Rancang Bangun Alat Pembuatan Lotion Berbasis PLC (Bagian II). Repository - UNAIR REPOSITORY

  

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT ... MEDIA ARRESTER MUTIK

  

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT ... MEDIA ARRESTER MUTIK

  

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT ... MEDIA ARRESTER MUTIK

PEDOMAN PENGGUNAAN TUGAS AKHIR

  Tugas akhir ini tidak dipublikasikan, namun tersedia diperpustakaan dalam lingkungan Universitas Airlangga.Diperkenankan untuk dipakai sebagai referensi kepustakaan, tetapi pengutipan seizin penulis dan harus menyebutkan sumber aslinya sesuai kebiasaan ilmiah.

  Dokumen tugas akhir ini merupakan hak milik Universitas Airlangga.

iv

KATA PENGANTAR

  Alhamdulillahirabbil’alamin, segala puji dan syukur senantiasa penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberi rahmat dan hidayah-Nya, sholawat serta salam tak lupa penulis curahkan kepada nabi besar Muhammad SAW beserta keluarga dan para sahabatnya. Dorongan, motivasi dan bimbingan dari semua pihak yang telah membantu untuk terselesaikanya tugas akhir ini.Adapun judul tugas akhir ini adalah “Rancang BangunAlat PembuatanLotionBerbasis PLC”.

  Tugas akhir ini merupakan salah satu tugas dalam rangka melengkapi persyaratan untuk memperoleh gelar ahli madya pada Program Studi Otomasi Sistem Instrumentasi, Departermen Teknik, Fakultas Vokasi, Universitas Airlangga Surabaya. Maka dari itu pada kesempatan ini penulis menyampaikan rasa terima kasih atas segala petunjuk, bimbingan dan bantuannya kepada:

  1. Allah SWT, yang telah memberikan ridho dan karunia-Nya hingga memberikan kekuatan serta pikiran untuk menyelesaikan laporan tugas ini dengan lancar.

  2. Nabi Muhammad SAW, yang dengan ketulusan hati telah memberikan tuntunan kepada semua umat di dunia ini.

  3. Kedua orang tua, saudara, dan kerabat kami yang telah memberikan dukungan mereka baik itu moril serta materi dan juga doa mereka sehingga kami dapat menyelesaikan tugas akhir ini.

  

v

  4. Bapak Dr. H. Widi Hidayat, SE., M.Si, Ak., CMA, CA. selaku Dekan Fakultas Vokasi Universitas Airlangga.

  5. Ir. Dyah Herawatie, M.Si selaku Ketua Departemen Teknik Fakultas Vokasi Universitas Airlangga.

  6. Winarno, S.Si, M.T. selaku Ketua Program Studi D3 Otomasi Sistem Instrumentasi Fakultas Vokasi Universitas Airlangga.

  7. Akif Rahmatillah S.T., M.T. selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan masukan dan arahan bimbingan bagi kami.

  8. Franky Chandra S.A, S.T., M.T selaku dosen konsultan yang telah banyak memberikan bantuan, bimbingan dan arahan kepada kami dalam menyelesaikan laporan tugas akhir ini.

  9. Drs. Adri Supardi, M.S selaku dosen penguji yang telah memberikan masukan-masukan kepada penulis sehingga terselesaikan tugas akhir ini.

  10. Semua dosen program studi D3 Otomasi Sistem Instrumentasi yang memberikan pembekalan ide-ide yang membantu dalam proses pembuatan mekanik, hardware, dan software.

  11. Oscar Yuliandika Haryanto, yang telah sabar, membantu, bekerja sama, berjuang dan saling support dalam menyelesaikan tugas akhir ini.

  12. Mbak Tia dan Pak Jumawan untuk segala motivasi dan bantuannya dalam adminitrasi dan keperluan tentang program studi Otomasi Sistem Instrumentasi.

  13. Member of Rumpita yang telah memberikan banyak kekuatan secara jasmani maupun rohani dalam menyelesaikan tugas akhir ini.

  vi vii

  14. Teman-teman PLC yang berjumlah 12 mahasiswa yang setia menemani dan saling memabantu pada saat di laboratorium PLC dari awal sampai akhir terselesainya tugas akhir ini.

  15. Teman-teman OSI 2013 yang berjumlah 40 mahasiswa yang saling peduli, saling sayang, kompak, solid, dan saling memotivasi dalam menyelesaikan tugas akhir ini.

  Penulis menyadari bahwa penyusunan tugas akhir ini masih banyak kekurangan.Oleh karena itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari semua pihak.Demikianlah tugas akhir ini penulis susun, semoga dapat bermanfaat bagi semua pihak khususnya bagi pembaca dan penulis sendiri.Akhir kata penulis ucapkan terima kasih.

  Surabaya, 7 Agustus 2015 Penulis Media Arrester Mutik, 2016.Rancang Bangun Alat Pembuatan Lotion Berbasis PLC (Bagian II).

  Tugas akhir ini dibawah bimbingan Akif Rahmatillah, S.T., M.T dan Franky Chandra Satria A, S.T., M.T. Program Studi D3 Otomasi Sistem Instrumentasi, Departemen Teknik, Fakultas Vokasi, Universitas Airlangga.

  ABSTRAK

  Didalam dunia industri dituntut untuk dapat menghasilkan barang produksi dalam jumlah banyak guna memenuhi kebutuhan pasar.Terutama industri dalam bidang kecantikan dan perawatan. Proses pembuatan, pengukuran dan pencampuran bahan-bahan kimia cairan yang digunakan menjadi media perawatan kulit atau lotion dilakukan secara manual dan membutuhkan tenaga kerja tertentu terutama pada proses pengukuran komposisi. Sehingga merlukan sebuah proses otomasi untuk mengtasi hal tersebut sehingga sistem kendali dan krontrol kerja dapat mencapai jumlah produksi sesuai harapan pasar. Sistem alat pembuatan lotion ini dibuat berdasarkan komposisi bahan yang ditakar secara presisi dan otomatis.

  Tugas akhir ini dirancang sebagai miniatur sistem alat pembuatan lotion berbasis PLC (Programmable Logic Controller) Sebagai penunjang keberhasilan alat bekerja sesuai dengan harapan maka dibutuhkan alat-alat yaitu motor DC, elemen pemanas (Heater), pompa, injeksi krim, vave solenoid dan digunakan 2 sensor yaitu

  photodiode

  dan termostat. Sensor photodiode berfungsi untuk mendeteksi level ketinggian bahan cairan sari buah untuk proses penakaran komposisi bahan. Sedangkan Sensor termostat digunakan untuk mengatur suhu air pada proses

  cooking .

  Berdasarkan analisis keseluruhan yang telah dilakukan, akurasi alat pembuatan

  lotion berbasis PLC adalah 100%.

  Kata Kunci: PLC (Programmable Logic Controller), pembuatan lotion, sensorphotodiode dan termostat

  viii

  ix

  2.2.1 PLC OMRON CP1L ........................................................................ 9

  3.2.1 Alati-Alat yang Diperlukan ............................................................ 18

  3.2 Alat dan Bahan Pembuatan ...................................................................... 18

  3.1 Tempat dan Waktu Perancangan .............................................................. 18

  BAB III METODE PENELITIAN ........................................................................ 18

  2.3.2 Ladder Diagram / Diagram tangga................................................. 13

  2.3.1 Dasar Pemograman ........................................................................ 13

  2.3 SoftwareCX-Programmer Version 9.0 .................................................... 12

  2.2.3 Port Terminal InputOutput PLC OMRON CP1L .......................... 11

  2.2.2 Bagian-Bagian Umum PLC OMRON CP1L ................................. 10

  2.2 PLC OMRON CP1L ................................................................................. 7

  DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL ................................................................................................ i LEMBAR PERSETUJUAN .................................................................................... ii LEMBAR PENGESAHAN .................................................................................... iii PEDOMAN PENGGUNAAN TUGAS AKHIR ................................................... iv KATA PENGANTAR ............................................................................................. v ABSTRAK ......................................................................................................... viii DAFTAR ISI .......................................................................................................... ix DAFTAR TABEL ................................................................................................. xi DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xii

  2.1.1 Cara Pembuatan Lotion .................................................................... 5

  2.1 Pembuatan Lotion ....................................................................................... 5

  BAB II TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................. 5

  1.5 Manfaat ....................................................................................................... 4

  1.4 Tujuan ........................................................................................................ 3

  1.3 Batasan Masalah ......................................................................................... 3

  1.2 Rumusan Masalah ...................................................................................... 3

  1.1 Latar Belakang ........................................................................................... 1

  BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................... 1

  3.2.2 Bahan-Bahan yang Diperlukan ...................................................... 19

  3.3 Prosedur perancangan .............................................................................. 21

  3.3.1 Diagram Instrumen Sistem ............................................................. 22

  3.3.2 Sketsa Mekanik Plant..................................................................... 22

  3.3.3 Sketsa Urutan Cara Kerja Sistem ................................................... 26

  3.3.4 Flowchart Perancangan Software ................................................... 27

  3.3.5 Perancangan Perangkat Lunak (Software) untuk Pengiriman Data Menggunakan Serial Internal dari PLC OMRON CP1L ................ 31

  3.4 Penentuan Timer Pada PLC ...................................................................... 32

  3.4.1 Timer PLC Untuk Pompa Minya Zaitun ........................................ 32

  3.4.2 Timer PLC Untuk Mixer ................................................................ 34

  3.5 Penentuan Counter pada PLC .................................................................. 36

  3.6 Analisis Data ............................................................................................ 38

  BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................... 39

  4.1 Hasil Pembuatan Alat ............................................................................... 39

  4.2 Pengalamatan Pada PLC ......................................................................... 44

  4.2.1 Alamat Input ................................................................................... 44

  4.2.2 Alamat Relay Internal .................................................................... 45

  4.2.3 Alamat Output ................................................................................ 45

  4.2.4 Hasil Program PLC pada CX-Programmer .................................... 47

  4.3 Analisis Data dan Pembahasan ................................................................ 53

  4.3.1 Pengujian Counter .......................................................................... 54

  4.3.2 HasilPengujian Injeksi Krim Cleansing Milk ................................ 55

  4.3.3 Hasil Pengujian Kondisi Keluaran Sensor Photodiode .................. 56

  4.3.4 Hasil Pengujian Pompa Minyak Zaitun ......................................... 58

  4.3.5 Data Hasil Keseluruhan Penelitihan .............................................. 59

  4.4 Uji Keberhasilan alat ................................................................................ 62

  4.4.1 Uji Keberhasilan Alat Untuk Sari Buah Bengkoang ...................... 62

  4.4.2 Uji Keberhasilan Alat Untuk Sari Buah Pepaya ............................ 63

  4.4.3 Uji Keberhasilan Alat Untuk Sari Buah Timun ............................. 64

  BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................ 67

  5.1 Kesimpulan ............................................................................................... 67

  5.2 Saran ......................................................................................................... 68 DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................ 69 LAMPIRAN .......................................................................................................... 70

  x

  DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 Penentuan Program Timer Pompa Minyak Zaitun ................................ 32Tabel 3.2 Penentuan Program Timer Motor Mixer ............................................... 35Tabel 3.3 Penentuan Program Counter ................................................................. 36Tabel 4.1 Pengalamatan Bagian Input atau Masukan ........................................... 44Tabel 4.2 Pengalamatan Bagian Relay Internal (Output Internal) ....................... 45Tabel 4.3 Pengalamatan Bagian Outputatau Keluaran .......................................... 45Tabel 4.4 Pengujian Counter Pada Injeksi ............................................................ 54Tabel 4.5 Kriteria Injeksi Krim Cleansing Milk .................................................... 55Tabel 4.6 Hasil Pengujian Injeksi Krim Cleansing Milk ....................................... 56Tabel 4.7 Kriteria Sensor Terhadap Vave ............................................................. 56Tabel 4.8 Pengujian Keluaran Sensor Terhadap Vave Timun ............................... 57Tabel 4.9 Pengujian Keluaran Sensor Terhadap Vave Pepaya .............................. 57Tabel 4.10 Pengujian Keluaran Sensor Terhadap Vave Bengkoang ..................... 68Tabel 4.11 Kriteria Pompa Minyak Zaitun ........................................................... 58Tabel 4.12 Pengujian Pompa Minyak ................................................................... 59Tabel 4.13 Kriteria Uji Keseluruhan Alat ............................................................. 59Tabel 4.14 Analisis Sistem Keseluruhan ............................................................... 60Tabel 4.15 Kriteria Sistem KeseluruhanLotion Bengkoang .................................. 62Tabel 4.16 Analisis Sistem KeseluruhanLotion Bengkoang ................................. 62Tabel 4.17 Kriteria Sistem KeseluruhanLotionPepaya ......................................... 63Tabel 4.18 Analisis Sistem KeseluruhanLotionPepaya ......................................... 63Tabel 4.19 Kriteria Sistem KeseluruhanLotionTimun .......................................... 64Tabel 4.20 Analisis Sistem KeseluruhanLotionTimun .......................................... 64

  xi

  DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Fungsi PLC ........................................................................................ 9Gambar 2.2 PLC Omron Sysmac CP1L ................................................................ 9 Gambar 2.3Bagian PLC Omron Sysmac CP1L 30 I/O ....................................... 10

  Gambar 2.4Port Input model supply AC dan DC ................................................ 11 Gambar 2.5Port Output Model Supply AC dan DC ............................................ 12

Gambar 2.6 Tampilan CX-Programmer Ver 9.0 ................................................. 13Gambar 2.7 Simbol LOAD dan LOAD NOT ........................................................ 14 Gambar 2.8Simbol AND dan AND NOT ............................................................. 14

  Gambar 2.9Simbol OR dan OR NOT ................................................................... 14

Gambar 2.10 Simbol Normally Open , Normally Close ...................................... 15Gambar 2.11 Simbol END ................................................................................... 15Gambar 2.12 Simbol OUT dan OUT NOT .......................................................... 15Gambar 2.13 Simbol DIFU dan DIFD................................................................. 16Gambar 2.14 Simbol Timer ................................................................................. 17Gambar 2.15 Simbol Counter .............................................................................. 17Gambar 3.1 Diagram Instrumen Sistem .............................................................. 22Gambar 3.2 Sketsa Mekanik Plant ...................................................................... 22 Gambar 3.3Diagram Urutan Sisten Kerja Alat .................................................... 27

  Gambar 3.4Flowchart PerancanganSoftware ...................................................... 28 Gambar 3.5Grafik Linearitas Timer Terhadap Keluaran Minyak Zaitun ............ 34

Gambar 3.6 Grafik Linearitas Counter PLC Terhadap Ukuran Krim yang

  Dikeluarkan ...................................................................................... 37

  Gambar 4.1VavePengisi bahan Varian Sari Buah ............................................... 39

Gambar 4.2 Penakar Bahan Sari Buah Menggunakan Sensor Photodiode ......... 40Gambar 4.3 Pengisi Bahan Cleansing Milk Menggunakan Alat Injeksi ............. 40 Gambar 4.4Pengisi Bahan Minyak Zaitun Menggunakan Pompa ....................... 41

  Gambar 4.5Elemen Heater Sebagai Pemanas Air ............................................... 41 Gambar 4.6Pengaduk Lotion Menggunakan Motor Mixer .................................. 42 xii

Gambar 4.7 Panel Tombol Start, Tombol Push Button, Tombol Reset, Tombol

  Aktifasi Manual dan Tombol Aktifasi PLC ..................................... 42

  Gambar 4.8Hasil Pembuatan Plant ...................................................................... 43 Gambar 4.9Hasil Pembuatan Modul PLC OMRON CP1L ................................. 44 Gambar 4.10Intruksi Pengaktifan RelayInternal 1 .............................................. 47 Gambar 4.11Intruksi Pengaktifan RelayInternal 2 .............................................. 47 Gambar 4.12Intruksi Pengaktifan Heater ............................................................ 48

Gambar 4.13 Intruksi Pengaktifan Vave Timun .................................................. 48 Gambar 4.14Intruksi Pengaktifan Vave Pepaya .................................................. 49

  Gambar 4.15Intruksi Pengaktifan Vave Bengkoang ............................................ 49 Gambar 4.16Intruksi Pengaturan TimerVave Takaran ........................................ 50

Gambar 4.17 Intruksi Pengaktifan VaveTakaran (OUT RELAY TAKARAN) .... 50 Gambar 4.18Intruksi Pengaturan Timer Pompa .................................................. 51

  Gambar 4.19Intruksi Pengaktifan Pompa Minyak .............................................. 51 Gambar 4.20Intruksi Pengaktifan Relay Internal 3 ............................................. 51

Gambar 4.21 Intruksi Pengaktifan Output Injeksi Krim Cleansing Milk ............ 52 Gambar 4.22Intruksi Pengaktifan Mixer ............................................................. 53

  xiii

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

  Di dalam dunia instustri Indonesia memiliki beragam industri yang masing-masing memliki alat-alat instrumentasi yang telah digunakan dalam proses produksi, baik secara manual maupun berbasis otomatis. Salah satu industri dibidang kesehatan dan kecantikan. Dalam bidang kesehatan dan juga kecantikan untuk merawat kulit tubuh manusia terdapat beberapa metode, salah satu contohnya yang paling sederhana adalah perawatan kulit dengan mengkonsumsi nutrisi bervitamin, mengoleskan lotion pada bagian tubuh kita, perawatan kulit rutin dan lain sebagainya.

  Dalam bidang kesehatan dan kecantkan kulit, lotion dikenal sebagai perawatan kulit yang paling mudah dan menjadi kebutuhan sehari-hari terutama oleh para wanita. Lotion dapat menutrisi kulit tubuh dengan beberapa manfaat penting dari lotion diantaranya yaitu dapat melembabkan kuit, melindungi kulit dari sinar matahari, melembutkan kulit tanpa meninggalkan minyak, mencegah kulit yang bersisik dan kusam, dan juga dapat membuat kulit tampak lebih bersinar dan wangi. Produk-produk lotion sudah banyak dipasarakan bahkan hampir diseluruh market di Indonesia telah menjual produk lotion. Bedasarkan beberapa sumber literatur bahwa lotion dapat diproduksi sendiri menggunakan bahan yang berkualitas, sehat, bervitamin sehingga tidak diragukan lagi untuk perawatan kulit yang alami dan sehat. Dengan cara pembuatan lotion alami ini

  

1 tentunya memiliki segi positif karena lebih bisa menguntungkan karena dapat produksi sendiri dalam jumlah yang banyak, lebih sehat karena produk lotion buatan sendiri menggunakan bahan tradisional yang sederhana.

  Pembuatan lotion sendiri menggunakan peralatan yang digunakan dalam proses pencampuran bahan dan pembuatan secara langsung dengan tangan (manual). Namun untuk mempermudahkan proses pembuatan lotion tersebut maka diciptakan perancangan alat yang otomatis dirancang sebagai alat pencampuran bahan-bahan lotion kemudian dibuat berdasarkan resep pembuatan

  lotion

  . Kemudian dituangkan pada tugas akhir ini yang telah dibuat berjudul

  

“Rancang Bangun Alat Pembuatan Lotion Berbasis PLC”. Alat ini

  mengutamakan proses pencampuran bahan-bahan dasar membuat lotion sesuai dengan ukuran takaran bahan (gram) yang dikontrol oleh PLC sehingga pembuatan lotion dapat diperkirakan dalam jumlah tertentu yang diinginkan. Proses-proses pembuatan lotion oleh PLC yaitu digunakan untuk mengontrol otomatisasi buka-tutup valve (kran bahan), kontrol pemanas air (heater), dan kontrol motor DC untuk mengaktifkan mixer, serta menggunakan dua sensor yaitu sensor photodiode dan sensor termostat.

  Dengan demikiran rancang bangun alat pembuatan lotion diharapkan dapat dimanfaatkan dalam industri rumah tangga skala besar untuk memproduksikan lotion dalam jumlah besar dengan ketelitihan ukuran bahan sesuai yang diinginkan dan juga menghasilkan produk lotion alami dengan efisiensi yang tinggi.

  1.2 Rumusan Masalah

  Berdasarkan latar belakang dan batasan masalah, maka dapat ditentukan rumusan masalah dalam penelitian ini adalah:

  1. Bagaimana komposisi bahan utama menjadi campuran lotion?

  2. Bagaimana program software alat pembuatan lotion berbasis PLC?

  3. Bagaimana tingkat kinerja alat pembuatan lotion berbasis PLC?

  Batasan Masalah

  1.3 Batasan masalah yang dapat diambil dari penelitian rancangan adalah:

  1. Program software untuk PLC ini khusus digunakan untuk bahasa ladder diagram dan bahasa assembler.

  2. Rancang bangun alat pembuatan lotion ini dibatasi dengan pemilihan pada bahan sari buah menggunakan 3 varian saja yaitu sari timun, pepaya, dan bengkoang.

  3. Komposisi bahan ditentukan dengan standart literatur.

1.4 Tujuan

  Penelitian tugas akhir ini dilakukan berdasarkan latar belakang yang bertujuan untuk: _{1. 2.} Mengetahui komposisi bahan utama menjadi bahan campuran lotion.

   Membuat program software alat pembuatan lotion berbasis PLC.

3. Mengetahui kinerja alat pembuat lotion bebasis PLC.

1.5 Manfaat

  Pembuatan dan hasil dari tugas akhir ini diharapkan dapat:

  1. Dipergunakan sebagai miniplant untuk industri rumah tangga pembuat

  lotion dalam skala jumlah besar dan sekreatif mungkin.

  2. Memberikan hasil lotion dengan bentuk yang sesuai dengan yang diharapkan.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA Pada bab ini berisi tentang penjelasan teoritis dalam berbagai aspek yang

  akan mendukung ke arah analisis tugas akhir yang dibuat. Penjelasan teori akan dibahas yaitu mengenai Pembuatan Lotion, PLC OMRON CP1L, dan Software

  CX- Programmer Version 9.0.

2.1 Pembuatan Lotion

  Dalam pembuatan lotion diperlukan beberapa bahan dasar lotion. Bahan- bahan dasar menggunakan bahan tradisional sederhanya yaitu sari buah asli, krim

  cleansing milk

  , dan juga minyak kelapa atau minyak zaitun. Bahan-bahan tersebut kemudian dicampur menjadi proses emulsi cairan. Lotion menurut The British Pharmaceutical Codex adalah emulsi cair yang ditujukan ke kulit. Lotion dapat di bentuk suspensi zat padat dalam bentuk serbuk halus dengan bahan pensuspensi yang cocok atau emulsi tipe minyak dalam air dengan surfaktan yang cocok. Pembuatan lotion berbasis PLC ini menerapkan proses – proses antara lain mengukur komposisi bahan dasar, pencampuran bahan – bahan dasar dan komplemen, pengadukan yang di sertai dengan pemanasan air sebagai perantara suhu panas pada pencampuran lotion tersebut.

2.1.1 Cara Pembuatan Lotion

  Pembuatan lotion dapat dilakukan dengan berbagai macam hal. Salah satu proses yang ada pada lotion dengan metode emulsi. Berikut adalah cara untuk ₅ TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT… MEDIA ARRESTER M. TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT… MEDIA ARRESTER M. membuat lotion buatan tangan (handmade) dengan metode emulsi dari bahan alami:

  1. Mencampurkan semua bahan (sari buah, krim cleansing milk, minyak zaitun, dan minyak wangi) sesuai takaran pada komposisi bahan ke dalam sebuah wadah (toples tahan panas).

  2. Memanaskan air secukupnya pada sebuah panci yang lebih besar. Air sebagai perantara panas untuk memanaskan wadah campuran bahan lotion tersebut.

  3. Tunggu sampai suhu panas air stabil tidak terlalu panas sekitar 50-70˚C, masukkan wadah tahan panas yang sudah berisi campuran bahan kedalam panci (rendam mirip dengan proses memasak coklat).

  4. Setelah tercampur rata matikan kompor. Lalu aduk lotion selama ±10 menit sampai tekstur lotion lembut dan siap digunakan. Penggunaan dari bahan lotion handmade ini bisa tahan hingga 2-3 bulan pemakaian dan disimpan dalam udara bersuhu dingin.

  Pengelolahan bahan lotion dari bahan alami namun pada proses pembuatanya seperti proses kimia. Pada plant proses kimia yang terjadi adalah proses pengemulsian bahan. Emulsi adalah suatu sistem terdispersi yang terdiri paling sedikit 2 fase cairan yang tidak saling bercampur. Emulsi adalah suatu sistem termodinamik yang stabil, suatu sistem. Dimana salah satu cairan tediri dari suatu sistem yang terdispersi dangan medium pendispersinya dengan emulgator yang cocok. Pada campuran bahan pengemulsian adalah hasil akhir dari pembuatan lotion. Lotion merupakaan hasil dari sediaan emulsi antara minyak dengan air. Minyak dengan air harus menyatu dengan cara pengemulsian.

  Pengemulsi yang digunakan pada bahan adalah krim cleansing milk itu sendiri. Lemak susu yang dihasilkan dapat berfungsi sebagai emulgator alami. Pengganti emulgator yang lain adalah gelatin yang biasa di pakai oleh pabrikan besar.

  Namun gelatin susah di dapat dan tidak memiliki efek yang bagus dengan kulit. Fase terdispersinya adalah air dan sari buah. Sedanngkan medium pendispersinya adalah minyak zaitun. Sedangkan emulgator alamnya adalah krim susu.

2.2 PLC OMRON CP1L

  Programmable Logic Controllers

  (PLC) merupakann sebuah komputer elektronik yang yang memiliki fungsi kendali untuk berbagai tipe dan tingkat kesulitan yang beraneka ragam. Definisi Programmable Logic

  Controller

  menurut Capiel (1982) adalah sistem elektronik yang beroperasi secara digital dan didisain untuk pemakaian di lingkungan industri, dimana sistem ini menggunakan memori yang dapat diprogram untuk penyimpanan secara internal instruksi-instruksi yang mengimplementasikan fungsi-fungsi spesifik seperti logika, urutan, perwaktuan, pencacahan dan operasi aritmatik untuk mengontrol mesin atau proses melalui modul-modul I/O digital maupun analog.

  PLC dapat deprogram, dikendalikan, dan dioperasikan dengan mudah karena PLC memiliki bahasa pemrograman yang mudah dipahami oleh manusia dan dapat dioperasikan bila program yang telah dibuat dengan TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT… MEDIA ARRESTER M. menggunakan software tertentu. Software yang digunakan sesuai dengan jenis PLC yang akan digunakan dalam pengendalian alat tersebut. PLC dirancang agar dapat menggantikan suatu rangkaian relay sequensial dalam suatu sistem kontrol.

  Dalam bidang industri dan transportasi dapat diotomasi menggunakan PLC. Keunggulan PLC yaitu dalam sistem kontrol PLC memiliki kecepatan dan akurasi dari operasi yang bisa meningkat jauh lebih baik serta kemampuannya dalam hal mengubah dan meniru proses operasi disaat yang bersamaan dengan komunikasi. Operasi pada PLC terdiri dari empat bagian penting yaitu pengamatan nilai input, menjalankan program, memberikan nilai output, dan pengendalian.

  PLC juga memilii beberapa fungsi. Secara umum fungsi PLC adalah sebagai berikut :

  1. Sekuensial Control. PLC memproses input sinyal biner menjadi output yang digunakan untuk keperluan pemrosesan teknik secara berurutan (sekuensial), disini PLC menjaga agar semua step atau langkah berlangsung dalam urutan yang tepat.

  2. Monitoring Plant. PLC secara terus menerus memonitor status suatu sistem (misalnya temperatur, tekanan, tingkat ketinggian) dan mengambil tindakan yang diperlukan sehubungan dengan proses yang dikontrol (misalnya nilai sudah melebihi batas) atau menampilkan pesan tersebut pada operator.

  TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT… MEDIA ARRESTER M.

  Didalam PLC berisi rangkaian elektronika yang dapat difungsikan seperti

  contact relay

  (baik NO maupun NC) pada PLC dapat digunakan berkali-kali untuk semua intruksi dasar selain intruksi output.

Gambar 2.1 Fungsi PLC

2.2.1 PLC OMRON CP1L

  PLC OMRON SYSMAC CP1L adalah salah satu produk PLC dari Omron yang terbaru. CP1L merupakan PLC tipe paket yang tersedia dengan 10,14, 20, 30, 40 atau 60 buah I/O (input/output). Sistem I/O berupa bit. Atau lebih dikenal dengan PLC tipe relay karena hanya membaca masukan (input) dan menghasilkan keluaran (output) dengan logika 1 atau 0.

Gambar 2.2 PLC Omron Sysmac CP1L TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT… MEDIA ARRESTER M.

2.2.2 Bagian-bagian umum PLC OMRON CP1L

Gambar 2.3 Bagian PLC Omron Sysmac CP1L 30 I/O

  

(Sumber : Manual Book PLC OMRON CP1L)

1. Blok power supply, ground dan input terminal.

  2. Blok eksternal power supply dan output terminal.

  3. Peripheral USB Port untuk menghubungkan dengan komputer dan komputer dapat digunakan untuk memprogram dan memonitoring.

  4. Operation indicator, mengindikasikan status operasi dari CP1L termasuk power status, mode operasi, errors, dan komunikasi USB.

  5. Baterai untuk mempertahankan internal clock dan isi RAM ketika supply

  OFF .

  6. Input Indicator, menyala jika kontak terminal input kondisi menyala.

  7. Output Indicator, menyala jika kontak terminal output kondisi menyala.

  8. Expansion I/O unit connector, digunakan untuk menambah input/output PLC.

  9. Option board slot, digunakan untuk menginstal RS-232C TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT… MEDIA ARRESTER M.

2.2.3 Port terminal Input Output PLC OMRON CP1L.

  Port pada PLC OMRON CP1L I/O terdiri dari 18 terminal input yaitu dari CIO 0.00 – 0.11 dan CIO 6.00 – 6.05. Untuk port outputnya terdapat 12 buah terminal yaitu dari CIO 100.00 – 100.07 dan CIO 101.00-101.03. Namun untuk alat tugas akhir ini membutuhkan 11 terminal input yaitu CIO 0.00 – 0.06 dan CIO 6.00 – 6.03 dan untuk output membutuhkan 8 terminal output yaitu CIO 100.00 – 100.07.

  Pada port input terdapat dua buah terminal untuk masukan supply AC PLC yaitu pada teminal L1 dan L2/N. Port input terhubung pada satu titik COM (common). Masukkan pada terminal COM dapat berupa positif (+) atau negatif (- ).

Gambar 2.4 Port Input Model Supply AC dan DC

  (Sumber : Manual Book PLC OMRON CP1L)

  Pada port output terdapat 4 buah titik COM. Masing masing titik COM terhubung dengan titik output yang dibatasi dengan garis batas seperti yang terlihat pada gambar dibawah ini.

  TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT… MEDIA ARRESTER M.

Gambar 2.5 Port Output Model Supply AC dan DC

  (Sumber : Manual Book PLC OMRON CP1L)

  Pada model AC power supply terdapat output 24 VDC pada terminal + dan -. Supply ini dapat digunakan untuk supply VDC pada terminal input.

2.3 Software CX- Programmer Version 9.0

  Program CX Omron merupakan sebuah software pemprograman PLC untuk membuat, memonitor dan merubah dari berbagai program PLC OMRON.

  CX Programmer

  dapat dijalankan dengan standar minimal komputer prosessor 486 MHz dengan sistem operasi Windows XP. Berikut adalah tampilan dari CX

  Programmer Ver 9.0.

  TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT… MEDIA ARRESTER M.

Gambar 2.6 Tampilan CX-Programmer Ver 9.0

  2.3.1 Dasar Pemrograman

  Pokok dari penggunaan PLC yaitu pada pemrogramannya yang disesuaikan dengan kebutuhan pada suatu alat yang akan di kontrol. Bahasa program yang digunakan sudah dikonversi menjadi bahasa yang dimengerti manusia. Khususnya memakai istilah, simbol dan gambar teknik standar yang sudah dikenal. Bahasa program disajikan dalam dua bentuk yaitu diagram tangga (Ladder Diagram) dan tabel Mnemonic.

  2.3.2 Ladder Diagram/Diagram Tangga

  Diagram Tangga merupakan bahasa teknik yang menggunakan simbol- simbol dan keterangan-keterangan mengenai input dan output dalam bentuk TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT… MEDIA ARRESTER M. gambar diagram untuk mewakili fungsi kerja suatu proses dari sistem yang dikontrol. Simbol-simbol yang digunakan dalam pemrograman PLC, yaitu : a. Load dan Load Not

Gambar 2.7 Simbol LOAD dan LOAD NOT

  Instruksi ini dibutuhkan jika urutan kerja (sequence) pada suatu sistem kontrol hanya membutuhkan satu kondisi logic saja dan sudah dituntut untuk mengeluarkan satu output. Logikanya load seperti contact NO relay dan load not seperti contact NC relay.

  b. And dan And Not

Gambar 2.8 Simbol AND dan AND NOT

  Bila terdapat dua atau lebih kondisi terhubung serial dalam satu garis anak tangga, maka kondisi yang pertama harus menggunakan instruksi load atau load not, dan kondisi yang lainnya dengan instruksi and atau and not.

  c. Or dan Or Not

Gambar 2.9 Simbol OR dan OR NOT

  Bila terdapat dua atau lebih kondisi terhubung paralel dalam satu garis anak tangga, maka kondisi yang pertama harus menggunakan instruksi TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT… MEDIA ARRESTER M.

  load

  atau load not, dan kondisi yang lainnya dengan instruksi or atau or not.

  d. Normal Terbuka dan Normal Terhubung

Gambar 2.10 Simbol Normally Open , Normally Close

  Setiap instruksi harus didahului oleh bit operand kondisi normal terbuka atau terhubung. Suatu kondisi disebut normal terbuka bilamana output bekerja atau aktif ketika bit operand di depannya ON, dan disebut normal terhubung bilamana output bekerja atau aktif ketika bit operand di depannya OFF.

  e. Fungsi END

  END

Gambar 2.11 Simbol END Instruksi end digunakan untuk menandai bahwa program telah selesai.

  CPU melakukan scan dari awal hingga akhir program mebentuk loop tetutup. Jadi tanpa end maka program PLC tidak akan bekerja.

  f. Output dan Output Not

Gambar 2.12 Simbol OUT dan OUT NOT

  Instruksi output dapat digunakan untuk rancangan dimana output harus aktif bilamana kondisi-kondisi normal di depannya terhubung. Instruksi

  output not

  digunakan untuk rancangan dimana output harus tidak aktif bilamana kondisi-kondisi normal di depannya terhubung. Beberapa output TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT… MEDIA ARRESTER M. atau output not yang terhubung paralel pada satu garis anak tangga dapat diperlakukan dengan instruksi output atau output not yang berurutan.

  g. DIFU ( 13 ) dan DIFD ( 14 ) DIFU (Differentiate Up) adalah instruksi untuk memberi trigger sesaat pada saat awal masukan ON. Perintah DIFU mempunyai sebuah masukan dimana DIFU akan ON hanya sesaat pada awal masukan ON kemudian OFF tanpa menghiraukan lamanya masukan ON. Saat masukan OFF DIFU tidak bereaksi apapun. DIFU akan ON lagi setelah masukan OFF dan kemudian ON.

  DIFD (Differentiate Down) adalah instruksi untuk memberi trigger sesaat pada saat awal masukan OFF. Perintah DIFD mempunyai sebuah masukan dimana DIFD akan ON hanya sesaat pada awal masukan ON kemudian OFF tanpa menghiraukan lamanya masukan OFF. DIFD akan ON lagi setelah masukan ON dan kemudian OFF.

Gambar 2.13 Simbol DIFU dan DIFD

  h. TIMER dan COUNTER Instruksi Timer pada PLC mempunyai singkatan kode TIM dan

  counter

  pada PLC mempunyai kode CNT. Nilai timer/counter pada PLC TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT… MEDIA ARRESTER M. bersifat countdown (menghitung mundur) dari nilai awal yang ditetapkan oleh program. Setelah 25 hitungan mundur tersebut mencapai angka nol, maka NO timer/counter akan ON.

Gambar 2.14 Simbol TimerGambar 2.15 Simbol Counter TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT… MEDIA ARRESTER M.

BAB III METODOLOGI PENELITIAN Tempat dan Waktu Perancangan

3.1 Perancangan dan pembuatan alat ini akan dilaksanakan di laboratorium

  PLC Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Airlangga Kampus C Mulyorejo Surabaya selama kurang lebih 5 bulan yang dimulai pada bulan Februari 2016 sampai dengan bulan Juni 2016.

  Alat dan Bahan Pembuatan

  3.2

3.2.1 Alat-alat yang Diperlukan

  Adapun alat-alat yang digunakan berfungsi sebagai penunjang pelaksanaaan perancangan, pembuatan, pengukuran, dan pengujian alat ini. Alat- alat yangdibutuhkan adalah sebagai berikut.

  1. Laptop / Personal Computer

  2. Mistar

  3. Gergaji

  4. Multimeter

  5. Solder

  6. Lem

  7. Palu

  8. Bor

  18

3.2.2 Bahan-bahan yang diperlukan:

  Adapun bahan-bahan yang digunakan juga berfungsi menunjang pembuatan sistem alat ini mulai dari bahan pembuatan mekanik hingga bahan pembuatan sistem kerja alat keseluruhan (hardware dan software).

  Bahan mekanik yang diperlukan :

  1. Kayu

  2. Valve (kran) Soleniod

  3. Paku

  4. Mur & Baut

  5. Selang

  6. Plat Seng

  7. Triplek

  8. Panci

  9. Panci rice cooker

  10. Wadah dari plastik

  11. Pompa Akuarium

  12. Injeksi

  13. Heater

  14. Tabung aluminium Sedangkan bahan untuk pembuatan hardware dan software adalah:

  1. PLC (Programable Logic Control) OMRON CP1L

  2. Catu daya / Power Supply

  3. Motor DC (motor Mixer)

4. Push button

  5. IC LM324 6.

   Laser Diode 7. Photodiode

  8. Resistor

  9. Kabel jumper

  10. Timah

  11. Termostat

  12. Software PLC OMRON CX-Programmer 9.0 Untuk komposisi bahan dalam satu plant pembuatan lotion dapat ditentukan berdasarkan sumber literature yaitu sebagai berikut.

• 240 gram Cleansing milk (berbentuk krim)
• 48 gram Minyak zaitun
• 50 gram Sari buah Jika diperbanyak 2 kali komposisi, maka dapat di perbandingkan sebagai berikut

  Cleansing Milk : Minyak zaitun : Sari Buah 480 : 96 : 100 (gram)

3.3 Prosedur Perancangan

  Pada perancangan dan pembuatan rancang bangun alat pembuatan lotion Berbasis PLC OMRON CP1L terbagi atas dua tahap yaitu perancangan perangkat keras (hardware) dan perancangan perangkat lunak (software). Adapun pembuatan sistem perancangan hardware dibahas pada laporan tugas akhir bagian

  I. Sedangkan pada laporan ini akan membahas pembuatan sistem perancangan

  software (laporan tugas akhir bagian II).

  Prosedur perancangan dan pembuatan software pada sistem alat terdiri dari beberapa langkah yaitu sebagai berikut.

  1. Membuat blok diagram sistem pencampuran bahan pembuatan lotion berbasis PLC OMRON CP1L

  2. Membuat desain sketsa mekanik sistem pencampuran bahan pembuatan lotion berbasis PLC OMRON CP1L

  3. Melakukan inisialisasi port input/output PLC OMRON CP1L

  4. Pembuatan diagram alir / flowchart software

  5. Pembuatan pemograman software pada PLC menggunakan aplikasi

  software

  PLC OMRON CX-Programmer 9.0

  6. Melakukan Uji coba software yang telah selesai dibuat terhadap

  hardware

  dan kerja alat keseluruhan 7. Melakukan pengamatan dan analisa kinerja software pada kerja alat.

  3.3.1 Diagram Instrumen Sistem Input

  proses

  Output

Gambar 3.1 Diagram Instrumen Perancangan

  3.3.2 Sketsa Mekanik Plant

Gambar 3.2 Sketsa Mekanik Plant

  Sensor

  Photodiode

  Sensor termostat

  Switch, Push Bottom

  PLC

  Mixer

  , Pompa, Injeksi

  Valve Solenoid Heater Fungsi tiap bagian:

• Silo 1 : Untuk wadah penampung bahan sari buah timun
• Silo 2 : Untuk wadah penampung bahan sari buah papaya
• Silo 3 : Untuk wadah penampung bahan sari buah bengkoang
• Silo 4 : Untuk wadah penampung bahan minyak zaitun
• Silo 5 : Untuk wadah penampung bahan krim cleansing milk
• Wadah Takaran : Untuk wadah penakaran dengan tinggi cairan
• S1 : Sensor termostat mendeteksi suhu panas air dan mengaktifkan heater
• S2 : Sensor photodiode sebagai sensor ketinggian cairan

  (sensor Hi-Level) dan mengaktifkan valve takaran

• Heater : Untuk pemanas air
• Pompa : Untuk pengisihan minyak zaitun
• Injeksi Krim : Untuk pengisihan krim cleansing milk
• Motor Mixer : Untuk mengaduk bahan
• Panci lotion : Untuk tempat penampungan pencampuran lotion
• Panci Rice Cokker : Tempat air sebagai perantara suhu panas
• Panel Tombol : Tempat peletakan tombol switch dan push button