Proposal Tugas Akhir Nomor Pengajuan dii

Proposal Tugas Akhir
Nomor Pengajuan
(diisi oleh jurusan)









.

G



.




.





Judul

Kontrol Modular Production System Berbasis PLC Siemens S7-300 Dengan
Menggunakan HMI Touch Panel

Nama

DAMARIS TANOJO
NRP
6 1 1 1 0 0 4

Fakultas Teknik Jurusan Teknik Elektro
Universitas Surabaya


DATA PERSONAL:
Nama:

Damaris Tanojo

NRP:

6111004

ALAMAT:
(yang dapat dihubungi selama masa Tugas Akhir)
Alamat Pos:

Rungkut Asri Barat XII / 18

Telepon:

-


Handphone:

082143309015

E-mail:

wo_shi_adt@yahoo.com

DATA AKADEMIK:
SKS Kumulatif:

113

IPK:

3.597

Jumlah BSS/MSS:

-


Mata Kuliah Penunjang:
Tulislah 4 mata kuliah yang
berkaitan langsung dengan topik
ini beserta nilai yang diperoleh.

Mata Kuliah

Nilai

Otomasi Industri 1

A

Otomasi Industri 2

A

Algoritma dan Pemrograman


A

Instrumentasi

LATAR BELAKANG

semester

AB





Jelaskan alasan pemilihan topik ini.
Jelaskan sejauh mana topik ini telah dikembangkan.
Latar belakang ditulis secara singkat dan jelas (tidak melebihi halaman ini).

Di zaman modern ini, Industri-industri modern telah menggunakan mesin-mesin yang serba
otomatis. Di dunia industri, sistem otomatis sangat diminati karena dapat menjamin kualitas

produk yang dihasilkan, memperpendek waktu produksi dan mengurangi biaya untuk tenaga
kerja manusia. Salah satu pengendali yang paling populer, khususnya untuk sistem yang
bekerja secara sekuensial, ialah Programmable Logic Controller (PLC). Untuk memantau dan
mengontrol kerja dari PLC tersebut, dibutuhkan suatu interface yang menghubungkan manusia
dengan teknologi mesin melalui sistem SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition).
Interface tersebut disebut Human Machine Interface (HMI). HMI dapat berupa pengendali dan
visualisasi status baik dengan manual maupun melalui visualisasi komputer yang bersifat real
time.
Dalam dunia industri, Semua mesin produksi yang di kontrol menggunakan PLC dengan
menggunakan user interface HMI tidak mungkin hanya terdiri atas satu modul mesin. Untuk
melakukan produksi, pasti digunakan berbagai jenis mesin yang berbeda-beda fungsinya.
Modular Production System (MPS) merupakan plant yang dapat digunakan untuk melakukan
simulasi produksi. MPS terdiri atas beberapa station dengan fungsi yang berbeda-beda.
Jurusan Teknik Elektro Universitas Surabaya termasuk universitas yang memiliki fasilitas PLC
dan HMI yang cukup lengkap, namun fasilitas ini belum bermanfaat secara maksimal
dikarenakan dosen mata kuliah yang bersangkutan masih menggunakan PLC Omron yang
kebanyakan sudah jarang digunakan di dunia industri. Selain itu, mata kuliah yang membahas
HMI hanya mengajarkan mengenai penggunaan HMI pada software saja dan software yang
digunakan juga kurang up-to-date. PLC dan HMI yang bisa dikatakan lebih canggih dan cukup
up-to-date dengan dunia industri menganggur di lemari selama bertahun-tahun.

Berdasarkan permasalahan diatas, tugas akhir ini akan mengimplementasikan penggunaan
PLC Siemens dan HMI Siemens Touch Panel untuk mengontrol MPS Festo yang terdiri dari
distributing station-testing station-sorting station. Selanjutnya semua langkah-langkah
pengimplementasian tersebut akan dibuat sebuah modul dengan harapan dikemudian hari
dapat digunakan dosen untuk mengajar mahasiswa elektro maupun untuk pelatihan PLC umum.

PENJELASAN TOPIK






Jelaskan hal-hal akan dikerjakan/dibuat serta batasan lingkup dalam Tugas Akhir ini.
Jelaskan hipotesis atau bentuk akhir peralatan yang akan disimpulkan/dibuat pada Tugas Akhir ini.
Berikan penjelasan singkat tentang sistem mekanis yang akan dibuat (jika ada). Gambar dilampirkan.
Berikan gambar dan penjelasan singkat tentang diagram blok yang akan dibuat (jika ada). Gambar dilampirkan.
Penjelasan Topik ditulis secara singkat dan jelas (tidak melebihi halaman ini).

Pada tugas akhir ini, menggunakan PLC Siemens S7-300 314C PN/DP dan HMI Siemens

Touch Panel KTP600 Basic Color PN yang digunakkan sebagai pengendali dari plant MPS
pemilahan barang. HMI dihubungkan dengan PLC dimana HMI berfungsi sebagai interface
dengan operator untuk memonitor dan mengontrol cara distributing-testing-sorting barang
pada Modular Production System. Untuk PLC berguna sebagai pengendali aktifitas dari
Modular Production System, yang sebelumnya PLC telah diprogram oleh programmer dan
program tersebut di simpan pada memory card pada PLC Siemens.
Programable Logic Controller (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. PLC
mampu mengerjakan suatu proses terus menerus sesuai variabel masukan dan memberikan
keputusan sesuai keinginan pemrograman sehingga nilai keluaran tetap terkontrol. PLC
memiliki perangkat masukan dan keluaran yang digunakan untuk berhubungan dengan
perangkat luar seperti sensor, relai, contactor, dll. Agar dapat dilakukan pemrograman,
dibutuhkan kabel ethernet untuk menghubungkan PLC dengan PC. Pada PC, diperlukan
untuk mengatur IP address terlebih dahulu agar bisa terhubung dengan PLC dan
menggunakan software bawaan dari Siemens yaitu WinCC V11 (TIA Portal) untuk
memprogram PLC ini. Bahasa yang akan digunakan pada software TIA Portal untuk
memprogram PLC ini adalah bahasa ladder.
Sedangkan Human Machine Interface (HMI) adalah sistem yang menghubungkan antara

manusia dan teknologi mesin melalui sistem SCADA. HMI dapat berupa pengendali dan
visualisasi status baik dengan manual maupun melalui visualisasi komputer yang bersifat real
time. Sistem HMI biasanya bekerja secara online dan real time dengan membaca data yang
dikirimkan melalui I/O port yang digunakan oleh sistem controller-nya. Port yang digunakan
untuk controller dan akan dibaca oleh HMI adalah port ethernet. Menghubungkan PC dan HMI
juga menggunakan kabel ethernet dengan mengatur IP addressnya dengan network yang
sama dengan PLC. Untuk dapat menggunakan HMI diperlukan pembuatan desain
interfacenya lebih dahulu pada PC. Desain di PC dapat dibuat melalui software TIA Portal.
Selain itu TIA Portal juga dapat menjalankan simulasi real-time sebelum desain
didownloadkan pada HMI untuk bug checking. Pada HMI juga ditambahkan fungsi alarm
(alarm log), dimana dapat menampilkan error fault yang terjadi pada plant Modular Production
System.
Modular Production System (MPS) adalah salah satu contoh sistem otomasi yang
menggunakan alat pengontrol PLC. MPS merupakan miniatur produksi yang dipergunakan
untuk tujuan penelitian, pelatihan dan pembelajaran. MPS merupakan sistem yang
membentuk sebuah simulasi proses pada industri. MPS terdiri atas 3 station, distributing
station, testing station, dan sorting station. Distributing station digunakan untuk memindahkan
benda kerja yang kemudian dilanjutkan ke testing station. Testing station digunakan untuk
mendeteksi/mengetahui berbagai karakteristik dari benda kerja yang lewat pada station ini.
Setelah melewati testing station, benda kerja dilanjutkan ke sorting station. Sorting station

digunakan untuk memisahkan benda kerja ke dalam 3 buah tempat. Keterangan lebih lanjut
dapat dilihat pada lampiran.

TUJUAN








Tulislah dalam bentuk point tentang tujuan mengerjakan Tugas Akhir ini.
Tujuan yang dimaksud adalah dalam kaitan dengan pengembangan kompetensi anda sebagai lulusan Teknik Elektro
dan/atau yang berkaitan dengan sumbangsih Tugas Akhir ini bagi pengembangan keilmuan/aplikasi.

Mengidentifikasi sistem distributing, testing, dan sorting menggunakan plant simulasi MPS
Menerapkan bahasa Ladder pada Siemens S7-300 314C PN/DP
Mengimplementasikan Siemens HMI Touch Panel KTP 600 Basic color PN untuk sistem
supervising dan controlling

Mempelajari komunikasi antara PLC dengan HMI Siemens secara real time
Membuat modul pemakaian agar dosen atau mahasiswa dapat memahami pemakaian PLC
dan HMI pada plant simulasi MPS

TAHAPAN PENGERJAAN PROYEK




Tulislah dalam bentuk point tentang tahapan utama (berserta penjelasannya) dalam pengerjaan Tugas Akhir ini.
Tahapan ini meliputi persiapan, pengerjaan/pembuatan, pengujian, dan penulisan laporan.
Tuliskan juga secara khusus (jika ada) tahapan/metode yang berkaitan dengan pihak/sarana lain di luar teknik
Elektro Universitas Surabaya, seperti kalibrasi, data, dsb.









Pengkabelan PLC dan HMI
Mencoba mengakses dan komunikasi dengan PLC Siemens
Mencoba mengakses, komunikasi, dan penyuntikan IP Address HMI Siemens
Menghubungkan dan mencoba komunikasi antara fungsi HMI dan PLC
Pengakbelan PLC dan HMI pada MPS
Membuat desain interface HMI menggunakan software TIA Portal
Membuat program pengimplementasian pada plant pemilahan barang MPS Festo
menggunakan software TIA Portal.
Membuat sistem SCADA
Melakukan pengecekan terhadap bug program dan revisi program
Menulis buku tugas akhir





PERENCANAAN KERJA (per 2 minggu)



No
1
2
3

4

5
6
7

8
9
10
11
12
  

Lengkapi tabel di bawah ini dengan mengisi tahapan kerja, waktu, tempat/fasilitas pelaksanaan, sesuai dengan
tahapan kerja yang telah dijelaskan di bagian sebelumnya.
Waktu pelaksanaan Tugas akhir antara 3 – 6 bulan.

Tahapan Kerja
Pengkabelan PLC dan
HMI
Mencoba mengakses dan
komunikasi dengan PLC
Siemens  
Mencoba mengakses,
komunikasi, dan
penyuntikan IP Address
HMI Siemens
Menghubungkan dan
mencoba komunikasi
antara fungsi HMI dan
PLC
Pengkabelan PLC dan
HMI pada Modular
Production System
Membuat desain interface
pada HMI  
Membuat program
pengimplementasian
pada Modular Production
System Festo
Membuat sistem SCADA
Melakukan pengecekan
terhadap bug program
dan revisi program
Menulis buku tugas akhir
     
     
     

Bulan ke 3
4

1

2

*





*





5

6













Tempat/fasilitas
Lab.PLC
Lab.PLC
Lab.PLC     



*








Lab.PLC     



*













*











*

*





Lab.PLC     
Lab.PLC     
Lab.PLC




*

*











*

*











*

*


























*




Lab.PLC
Lab.PLC
Rumah,Lab.PLC
     
     
     

Demikian proposal Tugas Akhir saya. Dengan disetujuinya usulan ini, saya bersedia untuk
mengerjakan topik Tugas Akhir ini sesuai yang tertulis dalam proposal ini.
Surabaya, 09 - 06 - 2014
Mahasiswa,

Damaris Tanojo
NRP. 6111004

Catatan :
1. Simpanlah file proposal Anda dengan nama [NRPanda].DOC.
2. Cetak dan gandakan pada kertas A4 sebanyak 3 eksemplar.
3. Kumpulkan formulir pengajuan proposal dalam bentuk hasil cetakan dan file ke PAJ TE.

LAMPIRAN

Gambar 1.1

Gambar 1.2

Gambar 1.3

Mini Plant Description:
“MPS Festo Distributing-Testing-Sorting (DTS) Station”

Mini plant DTS yang akan dikontrol ini memiliki 3 buah station yaitu:
 Distributing Station

Distributing station digunakan untuk memindahkan benda kerja. Benda kerja ditumpuk
pada area yang disebut stacking magazine. Sebuah double acting cylinder mendorong
benda kerja keluar, sebuah setiap aksinya. Sebuah lengan yang terdiri dari ”changer
module” yang digunakan untuk mengambil benda kerja dengan mekanisme
suction/menyedot dan ”swivel arm” yang digerakkan oleh rotary actuator digunakan
untuk memindahkan benda kerja dari magazine menuju Testing station.


Testing Station

Testing station digunakan untuk mendeteksi/mengetahui berbagai karakteristik dari benda
kerja yang lewat pada station ini. Pada station ini berbagai karakteristik benda kerja akan
diketahui dengan bantuan optical sensor dan capacitive sensor. Sebuah retro-reflective
sensor digunakan untuk memantau apakah ruang kerja benar benar bebas sebelum benda
kerja dinaikkan oleh linear cylinder. Sebuah sensor analog digunakan untuk mengukur
ketinggian benda kerja. Sebuah linear cylinder akan mendorong benda kerja yang benar
menuju conveyer udara yang akan membawa benda kerja menuju ke Sorting station.
Benda kerja yang tidak sesuai akan didorong dengan linear cylinder melalui conveyer
bawah.


Sorting Station

Sorting station digunakan untuk memisahkan benda kerja ke dalam 3 buah tempat.
Benda kerja pada conveyor akan dideteksi oleh diffuse sensor. Dibagian ini juga terdapat
optical dan inductive sensor utuk mengetahui apakah benda kerja : berwarna hitam,
merah atau metal. Pintu sorting akan aktif sesuai dengan karakteristik benda yang
dideteksi apakah merah, hitam atau logam.

Gambar 1. Distributing Station

I/O Adrresing
Address
INPUT

Symbol

Distributing Station
1B2
1B1
2B1
3B1
3B2
B4
IP_FI
Testing Station
Part_AV
B2
B4
B5
1B1
1B2
2B1
IP_FI
Sorting Station
Part_AV
B2
B3
B4
1B1
1B2

Ejecting cylinder extended
Ejecting cylinder retracted
Work piece picked up
Swivel drive in position magazine
Swivel drive in position next station
Magazine empty
Downstream station free
Workpiece available
Not black workpiece
Safety light barrier
Workpiece height correct
Lifting cylinder raised
Lifting cylinder lowered
Ejecting cylinder retracted
Downstream station free
Part available
Metallic workpiece
Workpiece not black
Slide full
Switch 1 retracted
Switch 1 extended

2B1
2B2

Switch 2 retracted
Switch 2 extended

OUTPUT
Distributing Station
1M1
2M1
2M2
3M1
3M2

Ejecting cylinder push out workpiece
Vacum on
Ejection impulse on
Swivel drive to magazine
Swivel drive to testing station

Testing Station
1M1
1M2
2M1
3M1
IP_N_FO

Lower lifting cylinder
Raise lifting cylinder
Extend ejecting cylinder
Air slide on
Station occupied

Sorting Station
K1
1M1
2M1
3M1
IP_N_FO

Belt motor
Extended switch 1
Extended switch 2
Retract stopper
Station occupied