TUGAS AKHIR SISTEM PENGENDALI DAN MONITORING OTOMASI TAKARAN DOSIS OBAT SERBUK ( PUYER ) BERBASIS PLC

  

TUGAS AKHIR

SISTEM PENGENDALI DAN MONITORING

OTOMASI TAKARAN DOSIS OBAT SERBUK

( PUYER ) BERBASIS PLC

  Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

  Program Studi Teknik Elektro

  

Oleh :

DANIEL WIKI PRATOMO

NIM : 085114016

  

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2011

  

FINAL PROJECT

CONTROLLING AND MONITORING SYSTEM

THE AUTOMATION OF DOSE DRUG POWDERS

(PUYER) USING PLC

  Presented as Partial Fulfillment of the Requirements To Obtain the Sarjana Teknik Degree

  In Electrical Engineering Study Program

  

By :

DANIEL WIKI PRATOMO

NIM : 085114016

  

ELECTRICAL ENGINEERING STUDY PROGRAM

SCIENCE AND TECHNOLOGY FACULTY

SANATA DHARMA UNIVERSITY

YOGYAKARTA

2011

HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDUP

  ! "

" #

" $ " $ " ! " % ! " ! ! !

  " & ' $ "( ( " " "( "" ! ) !

  

INTISARI

  Pada masa sekarang ini, hampir semua proses penakaran dosis obat serbuk di rumah sakit ataupun apotik menggunakan sendok takar. Hal ini dapat menyebabkan pembagian dosis menjadi tidak sama rata dalam setiap takarannya. Oleh karena itu, dibutuhkan suatu Alat Penakar Obat Serbuk Otomatis dengan suatu sistem yang dapat mengawasi dan mengendalikan proses penakaran dosis obat serbuk secara keseluruhan dengan harga terjangkau. Tugas akhir ini meneliti program pada sistem Alat Penakar Obat Serbuk otomatis tersebut.

  Sistem pengendali dan monitoring pada Alat Penakar Obat Serbuk menggunakan sebuah komputer, dan didalamnya terdapat program Visual Basic 6.0 yang bekerjasama dengan program ladder pada PLC OMRON CPM2A. Program Visual Basic berfungsi untuk mengaktifkan program ladder di dalam PLC, menampilkan perubahan berat yang terjadi pada tampungan obat serbuk, serta menyimpan dan mengolah data hasil proses produksi Alat Penakar Obat Serbuk. Program ladder PLC berfungsi untuk mengendalikan keseluruhan hardware dan mengirimkan data hasil pembacaan perubahan berat dari MAD01 kepada komputer. CPM1A-MAD01 merupakan perangkat Analog to Digital

  

Converter dari OMRON yang digunakan untuk mengubah data keluaran load-cell pada

tampungan obat serbuk.

  Penelitian ini sudah berhasil menghasilkan suatu software pengendali dan

  

monitoring pada hardware Alat Penakar Obat Serbuk, tetapi pembagian dosis secara akurat

  belum tercapai. Nilai rata-rata akurasi pembagian yang didapatkan sistem adalah sebesar 16,455 %. Hal ini dipengaruhi oleh nilai kesalahan (galat) yang diakibatkan karena keterbatasan MAD01, dan munculnya tegangan ekstrem yang tidak terbaca oleh multimeter digital pada input MAD01. Kecepatan rata-rata sistem dalam memproduksi 1 gelas takar berisi obat serbuk adalah 41,05 detik. Hal ini dipengaruhi oleh waktu pengiriman dari kecepatan meja putar dan lama proses pada setiap station. Didalam proses secara keseluruhan tidak ada kesalahan dalam pengiriman, penerimaan, dan pengubahan data antara PLC dengan komputer.

  Kata Kunci : obat serbuk (puyer), Visual Basic 6.0, PLC, load-cell

  

ABSTRACT

At the present time, almost all of the dose drug powder dosing process in the

hospital or pharmacies are using TSP medicine spoon. These things can cause the

distribution for every dose is not equal in any proportion. Therefore, an Automatic of

Dosing Dose Drugs Powder Devices with a system which can controlling and monitoring

all of the dosing process for the drugs powder and have a reasonable price is needed. This

Final Project is doing research about the program in the Automatic of Dosing Dose Drugs

Powder Devices system.

  Controlling and monitoring system in the Automatic of Dosing Dose Drugs Powder

Devices is using a computer, and there is a Visual Basic 6.0 program which cooperate

with ladder program from PLC OMRON CPM2A in it. Visual Basic program is used for

activating ladder program in the PLC, displaying the weight changes that occur in drug

powder storage tank, also storing and processing data from the production process of the

Dosing Drugs Powder Devices. The ladder program in the PLC is used for controlling all

of the hardware equipment and sends the weight changes readings data from MAD01 to

the computer. CPM1A-MAD01 is an Analog to Digital Converter devices which is used for

changing the data from the load-cell output on the drug powder storage tank.

  This research has been succeeded in producing a controlling and monitoring

software program for the Dosing Drugs Powder Devices hardware, but the accuracy in

dose distribution has not been achieved. The average accuracy distribution value of the

system is 7,99 %. These thing was influenced by the error value that caused by the

limitation of MAD01, and the emerged of extreme voltage that cannot read by the digital

multimeter on the MAD01 input terminal. The time that the system needs to produce 1 TSP

medicine cup that contains the drug powder is 41,05 seconds. This was influenced by the

sending time from the speed of the turn-table and processing time on every station. In the

overall process there was no error in sending, receiving, and converting data between

PLC with the computer.

  Keywords: drugs powder (puyer), Visual Basic 6.0, PLC, load-cell

KATA PENGANTAR

  Puji syukur kepada Bapa di surga atas segala berkat dan kasih karunia-Nya yang tiada akhir, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul SISTEM PENGENDALI DAN MONITORING OTOMASI TAKARAN DOSIS OBAT SERBUK (PUYER) BERBASIS PLC dengan baik. Tugas Akhir ini disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik.

  Penulisan tugas akhir ini dapat terselesaikan berkat bantuan dari berbagai pihak yang telah memberikan dukungan dengan cara tersendiri. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :

  1. Ibu B. Wuri Harini, S.T, M.T. sebagai dosen pembimbing yang telah bersedia memberikan ide, saran, semangat, kesabaran, bimbingan dan waktu bagi penulis dalam menyelesaikan tugas akhir.

  2. Bpk Martanto, S.T, M.T yang telah menyempatkan waktu untuk singgah ke ruang TA, membagikan pengalamannya, dan memberikan tips-tips yang berguna bagi penelitian tugas akhir ini.

  3. Ibu Wiwien Widyastuti, S.T, M.T dan Dr. Linggo Sumarno, M.T selaku dosen penguji yang bersedia memberikan pendapat mengenai tugas akhir ini, sehingga menambah pengetahuan dan memicu penulis agar lebih baik lagi.

  4. Bapak dan Ibu dosen pengajar Prodi Teknik Elektro Universitas Sanata Dharma untuk bimbingan dan pengajarannya selama penulis menuntut ilmu, juga segenap Staf dan Karyawan Fakultas Sains dan Teknologi yang membantu dalam bidang administrasi dan akademis.

  5. Alm. Theodorus Guntomo dan M.K Widayati selaku orangtua penulis yang telah membesarkan, mendidik, mendoakan, memberikan cinta kasih, serta memberikan kesempatan untuk mengenal nilai-nilai kehidupan ini. Mereka merupakan anugerah terhebat yang diberikan oleh Tuhan.

  6. Kakakku terhebat dan adikku tersayang : Mas Wibi dan Wini. Terimakasih atas semua doa, dukungan, dan tawa-canda yang kita lalui bersama.

  7. Om Pur dan bulik Wiji, selaku Wali orangtua yang telah memberikan tempat tinggal, doa, dukungan, dan kasih sayang kepada penulis selama menuntut ilum di Yogyakarta.

  8. Eko Arianto selaku teman satu tim TA dan Nando teman sependeritaan dalam proses tugas akhir. Terimakasih atas semua kerjasama, bantuan, hiburan, dan perdebatan selama proses pembuatan tugas akhir di lab TA.

  9. Seluruh Laboran TE : Pak Hardi, Mas Broto, Mas Soer, dan Mas Mardie.

  Terimakasih atas semua bantuan dan dukungannya selama di Laboratorium.

  10. Seluruh angkatan di program studi Elektro, terutama angkatan 2006 dan 2008.

  Terimakasih atas dukungan dan kebersamaannya selama ini.

  11. Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu di sini, atas perhatian, kebaikan dan bantuannya kepada penulis.

  Penulis dengan penuh kesadaran memahami bahwa dalam penelitian dan penulisan tugas akhir ini terdapat banyak kekurangan. Oleh karena itu, sumbang saran yang bersifat membangun dari pembaca sangat diharapkan demi kebaikan dan kemajuan penelitian tugas akhir ini. Akhirnya penulis berharap semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi pembaca khususnya dan dunia elektronika umumnya.

  Yogyakarta, 26 Januari 2011 (Daniel Wiki Pratomo )

  

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL (Bahasa Indonesia)

  ................................................................. i

  HALAMAN JUDUL (Bahasa Inggris) ..................................................................... ii HALAMAN PERSETUJUAN

  .................................................................................. iii

  

HALAMAN PENGESAHAN ................................................................................... iv

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA .................................................................... v HALAMAN PERSEMBAHAN

  ................................................................................ vi

  

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH .... ix

  INTISARI

  ................................................................................................................. vii

  

ABSTRACT ................................................................................................................ viii

KATA PENGANTAR

  .............................................................................................. x

  

DAFTAR ISI ............................................................................................................ xii

DAFTAR GAMBAR

  ................................................................................................ xv

  

DAFTAR TABEL ..................................................................................................... xvii

  BAB I PENDAHULUAN

  .......................................................................................... 1

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

  1.2 Tujuan dan Manfaat Penelitian ....................................................................... 2

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

  1.4 Metodologi Penelitian ..................................................................................... 3

  1.5 Sistematika Penulisan...................................................................................... 3

  BAB II DASAR TEORI ............................................................................................ 4

  2.1 Timbangan Digital .......................................................................................... 4

  2.2 Port Serial ....................................................................................................... 5

  2.3 PLC (Programmable Logic Controller)........................................................... 7

  2.3.1 PLC Omron CPM2A .............................................................................. 8

  2.3.2 Komunikasi Host Link (HLC) pada PLC................................................. 11

  2.3.3 Memori pada PLC CPM2A..................................................................... 14

  2.4 Pemrograman Visual Basic 6.0........................................................................ 15

  2.4.1 Mengenal Integrated Development Environment (IDE) VB 6.................. 15

  2.4.2 Pengaksesan Port Serial pada Visual Basic ............................................. 16

  2.4.3 Pembuatan Aplikasi Database dengan Microsoft Access ........................ 17

  2.5 Modul Analog Digital (CPM1A-MAD01) ....................................................... 18

  BAB III RANCANGAN PENELITIAN

  ................................................................... 21

  3.1 Alat Penakar Dosis Obat Serbuk...................................................................... 21

  3.2 Sistem Komunikasi Antar Muka (interface)..................................................... 23

  3.2.1 Pengolahan Data pada PLC..................................................................... 24

  3.2.2 Pengolahan Data pada PC ....................................................................... 25

  3.3 Pemrograman Visual Basic 6.0........................................................................ 26

  3.3.1 Form LOGIN .......................................................................................... 27

  3.3.2 Form PROSES Monitoring ..................................................................... 28

  3.3.3 Form CETAK dan LOGOUT ................................................................. 30

  3.3.4 Pemrograman Database.......................................................................... 31

  3.4 Pemrograman PLC Omron CPM2A ................................................................ 31

  3.4.1 Proses Penurunan Gelas Takar (Station 1)............................................... 32

  3.4.2 Proses Pengisian Gelas Takar (Station 2) ................................................ 33

  3.4.3 Proses Pengambilan Gelas Takar (Station 3) ........................................... 35

  3.4.4 Proses Penyimpanan Gelas Takar (Station 4) .......................................... 35

  

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .................................................................... 38

  4.1 Pembahasan pada Pemrograman Visual Basic 6.0 ........................................... 38

  4.1.1 Pengamatan pada SPLASH Form ........................................................... 38

  4.1.2 Pengamatan pada Form LOGIN .............................................................. 39

  4.1.3 Pengamatan pada Form PROSES ........................................................... 42

  4.1.4 Pengamatan pada Form CETAK ............................................................ 47

  4.1.5 Pengamatan pada Form Tampilan Laporan (CRViewer).......................... 48

  4.2 Analisa pada Pemrograman PLC Omron CPM2A............................................ 49

  4.3 Analisa Pengubahan Data pada CPM1A-MAD01 ............................................ 56

  4.4 Pengujian Proses Komunikasi PC dan PLC ..................................................... 57

  4.5 Analisa dan Pengamatan Data Pengujian ......................................................... 59

  4.5.1 Pengujian Sampel Berat Obat ................................................................ 59

  4.5.2 Pengujian Tampilan Tegangan Output Load-cell .................................... 60

  4.5.3 Pengujian Software terhadap Hardware .................................................. 62

  4.5.4 Pengujian Kinerja Hardware .................................................................. 67

  

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ..................................................................... 69

  5.1 Kesimpulan ..................................................................................................... 69

  5.2 Saran ............................................................................................................... 69

  DAFTAR PUSTAKA

  ............................................................................................... 70

  LAMPIRAN

  ............................................................................................................. 71 PENGAMBILAN DATA OUTPUT LOAD-CELL SAAT POWER SUPPLY POSISI TIDAK AKTIF .................................................................................................... L1 PENGAMBILAN DATA OUTPUT LOAD-CELL SAAT POWER SUPPLY POSISI AKTIF ................................................................................................................. L2 LISTING PROGRAM PLC.................................................................................. L3 LISTING PROGRAM VB ................................................................................... L4 LAMPIRAN FORM 1 .......................................................................................... L4.1 LAMPIRAN FORM 2 .......................................................................................... L4.8 LAMPIRAN FORM 3 .......................................................................................... L4.62

  

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Rangkaian Sederhana dari load-cell [2]................................................. 5Gambar 2.2 Konektor Serial DB-9 pada bagian belakang CPU [5] ........................... 6Gambar 2.3 PLC Omron CPM2A [8] ....................................................................... 8Gambar 2.4 Ilustrasi mengenai 1-1 communication [8 & 9]...................................... 11Gambar 2.5 Pemodelan ”paket data” atau frame pada proses komunikasi 1-1........... 12Gambar 2.6 Pemodelan ”paket data” atau frame yang dikirimkan oleh PC ............... 12Gambar 2.7 Pemodelan ”paket data” atau frame yang diterima oleh PLC ................. 12Gambar 2.8 Tampilan IDE Visual Basic 6.0............................................................. 15Gambar 2.9 Membuka Jendela VisData.................................................................... 17Gambar 2.10 Lokasi Penyimpanan Database.............................................................. 18Gambar 2.11 Ilustrasi masukan / keluaran pada MAD01 ............................................ 18Gambar 3.1 Rancangan Alat Penakar Obat Serbuk Otomatis.................................... 22Gambar 3.2 Blok Diagram Alat Penakar Obat Serbuk Otomatis ............................... 23Gambar 3.3 Jalur Komunikasi Alat Takar Dosis Obat Serbuk .................................. 24Gambar 3.4 Diagram Alir Program pada PC ............................................................ 27Gambar 3.5 Rancangan Tampilan Form LOGIN ...................................................... 27Gambar 3.6 Diagram Alir Subrutin Form LOGIN ................................................... 28Gambar 3.7 Diagram Alir Subrutin Form PROSES Monitoring ............................... 29Gambar 3.8 Rancangan Tampilan Form PROSES.................................................... 29Gambar 3.9 Rancangan Tampilan Form CETAK dan LOGOUT .............................. 30Gambar 3.10 Diagram alir subrutin Form CETAK dan LOGOUT .............................. 30Gambar 3.11 Diagram alir proses produksi secara umum ........................................... 32Gambar 3.12 Diagram alir subrutin proses Station 1................................................... 33Gambar 3.13 Diagram alir subrutin proses Station 2................................................... 34Gambar 3.14 Diagram alir subrutin proses Station 3................................................... 35Gambar 3.15 Diagram alir subrutin proses Station 4................................................... 36Gambar 4.1 Tampilan awal mulainya program berjalan (SPLASH Form) ................. 39Gambar 4.2 Tampilan pertama form LOGIN bagi semua pengguna .......................... 40Gambar 4.3 Tampilan kedua dari form LOGIN bagi administrator............................ 41Gambar 4.4 Tampilan awal dari Form PROSES....................................................... 42Gambar 4.5 Tampilan Pembacaan Berat Total dan Lampu Indikator ........................ 43Gambar 4.6 Tampilan contoh pengisian data sebelum proses produksi ..................... 44Gambar 4.7 Tampilan dimulainya proses produksi pada sistem ................................ 45Gambar 4.8 Contoh perubahan tampilan pada frame monitoring obat....................... 46Gambar 4.9 Contoh perubahan tampilan pada frame indikator.................................. 46Gambar 4.10 Tampilan berakhirnya proses produksi pada sistem ............................... 47Gambar 4.11 Tampilan akhir dari form CETAK dan LOGOUT.................................. 48Gambar 4.12 Tampilan print preview laporan hasil proses produksi ........................... 49Gambar 4.13 Tampilan program ladder sebelum dilakukan pengujian ....................... 50Gambar 4.14 Tampilan program ladder saat dilakukan pengujian .............................. 50Gambar 4.15 Pengujian channel ON_OFF untuk komunikasi sesaat .......................... 51Gambar 4.16 Pengujian channel ON_OFF untuk komunikasi monitoring .................. 52Gambar 4.17 Pengujian perpidahan gelas takar menuju tempat pengisian................... 53Gambar 4.18 Pengujian proses pengisian gelas takar.................................................. 53Gambar 4.19 Pengujian proses penutupan output solenoid 2 ...................................... 54Gambar 4.20 Pengujian proses penghentian gelas takar.............................................. 54Gambar 4.21 Pengujian proses penyimpanan gelas takar............................................ 55Gambar 4.22 Pengujian input channel untuk me-reset program ladder....................... 55Gambar 4.23 Tampilan pengamatan port serial monitor ............................................. 57Gambar 4.24 Pengiriman data pada saat komunikasi sesaat ........................................ 58Gambar 4.25 Pengiriman data pada saat komunikasi monitoring ................................ 59Gambar 4.26 Pembacaan tegangan (a), berat hasil penakaran (b), dan berat pada setiap gelas takar (c) ...................................................................................... 66

  DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Konfigurasi pin dan nama sinyal konektor serial DB-9 [4]......................... 6Tabel 2.2 Tabel indikator status pada PLC CPM2A .................................................. 9Tabel 2.3 Contoh header code PLC CPM2A............................................................. 13Tabel 2.4 Contoh end code PLC CPM2A .................................................................. 13Tabel 2.5 Spesifikasi masukan MAD01..................................................................... 19Table 2.6 Spesifikasi keluaran MAD01 ..................................................................... 19Tabel 2.7 Alokasi IR pada MAD01 ........................................................................... 19Tabel 2.8 Alokasi channel pada MAD01................................................................... 20Tabel 2.9 Setting range MAD01 ............................................................................... 20Tabel 3.1 Penyimpanan Data pada Memori Baca / Tulis PLC.................................... 25Tabel 3.2 Penggunaan memori HR............................................................................ 25Tabel 3.3 Macam-macam penulisan command frame pada PC .................................. 26Tabel 3.4 Tabel rancangan Database......................................................................... 31Tabel 3.5 Tabel pengalamatan Input pada PLC ......................................................... 37Tabel 3.6 Tabel pengalamatan Output pada PLC ....................................................... 37Tabel 4.1 Daftar identitas pengguna pada saat program pertama kali dijalankan........ 40Tabel 4.2 Hasil konversi data analog ke dalam tampilan program.............................. 56Tabel 4.3 Batasan konversi tegangan 0 s/d 10 Volt pada MAD01.............................. 57Tabel 4.4 Sampel berat obat untuk pengujian load-cell.............................................. 59Tabel 4.5 Pengujian Tampilan Tegangan Load-cell pada program VB ...................... 60Tabel 4.6 Tabel tegangan rata-rata pada program VB ................................................ 61Tabel 4.7 Tabel Interpretasi r Product Moment [13] .................................................. 62Tabel 4.8 Nilai Kesalahan Tampilan Berat di VB terhadap Sampel Obat................... 63Tabel 4.9 Pembacaan Tegangan Pengujian Software terhadap Hardware .................. 64Tabel 4.10 Hasil Tampilan Berat Total pada Software terhadap Hardware.................. 64Tabel 4.11 Nilai Kesalahan dan Akurasi Pembagian Dosis Obat Serbuk ..................... 67Tabel 4.12 Data Kecepatan Proses Produksi pada Sistem ............................................ 68

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

  Sampai saat ini, penggunaan obat serbuk atau puyer masih diminati oleh masyarakat Indonesia karena beberapa faktor, antara lain : harganya relatif lebih murah daripada jenis obat lainnya, lebih mudah untuk dikonsumsi, serta mempermudah dokter dalam menyesuaikan dosis obat serbuk tersebut berdasarkan ukuran berat badan sang pasien. Obat serbuk ( puyer ) disarankan oleh dokter atau sang apoteker, terutama bagi para pasien yang mengalami kesulitan dalam mengkonsumsi obat tablet atau kapsul, seperti pasien anak-anak atau pasien lanjut usia.

  Dewasa ini, di saat permintaan obat puyer mulai meningkat, kualitas dari obat

  

puyer tersebut justru mengalami penurunan. Hal ini disebabkan banyaknya apotik maupun

  rumah sakit melakukan pembuatan obat puyer secara manual, yaitu dengan menggunakan sendok takar. Selain memakan banyak waktu dalam proses pembuatannya, cara manual juga dapat menghasilkan takaran obat yang kurang akurat dalam proses pembagiannya.

  Pada beberapa kasus yang terjadi di Indonesia, contohnya di sebuah rumah sakit terkemuka di Jakarta masih sering sekali dijumpai resep puyer untuk anak. Setiap hari rata- rata apotek di rumah sakit tersebut membuat 130 resep puyer untuk memenuhi permintaan resep dokter. Kelemahan yang ada pada peresepan puyer di rumah sakit ini, salah satunya adalah kesalahan menimbang obat atau membagi puyer dalam porsi–porsi yang tidak sama besar. Hal ini berarti bahwa kontrol kualitas pembuatan obat puyer sulit sekali untuk dapat dilaksanakan [1]. Hal ini bisa saja menjadi dampak yang sangat berbahaya, mengingat bahwa ini mengenai ukuran dosis obat. Sedikit saja kelebihan takaran atau dosis dapat berakibat fatal bagi para penggunanya.

  Berdasarkan uraian di atas, penulis ingin membuat suatu alat penakar atau pembagi dosis obat puyer yang bekerja secara otomatis. Pada sistem secara keseluruhan, alat ini bekerja dengan menggunakan komputer dan PLC (Programmable Logic Controller) sebagai pengontrol perangkat kerasnya (hardware). Alat ini dilengkapi dengan timbangan digital yang mempunyai tingkat ketelitian sampai dengan 0,1 mg agar dapat melakukan pembagian dosis secara akurat, juga disertai katup solenoid sebagai pengontrol keluarnya serbuk obat ke tempat takar berupa gelas plastik. Gelas plastik yang berperan sebagai tempat takar hasil pembagian dosis, mempermudah apoteker untuk langsung melakukan pengemasan obat puyer karena dapat langsung menuang isi dalam gelas tersebut ke dalam kertas pembungkus obat atau kertas perkamen.

  Pada kesempatan ini, penulis hanya menitikberatkan sistem PLC (Programmable

  Logic Controller

  ), sebagai pengontrol hardware alat penakar otomatis dosis obat serbuk ini. Alasan penulis menggunakan PLC sebagai pengontrol, karena PLC menggunakan bahasa pemrograman yang lebih mudah dipahami oleh para teknisi pada umumnya, dan lebih mudah diprogram ulang jika ingin melakukan pengembangan lebih lanjut pada alat penakar dosis obat serbuk otomatis ini. PLC juga mempunyai kecepatan, keakurasian data, dan lebih handal ketimbang sistem pengontrol lainnya seperti mikrokontroller.

  1.2. Tujuan dan Manfaat Penelitian

  Tujuan penelitian ini adalah menghasilkan suatu alat penakar dosis obat serbuk (puyer) yang bekerja secara otomatis, cepat, dan mempunyai keakuratan tinggi sehingga dapat meningkatkan kualitas dari proses produksi obat puyer. Manfaat dari penelitian ini adalah : 1. apoteker dapat terbantu dalam pembagian takaran dosis obat serbuk agar sama rata.

  2. mengurangi rasa khawatir pasien mengenai sama atau tidaknya setiap takaran obat yang akan dikonsumsi. 3. membantu apotik maupun rumah sakit dalam mendapatkan alat takar otomatis dengan biaya relatif lebih murah.

  1.3. Batasan Masalah

  Penelitian ini dibatasi pada penggunaan PLC dalam pengontrol katup solenoid, pengontrol meja berputar dimana gelas takar diletakkan, juga interface antara PLC dan komputer, dan pembuatan program PLC keseluruhan sistem. Batasan Masalah dalam penelitian ini : a. Penggunaan program Visual Basic 6.0 sebagai program komunikasi, monitoring, serta proses data.

  b. Menggunakan PLC CPM2A sebagai pengendali hardware keseluruhan sistem.

  c. Komputer pengendali menggunakan sistem operasi Windows XP Profesional.

  d. Manajemen database menggunakan Microsoft Access.

  e. Menggunakan CPM1A-MAD01 sebagai modul Analog to Digital Converter.

  f. Jumlah takaran maksimal pada setiap proses adalah 25 bagian (25 gelas takar).

  1.4. Metodologi Penelitian

  Penulisan skripsi ini menggunakan metode-metode sebagai berikut :

  a. Studi kepustakaan dalam mengumpulkan literatur-literatur, gambar-gambar, dan juga listing program.

  b. Mencari berbagai informasi melalui berbagai media lain, termasuk dalam jaringan internasional dunia maya (internet).

  c. Rancangan penelitian meliputi perancangan software termasuk penentuan data-data yang akan digunakan dalam pemrograman PLC, perancangan tampilan awal sistem

  monitoring , serta perancangan diagram alir sistem monitoring keseluruhan pengolahan data.

  d. Teknik pengujian program dilakukan dengan cara pengamatan keakuratan pengiriman data dalam proses komunikasi antara timbangan digital, PC, dan PLC.

  Sedangkan pengumpulan data dilakukan dengan melihat hasil laporan data

  monitoring yang dihasilkan oleh Crystal Report.

  e. Analisis data dan pengambilan kesimpulan melalui perbandingan antara sistem keseluruhan secara nyata, dengan latar belakang perancangan sistem yang diharapkan.

  1.5. Sistematika Penulisan

  BAB I : PENDAHULUAN Bab ini berisi latar belakang masalah, tujuan dan manfaat penelitian, batasan masalah, metodologi penelitian, serta sistematika penulisan. BAB II : DASAR TEORI Bab ini berisi studi pustaka mengenai teori-teori yang mendasari penelitian ini. BAB II I : RANCANGAN PENELITIAN Bab ini berisi blok diagram sistem, diagram alir perancangan, dan rancangan tampilan pada software. BAB IV : HASIL DAN PEMBAHASAN Bab ini berisi hasil perancangan, data pengujian, analisis data, dan pembahasan data. BAB V : KESIMPULAN DAN SARAN Bab ini berisi kesimpulan akhir dan saran-saran penulis mengenai sistem yang dibuat.

BAB II DASAR TEORI Dalam bab ini, penulis menguraikan tentang beberapa tinjauan pustaka sebagai

  penunjang dalam melakukan penelitian, antara lain mengenai :

• ”Timbangan Digital”, meliputi pengertian mengenai load-cell yang akan digunakan untuk input sistem ini.
• ”Port Serial”, meliputi spesifikasi standar kabel RS232, saluran sinyal data pada konektor DB-9, dan keterangan singkat mengenai setiap pinnya.
• ”PLC (Programmable Logic Controller)”, meliputi beberapa bagian penting dalam

  PLC Omron CPM2A, penjelasan jenis komunikasi serial yang digunakan (Host

  Link Communication

  ), dan sedikit pembahasan mengenai jenis memori yang dipunyai CPM2A.

• ”Pemrograman Visual Basic 6.0”, meliputi pengenalan secara singkat mengenai program visual basic, pengenalan Integrated Development Environment dari VB 6.0, cara pengaksesan port serial, dan pemrograman database dengan Microsoft Access.
• ”Modul Analog Digital (MAD01)”, meliputi pengenalan singkat modul, spesifikasi masukan dan keluaran modul, serta mengenai alokasi Internal Relay (IR).

2.1. Timbangan Digital

  Pada umumnya, suatu timbangan berat digital terdiri atas : load-cell, potensiometer digital, suatu osillator yang menghasilkan suatu frekuensi tinggi, rangkaian penguat operasional (operational amplifier), detektor fase, null indikator, penguat beda tegangan (differensial amplifier). Loadcell adalah sebuah sensor yang berfungsi untuk merubah gaya tekan atau gaya tarik menjadi besaran tegangan listrik. Sebenarnya loadcell ini dibentuk dari tranduser atau sensor tekan yang biasa disebut Strain gage. Dibentuk dengan konfigurasi Bridge (jembatan resistansi), untuk lebih jelasnya lihat gambar 2.1.

  Kedua ujung yang pertama diberi tegangan sedangkan kedua ujung lainnya sebagai keluaran yang nantinya akan digunakan sebagai referensi masukan. Loadcell ini dibentuk dari 4 buah strain gages dimana tiap strain gage akan mengalami perubahan resistansi bila diberi gaya tekan. Sesuai dengan teori Bridge maka akan terjadi perubahan atau beda tegangan pada tiap ujung Bridge tadi. Tapi karena perubahan tegangan output yang terjadi akibat tekanan sangat kecil, maka untuk digunakan dalam sebuah sistem kontrol harus dimasukkan ke dalam signal amplifier untuk dikuatkan.

  Gambar 2.1

  Rangkaian sederhana dari Loadcell [2]

2.2. Port Serial

  Pada umumnya, standar sinyal komunikasi serial yang banyak digunakan adalah standar RS232. Standar RS232 dikembangkan oleh Electronic Industry Association and

  

the Telecommunications Industry Association (EIA/TIA) dan pertama kali dipublikasikan

  pada tahun 1962 [4]. Port Serial lebih sulit berkomunikasi secara langsung dengan PC daripada port paralel, karena kebanyakan setiap alat yang dihubungkan menggunakan port serial membutuhkan suatu IC UART (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter) sebagai perantara. IC UART dibuat khusus untuk mengubah data serial menjadi data paralel ataupun sebaliknya, sehingga langsung dapat dibaca oleh PC.

  Beberapa spesifikasi standar yang ditetapkan oleh EIA untuk kabel RS232 antara lain sebagai berikut [4 & 6] :

  1. Logika ‘1’ disebut ‘mark’ dengan level tegangan terletak antara -3 Volt hingga -25 Volt.

  2. Logika ’0’ disebut ’space’ dengan level tegangan terletak antara +3 Volt hingga +25 Volt.

  3. Daerah tegangan antara -3 Volt hingga +3 Volt adalah invalid level, yaitu daerah tegangan yang tidak memiliki level logika pasti sehingga harus dihindari. Demikian juga, level tegangan lebih dari -25 Volt atau lebih positif dari +25 Volt juga harus dihindari karena tegangan tersebut harus dihindari karena tegangan tersebut dapat merusak line driver saluran RS232.

  4. Besar arus hubung singkat pada rangkaian tidak boleh melebihi 500 mA.

  Terdapat 2 buah jenis port serial, yaitu konektor DB 9 dan DB 25, biasanya keduanya berupa jenis ’male’ dan terdapat pada bagian belakang dari PC. Pada komputer

  IBM PC kompatibel biasanya terdapat 2 buah konektor port serial jenis DB-9 seringkali dinamai COM1 dan COM2.

Gambar 2.2 Konektor serial DB-9 pada bagian belakang CPU [5]Tabel 2.1 Konfigurasi pin dan nama sinyal konektor serial DB-9 [4]

  Nomor Nama Sinyal Arah Keterangan

  Pin

  Data Carrier Detect

  /

  1 DCD Masuk

  Received Line Signal Detect

  2 RxD Masuk Receive Data

  Transmit Data

  3 TxD Keluar

  Data Terminal Ready

  4 DTR Keluar

  Ground

  5 GND __

  Data Set Ready

  6 DSR Masuk

  Request to Send

  7 RST Out

  8 CTS Masuk Clear to Send

  9 RI Masuk Ring Indicator Penjelasan mengenai fungsi saluran RS232 pada konektor DB-9 adalah sebagai berikut [4] :

  1. Received Line Signal Detect, pada saluran ini DCE (Data Communication

  Equipment ) memberitahukan ke DTE (Data Terminal Equipment) bahwa pada terminal masukan terdapat data masuk.

  2. Receive Data, digunakan DTE menerima data dari DCE.

  3. Transmit Data, digunakan DTE mengirimkan data ke DCE.

  5. Signal Ground, saluran ground.

  6. Ring Indicator, pada saluran ini DCE memberitahu DTE bahwa sebuah stasiun menghendaki hubungan dengannya.

  7. Clear to Send, dengan saluran ini DCE memberitahukan bahwa DTE boleh mulai mengirimkan data.

  8. Request to Send, dengan saluran ini DCE diminta mengirim data oleh DTE.

  9. DCE Ready, sinyal aktif pada saluran ini menunjukkan bahwa DCE sudah siap.

2.3. PLC (Programmable Logic Controller)

  Richard E. Morley merupakan pendiri Modicon Corporation, sekaligus sebagai seseorang yang pertama kali memperkenalkan Programmable Logic Controller (PLC) pada tahun 1969. Menurut National Electrical Manufacturing Assosiation (NEMA), PLC didefinisikan sebagai suatu perangkat elektronik digital dengan memori yang dapat diprogram untuk menyimpan instruksi-instruksi yang menjalankan fungsi-fungsi spesifik seperti: logika, sekuen, timing, counting, dan aritmatika, untuk mengontrol suatu mesin industri atau proses industri sesuai dengan yang diinginkan [6]. PLC mampu mengerjakan suatu proses terus menerus, sesuai variabel masukan dan memberikan keputusan sesuai keinginan pemrograman, sehingga nilai keluaran tetap terkontrol.

  PLC juga mampu menggantikan rangkaian sederetan relay, seringkali dijumpai pada sistem kontrol proses konvensional. Rangkaian kontrol tersebut cukup dibuat menggunakan software [7]. Pemasangan kabel hanya diperlukan untuk menghubungkan peralatan input dan output. Selain itu, PLC seringkali dianggap sebagai “komputer khusus”, yang sangat berguna untuk aplikasi dalam industri, untuk memonitor proses, untuk menggantikan hard wiring control, serta memiliki bahasa pemrograman sendiri yang lebih mudah dimengerti oleh teknisi. Pada umumnya sebuah PLC memiliki 4 komponen dasar, antara lain :

  1. Unit CPU (Central Processing Unit) adalah unit yang berisi mikroprosesor yang menginterpretasikan sinyal-sinyal input dan melaksanakan pengontrolan, mengambil keputusan dan mengirim sinyal ke antarmuka output.

  2. Unit catu daya diperlukan untuk mengkonversikan sumber tegangan AC menjadi tegangan DC (5 dan 24 volt) yang dibutuhkan CPU dan rangkaian- rangkaian di dalam modul antarmuka input dan output.

  3. Unit memori adalah tempat menyimpan program dan data-data dari modul antarmuka input dan output.

  4. Unit input dan output adalah antarmuka di mana prosesor menerima informasi input dan mengirimkan informasi kontrol ke perangkat-perangkat eksternal.

2.3.1 PLC Omron CPM2A

  PLC Omron CPM2A terbagi dalam beberapa tipe sesuai dengan jumlah terminal masukan dan keluaranya. Tipe PLC OMRON CPM2A antara lain : CPM2A with 20 I/O, CPM2A with 30 I/O, CPM2A with 40 I/O dan CPM2A with 60 I/O. Gambar 2.3 menunjukkan PLC OMRON CPM2A dengan jumlah terminal masukan dan keluarannya 30 buah.

  Gambar 2.3

  PLC Omron CPM2A [8] Bagian-bagian dari PLC Omron CPM2A, antara lain [8 & 9] : 1. Power Supply Input terminal.

Gambar 2.1 diatas menunjukkan jenis PLC Omron CPM2A dengan power supply

  AC berkisar antara 100-240 VAC, frekuensi 50/60 Hz. Kabel power dari terminal R, S, atau T, pada panel kontrol dipilih salah satu, lalu dipasang pada terminal input

  power supply PLC. Terminal power supply ini harus diberikan tegangan AC agar PLC dapat bekerja.

  2. Functional ground terminal (AC Power Supply Only).

  Sebagai terminal tempat dipasangnya kabel menuju pentanahan (grounding) pada panel kontrol sehingga tegangan dari sumber dapat bekerja.

  3. Protective ground terminal.

  4. External power supply terminal (AC power supplies only).

  5. Input terminal.

  Berfungsi sebagai terminal tempat dipasangnya semua input suatu sistem kontrol yang akan dikontrol menggunakan PLC. Terminal input ini disertai label alamat mulai dari 0CH00 – 0CH09 dan 1CH00 – 1CH05.

  6. Output terminal.

  Berfungsi sebagai terminal tempat dipasangnya kabel untuk keluaran sistem kontrol yang akan dikendalikan oleh PLC. Terminal output ini disertai label alamat mulai dari 10CH00 – 10CH07 dan 11CH00 – 11CH03 7. PLC status indicator. Berupa LED berwarna hijau, merah, dan jingga berfungsi untuk menunjukkan proses yang sedang terjadi di dalam perangkat PLC.

  Tabel 2.2

  Tabel indikator status pada PLC CPM2A Indikator Status Keterangan

  PWR (hijau) Menyala PLC sudah mendapat tegangan dari sumber.

  Mati PLC belum mendapat tegangan dari sumber RUN (hijau) Menyala PLC beroperasi pada mode RUN atau mode MONITOR.

  Mati PLC pada mode PROGRAM atau sedang terjadi kesalahan fatal pada PLC. ERR/ALM Menyala Terjadi kesalahan fatal. (PLC berhenti (merah) beroperasi.

  Berkedip Terjadi kesalahan ringan. (PLC masih tetap beroperasi menjalankan proses) COMM. Menyala Data sedang dipindahkan ke dalam (oranye/jingga memori PLC melalui PORT PERIPHERAL atau melalui RS-232C.

  Mati Tidak ada data yang sedang dipindahkan ke dalam memori PLC melalui PORT PERIPHERAL atau melalui RS-232C

  8. Input indicator.

  Indikator input berupa LED berwarna hijau, akan menyala jika input terminal mendapat sinyal masukan berupa tegangan. Ketika terjadi suatu kesalahan fatal, maka indikator input ini akan berubah sepert berikut :