam kemasan/kardus. Produk makanan yang sudah melalui proses
pengemasan akan dibawa/ditata dalam kardus dan selanjutkan akan didistribusikan ke
seluruh daerah. Proses penataan dalam kardus membutuhkan banyak tenaga kerja,

1

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

2

sedangkan proses produksi dengan kapasitas yang besar menuntut kecepatan proses
pengepakan lebih efisien.
Pada saat penulis melakukan kunjungan industri pada tanggal 3-5 Desember 2012 ,
beberapa industri makanan di daerah Jakarta belum menggunakan sistem otomasi pada
proses penyortiran dan pengepakan produk. Proses penyortiran dan pengepakan produk
masih dilakukan dengan cara manual. Berdasarkan permasalahan tersebut, penulis
berusaha mengembangkan sebuah sistem otomasi pensortiran dan penataan produk
makanan dalam kemasaan agar dapat membantu proses produksi lebih efektif dan efisien.
Sistem otomasi yang akan dikembangkan oleh penulis menggunakan sistem kendali
dengan kontrol PLC Siemens S7-300.
Sistem otomasi ini meliputi sistem penyortiran, sistem pengepakan dan sistem
stamping. Sistem penyortiran dilakukan pada saat produk makanan yang sudah dikemas
keluar dari sistem produksi yang kemudian akan disortir. Pada sistem penyortiran ini
produk makanan akan dipisahkan sesuai warna kemasannya. Produk makanan dengan
kemasan warna merah akan ditata pada kardus pada konveyor Unit Packaging A
sedangkan produk makanan dengan kemasan berwarna hijau akan ditata pada kardus yang
berada dikonveyor Unit Packaging B, sedangkan produk makanan dengan warna yang
tidak sesuai (bukan merah atau hijau) akan dipisahkan dari line produksi. Dari proses
penyortiran, produk dengan kemasan yang berwarna merah maupun hijau akan ditata dan
dimasukkan kedalam kardus sesuai jumlah yang diinginkan. Setelah proses pengepakan
selesai, kardus akan distampel dan siap didistribusikan. Proses otomasi tersebut diharapkan
dapat meningkatkan produktivitas industri makanan, meningkatkan konsistensi dan
kesesuiaan terhadap spesifikasi kualitas produk.

1.2.

Tujuan dan Manfaat
Tujuan dari penelitihan Tugas Akhir dengan judul Sistem Pengepakan Produk

dengan Kendali PLC Siemens S7-300 ini adalah menciptakan suatu alat otomasi untuk
penyortiran dan penataan produk makanan dalam kemasan dengan kontrol PLC Siemens
S7-300. Manfaat penulisan Tugas Akhir ini bagi dunia industri adalah membantu
meningkatkan produktivitas terutama pada industri makanan, meningkatkan konsistensi
dan kesesuiaan terhadap spesifikasi kualitas produk.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
1.3.

3

Batasan Masalah
Batasan masalah dari perancangan Sistem Pengepakan Produk dengan Kendali

PLC Siemens S7-300 ini adalah
1. Barang/produk yang akan dipindahkan dan ditata dalam kardus merupakan
produk makanan yang sudah dalam kemasan. Produk yang keluar dari
konveyor unit sortir secara acak
2. Sistem

penyortiran

dan

penempatan

menggunakan

komponen

elektropneumatik dan menggunakan sensor warna pada sistem penyortiran
pada produk makanan
3. Terdapat bak pembuangan pada sistem penyortiran, produk yang berwarna
putih akan dibuang dari line produksi
4. Produk dimasukkan dalam kardus sesuai dengan warnanya. Dimensi Produk
80mmx80mmx20mm
a) Warna merah mewakili rasa stroberi dimasukkan pada kardus pada
konveyor Unit Packaging A
b) Warna hijau mewakili rasa melon dimasukkan pada kardus pada
konveyor Unit Packaging B
5. 1 Kardus berisi 3 produk dengan warna yang sama
6. Kardus yang masuk kedalam konvoyer pengepakan sudah dalam keadaan
dilipat, dan kardus bagian atas dalam keadaan terbuka
7. Proses pengeleman dan pelipat kardus di luar dari Tugas Akhir ini
8. Sistem tinta pada unit stamping diluar dari Tugas Akhir ini
9. Kontrol yang digunakan PLC Siemens S7-300

1.4.

Metodologi Penulisan Tugas Akhir
Berdasarkan pada tujuan yang ingin dicapai metode-metode yang digunakan dalam

penyusunan tugas Akhir ini adalah:
1. Studi literature, yaitu Metode yang digunakan dalam perancangan mesin ini
menggunakan kajian pustaka agar mendapat tingkat keakuratan data yang baik dan
menjadi pertimbangan tersendiri dalam diri penulis. Kajian pustaka sebagai
landasan dalam melakukan sebuah penulisan, diperlukan teori penunjang yang
memadai, baik mengenai ilmu dasar, metode penelitian, teknik analisis, maupun
teknik penulisan. Teori penunjang ini dapat diperoleh dari buku pegangan, jurnal

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

4

ilmiah baik nasional maupun internasional, serta media online. Teori ditekankan
pada perancangan sistem kontrol PLC, perancangan konveyor dan sistem sortir
produk dengan elektro pneumatic. Tahap ini dapat dilakukan dimana saja dan
dilakukan sepanjang proses pengerjaan Tugas Akhir ini.
2. Eksperimen, yaitu dengan langsung melakukan praktek maupun pengujian terhadap
hasil pembuatan alat dalam pembuatan Tugas Akhir ini.
3. Perancangan Sistem, yaitu mengumpulkan data kemudian mencari bentuk model
yang optimal dari sistem yang akan dibuat dengan mempertimbangan dari faktorfaktor permasalahan dan kebutuhan yang telah ditentukan. Permodelan merupakan
salah satu tahap paling penting dan memakan waktu dalam pengerjaan Tugas
Akhir.
4. Pembuatan sistem hardware, ada 3 unit yang akan penulis rancang. Unit tersebut
antara lain unit penyortiran, unit pengepakan dan unit stamping. Unit penyortiran,
untuk menyortir produk sesuai warna yang dibutuhkan. Unit pengepakan, untuk
menata produk yang kemudian produk dimasukkan ke dalam kardus. Unit
stamping, untuk memberikan tanda cap bahwa produk layak jual dan siap
didistribusikan.
5. Pengujian dan pengambilan data. Tahap ini alat yang dibuat dilakukan percobaan,
pengujian sensor-sensor, pengujian modul-modul, pengujian hardware serta
mengintegrasikan

modul

dan

hardware

dengan

perangkat

lunak

untuk

mengendalikan sistem agar menjadi satu kesatuan yang utuh. Data yang diambil
berupa tegangan, kestabilan sistem, dan performa alat. Pengambilan data dilakukan
dengan cara pengukuran tegangan, waktu, pengujian sensor, rangkaian kontrol dan
sistem keseluruhan.
6. Analisa dan penyimpulan hasil percobaan. Analisa data dilakukan dengan
mengamati fungsi dari setiap unit, menganalisa singkronisasi kecepatan dari unit
penyortiran dan unit pengepakan. Sistem hardware dapat berfungsi dengan baik
jika perpindahan produk dari unit sortir ke unit packaging A dan B sesuai warna
dan jumlah yang diinginkan. Produk berwarna merah akan dipindah dari unit sortir
ke kardus pada packaging A sedangkan produk berwarna hijau dpindahkan dari
konveyor unit sortir ke kardus pada konveyor packaging B. Penyimpulan hasil
percobaan dapat dilakukan dengan mengamati pergerakan dari masing-masing unit.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

BAB II
DASAR TEORI
Bab ini menjelaskan tentang dasar teori dan penjelasan detail peralatan yang
digunakan dalam Tugas Akhir ini. Peralatan yang dibahas adalah Konveyor sebagai
perangkat penggerak, Motor DC, Pneumatik, Programmable Logic Controller (PLC)
Siemens S7-300 sebagai perangkat lunak, Reed Switch, Inductive Proximity Switch dan
Vacuum Switch.

2.1.

Konveyor [1]
Konveyor (Conveyor) merupakan suatu alat transportasi yang umumnya dipakai

dalam industri perakitan maupun proses produksi untuk mengangkut bahan produksi
setengah jadi maupun hasil produksi dari suatu bagian ke bagian yang lain. Sistem
konveyor dapat mempercepat proses transportasi material atau produk dan membuat
jalannya proses produksi menjadi lebuh efisien, oleh karena itu sistem konveyor menjadi
pilihan yang popular dalam dunia industri khususnya proses pengepakan. Pada gambar 2.1
dijelaskan jenis konveyor yang dibuat sesuai dengan kebutuhan industri seperti Belt Conveyor,
Chain Conveyor, dan Screw Conveyor .

Gambar 2.1. Jenis-jenis konveyor

2.1.1. Belt Conveyor
Dari banyak jenis konveyor maka dipilihlah Konveyor Sabuk (Belt Conveyor)
karena lebih mudah dibuat dan lebih hemat. Komponen utama dari Konveyor Sabuk ini
adalah : Roller, Sabuk (Belt), Rangka, Motor DC, Roda Gigi/Pulley. Konveyor Sabuk (Belt
Conveyor) merupakan salah satu handling system yang digunakan untuk memindahkan

5

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

6

hulk load dan juga ada yang dipakai untuk memindahkan unit load. Belt merupakan sabuk
yang berputar pada drum yang ditumpu oleh idler pulley atau stationary runways. Syarat
yang harus dipenuhi dari suatu belt adalah sifat hidrokopis harus rendah (tidak mudah
lembab). Belt harus kuat menahan beban yang direncanakan, beratnya ringan, fleksibel,
masa pemakaian yang panjang. Belt pada conveyor digunakan untuk meletakkan barang
diatasnya sehingga, lebar belt harus diperhatikan. Lebar belt ini dipengaruhi oleh lebar dari
barang yang diangkut.
Lapisan belt juga sangat menentukan kekuatan dari belt, semakin banyak lapisan
belt semakin kuat belt conveyor tersebut, selain itu lapisan belt

ini dapat menyerap

tegangan longitudinal yang disebabkan oleh barang yang diangkut.

Gambar 2.2. Konveyor Sabuk (Belt Conveyor)

2.2.

Pneumatic
Pneumatik berasal dari bahasa Yunani, yaitu ‘pneuma’ yang berarti napas atau

udara. Istilah pneumatik selalu berhubungan dengan teknik penggunaan udara bertekanan,
baik tekanan di atas maupun di bawah 1 atmosfer (vacuum). Berdasarkan pengertian
tersebut berarti pneumatik merupakan ilmu yang mempelajari teknik pemakaian udara
bertekanan. Sistem pneumatik memiliki aplikasi yang luas karena udara pneumatik bersih
dan mudah didapat. Industri yang menggunakan sistem pneumatik dalam proses produksi
seperti industri makanan, industri obat-obatan, industri pengepakan barang maupun
industri yang lain [2].
Penggunaan udara bertekanan sebenarnya masih dapat dikembangkan untuk
berbagai keperluan proses produksi, misalnya untuk melakukan gerakan mekanik yang
selama ini dilakukan oleh tenaga manusia, seperti menggeser, mendorong, mengangkat,
menekan, dan lain sebagainya. Gerakan mekanik tersebut dapat dilakukan juga oleh
komponen pneumatik, seperti silinder pneumatik, motor pneumatik, robot pneumatik,

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

7

rotasi maupun gabungan keduanya. Perpaduan darigerakan mekanik oleh aktuator
pneumatik dapat dipadu menjadi gerakan mekanik untuk keperluan proses produksi yang
terus menerus (continue), dan flexibel.
Udara yang digunakan dalam pneumatik sangat mudah didapat disekitar kita. Udara
dapat diperoleh dimana saja kita berada, serta tersedia dalam jumlah banyak. Udara yang
terdapat di sekitar kita juga sebagian besar bersih dari kotoran dan zat kimia yang
merugikan. Udara juga dapat dibebani lebih tanpa menimbulkan bahaya yang besar. Sifat
pneumatik yang tahan terhadap suhu, membuat pneumatik banyak digunakan

pada

industri pengolahan logam dan sejenisnya.
Prinsip kerja dari pneumatik secara umum yaitu udara yang dihisap oleh
kompresor, akan disimpan dalam suatu tabung penampung. Udara dari kompresor sebelum
digunakan, diolah terlebih dahulu di dalam regulator agar menjadi kering dan mengandung
sedikit pelumas. Udara yang keluar dari regulator baru dapat digunakan menggerakkan
katub penggerak, baik berupa silinder yang bergerak translasi maupun motor pneumatik
yang bergerak rotasi. Gerakan bolak-balik dan berputar pada aktuator digunakan untuk
berbagai keperluan gerakan.

Gambar 2.3. Klasifikasi elemen sistem pneumatik [3]

2.2.1. Double Acting Cylinder
Salah satu jenis actuator pneumatic adalah double acting cylinder. Double acting
cylinder adalah elemen gerak linier dengan dua masukan tekanan, jadi dalam otomasi
harus dikontrol tekanan untuk maju atau mundur dari pistonnya.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

8

Gambar 2.4. Double Acting Cylinder

Silinder ini mendapat suplai udara kempa dari dua sisi. Konstruksinya hampir sama
dengan silinder kerja tunggal. Keuntungannya adalah bahwa silinder ini dapat memberikan
tenaga kepada dua belah sisinya. Silinder kerja ganda ada yang memiliki batang torak
(piston road) pada satu sisi dan ada pada kedua pula yang pada kedua sisi. Konstruksinya
yang mana yang akan dipilih tentu saja harus disesuaikan dengan kebutuhan. Silinder
pneumatik penggerak ganda akan maju atau mundur oleh karena adanya udara
bertekanan yang disalurkan ke salah satu sisi dari dua saluran yang ada. Silinder pneumatik
penggerak ganda terdiri dari beberapa bagian, yaitu torak, seal, batang torak, dan silinder.
Sumber energi silinder pneumatik penggerak ganda dapat berupa sinyal langsung melalui
katup kendali, atau melalui katup sinyal ke katup pemproses sinyal (processor) kemudian
baru ke katup kendali. Pengaturan ini tergantung pada banyak sedikitnya tuntutan yang
harus dipenuhi pada gerakan aktuator yang diperlukan. Secara detail silinder pneumatik
dapat dilihat seperti gambar 2.5 [4].
Silinder yang akan digunakan pada Tugas Akhir nanti menggunakan double acting
cylinder dengan diameter 16mm panjang langkah 75mm, Cylinder Guide DFM-32-160 dan
Cylinder Guide DFM-20-80 yang diproduksi oleh FESTO. Pada gambar 2.5 merupakan
double acting cylinder sedangkan pada gambar 2.6 merupakan Cylinder Guide DFM.

Gambar 2.5. Double Acting Cylinder [3]

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

9

Gambar 2.6. Cylinder Guide DFM [3]

2.2.2. Generator Vakum [5]
Generator vakum

digunakan untuk menghasilkan udara vakum atau udara

hisap. Digunakan bersamaan dengan mangkuk hisap untuk memindahkan berbagai
benda kerja. Alat ini bekerja pada prinsip venturi meter (vakum). Pada gambar 2.7.
menjelaskan bagian dalam generator vakum.

Gambar 2.7. Generator vakum dengan mangkuk hisap

2.2.3. Katub Solenoid [5]
Katup

Solenoid adalah

kombinasi

dari

dua

unit fungsional, solenoida

(elektromagnet) dengan inti atau plungernya dan badan katup (valve) yang berisi lubang
mulut pada tempat piringan atau stop kontak ditempatkan untuk menghalangi atau
mengizinkan aliran. Pada gambar 2.8. dan 2.9. menjelaskan aliran udara pada solenoida.

Gambar 2.8. Torak silinder pneumatik akan keluar bila solenoida diberi daya

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

10

Gambar 2.9. Torak silinder pneumatik akan masuk bila solenoida
tidak diberi daya

Gambar 2.10. Simbol katup solenoid 5/2

2.2.4. Linear Drive Pneumatik
Linear Drive Pneumatik merupakan komponen pneumatik yang digunakan untuk
gerakan linear yang dikendalikan dengan tenaga angin. Linear drive yang digunakan pada
Tugas Akhir ini tipe DGPL dengan panjang stroke 500mm.

1. Adjustable cushioning
2. Slide
3. Cover Strip
4. Supplay Port Position
5. Piston
6. Mounting
7. Stable Profile

Gambar 2.11. Linear Drive DGPL [3]

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI
2.3.

11

Motor DC
Motor DC merupakan jenis motor yang menggunakan tegangan searah sebagai

sumber tenaganya. Prinsip kerja motor DC berdasar pada penghantar yang membawa arus
ditempatkan dalam suatu medan magnet. Penghantar akan mengalami gaya yang
dijelaskan pada sebuah kawat berarus yang dihubungkan pada kutub magnet utara dan
selatan. Arah gaya dapat ditentukan dengan menggunakan kaidah tangan kiri. Apabila
suatu kumparan jangkar (rotor) dialiri arus listrik dalam suatu medan magnet maka akan
terbangkit gaya (pada rotor tersebut) [6]
Gaya menimbulkan torsi yang akan menghasilkan rotasi mekanik sehingga motor
akan berputar. Jadi motor DC menerima sumber arus searah jala-jala kemudian dirubah
menjadi energi mekanik berupa putaran, yang nantinya dipakai oleh peralatan lain.
Adapun konstruksi motor DC meliputi, sikat berfungsi untuk mensuplay arus pada
jangkar melalui komutator, posisi sikat berada pada inti kumparan. Stator adalah bagian
dari motor yang tidak bergerak (diam), stator pada motor DC dari magnet permanen.
Fungsi dari stator adalah untuk menghasilkan medan magnet. Rotor adalah bagian dari
motor yang bergerak, rotor terdiri dari dua bagian yaitu, komutator fungsinya untuk
membuat arah arus jangkar mengalir dalam satu arah tertentu sehingga putaran juga
searah. Jangkar adalah tempat membelitkan kabel-kabel jangkar yang berfungsi untuk
menghasilkan torsi [6].

Gambar 2.12. Motor DC

2.4. PLC (Programmable Logic Controller)
PLC ialah rangkaian elektronik berbasis mikroprosesor yang beroperasi secara
digital, menggunakan programmable memory untuk menyimpan instruksi yang
berorientasi kepada pengguna, untuk melakukan fungsi khusus seperti logika, sequencing,
timing, arithmetic, melalui input baik analog maupun discrete/digital, untuk berbagai
proses permesinan [7].

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

12

PLC merupakan sebuah alat yang digunakan untuk menggantikan rangkaian
sederetan relay yang banyak dijumpai pada sistem kontrol konvensional, dirancang untuk
mengontrol suatu proses permesinan [8]. PLC jika dibandingkan dengan sistem kontrol
konvensional memilki banyak kelebihan antara lain :
1. Butuh waktu yang tidak lama untuk membangun, memelihara, memperbaiki dan
mengembangkan sistem kendali, pengembangan sistem yang mudah.
2. Ketahanan PLC jauh lebih baik,
3. Mengkonsumsi daya lebih rendah,
4. Pendeteksian kesalahan yang mudah dan cepat,
5. Pengkabelan lebih sedikit dan perawatan yang mudah,
6. Tidak membutuhkan ruang kontrol yang besar,
7. Tidak membutuhkan spare part yang banyak, dan lain-lain.

2.4.1. Komponen-komponen Utama PLC
Komponen Utama atau perangkat keras penyusun PLC yang digambarkan pada
gambar 2.13. adalah (1) Catu Daya / Power Supply, (2) CPU (Central Processing Unit)
yang didalamnya terdapat prosesor, dan memori, (3) Modul Masukan (Input Modul), dan
Modul Keluaran (Output Modul), dan (4) Perangkat Pemrograman.

Gambar 2.13. Komponen-komponen utama PLC [9]

A. Catu Daya (Power Supply)
Catu daya listrik digunakan untuk memberikan pasokan daya keseluruh komponenkomponen PLC. Kebanyakan PLC bekerja dengan catu daya 24 VDC atau 220 VAC,
beberapa PLC catu dayanya terpisah (sebagai modul tersendiri), yang demikian biasanya
merupakan PLC besar, sedangkan PLC medium atau kecil catu dayanya sudah menyatu.

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

13

B. CPU ( Central Processing Unit )
CPU atau Unit Pengolahan Pusat, terdiri dari 3 komponen penyusun : (1) Prosesor,
(2) Memori dan (3) Catu Daya ( Power Supply )

Gambar 2.14. Komponen utama penyusun CPU [10]

Prosesor merupakan otak dari sebuah PLC ,fungsi utama adalah mengatur tugas
pada keseluruhan sistem PLC, mengerjakan berbagai operasi antara lain mengeksekusi
program, menyimpan dan mengambil data dari memori, membaca nilai input dan
mengatur nilai output, memeriksa kerusakan, melakukan operasi-operasi matematis,
manipulasi data, tugas-tugas diagnostik, serta melakukan komunikasi dengan perangkat
lain. Memori adalah area dalam CPU PLC tempat data serta program disimpan dan
dieksekusi oleh prosesor, pengetahuan tentang sistem memori pada PLC akan sangat
membantu dalam memahami cara kerja PLC.

Gambar 2.15. Sistem PLC [11]

C. Modul Masukan dan Modul Keluaran
Modul masukan dan keluaran adalah perantara antara PLC dengan perangkat keras
masukan dan perangkat keras keluaran. Gambar 2.16. menunjukan posisi keduanya dalam
sistem PLC. Modul masukan dan keluaran pada PLC mini umumnya sudah Built in di

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

14

PLC. Tujuannya adalah melindungi CPU PLC dari sinyal yang tidak dikehendaki yang
dapat merusak CPU itu sendiri. Modul masukan dan modul keluaran ini berfungsi untuk
mengkonversi atau mengubah sinyal-sinyal masukan dari perangkat keras masukan ke
sinyal-sinyal yang sesuai dengan tegangan kerja CPU PLC (misalnya masukan dari sensor
dengan tegangan kerja 5 Volt DC harus dikonversikan menjadi tegangan 24 Volt DC agar
sesuai dengan tegangan kerja CPU PLC). Hal ini dapat dilakukan dengan mudah yaitu
dengan menggunakan opto-isolator sebagaimana ditunjukan pada gambar 2.17.

Gambar 2.16. Rangkaian modul masukan [8]

Dengan menggunakan opto-isolator maka tidak ada hubungan kabel sama sekali
antara perangkat keras masukan/keluaran dengan unit CPU. Secara optic dipisahkan
(perhatikan gambar 2.17) dengan kata lain, sinyal ditransmisikan melalui cahaya. Cara
kerjanya sederhana, perangkat keras masukan akan memberikan sinyal untuk
menghidupkan LED (dalam opto-isolator) akibatnya phototransistor akan menerima
cahaya dan akan menghantarkan arus (ON), CPU akan melihatnya sebagai logika nol.
Begitu juga sebaliknya, saat sinyal masukan tidak ada lagi maka LED akan mati dan
phototransistor akan berhenti menghantar sinyal (OFF), CPU akan melihatnya sebagai
logika satu. Perbedaan antara modul masukan dan modul keluaran adalah LED pada
modul masukan dihidupkan oleh perangkat keras masukan sementara LED pada modul
keluaran dihidupkan oleh CPU PLC.

Gambar 2.17. Rangkaian modul keluaran [8]

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

15

D. Perangkat Pemrograman (Programming Device)
Programming Device adalah alat untuk memasukan (membuat atau mengedit)
program ke dalam PLC. Ada 2 perangkat program yang biasa digunakan (1)
Miniprogrammer atau Programming Console, dan (2) Komputer.
Miniprogrammer atau Programming Console (biasa disebut Konsol) adalah sebuah
perangkat seukuran kalkulator saku yang berfungsi untuk memasukkan instruksi-instruksi
program ke dalam PLC. Umumnya, instruksi-instruksi program

dimasukan dengan

mengetikkan simbol-simbol diagram tangga dengan menggunakan kode mnemonic.

Gambar 2.18. Miniprogrammer atau Programming Console
Pemrograman PLC dengan menggunakan miniprogrammer ini akan sangat
melelahkan jika jumlah anak tangga pada diagram ladder

yang

akan diprogram

berukuran relatif besar. Umumnya, penggunaan konsol ini biasa digunakan hanya
untuk pengeditan program saja. Untuk memasukkan program secara keseluruhan
pada PLC, dapat digunakan Komputer. Vendor-vendor PLC umumnya menyertakan
perangkat lunak (Software) untuk mengimplementasikan pemasukan program diagram
tangga, pengeditan, dokumentasi dan monitoring ke dalam PLC.
E. Perangkat Keras masukan/Keluaran PLC
PLC harus dihubungkan dengan perangkat keras masukan sebagai pengendali
dan perangkat keras keluaran sebagai sesuatu yang dikendalikan sementara PLC
tersebut bekerja sebagai pemproses, seperti diperlihatkan pada gambar di bawah ini.

Gambar 2.19. Perangkat keras masukan dan keluaran PLC [9]

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

16

Input Device merupakan bagian PLC yang berhubungan dengan perangkat
luar yang memberikan masukan kepada CPU, perangkat masukan dapat berupa
tombol, Switch, Saklar, Sensor atau perangkat ukur lain.
Output Device Merupakan bagian PLC yang berhubungan dengan perangkat
luar yang memberikan keluaran dari CPU, perangkat keluaran dapat berupa Motor
AC/DC, lampu, katup dan lain-lain. Perangkat keluaran tersebut akan bekerja sesuai
dengan perintah yang dimasukan kedalam PLC.

2.4.2. PLC Siemens S300
PLC sebagai pengontrol sistem, bekerja berdasarkan masukan yang diterima
kemudian menentukan keluarannya sesuai dengan program yang telah di buat. PLC
Siemens S300 merupakan jenis PLC Siemens yang modular. PLC ini diproduksi oleh
Siemens. Seri PLC Siemens S300 yang akan digunakan pada Tugas Akhir nanti yaitu
PLC Siemens S7-300 CPU 314C- 2PN/DP. Pada gambar 2.20 merupakan tampilan PLC
Siemens S300 yang akan digunakan.

Gambar 2.20. PLC Siemens S7-300 CPU 314C- 2PN/DP

2.5. Simatic Manager Step 7 [12]
Simatic Manager adalah aplikasi dasar untuk mengkonfigurasi atau memprogram.
Fungsi-fungsi berikut ini dapat ditampilkan dalam Simatic Manager Step 7 :
a. Setup project
b. Mengkonfigurasi dan menetapkan parameter ke hardware
c. Mengkonfigurasi hardware networks
d. Program blok
e. Debug dan commission program-program

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

17

SIMATIC Manager dapat di operasikan dengan cara :
a. Offline, tidak terhubung dengan Programmable Controller Dengan bekerja pada
operasi offline ini, kita dapat menguji program yang dibuat secara simulasi ,
dimana menu simulasi sudah tersedia pada toolbar Simatic Manager.
b. Online, terhubung dengan Programmable Controller. Kebalikan dari mode
offline, pada mode operasi ini, PC terhubung langsung ke hardware, sehingga
menu simulasi tidak dapat digunakan.

2.6. Reed Switch
Reed Switch adalah saklar listrik yang dioprasikan dengan medan magnet. Ini terdiri
dari sepasang kontak pada tubuh logam besi dalam tertutup rapat kaca amplop. Kontak
yang mungkin normal terbuka menutup jika medan magnet hadir, atau biasanya menutup
dan membuka ketika medan magnet diterpakan. Switch ini dapat ditekan oleh kumparan,
membuat relai buluh akan kembali keposisi semula.

Gambar 2.21. Reed Switch

2.7. Photo Sensor
Photo sensor adalah alat atau sensor yang dapat mendeteksi cahaya infrared atau
sejenisnya yang dipancarkan oleh pemancar yang disebut emitter dan memiliki panjang
gelombang yang berbeda-beda. Photo sensor umumnya dipakai pada mesin-mesin industri
yang bekerja secara otomatis ataupun manual, pada mesin yang bekerja secara automatic
menggunakan sensor ini sebagai pemberi sinyal masukan atau informasi, untuk dikontrol
lebih secara lanjut, agar mesin dapat berjalan auto.

Gambar 2.22. Photosensor

PLAGIAT
PLAGIATMERUPAKAN
MERUPAKANTINDAKAN
TINDAKANTIDAK
TIDAKTERPUJI
TERPUJI

18

Prinsip kerja Photosensor :
Ketika transmiter mengirimkan cahayanya ke bagian receiver dan diterima dengan
baik tanpa ada satupun penghalang, maka sensor dalam keadaan stanby, tidak ada reaksi
dan kontaknya pun tidak berhubungan, tetapi pada saat cahaya yang dikirimkan oleh
transmiter terhalang oleh suatu benda padat seperti besi atau karet, sehingga receiver tidak
dapat menerima cahaya karena tertutup benda , maka ketika itu pula sensor akan bekerja
dan menghubungkan kontak yang ada didalamnya yaitu dibagian receiver. Receiver ini
yang nantinya dihubungkan dengan perangkat kontrol lainnya atau untuk memberi perintah
pada motor penggerak agar berputar.

2.8. Sensor warna TCS3200
TCS3200 adalah IC pengkonversi warna cahaya ke nilai frekuensi. Ada dua
komponen utama pembentuk IC ini, yaitu photodioda dan pengkonversi arus ke frekuensi,
sebagaimana bisa dilih