APLIKASI MESIN PENGISIAN DAN PENUTUP BOT

Makalah Teknik Kendali

APLIKASI MESIN PENGISIAN DAN PENUTUP BOTOL
OTOMATIS BESERTA PENGEMASANNYA
MENGGUNAKAN DUA KONVEYOR PADA INDUSTRI
RUMAH TANGGA

Disusun Oleh :
Eri Triana (15/381602/SV/08671)
Trianaeri87@gmail.com
‘*)Maun Budiyanto S.T. M.T.

PROGRAM DIPLOMA TEKNIK ELEKTRO
SEKOLAH VOKASI
UNIVERSITAS GADJAH MADA
YOGYAKARTA
2017

APLIKASI MESIN PENGISIAN DAN PENUTUP BOTOL
OTOMATIS BESERTA PENGEMASANNYA
MENGGUNAKAN DUA KONVEYOR PADA INDUSTRI

RUMAH TANGGA
Eri Triana (15/381602/SV/08671)
Trianaeri87@gmail.com

Maun Budiyanto S.T. M.T.
Jurusan Teknik Elektro – Fakultas Sekolah Vokasi UGM, Yogyakarta
ABSTRAK
Seiring berkembangnya ilmu pengetahuan dan teknologi, memberi
pengaruh yang besar di dalam dunia industri yang sudah besar maupun industri
rumah tangga. Banyak industri yang sudah beralih dari cara alat konvensional
menjadi mesin-mesin yang sudah otomatis. Salah satu industri yang sangat
membantu dan dapat dikembangkan adalah industri rumah tangga pengisi dan
penutup botol otomatis. Dimana untuk pengendalian pada prosesnya menggunakan
PLC (Programmable Logic Control).
Dalam makalah ini akan dibahas menganai mesin pengisi dan penutup botol
serta pengepakan, yang diaplikasikan dalam industri rumah tangga untuk skala
kecil. Hal ini bertujuan untuk membantu industri kecil lebih berkembang. Pada
sistem pengisian dan penutupan botol semua dikendalikan dengan basis PLC
(Programmable Logic Control) sebagai pengatur sistem kerja otomatis alat.
Untuk pemrograman PLC menggunakan CX-Programmer di dalamnya

dapat dilihat pemrograman menggunakan ladder diagram, mnemonic diagram, dan
dapat dilihat simulasinya baik secara online maupun offline. Sehingga
mempermudah dalam perancangan alat sesuai dengan yang diinginkan. Pada
pengisi dan penutup botol ini terdapat tiga tahap proses yang penting yaitu
pengisian air, penutupan botol, dan pemberian label.
Kata Kunci : PLC, Otomatis, Pengisi dan Penutup Botol
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Perkembangan
tekhnologi
yang pesat sangat mempengaruhi
kemajuan bidang industri. Saat
ini, apabila industri belum
menggunakan sistem otomatis
maka akan mengalami banyak
kendala seperti hasil yang kurang
maksimal sebab jika masih
mengandalkan tenaga manusia
terkadang kurang steril dan
manusia ada lelahnya untuk

bekerja.
Oleh karena itu, proses
pengisian dan penutupan botol
membutuhkan mesin otomatis agar

terhindar dari kesalahan yang
sering terjadi.
Adapun peminimalisasiannya
yaitu menjaga kontak langsung
dengan manusia agar barang
terjaga kebersihannya atau steril.
Selain itu, karena rentannya terjadi
human error juga menjadi alasan
proses ini perlu dilakukan oleh
suatu mesin produksi otomatis.
Jadi, pembuatan alat otomatis
pengisi dan pengepakan botol
berbasis PLC dilakukan agar
industri rumah tangga menjadi
efisien, mencapai keefektifan

waktu serta tenaga, dan produk
yang
dihasilkanpun
dapat

meningkat.
Hal
ini
agar
meningkatkan efisiensi serta
efektifitas waktu dan tenaga.
1.2 Tujuan
Maksud dan tujuan penulisan
makalah ini, yaitu :
1. Memperkenalkan PLC
2. Mempelajari
dasar-dasar
pemrograman PLC
3. Mengaplikasikan dasar-dasar
PLC pada sebuah alat industri

rumah tangga
4. Mempelajari
pembuatan
program ladder diagra dengan
menggunakan software CXProgrammer
1.3 Kegunaan dari hasil
Kegunaan
dari
hasil
pembahasan ini, yaitu :
1. Dapat dijadikan sebagai bahan
pembelajaran mata kuliah
PLC, karena terdapat materi
dasar-dasar PLC
2. Memberikan efisiensi dan
keefektifan waktu serta tenaga
untuk proses produksi air
untuk usaha kecil (industri
rumah tangga)
BAB II METODELOGI

BAB III DASAR TEORI
3.1 PLC (Proggrammable Logic
Controller)
PLC yaitu kendali logika
terprogram merupakan suatu piranti
elektronik yang dirancang untuk
dapat beroperasi secara digital dengan
menggunakan memori sebagai media
penyimpanan instruksi – instruksi
internal untuk menjalankan fungsi –
fungsi
logika,
seperti
fungsi
pencacah, fungsi urutan proses,
fungsi pewaktu, fungsi aritmatika,
dan fungsi yang lain dengan cara
memprogramnya.
Di

dalam
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 3.1 Fungsi PLC

3.1.1

Prinsip Dasar PLC

Metodelogi dalam flowchart, yaitu :

Gambar 3.2 Sistem konvensional

Perbandingan cara kerja PLC
dengan sistem kontrol konvensional
dapat dilihat pada gambar 3.2 dan
gambar 3.3 switch S1 dan S2 adalah
push-button normally open (NO).
S1 akan mengalirkan arus ke L1
sedangkanS2 akan mengalirkan arus
ke L2 pada saat kedua switch

tersebut ditekan L1 dan L2 akan
menyala.

Gambar 3.3 Sistem PLC

Pada gambar 3 komponen yang
sama disambungkan ke PLC. Dari
gambar tersebut terlihat beberapa
perbedaan yaitu switch tidak
disambungkan secara langsung ke
lampu tetapi melalui modul input

PLC,
sedangkan
lampu
disambungkan ke modul output
PLC. Input tidak berhubungan
dengan output secara langsung
tetapi keduanya dihubungkan oleh
prosesor berdasarkan program logic
yang dimasukkan.
Jadi, pada prinsipnya PLC
melalui modul input bekerja
menerima data-data berupa sinyal
dari peralatan input luar (saklar,
tombol, sensor). Data-data masukan
yang masih berupa sinyal analog
akan diubah oleh modul input A/D
(analog to digital input module)
menjadi sinyal digital.
Selanjutnya oleh prosesor sentral
(CPU) yang ada di dalam PLC

sinyal digital itu diolah sesuai
dengan program yang telah dibuat
dan disimpan di dalam ingatan
(memory).

Gambar 3.4 Sistem Layout dan
Hubungan PLC

Seterusnya CPU akan mengambil
keputusan dan memberikan perintah

melalui modul output dalam bentuk
sinyal digital. Kemudian oleh modul
output D/A (digital to analog module)
dari sistem yang dikontrol seperti
antara lain berupa kontaktor, relay,
solenoid, heater, alarm dimana
nantinya dapat untuk mengoperasikan
secara otomatis sistem proses kerja
yang dikontrol tersebut.

3.2.2 Kelebihan dari Penggunaan
PLC
Kelebihan PLC dibanding
dengan konrol reley konvensional :
1. Fleksibel (keluwesan)
Karena, dengan beberapa mesin
hanya memerlukan satu bauh PLC
sebagai pengendali.
2. Deteksi dan koreksi kesalahan
lebih mudah
3. Harga relatif murah
4. Kecepatan operasi sangat cepat.
5. Pengamatan operasi PLC saat
menjalankan program dapat dilihat
menggunakan layar CRT.
BAB IV DASAR
PEMROGRAMAN
Pokok dari penggunaan PLC
yaitu pada pemrogramannya yang
disesuaikan dengan kebutuhan pada
suatu alat yang akan dikontrol.
Bahasa program yang digunakan
sudah dikonversi menjadi bahasa
yang dimengerti manusia. Bahasa
program disajikan dalam dua bentuk
yaitu diagram tangga (Ladder
Diagram) dan tabel Mnemonic.
4.1 Ladder
Diagram/Diagram
Tangga
Pada PLC diagram kontrol
dinamakan dengan diagram ladder
(tangga). Dinamakan diagram tangga
dikarenakan bentuknya menyerupai
tangga

Pada gambar diatas tersusun oleh
beberapa simbol yaitu A, B, C dengan
keluaran
X
dan
Y.
Pada
penggambaran
diagram
tangga
dikenal simbol – simbol yang hampir
sama dengan telai – relai mekanik,
yaitu :
a. Saklar Normally Open (NO),
saklar ini menandakan keadaan
saklar yang normalnya pada posisi
OFF, dan ON bila relai terenergis

Instruksi OR digunakan untuk
memasukkan
masukan
yang
diparalelkan dengan masukan
yang
sebelumnya.
Beberapa
instruksi memungkinkan terletak
pada garis terpisah secara paralel,
maka kondisi pertama merupakan
LD dan sisanya berhubungan
dengan OR atau ORNOT.
4. Instruksi END

Gambar Simbol NO

b. Saklar Normally Close (NC),
saklar ini menandakan keadaan
saklar yang normalnya pada
keadaan ON. Jika saklar diaktifkan
akan menjadi OFF.
Gambar Simbol NC

c. Keluaran, kelauran dapat berupa
relai yang akan mengaktifkan
kontak-kontak NO dan NC
Gambar Simbol Output

Beberapa instruksi yang sering
digunakan
dalam
penyusunan
diagram ladder, yaitu :
1. Instruksi LD dan LDNOT
Instruksi LD digunakan untuk
memasukkan
masukan
yang
dikehendaki sebagai bagian awal
dari tangga. Sedangkan NOT
untuk menandakan kontak NC.
Instruksi LD dan LDNOT
dibutuhkan hanya satu kondisi
logika saja pada awal program.
2. Instruksi AND dan ANDNOT
Instruksi AND digunakan untuk
memasukkan masukan yang diseri
dengan masukkan sebelumnya.
Tentunya instruksi yang di seri
harus terpenuhi semuanya untuk
mengeluarkan satu keluaran.
3. Instruksi OR dan ORNOT

Instruksi ini digunakan untuk
menandakan akhir dari suatu
program.
4.1.1 Timer
Timer adalah instruksi untuk
menunda suatu proses. Timer
mempunyai sebuah masukan, dimana
apabila
masukan
ON
timer
menghitung dan bila masukan OFF
timer reset.
- N menunjukkan timer ke berapa (
Tim 1, Tim 2 dst )
- S adalah Set Value dengan
batasan antara 000.00 sampai
dengan 999.9.
Jika masukan ON maka timer aktif
dan mulai menghitung sesuai set
value,
setelah
timer
selesai
menghitung sampai angka set value
terpenuhi maka timer akan ON, timer
akan OFF dan reset apabila masukan
OFF. Untuk mengambil kondisi timer
maka dibuat diagram ladder seperti
gambar dibawah. Timer akan OFF
apabila masukan kondisinya OFF
sehingga
Timer reset. Timer
menggunakan unit 100 ms.
4.1.2 Counter
Pengoperasian instruksi pencacah
sama dengan isntruksi timer pada
PLC. Perbedaannya yaitu, instruksi
timer
akan
secara
kontinu
menghitung naik nilai akumulatif
pada sebuah rata-rata yang ditentukan
oleh time base. Pada pencacah dapat

menghitung naik maupun turun.
Penghitungan
cacahan
fungsi

pencacah tergantung pada nilai yang
dimasukkan dalam fungsi tersebut

BAB IV PERANCANGAN
APLIKASI PLC PADA SISTEM
PENGISIAN DAN PENUTUP
BOTOL
Sebelum membuat program,
maka terlebih dahulu menentukan
sistem yang akan dikontrol. Sistem ini
menggunakan 2 konveyor, 2 sensor
proximity, alat pengisian air, alat
penutup botol dan lain- lain dapat
dilihat pada gambar.

dan botol yang selesai ditutup akan
dihitung oleh sensor penghitung.
Konveyor 2 bergerak ketika
sensor penghitung sudah mencapai
angka 4. Untuk mereset agar
penghitung dapat melaksanakan
fungsi
hitungnya
kembali
menggunakan tombol hitung di
alatnya. Jadi, setelah botol yang jatuh
pada kardus box konveyor 2
berjumlah 4, konveyor 2 On selama 6
detik dan kemudian mati kembali
untuk menunggu kardus box
selanjutnya berisi 4. Sedangkan untuk
Konveyor 1 tetap terus berjalan,
terkecuali mematikannya dengan
tombol STOP.

Keterangan:
1. Botol yang sudah diberi lebel
2. Proses pengisian botol
3. Proses penutupan botol
4. Valve
5. Sensor
6. Koveyor
7. Penghitung
8. Kardus
9.
START
10.
STOP
11.
Tombol ulang hitung

Proses dan cara kerja sistem
diatas, yaitu Tombol start ditekan
akan mengaktifkan sistem. Konveyor
1 berjalan, kemudian botol masuk.
Saat sensor 1 mendeteksi ada botol
maka konveyor 1 akan berhenti dan
motor flow rate isi botol akan mengisi
sesuai dengan waktu yang telah
ditentukan yaitu 5 detik.
Lima detik pada pengisi selesai
maka konveyor 1 akan ON dan botol
berjalan terdeteksi oleh sensor 2
sehingga konveyor 1 kembali
berhenti selama 2 detik dan valve
untuk menutup botol ON. Setelah 2
detik konveyor 1 akan ON kembali

4.1 Diagram Blok
Input/Output PLC

Rangkaian

 PB START
Sebagai tombol utama untuk
menghidupkan sistem.
 Saklar OFF
Menghentikan
sistem
dan
menyelesaikan proses secara
bertahap jika
mesin ingin
dihentikan
 Sensor Proximity Isi
mendeteksi keberadaan botol pada
konveyor sebagai pemicu untuk
menghentikankconveyor
dan
melakukan proses pengisian.

 Sensor Proximty Tutup
mendeteksi keberadaan botol pada
konveyor sebagai pemicu untuk
menghentikan konveyor dan
melakukan proses penutup botol
 Sensor hitung
Menghitung jumlah maksimal
botol sesuai dengan yang disetting
dan menggerakkan konveyor 2.
4.2

4.3

Flowchart seluruh sistem

Diagram Ladder

Cara kerja ladder diatas
adalah, untuk mengaktifkan sistem
dengan menekan tombol RESET 0.00
sehingga ladder Rung 1 akan
terhubung.
Konveyor
berjalan
membawa botol. Bila ada barang
yang melewati sesnsor pendeteksi 1
(0.01) maka akan mengakibatkan
Valve pengisi air hidup. Hidupnya
Valve ini diatur oleh Timer
(TIM0000). Hal ini karena pada rung,
3 TIM menjadi inputan suatu
indikator (100.02) dimana indikator
ini menjadi inputan rung 1 agar valve
hanya aktif pada waktu tertentu.
Setelah timer memenuhi tugasnya
sesuai dengan waktu yang ditentukan,
maka pengisi akan OFF dan konveyor
1 mulai berjalan kembali. Hal ini
dikarenakan
indikator
100.02
dijadikan masukan secara parlel pada
rung 1 dan menyebabkan konveyor
terenergis.
Konveyor 1 berjalan kembali, bila
melewati sensor pendeteksi 2 (0.02)
maka akan mengakibatkan konveyor
berhenti dan menutup tutup botol.
Prinsip kerja pada ladder ini sama
dengan
pendeteksi
1,
yaitu
menggunakan Timer dan timer di
jadikan inputan untuk rung 6. Setelah
itu output rung 6 (10.04) dijadikan
input rung 4 agar penutup botol aktif
sesuai dengan timer yang diset.
Sensor 1 dan sensor 2 terlewati,
maka akan melewati sensor 3.

Konveyor 1 akan tetap berjalan
sebagaimana fungsinya. Bila ada
botol yang melewati sensor (0.03)
maka akan mengakibatkan rung 8
terhubung dan pencacah akan
menghitung data preset dikurangi 1.
Begitu seterusnya hingga tercapai
nilai preset 0. Maka keluarana
pencacah
akan
tinggi
dan
mengakibatkan konveyor 2 menyala
(10.05). Konveyor 2 akan bergerak
selama 6 detik karena terdapat timer
(0003) sebagai pengatur geraknya
kemudian akan berhenti menunggu
box terisi sampai 4 botol kembali.
Untuk
memberhentikan
sistem
dengan menggunakan tombol OFF
(0.04)
BAB V PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Dari pembahasan diatas maka
dapat diambil kesimpulan, yaitu :
1. Penggunaan dalam rangkaian
mesin-mesin industri berfungsi
sebagai
kontrol
sehingga
mempermudah
pengoperasian
mesin-mesin industri
2. Pada
Pengemasan
Botol
penggunaan PLC pada alat
pengontrolan lebih tahan terhadap
lingkungan dan mudah dirubah
sesuai dengan kebutuhan.

3. Penggunaan Aplikasi PLC sangat
mempermudah
pekerjaan
pengisian dan penutupan botol
karena menjadi efisien dan cepat.
5.2 Saran
1. Pembuatan program akan lebih
baik apabila disimulasikan dengan
alat langsung agar langsung
mengetahui ouput yang sesuai.
2. Sebelum membuat alat harus
disertai dengan rencana yang
matang disertai dengan alir cara
kerja alat.
DAFTAR PUSTAKA
[1]Biyanto,M.,A.Wijaya, Pengenalan
Dasar – dasar PLC (Programmable
Logic Control), Gava Media,
Yogyakarta.
[2]http://repository.gunadarma.ac.id/
1160/1/rancang%20bangun%20konv
eyor%20penghitung%20barang%20d
engan%20sistem%20kendali%20ber
basis%20plc_UG.pdf
[3]http://www.elektro.undip.ac.id/el_
kpta/wpcontent/uploads/2012/05/L2F009035
_MKP.pdf

SURAT PERNYATAAN
Saya yang bertandatangan dibawah ini :
Nama : Eri Triana
NIM : 15/381602.SV/08671
Menyatakan bahwa makalah “Aplikasi Mesin Pengisian dan Penutup Botol
Otomatis beserta Pengemasannya Menggunakan Dua Konveyor pada Industri
Rumah Tangga” benar-benar saya kerjakan sendiri dengan mempertimbangkan
sumber yang saya cantumkan pada DAFTAR PUSTAKA.
Pernyataan ini saya buat sendiri dan tidak ada ada paksaan dari pihak
manapun. Semoga bermanfaat.
Yogyakarta, 1 Juni 2017
Eri Triana