PERANCANGAN DAN PEMBUATAN APLIKASI PLC PNEUMATIK âBATERRY FILLING EQUIPMENTâ(PENGERJAAN SISTEM PNEUMATIK).
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PERANCANGAN DAN PEMBUATAN APLIKASI PLC
PNEUMATIK “BATERRY FILLING EQUIPMENT”
(PENGERJAAN SISTEM PNEUMATIK)
DISUSUN OLEH :
IVAN ANANDYKAWARMA
NIM. I 8610016
PROGRAM DIPLOMA III TEKNIK MESIN OTOMOTIF
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2014
commit
to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PERANCANGAN DAN PEMBUATAN APLIKASI PLC
PNEUMATIK “BATERRY FILLING EQUIPMENT”
(PENGERJAAN SISTEM PNEUMATIK)
PROYEK AKHIR
Diajukan untuk memenuhi sebagai syarat
Guna memperoleh gelar Ahli Madya (A.Md)
Program Studi Diploma III Teknik Mesin Otomotif
DISUSUN OLEH :
IVAN ANANDYKAWARMA
NIM. I 8610016
PROGRAM DIPLOMA III TEKNIK MESIN OTOMOTIF
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2014
commit
to user
ii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
HALAMAN PENGESAHAN
Proyek Akhir Program Studi Diploma III Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta
dengan judul :
PERANCANGAN DAN PEMBUATAN APLIKASI PLC
PNEUMATIK “BATERRY FILLING EQUIPMENT”
(PENGERJAAN SISTEM PNEUMATIK)
disusun oleh :
IVAN ANANDYKAWARMA
I 8610016
telah dapat disahkan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Ahli
Madya.
Surakarta, ...................
Pembimbing I
Pembimbing II
Purwadi Joko Widodo S.T., M.Kom
NIP. 197301261997021001
Heru Sukanto, S.T., M.T.
NIP. 197207311997021001
Mengetahui,
Ketua Program Diploma III Teknik Mesin
Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta
Heru Sukanto, S.T., M.T.
NIP. 197207311997021001
commit to user
iii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah
memberikan anugrah dan hidayah-Nya kepada penulis, sehingga penulis mampu
menyelesaikan laporan Proyek Akhir ini dengan judul PEMBUATAN DAN
PERANCANGAN APLIKASI PLC PNEUMATIK “BATERRY FILLING
EQUIPMENT”. Laporan Proyek Akhir ini disusun untuk memenuhi syarat
mendapatkan gelar Ahli Madya (A.Md) dan menyelesaikan Program Studi DIII
Teknik Mesin Otomotif Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Dalam penyusunan laporan ini tidak lepas dari bantuan semua pihak baik
secara langsung maupun tidak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis ingin
menyampaikan ucapan terima kasih kepada :
1. Seluruh keluarga terutama Ayah dan Ibu yang telah memberi dukungan
secara moral dan spiritual dalam kelancaran pelaksanaan Tugas Akhir ini.
2. Bapak Heru Sukanto, S.T., M.T. selaku Ketua Program Studi Diploma III
Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta dan
pembimbing II Proyek Akhir.
3. Bapak Purwadi Joko W., S.T., M.Kom. selaku pembimbing I Proyek
Akhir.
4. Laboratorium Motor Bakar dan Otomotif Universitas Sebelas Maret
Surakarta, tempat pengerjaan alat dan Laboran Bapak Solikhin serta
Bapak Rohmad.
5. Teman – teman jurusan Diploma III Teknik Mesin Otomotif dan Produksi
yang membantu dan memberi semangat.
6. Anastasia Ika P. yang selalu memberikan dukungan dan do’a
Penulis menyadari masih terdapat beberapa kekurangan dalam penyusunan
laporan ini, maka dari itu penulis mengharapkan masukan dari semua pihak agar
lebih baik dalam penyusunan laporan berikutnya.
Surakarta,
Januari 2014
Penulis
commit to user
iv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
IVAN
ANANDYKAWARMA
2013,
PERANCANGAN
DAN
PEMBUATAN APLIKASI PLC PNEUMATIK “BATERRY FILLING
EQUIPMENT” (PERANCANGAN SISTEM PNEUMATIK). Proyek Akhir,
Program Diploma Tiga Teknik Mesin Otomotif, Fakultas Teknik Universitas
Sebelas Maret.
ABSTRAK
Saat ini sistem PLC pneumatik banyak digunakan dalam berbagai macam
industri dan penerapan sistem pneumatik juga banyak digunakan pada proses
produksi. Akan tetapi di Universitas Sebelas Maret khususnya Teknik Mesin
masih kurang peralatan praktikum PLC pneumatik.
Perancangan dan pembuatan aplikasi PLC pneumatik “Battery Filling
Equipment” digunakan untuk alat simulasi pengepakan baterai, alat ini terdiri dari
kontrol PLC Omron CPIE 10 I/0, valve 5/2 double coil dan 2 Silinder double
acting.
Dari hasil pembuatan alat praktikum “Battery Filling Equipment” ini dalam
satu siklus pengisian batu baterai pada alat ini memerlukan waktu 8 detik. Silinder
1A membutuhkan waktu 2 detik, silinder 2A membutuhkan 1,5 detik untuk
bergerak maju mundur. Kecepatan gerak silinder 1A dan 2A adalah 35 mm/detik
dan 26,67 mm/detik. Gaya dorong piston pada langkh maju 188,4 N dan gaya
gesek sebenarnya pada langkah mundur 48,96 N.
Kata kunci : PLC Pneumatik, Perancangan, Proses pembuatan.
Today PLC pneumatic systems are widely used in various industries and
application of pneumatic systems are also widely used in the production process.
But at the Sebelas Maret University is still lacking, especially Mechanical
Engineering laboratory equipment pneumatic PLC .
Design of making PLC pneumatic aplication “Battery Filling Equipment”
generaly use for simulation battery filling, this tool consist of control PLC Omron
CPIE 10 I/0, valve 5/2 double coil, and 2 cylinder double acting.
From the result of lab tool-making "Battery Filling Equipment" in one cycle of
charging the batteries in this tool takes 8 seconds. 1A cylinder takes 2 seconds,
cylinder 2A requires 1.5 seconds to move back and forth. Velocity of the cylinder
1A and 2A is 35 mm / sec and 26.67 mm / sec. The force of the piston at out stroke
is 188,4 N and actualy of frictional force at in stroke 48,96 N.
Keyword : Pneumatic PLC, Design, Manufacturing Process.
commit to user
v
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL........................................................................................
i
HALAMAN PENGESAHAN.......................................................................... iii
KATA PENGANTAR .................................................................................... iv
ABSTRAK ......................................................................................................
v
DAFTAR ISI .................................................................................................... vi
DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... viii
DAFTAR TABEL ............................................................................................
x
DAFTAR RUMUS .......................................................................................... xi
BAB I PENDAHULUAN ................................................................................
1
1.1 Latar Belakang Masalah.......................................................................
1
1.2 Rumusan Masalah ................................................................................
2
1.3 Batasan Masalah ..................................................................................
3
1.4 Tujuan Proyek Akhir ............................................................................
3
1.5 Manfaat Proyek Akhir..........................................................................
3
BAB II LANDASAN TEORI ..........................................................................
4
2.1 PLC ......................................................................................................
4
2.2 Dasar Pneumatik ..................................................................................
5
2.3 Perhitungan Pneumatik ........................................................................ 10
2.4 Komponen Dasar Pneumatik ............................................................... 12
BAB III PERENCANAAN DAN GAMBAR ................................................. 17
3.1 Pengertian............................................................................................. 17
3.2 Perencanaan Sistem Pneumatik ........................................................... 18
3.3 Komponen Pneumatik .......................................................................... 21
3.4 Perhitungan ......................................................................................... 21
3.4.1Gaya Piston .................................................................................. 21
3.4.2 Perhitungan Debit Aliran Udara ................................................. 26
3.4.3 Perhitungan kecepatan silinder ................................................... 27
BAB IV PENGERJAAN SISTEM PNEUMATIK .......................................... 28
4.1 Pembuatan Bagian Atas Kepala Silinder ............................................. 28
commit to user
vi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
4.2 Pemasangan komponen pneumatik pada rangka ................................. 31
4.3 Pemasangan balok pada kepala silinder ............................................... 34
4.4 perangkaian sistem pneumatik ............................................................. 35
4.5 Persiapan Uji Coba Alat ....................................................................... 35
4.6 Langkah-Langkah Uji Coba ................................................................. 36
BAB V PENUTUP........................................................................................... 37
5.1 Kesimpulan .......................................................................................... 37
5.2 Saran..................................................................................................... 37
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 38
LAMPIRAN .................................................................................................... 39
commit to user
vii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Skema cara kerja PLC ..................................................................
5
Gambar 2.2 Analisa gaya torak ........................................................................ 11
Gambar 2.3 Silinder Pneumatik Double Acting ............................................... 15
Gambar 2.4 Katup 5/2 ...................................................................................... 16
Gambar 2.5 Selang Udara PUN 6 .................................................................... 17
Gambar 2.6 Fitting ........................................................................................... 17
Gambar 3.1 Sketsa tugas “Baterey Filling Equipment” .................................. 18
Gambar 3.2 Disain rangka ............................................................................... 19
Gambar 3.3 Diagram langkah silinder ............................................................. 20
Gambar 3.4 Silinder 1A ukuran 20x75mm ...................................................... 22
Gambar 3.5 Dimensi silinder 1A ..................................................................... 22
Gambar 3.6 Silinder 2A ukuran 20x50mm ...................................................... 24
Gambar 3.7 Dimensi silinder 2A ..................................................................... 24
Gambar 4.1 Pendorong wadah baterai ............................................................. 28
Gambar 4.2 Pendorong baterai......................................................................... 29
Gambar 4.3 Dudukan Silinder ......................................................................... 29
Gambar 4.4 Wadah Baterai .............................................................................. 30
Gambar 4.5 Baterai AA ................................................................................... 30
Gambar 4.6 Pemasangan silinder pneumatik ................................................... 31
Gambar 4.7 Pemasangan speed control ........................................................... 31
Gambar 4.8 Valve 5/2 dengan fitting I ............................................................. 32
Gambar 4.9 Saklar push button, reset dan on/off ............................................ 32
Gambar 4.10 Posisi katup A0danA1 ................................................................ 33
Gambar 4.11 Posisi katup B0 dan B1 .............................................................. 33
Gambar 4.12 Pemasangan balok pendorong .................................................... 34
Gambar 4.13 Pemasangan balok pendorong .................................................... 34
Gambar 4.14 Solenoid valve 1 ......................................................................... 35
Gambar 4.15 Unit kendali ................................................................................ 36
commit to user
viii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Nilai Koefisien Gesekkan Benda ..................................................... 10
commit to user
ix
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR RUMUS
Rumus 2.1 Debit Udara .................................................................................... 11
Rumus 2.2 Gaya Torak .................................................................................... 12
Rumus 2.3 Gaya Piston .................................................................................... 21
Rumus 2.4 Kecepatan Silinder ......................................................................... 27
commit to user
x
digilib.uns.ac.id
PERANCANGAN DAN PEMBUATAN APLIKASI PLC
PNEUMATIK “BATERRY FILLING EQUIPMENT”
(PENGERJAAN SISTEM PNEUMATIK)
DISUSUN OLEH :
IVAN ANANDYKAWARMA
NIM. I 8610016
PROGRAM DIPLOMA III TEKNIK MESIN OTOMOTIF
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2014
commit
to user
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
PERANCANGAN DAN PEMBUATAN APLIKASI PLC
PNEUMATIK “BATERRY FILLING EQUIPMENT”
(PENGERJAAN SISTEM PNEUMATIK)
PROYEK AKHIR
Diajukan untuk memenuhi sebagai syarat
Guna memperoleh gelar Ahli Madya (A.Md)
Program Studi Diploma III Teknik Mesin Otomotif
DISUSUN OLEH :
IVAN ANANDYKAWARMA
NIM. I 8610016
PROGRAM DIPLOMA III TEKNIK MESIN OTOMOTIF
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2014
commit
to user
ii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
HALAMAN PENGESAHAN
Proyek Akhir Program Studi Diploma III Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta
dengan judul :
PERANCANGAN DAN PEMBUATAN APLIKASI PLC
PNEUMATIK “BATERRY FILLING EQUIPMENT”
(PENGERJAAN SISTEM PNEUMATIK)
disusun oleh :
IVAN ANANDYKAWARMA
I 8610016
telah dapat disahkan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Ahli
Madya.
Surakarta, ...................
Pembimbing I
Pembimbing II
Purwadi Joko Widodo S.T., M.Kom
NIP. 197301261997021001
Heru Sukanto, S.T., M.T.
NIP. 197207311997021001
Mengetahui,
Ketua Program Diploma III Teknik Mesin
Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta
Heru Sukanto, S.T., M.T.
NIP. 197207311997021001
commit to user
iii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah
memberikan anugrah dan hidayah-Nya kepada penulis, sehingga penulis mampu
menyelesaikan laporan Proyek Akhir ini dengan judul PEMBUATAN DAN
PERANCANGAN APLIKASI PLC PNEUMATIK “BATERRY FILLING
EQUIPMENT”. Laporan Proyek Akhir ini disusun untuk memenuhi syarat
mendapatkan gelar Ahli Madya (A.Md) dan menyelesaikan Program Studi DIII
Teknik Mesin Otomotif Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Dalam penyusunan laporan ini tidak lepas dari bantuan semua pihak baik
secara langsung maupun tidak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis ingin
menyampaikan ucapan terima kasih kepada :
1. Seluruh keluarga terutama Ayah dan Ibu yang telah memberi dukungan
secara moral dan spiritual dalam kelancaran pelaksanaan Tugas Akhir ini.
2. Bapak Heru Sukanto, S.T., M.T. selaku Ketua Program Studi Diploma III
Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta dan
pembimbing II Proyek Akhir.
3. Bapak Purwadi Joko W., S.T., M.Kom. selaku pembimbing I Proyek
Akhir.
4. Laboratorium Motor Bakar dan Otomotif Universitas Sebelas Maret
Surakarta, tempat pengerjaan alat dan Laboran Bapak Solikhin serta
Bapak Rohmad.
5. Teman – teman jurusan Diploma III Teknik Mesin Otomotif dan Produksi
yang membantu dan memberi semangat.
6. Anastasia Ika P. yang selalu memberikan dukungan dan do’a
Penulis menyadari masih terdapat beberapa kekurangan dalam penyusunan
laporan ini, maka dari itu penulis mengharapkan masukan dari semua pihak agar
lebih baik dalam penyusunan laporan berikutnya.
Surakarta,
Januari 2014
Penulis
commit to user
iv
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
IVAN
ANANDYKAWARMA
2013,
PERANCANGAN
DAN
PEMBUATAN APLIKASI PLC PNEUMATIK “BATERRY FILLING
EQUIPMENT” (PERANCANGAN SISTEM PNEUMATIK). Proyek Akhir,
Program Diploma Tiga Teknik Mesin Otomotif, Fakultas Teknik Universitas
Sebelas Maret.
ABSTRAK
Saat ini sistem PLC pneumatik banyak digunakan dalam berbagai macam
industri dan penerapan sistem pneumatik juga banyak digunakan pada proses
produksi. Akan tetapi di Universitas Sebelas Maret khususnya Teknik Mesin
masih kurang peralatan praktikum PLC pneumatik.
Perancangan dan pembuatan aplikasi PLC pneumatik “Battery Filling
Equipment” digunakan untuk alat simulasi pengepakan baterai, alat ini terdiri dari
kontrol PLC Omron CPIE 10 I/0, valve 5/2 double coil dan 2 Silinder double
acting.
Dari hasil pembuatan alat praktikum “Battery Filling Equipment” ini dalam
satu siklus pengisian batu baterai pada alat ini memerlukan waktu 8 detik. Silinder
1A membutuhkan waktu 2 detik, silinder 2A membutuhkan 1,5 detik untuk
bergerak maju mundur. Kecepatan gerak silinder 1A dan 2A adalah 35 mm/detik
dan 26,67 mm/detik. Gaya dorong piston pada langkh maju 188,4 N dan gaya
gesek sebenarnya pada langkah mundur 48,96 N.
Kata kunci : PLC Pneumatik, Perancangan, Proses pembuatan.
Today PLC pneumatic systems are widely used in various industries and
application of pneumatic systems are also widely used in the production process.
But at the Sebelas Maret University is still lacking, especially Mechanical
Engineering laboratory equipment pneumatic PLC .
Design of making PLC pneumatic aplication “Battery Filling Equipment”
generaly use for simulation battery filling, this tool consist of control PLC Omron
CPIE 10 I/0, valve 5/2 double coil, and 2 cylinder double acting.
From the result of lab tool-making "Battery Filling Equipment" in one cycle of
charging the batteries in this tool takes 8 seconds. 1A cylinder takes 2 seconds,
cylinder 2A requires 1.5 seconds to move back and forth. Velocity of the cylinder
1A and 2A is 35 mm / sec and 26.67 mm / sec. The force of the piston at out stroke
is 188,4 N and actualy of frictional force at in stroke 48,96 N.
Keyword : Pneumatic PLC, Design, Manufacturing Process.
commit to user
v
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL........................................................................................
i
HALAMAN PENGESAHAN.......................................................................... iii
KATA PENGANTAR .................................................................................... iv
ABSTRAK ......................................................................................................
v
DAFTAR ISI .................................................................................................... vi
DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... viii
DAFTAR TABEL ............................................................................................
x
DAFTAR RUMUS .......................................................................................... xi
BAB I PENDAHULUAN ................................................................................
1
1.1 Latar Belakang Masalah.......................................................................
1
1.2 Rumusan Masalah ................................................................................
2
1.3 Batasan Masalah ..................................................................................
3
1.4 Tujuan Proyek Akhir ............................................................................
3
1.5 Manfaat Proyek Akhir..........................................................................
3
BAB II LANDASAN TEORI ..........................................................................
4
2.1 PLC ......................................................................................................
4
2.2 Dasar Pneumatik ..................................................................................
5
2.3 Perhitungan Pneumatik ........................................................................ 10
2.4 Komponen Dasar Pneumatik ............................................................... 12
BAB III PERENCANAAN DAN GAMBAR ................................................. 17
3.1 Pengertian............................................................................................. 17
3.2 Perencanaan Sistem Pneumatik ........................................................... 18
3.3 Komponen Pneumatik .......................................................................... 21
3.4 Perhitungan ......................................................................................... 21
3.4.1Gaya Piston .................................................................................. 21
3.4.2 Perhitungan Debit Aliran Udara ................................................. 26
3.4.3 Perhitungan kecepatan silinder ................................................... 27
BAB IV PENGERJAAN SISTEM PNEUMATIK .......................................... 28
4.1 Pembuatan Bagian Atas Kepala Silinder ............................................. 28
commit to user
vi
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
4.2 Pemasangan komponen pneumatik pada rangka ................................. 31
4.3 Pemasangan balok pada kepala silinder ............................................... 34
4.4 perangkaian sistem pneumatik ............................................................. 35
4.5 Persiapan Uji Coba Alat ....................................................................... 35
4.6 Langkah-Langkah Uji Coba ................................................................. 36
BAB V PENUTUP........................................................................................... 37
5.1 Kesimpulan .......................................................................................... 37
5.2 Saran..................................................................................................... 37
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 38
LAMPIRAN .................................................................................................... 39
commit to user
vii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Skema cara kerja PLC ..................................................................
5
Gambar 2.2 Analisa gaya torak ........................................................................ 11
Gambar 2.3 Silinder Pneumatik Double Acting ............................................... 15
Gambar 2.4 Katup 5/2 ...................................................................................... 16
Gambar 2.5 Selang Udara PUN 6 .................................................................... 17
Gambar 2.6 Fitting ........................................................................................... 17
Gambar 3.1 Sketsa tugas “Baterey Filling Equipment” .................................. 18
Gambar 3.2 Disain rangka ............................................................................... 19
Gambar 3.3 Diagram langkah silinder ............................................................. 20
Gambar 3.4 Silinder 1A ukuran 20x75mm ...................................................... 22
Gambar 3.5 Dimensi silinder 1A ..................................................................... 22
Gambar 3.6 Silinder 2A ukuran 20x50mm ...................................................... 24
Gambar 3.7 Dimensi silinder 2A ..................................................................... 24
Gambar 4.1 Pendorong wadah baterai ............................................................. 28
Gambar 4.2 Pendorong baterai......................................................................... 29
Gambar 4.3 Dudukan Silinder ......................................................................... 29
Gambar 4.4 Wadah Baterai .............................................................................. 30
Gambar 4.5 Baterai AA ................................................................................... 30
Gambar 4.6 Pemasangan silinder pneumatik ................................................... 31
Gambar 4.7 Pemasangan speed control ........................................................... 31
Gambar 4.8 Valve 5/2 dengan fitting I ............................................................. 32
Gambar 4.9 Saklar push button, reset dan on/off ............................................ 32
Gambar 4.10 Posisi katup A0danA1 ................................................................ 33
Gambar 4.11 Posisi katup B0 dan B1 .............................................................. 33
Gambar 4.12 Pemasangan balok pendorong .................................................... 34
Gambar 4.13 Pemasangan balok pendorong .................................................... 34
Gambar 4.14 Solenoid valve 1 ......................................................................... 35
Gambar 4.15 Unit kendali ................................................................................ 36
commit to user
viii
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Nilai Koefisien Gesekkan Benda ..................................................... 10
commit to user
ix
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
DAFTAR RUMUS
Rumus 2.1 Debit Udara .................................................................................... 11
Rumus 2.2 Gaya Torak .................................................................................... 12
Rumus 2.3 Gaya Piston .................................................................................... 21
Rumus 2.4 Kecepatan Silinder ......................................................................... 27
commit to user
x