i
ii
Sistem SCADA untuk Penggantian
Process Condition Mesin Las dan
Resistance Welding Timer
MUHAMMAD HIDAYAT
ONI FAHMI LESTARI
SYAHRIL ARDI
LP2M Politeknik Manufaktur Astra
Jakarta
iii
Sistem SCADA untuk Penggantian Process Condition Mesin Las dan
Resistance Welding Timer
Penyusun:
Muhammad Hidayat
Oni Fahmi Lestari
Syahril Ardi
ISBN: 978-623-93597-2-0
Editor:
Syahril Ardi
Penerbit:
LP2M POLITEKNIK MANUFAKTUR ASTRA
Jl. Gaya Motor Raya 8 Sunter II Jakarta 14330
Telpon: (021) 6519555
Fax: (021) 6519821
Cetakan Pertama, September 2020
Hak Cipta dilindungi undang-undang.
Dilarang keras menerjemahkan, memfotokopi, atau memperbanyak sebagian atau
seluruh isi buku ini tanpa izin dari penerbit.
iv
Kata Pengantar
Di antara produk otomotif untuk mobil dan sepeda motor adalah brake system.
Produk ini diproduksi melalui berbagai proses seperti permesinan, pengecatan dan perakitan
dan juga proses pembuatan khusus untuk disc pad dan shoe lining. Untuk mengimbangi
peningkatan target produksi, maka diperlukan perbaikan sistem untuk mengurangi waktu
dandori serta kesalahan input process condition mesin las dan resistance welding timer yang
menyebabkan hasil produksi NG (Not Good) di Line shoe assembly.
Improvement yang dilakukan adalah memodifikasi sistem penggantian process
condition mesin las dan resistance welding timer pada line shoe assembly. Improvement ini
menggunakan Omron Microscan MS-3, PLC Mitsubishi Q02HCPU, perangkat lunak
CIMON SCADA, serta database SQL Server. Komponen utama tersebut bekerja sama untuk
mengirimkan data process condition dari database ke mesin las dan resistance welding timer
menggunakan sistem SCADA. Hasil Improvement ini adalah penggantian process condition
mesin las dan resistance welding timer pada line shoe assembly dapat dilakukan secara
otomatis melalui metode scan barcode. Improvement ini telah mempersingkat waktu dandori
dari 28 menit menjadi 20 menit dan penurunan produk NG (Not Good).
Akhirnya, semoga monograf yang membahas sistem SCADA untuk penggantian
process condition Mesin Las dan resistance welding timer, dapat memberikan manfaat bagi
para dosen dan praktisi industri, khususnya di bidang Industri Otomasi Manufaktur dan
Mekatronika.
M Hidayat
Dosen Program Studi mekatronika
Politeknik Manufaktur Astra, Jakarta
v
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI ........................................................................................................... v
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... viii
DAFTAR TABEL ................................................................................................. xii
BAB I ...................................................................................................................... 1
PENDAHULUAN ................................................................................................... 1
1.1 Latar Belakang ............................................................................................. 1
1.2 Perumusan Masalah ...................................................................................... 1
1.3 Pembatasan Masalah .................................................................................... 2
1.4 Tujuan dan Manfaat ...................................................................................... 2
1.4.1 Tujuan ................................................................................................... 2
1.4.2 Manfaat ................................................................................................. 2
1.5 Metodologi Penelitian .................................................................................. 3
1.6 Sistematika Penulisan ................................................................................... 3
BAB II ..................................................................................................................... 5
LANDASAN TEORI .............................................................................................. 5
2.1 SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) ................................. 5
2.1.1 Definisi SCADA ................................................................................... 5
2.1.2 Perangkat Keras SCADA ...................................................................... 6
2.1.3 Perangkat Lunak SCADA ..................................................................... 7
2.1.4 OPC (OLE for Process Control) ........................................................... 8
2.2 PLC (Programmable Logic Control) ........................................................... 9
2.2.1 Definisi PLC ............................................................................................... 9
2.2.2 Perangkat Keras PLC .......................................................................... 10
2.2.3 Prinsip Kerja PLC ............................................................................... 12
2.2.4 Pemrograman PLC .............................................................................. 12
2.3 Database ..................................................................................................... 15
2.3.1 Definisi Database ............................................................................... 15
2.3.2 Prinsip Kerja Database ....................................................................... 15
2.3.2 ODBC (Open Database Connectivity) ................................................ 17
2.4 Komunikasi Serial ...................................................................................... 17
2.4.1 Definisi Komunikasi Serial ................................................................. 17
2.4.2 Parameter Komunikasi Serial .............................................................. 18
vi
2.4.3 Protokol Komunikasi Serial ................................................................ 18
2.4.3.1 Flow Control (Kontrol Aliran) .................................................... 19
2.4.3.2 Tipe Antarmuka ........................................................................... 19
2.5 Komunikasi Ethernet .................................................................................. 21
2.5.1 Physical Layer ..................................................................................... 21
2.5.2 Data Link Layer .................................................................................. 22
2.6 TCP/IP ........................................................................................................ 23
2.6.1 Arsitektur TCP/IP ............................................................................... 23
2.6.2 Pengalamatan IP .................................................................................. 24
2.7 Pengelasan .................................................................................................. 24
2.8 Process Condition ...................................................................................... 25
BAB III .................................................................................................................. 27
PENGUMPULAN DATA DAN PERANCANGAN ............................................ 27
3.1 Pengenalan Produk ..................................................................................... 27
3.1.1 Brake Shoe .......................................................................................... 27
3.1.2 Mesin las ............................................................................................. 28
3.1.3 Resistance Welding Timer ................................................................... 31
3.2 Analisa Permasalahan ................................................................................. 33
3.2.1 Analisa Kondisi yang Ada .................................................................. 33
3.2.2 Analisa Sebab Akibat .......................................................................... 36
3.3 Rencana Perbaikan ..................................................................................... 37
3.4 Perancangan Sistem .................................................................................... 38
3.4.1 Kriteria Sistem yang Dibutuhkan ........................................................ 38
3.4.2 Topologi Jaringan ............................................................................... 39
3.4.3 Perancangan Program SCADA ........................................................... 39
3.4.4 Perancangan HMI ............................................................................... 41
3.4.5 Perancangan Program PLC ................................................................. 43
3.4.6 Perancangan Database ........................................................................ 45
3.5 Omron Microscan MS-3 ............................................................................. 48
3.6 Mitsubishi Serial Communication Module QJ71C24N-R2 ........................ 49
3.7 Mitsubishi Ethernet Communication Module QJ71E71-100 ..................... 50
BAB IV .................................................................................................................. 52
PEMBUATAN DAN PENGUJIAN ..................................................................... 52
4.1 Pembuatan .................................................................................................. 52
vii
4.1.1 Pembuatan Program HMI ................................................................... 52
4.1.2 Pembuatan Program PLC .................................................................... 55
4.1.2.1 Process Condition Resistance Welding Timer ............................. 59
4.1.2.2 Koneksi Antara PLC Mitsubishi Q02HCPU dengan Omron Microscan MS-
3 60
4.1.2.3 Koneksi Antara PLC Mitsubishi Q02HCPU dengan Resistance Welding
Timer 63
4.1.2.4 Koneksi Antara PLC Mitsubishi Q02HCPU dengan CIMON SCADA
65
4.1.3 Pembuatan Database ........................................................................... 68
4.1.4 Pembuatan Program SCADA .............................................................. 69
4.1.4.1 Koneksi Antara CIMON SCADA dengan PLC Mitsubishi Q02HCPU
69
4.1.4.2 Koneksi Antara CIMON SCADA dengan Database SQL Server71
4.1.2.3 Pembuatan Program CIMON SCADA ........................................ 73
4.2 Pengujian .................................................................................................... 76
4.2.1 Pengujian Koneksi .............................................................................. 77
4.2.2 Pengujian Program .............................................................................. 79
4.2.3 Pengujian Penyimpanan Data Perubahan PCO Mesin Las ke Database81
4.3 Analisa Hasil .............................................................................................. 82
4.3.1 Net Quality Income ............................................................................. 82
BAB V ................................................................................................................... 85
KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................................. 85
4.2 Kesimpulan ................................................................................................. 85
4.3 Saran ........................................................................................................... 86
DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... xvii
viii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Diagram sistem SCADA .................................................................................... 7
Gambar 2.2 Bagan koneksi OPC ......................................................................................... 10
Gambar 2.3 PLC Block Diagram ........................................................................................ 11
Gambar 2.4 Konsep Scanning PLC ...................................................................................... 14
Gambar 2.5 Ladder Diagram ............................................................................................... 14
Gambar 2.6 Instruction List .................................................................................................. 15
Gambar 2.7 Stucture Text .................................................................................................... 15
Gambar 2.8 Instruction List .................................................................................................. 16
Gambar 2.9 Sequential Function Chart ............................................................................... 17
Gambar 2.10 Arsitektur sistem database ............................................................................. 17
Gambar 2.11 Contoh DDL dan DML .................................................................................. 18
Gambar 2.12 Parameter Komunikasi .................................................................................. 20
Gambar 2.13 Typical wiring RS232 ..................................................................................... 21
Gambar 2.14 Pinout DB9 Connector untuk RS232 ............................................................. 21
Gambar 2.15 Typical Wiring RS422 .................................................................................... 22
Gambar 2.16 Typical Wiring RS485 ................................................................................... 23
Gambar 2.17 (a) Tipe Straight-Through (T-568A dengan T-568B) (b) Tipe Crossover .... 24
Gambar 2.18 spot resistance welding ................................................................................... 28
Gambar 3.1 (a) Letak brake shoe pada mobil (b) Assembly brake shoe .............................. 29
Gambar 3.2 web dan rim IMV RR OEM ............................................................................. 30
Gambar 3.3 Mesin las pada line SA2 .................................................................................. 31
Gambar 3.4 Controller mesin las ......................................................................................... 32
Gambar 3.5 HMI mesin las .................................................................................................. 33
Gambar 3.6 Resistance welding timer CK4-8-15P .............................................................. 34
ix
Gambar 3.7 Flowchart proses penggantian tipe produksi sebelum dilakukan improvement 36
Gambar 3.8 screen item data setting .................................................................................... 38
Gambar 3.9 Diagram fishbone ............................................................................................. 39
Gambar 3.10 Flowchart proses penggantian tipe produksi setelah dilakukan improvement 40
Gambar 3.11 Topologi jaringan .......................................................................................... 41
Gambar 3.12 alur data yang diterima dan dikirim oleh SCADA bagian 1 ......................... 42
Gambar 3.13 alur data yang diterima dan dikirim oleh SCADA bagian 2 ......................... 43
Gambar 3.14 Koneksi antara mesin las, PLC, dan HMI ...................................................... 44
Gambar 3.15 Perangkat-perangkat yang terhubung dengan PLC ........................................ 45
Gambar 3.16 Flowchart program penggantian PCO mesin las dan resistance welding timer
secara otomatis ..................................................................................................................... 46
Gambar 3.17 Flowchart program history perubahan PCO mesin las .................................. 47
Gambar 3.18 Omron Microscan MS-3 ................................................................................. 50
Gambar 3.19 Mitsubishi Serial Communication Module QJ71C24N-R2 ............................ 51
Gambar 3.20 Mitsubishi Ethernet Communication Module QJ71E71-100 ......................... 53
Gambar 4.1 Tahapan pembuatan improvement .................................................................... 55
Gambar 4.2 Pengaturan alamat screen HMI ........................................................................ 55
Gambar 4.3 Desain Windows Screen barcode ..................................................................... 56
Gambar 4.4 Desain Base Screen Item Data Setting ............................................................. 57
Gambar 4.5 Program PLC penggantian PCO mesin las bagian 1 ........................................ 59
Gambar 4.6 Program PLC penggantian PCO mesin las bagian 2 ........................................ 60
Gambar 4.7 Program PLC penggantian PCO mesin las bagian 3 ........................................ 60
Gambar 4.8 Program PLC penggantian PCO mesin resistance welding timer ................... 61
Gambar 4.9 Wiring diagram RS-232 Omron Microscan MS-3 ke serial communication
module .................................................................................................................................. 63
x
Gambar 4.10 Wiring Microscan MS-3 ................................................................................. 64
Gambar 4.11 Tahap 1 pengaturan serial communication module untuk Microscan MS-3 .. 64
Gambar 4.12 Tahap 2 pengaturan serial communication module untuk Microscan MS-3 .. 64
Gambar 4.13 Tahap 3 pengaturan serial communication module untuk Microscan MS-3 .. 65
Gambar 4.14 Program PLC untuk input data dari Microscan MS-3 .................................... 65
Gambar 4.15 I/O signal pada serial communication module untuk Microscan-MS3 .......... 66
Gambar 4.16 setting Microscan MS-3 ................................................................................ 66
Gambar 4.17 Wiring diagram RS-232 resistance welding timer ke serial communication
module .................................................................................................................................. 67
Gambar 4.18 Tahap 1 pengaturan serial communication module untuk resistance welding
timer ...................................................................................................................................... 67
Gambar 4.19 Tahap 2 pengaturan serial communication module untuk resistance welding
timer ...................................................................................................................................... 68
Gambar 4.20 Program PLC untuk output data ke resistance welding timer ........................ 68
Gambar 4.21 Pengaturan Ethernet communication module ................................................. 69
Gambar 4.22 PLC mesin las setelah improvement ............................................................... 70
Gambar 4.23 Wiring perangkat-perangkat PLC ................................................................... 70
Gambar 4.24 Mesin las pada Line SA2 setelah improvement .............................................. 71
Gambar 4.25 Tahap 1 Pembuatan Database ........................................................................ 71
Gambar 4.26 Tahap 2 Pembuatan Database ....................................................................... 72
Gambar 4.27 (a) Tahap 1 Pembuatan Table (b) Tahap 2 Pembuatan Table ....................... 72
Gambar 4.28 Cuplikan tabel ck4_barcode .......................................................................... 72
Gambar 4.29 Cuplikan tabel ck4_setting ............................................................................. 72
Gambar 4.30 Cuplikan tabel weld_history ........................................................................... 73
Gambar 4.31 Tahap 1 pengaturan komunikasi CIMON SCADA dengan PLC Mitsubishi
Q02HCPU ............................................................................................................................ 73
xi
Gambar 4.32 Tahap 2 pengaturan komunikasi CIMON SCADA dengan PLC Mitsubishi
Q02HCPU ............................................................................................................................ 74
Gambar 4.33 Tahap 3 pengaturan komunikasi CIMON SCADA dengan PLC Mitsubishi
Q02HCPU ............................................................................................................................ 74
Gambar 4.34 Tahap 1 pembuatan ODBC ............................................................................ 75
Gambar 4.35 (a) Tahap 2 pembuatan ODBC (b) Tahap 3 pembuatan ODBC ..................... 75
Gambar 4.36 (a) Tahap 4 pembuatan ODBC (b) Tahap 5 pembuatan ODBC .................... 75
Gambar 4.37 Tahap 6 pembuatan ODBC ............................................................................ 76
Gambar 4.38 Tahap 7 pembuatan ODBC ............................................................................ 76
Gambar 4.39 Tahap 1 pembuatan Tag CIMON SCADA .................................................... 77
Gambar 4.40 Tahap 2 pembuatan Tag CIMON SCADA .................................................... 77
Gambar 4.41 Tahap 3 pembuatan Tag CIMON SCADA .................................................... 77
Gambar 4.42 Tahap 1 pembuatan Script CIMON SCADA ................................................. 78
Gambar 4.43 Tahap 2 pembuatan Script CIMON SCADA ................................................. 78
Gambar 4.44 Tahap 1 pembuatan Query CIMON SCADA ................................................. 78
Gambar 4.45 Tahap 2 pembuatan Query CIMON SCADA ................................................. 79
Gambar 4.46 Tahap 3.a pembuatan Query CIMON SCADA .............................................. 79
Gambar 4.47 Tahap 3.b pembuatan Query CIMON SCADA .............................................. 80
Gambar 4.48 Indicator lamp pada Serial Communication Module ..................................... 81
Gambar 4.49 Network Status error pada CIMON SCADA ................................................. 82
Gambar 4.50 Network Status tidak error pada CIMON SCADA ........................................ 82
Gambar 4.51 Log CIMON SCADA .................................................................................... 82
Gambar 4.52 Data PCO resistance welding timer pada database SQL Server .................... 84
Gambar 4.53 Data PCO resistance welding timer pada CIMON SCADA ......................... 84
Gambar 4.54 Data PCO resistance welding timer pada PLC ............................................... 84
Gambar 4.55 Pengujian penyimpanan data perubahan PCO mesin las ............................... 85
xii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Pinout RS232 ....................................................................................................... 22
Tabel 2.2 Pinout RS-422/RS-485 ......................................................................................... 23
Tabel 2.3 Kelas IP ................................................................................................................ 26
Tabel 2.4 process condition untuk beberapa proses manufacturing .................................... 28
Tabel 3.1 Nama tipe brake shoe ........................................................................................... 30
Tabel 3.2 Item PCO mesin las .............................................................................................. 31
Tabel 3.3 Item PCO resistance welding timer ...................................................................... 35
Tabel 3.4 Item number setting .............................................................................................. 37
Tabel 3.5 Screen switching device ....................................................................................... 45
Tabel 3.6 Desain tabel barcode ............................................................................................ 48
Tabel 3.7 Desain tabel PCO resistance welding timer ......................................................... 48
Tabel 3.8 Desain tabel riwayat penggantian PCO mesin las ................................................ 48
Tabel 3.9 Spesifikasi Omron Microscan MS-3 .................................................................... 50
Tabel 3.10 Spesifikasi Mitsubishi Serial Communication Module
QJ71C24N-R2 ...................................................................................................................... 51
Tabel 3.11 Spesifikasi Mitsubishi Ethernet Communication Module
QJ71E71-100 ........................................................................................................................ 53
Tabel 4.1 Alamat dan object pada Windows Screen barcode ............................................. 56
Tabel 4.2 Alamat dan pengaturan object pada Base Screen Item Data Setting .................. 57
Tabel 4.3 Pengujian koneksi ................................................................................................ 81
Tabel 4.4 Pengujian Program ............................................................................................... 83
Tabel 4.5 Pengujian Database .............................................................................................. 86
Tabel 4.6 Rincian harga material pembuatan improvement ................................................ 87
xiii
Tabel 4.7 Harga jasa pembuatan Improvement .................................................................... 87
1
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Penelitian ini dilakukan di sebuah perusahaan manufaktur otomotif. Di antara produk
yang dihasilkan, antara lain disc brakes, machining disc brake component, backing plate,
body caliper dan support mounting machining, dll.
Dengan target produksi yang meningkat setiap tahunnya, maka peruusahaan ini terus
melakukan improvement agar proses produksi semakin cepat dan efisien. Penulis
menemukan masalah pada proses penggantian tipe produksi Line Shoe Assy 2 (SA 2)
Plant 4, khususnya di tahapan pengelasan (welding). Yaitu proses input parameter
process condition (PCO), perbaikan lamanya proses dandori (dalam peng-input-an
parameter PCO), serta proses perubahan parameter PCO.
Untuk itu penulis melakukan penerapan sistem SCADA dengan metode scan
barcode. Supaya proses penggantian tipe produksi Line Shoe Assy 2 dapat dilakukan
secara otomatis. Dengan adanya improvement ini penulis mengharapkan hasil berupa
penurunan waktu dondori dan penurunan produk NG (Not Good).
1.2 Perumusan Masalah
Dengan melihat latar belakang yang telah dikemukakan, maka dapat diambil
perumusan masalah dalam monograf ini adalah:
1. Bagaimana cara menjadikan penggantian process condition mesin las dan
resistance welding timer menjadi otomatis ?
2. Bagaimana cara membuat program HMI Mitsubushi GOT 1000 tipe GT15 series
untuk penggantian process condition mesin las dan resistance welding timer?
3. Bagaimana cara membuat program PLC Mitsubishi Q02HCPU untuk
penggantian process condition mesin las dan resistance welding timer?
4. Bagaimana cara membuat database untuk penggantian process condition mesin
las dan resistance welding timer dengan aplikasi SQL server?
5. Bagaimana cara membuat program SCADA dengan aplikasi CIMON SCADA
untuk penggantian process condition mesin las dan resistance welding timer?
2
1.3 Pembatasan Masalah
Berdasarkan rumusan masalah yang ada maka pembatasan masalah yang akan
dibahas pada monograf ini adalah:
1. Membahas pembuatan program SCADA, PLC, dan HMI untuk penggantian
process condition mesin las dan resistance welding timer
2. Hanya membahas pembuatan database untuk barcode yang digunakan pada
Line SA2, PCO (process condition) resistance welding timer, dan history
penggantian PCO (process condition) mesin las.
3. Hanya membahas wiring antara PLC Mitsubishi Q02HCPU dengan Omron
Microscan MS-3 dan mesin resistance welding timer
4. Tidak membahas pembuatan aplikasi desktop untuk resistance welding timer
dan komunikasi antara monitor LCD dengan resistance welding timer.
5. Tidak membahas pembuatan jaringan antara SCADA server dengan database
server, dan antara SCADA server dengan PLC.
6. Tidak membahas wiring antara mesin las dengan resistance welding timer.
7. Tidak membahas spesifikasi mesin las.
8. Tidak membahas wiring HMI dengan PLC.
1.4 Tujuan dan Manfaat
1.4.1 Tujuan
Adapun tujuan yang hendak dicapai penulis dalam monograf ini yaitu
penggantian process condition mesin las dan resistance welding timer pada Line
Shoe Assy 2 dapat dilakukan secara otomatis melalui metode scan barcode dengan
menerapkan sistem SCADA.
1.4.2 Manfaat
Manfaat dari monograf ini yaitu:
1. Meningkatkan productivity dengan mempercepat proses dandori.
2. Menjaga kualitas produk yang dihasilkan dengan memastikan process
condition pada saat produksi sesuai dengan standar.
3. Memudahkan mencari kesalahan pada proses welding dengan adanya
history management.
3
1.5 Metodologi Penelitian
Metodologi penelitian yang penyusun gunakan adalah:
1. Studi Pustaka
Metode ini dilakukan untuk mendapatkan dasar-dasar teori dari buku-buku
referensi ataupun sumber lain sebagai bahan pendukung.
2. Observasi Lapangan
Merupakan metode yang dilakukan dengan cara, penyusun melihat di lapangan
serta mengamati akar masalah dan dampak dari input process condition secara
manual. Selain itu, penulis juga mencari data melalui IT Section Head, QA (Quality
Assurance) Officer, PPC (Plan Production Control) Officer, Operator Production di
Line produksi Shoe Lining 2.
3. Wawancara
Metode pengumpulan data dengan cara tanya jawab ataupun diskusi dengan
pihak-pihak yang berkompeten dalam memberikan keterangan mengenai data yang
diperlukan.
1.6 Sistematika Penulisan
Secara umum, bentuk penulisan monograf ini disusun dalam sistematika penulisan
secara berurutan sebagai berikut :
1. BAB 1 Pendahuluan
2. BAB 2 Landasan teori
3. BAB 3 Pengumpulan data dan perancangan
4. BAB 4 Pembuatan, pengujian dan analisa hasil
5. BAB 5 Kesimpulan dan saran
BAB 1 Pendahuluan
Pada bab ini diterangkan tentang latar belakang permasalahan yang akan dibahas,
perumusan masalah, pembatasan masalah, tujuan dan manfaat penulisan, metodologi
penelitian serta sistematika penulisan.
BAB 2 Landasan Teori
Pada bab ini diuraikan tentang landasan teori yang mendukung penulisan.
BAB 3 Pengumpulan data dan perancangan
4
Pada bab ini akan dikumpulkan beberapa data yang bersangkutan dengan
pembahasan. Dari observasi, daftar pustaka maupun lapangan. Serta perancangan sistem
yang akan dibuat.
BAB 4 Pembuatan, pengujian dan analisa hasil
Pada bab ini berisi tentang pembuatan improvement, pengujian, sampai analisa hasil
dari modifikasi sistem input process condition menjadi otomatis melalui metode barcode
scanning dengan menerapkan sistem SCADA.
BAB 5 Kesimpulan dan saran
Pada bab ini berisi kesimpulan dan saran dari monograf ini.
5
BAB II LANDASAN TEORI
2.1 SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition)
2.1.1 Definisi SCADA
Secara sederhana SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) dapat
diartikan sebagai sistem pengolahan data terintegrasi yang berfungsi untuk
memantau, mengendalikan dan mendapatkan data secara real time.
Definisi yang lebih formal diberikan oleh NIST (National Institute of
Standards and Technology) ialah :
“Sistem terdistribusi yang digunakan untuk mengendalikan aset – aset yang
tersebar secara geografis, sering terpisah ribuan kilometer persegi, di mana kontol
dan akuisisi data terpusat sangat penting bagi operasi sistem”.
Sedangkan definisi menurut ISA (The Instrumentation, Systems and
Automation Society):
“SCADA adalah teknologi yang memungkinkan pengguna untuk mengumpulkan
data dari satu atau lebih fasilitas jauh dan mengirim instruksi kontrol terbatas ke
fasilitas-fasilitas tersebut”.1
Dalam terminology control, supervisory control sering mengacu pada
kontrol yang tidak langsung, namun lebih pada fungsi koordinasi dan
pengawasan. Dengan kata lain, pengendali utama tetap dipegang oleh PLC
(atau pengendali lainnya) sedangkan kontol pada SCADA hanya bersifat koordinasi
dan sekunder.
1 Stuart A. Boyer. Supervisory Control and Data Acquisition 3rd Edition, (USA: Library of Congress
Cataloging-in-Publication Data), 2004, hlm.9.
6
2.1.2 Perangkat Keras SCADA
Berikut ini penjelasan dari masing-masing bagian SCADA:
Gambar 2.1 Diagram sistem SCADA
(sumber: Farid Rianto,” SCADA”)
1. Sensor dan Aktuator (Field Device)
Sensor adalah sesuatu yang digunakan untuk mendeteksi adanya perubahan
lingkungan fisik atau kimia. Variabel keluaran dari sensor yang diubah menjadi
besaran listrik disebut transducer. Sedangkan aktuator sendiri adalah komponen
yang mengubah energi listrik menjadi mekanik (gerakan). Nilai sensor dan aktuator
inilah yang umumnya diawasi dan/atau dikendalikan supaya obyek/plant berjalan
sesuai dengan keinginan pengguna.
2. RTU (Remote Terminal Unit)
RTU berfungsi sebagai terminal-terminal (semacam stasiun data) dari hasil
pengukuran, pengendalian, pemantauan status dan lain-lain.2 RTU juga berfungsi
menerjemahkan, mengonversi, menghitung sinyal dari transducer. Dari hasil
pengukuran tersebut, hal yang dilakukan RTU adalah melakukan kendali (jika
memiliki kebutuhan untuk kendali) kemudian mengirim data ke MTU atau langsung
mengirim ke HMI/SCADA jika sistem di RTU bukan untuk pengendalian (control).
RTU juga dapat berfungsi sebagai pengatur set point yang dikirimkan dari
HMI/MTU ke RTU tersebut.
3. PLC (Programmable Logic Controller)
2 Rifqi Imanto, “Telemetry-SCADA”, (Online), Desember 2010, (http://www.rifqion.com/menulis/scada-
dan-plc/, diakses 11 April 2019)
Communication
7
PLC adalah sebuah pengontrol logika yang dapat diprogram sesuai dengan
kebutuhan. Pada sistem SCADA biasanya di tempatkan sebagai RTU, jadi PLC
merupakan bagian dari RTU atau bisa di istilahkan menjadi RTU itu sendiri. PLC ini
bertugas melakukan pengolahan/pengambilan data dari transducer yang juga
memungkinkan untuk melakukan pengendalian pada sistem di RTU.
4. HMI (Human Machine Interface)
HMI adalah sub sistem dari SCADA yang berfungsi menampilkan data dari
hasil pengukuran di RTU ataupun menampilkan proses yang sedang terjadi pada
keseluruhan sistem. HMI merupakan sebuah software pada komputer berbasis grafis
yang berfungsi untuk mempermudah pengawasan (Supervisory) kepada sang
operator. HMI mengubah data-data dan angka ke dalam animasi, grafik / trend, dan
bentuk yang mudah diterjemahkan oleh operator.
5. MTU (Master Terminal Unit)
MTU merupakan sebuah sistem berupa komputer atau dapat juga PLC yang
bertugas memberikan data kepada HMI dari RTU. Di lain sisi MTU ini juga bertugas
mengambil data dari tiap-tiap RTU (jika RTU lebih dari satu) untuk diterjemahkan
dan diberikan ke HMI. Terkadang MTU dan HMI dapat dijadikan satu bagian, ketika
MTU menggunakan komputer yang sama dengan HMI.
2.1.3 Perangkat Lunak SCADA
Perangkat lunak yang digunakan oleh SCADA dibagi menjadi dua tipe yaitu
proprietary dan terbuka. Perusahaan mengembangkan perangkat lunak proprietary
untuk berkomunikasi dengan perangkat kerasnya. Sistem perangkat lunak terbuka
memiliki kepopuleran yang meningkat karena interoperabilitas yang mereka bawa ke
dalam sistem. Interoperabilitas adalah kemampuan untuk mencampurkan peralatan/
perangkat pabrikasi yang berbeda ke dalam satu sistem yang sama.
Suatu perangkat lunak SCADA dalam sistem SCADA keseluruhan memiliki
beberapa tugas utama yang harus dilakukan, yaitu:
• Input/ Output Task
Input/output task berfungsi sebagai interface sistem SCADA dengan peralatan
di plant. Hal ini meliputi penanganan komunikasi data, sehingga PC dapat membaca
dan menulis data dari atau pada peralatan yang terhubung dengan PLC.
8
• Alarm Task
Alarm Task berfungsi untuk mengatur semua tipe alarm (kondisi abnormal)
yang terjadi di lapangan.
• Trends Task
Trends task berfungsi untuk mengumpulkan data plant setiap waktu dan
menampilkannya dalam bentuk grafik yang mudah dimengerti operator.
• Reports Task
Reports Task berfungsi untuk memberikan laporan (harian, mingguan,
bulanan, dll) yang bersumber dari data plant
• Display Task
Display Task berfungsi untuk menampilkan proses. Operator dapat mengamati
segala sesuatu yang terjadi di lapangan, dan dapat mengambil aksi untuk
mengendalikan obyek di lapangan.
Beberapa tugas (fitur) tambahan yang lain ialah :
• Networking
• Scalability / Expandability3
2.1.4 OPC (OLE for Process Control)
OPC merupakan kependekan dari OLE (Object Linking and Embedding) for
Process Control. OLE (Object Linking and Embedding) adalah teknologi yang
dikembangkan oleh Microsoft untuk menghubungkan (linking) beberapa program
komputer agar dapat berbagi informasi, sehingga informasi dari suatu program dapat
dimasukkan sebagai informasi yang diolah di program lain (embedding) tanpa
menghilangkan program yang informasinya dimasukkan tersebut.
OPC merupakan sebuah standar komunikasi yang menyediakan
interoperabilitas dan skalabilitas sesungguhnya. Hal ini membolehkan untuk
memvisualisasikan, menganalisis, melaporkan, atau melakukan apa saja yang
diinginkan, melalui aplikasi pabrik mana saja menggunakan satu atau lebih
spesifikasi OPC.4
3 Handy Wicaksono, “Pengenalan SCADA Software”, (Online), April 2009,
(https://learnautomation.wordpress.com/2009/04/16/pengenalan-scada-software/, diakses 14 Mei 2019) 4 Agfianto Eko Putro, “Tutorial OPC (Bagian-1): Pendahuluan”, (Online), April 2009
(https://agfi.staff.ugm.ac.id/blog/index.php/2009/04/tutorial-opc-bagian-1-pendahuluan, diakses 14 Mei
2019)
9
OPC memanfatkan teknologi OLE pada proses kontrol, berupa standar
perangkat lunak antarmuka (software interface) yang memungkinkan program
Windows untuk berkomunikasi dengan hardware device pada industri. Berikut
adalah gambar hubungan antara PLC, OPC server dan OPC clinet.
Gambar 2.2 Bagan koneksi OPC
(sumber: https://sangpencariilmu.wordpress.com/tag/kontrol/)
OPC beroperasi dalam pasangan server-client. OPC server adalah software
yang mengubah protokol komunikasi hardware yang digunakan oleh PLC ke dalam
protokol OPC. Sementara OPC client software adalah program yang terhubung pada
hardware dari industri. OPC client menggunakan OPC server untuk mendapat data
dari hardware atau memberi perintah pada hardware dengan komunikasi melalui
kontroler proses.
2.2 PLC (Programmable Logic Control)
2.2.1 Definisi PLC
PLC merupakan suatu bentuk khusus pengontrol berbasis-mikroprosesor yang
memanfaatkan memori yang dapat diprogram untuk menyimpan instruksi-instruksi
dan untuk mengimplementasikan fungsi-fungsi semisal logika, sequencing, pewaktu
(timing), pencacahan (counting), dan aritmetika guna mengontrol mesin-mesin dan
proses-proses dan dirancang untuk dioperasikan oleh para insinyur yang hanya
memiliki sedikit pengetahuan mengetahui komputer dan bahasa pemrograman. 5
Berdasarkan komponen penyusunnya PLC dibagi menjadi 2 tipe, yaitu PLC
compact dan PLC Modular. PLC compact memiliki komponen processor, I/O (Input/
Output), dan catu daya yang melekat menjadi satu bagian pada satu unit yang tidak
terpisahkan. PLC modular merupakan jenis PLC yang semua komponennya terpisah
5 William Bolton, Programmable Logic Controller (PLC) Edisi Ketiga, ( Jakarta: Erlangga, 2004 ), hlm. 3.
10
ke dalam modul-modul. PLC jenis in memungkinkan untuk ekspansi jumlah I/O dan
memungkinkan penambahan modul-modul khusus.
2.2.2 Perangkat Keras PLC
Berikut adalah bagan dari sistem perangkat keras PLC dan masing-masing
penjelasannya:
Gambar 2.3 PLC Block Diagram
(sumber: https://www.electronicshub.org/programmable-logic-controllers/)
1. Power Supply
Unit power supply atau unit catu daya diperlukan untuk mengonversi tegangan
masukan AC (220Volt ~ 50Hz) atau DC (24Volt) sumber menjadi tegangan rendah
DC 5 Volt yang dibutuhkan oleh prosesor dan rangkaian-rangkaian dalam input/
output interface.6 Kegagalan dalam pemenuhan tegangan oleh power supply dapat
menyebabkan kegagalan operasi PLC.
2. CPU (Central Processing Unit)
Setiap komponen dalam PLC memiliki fungsi yang berbeda seperti perangkat
komputer lainnya. Komponen utama yang mengontrol seluruh sistem yang dikenal
sebagai CPU. CPU bertugas melakukan berbagai macam manipulasi data masukan
untuk menghasilkan data keluaran.7 Kecepatan proses PLC pun juga sangat
tergantung pada bagian CPU. Salah satu elemen pembangun CPU yang terpenting
adalah processor. Elemen inilah yang melakukan perhitungan- perhitungan atau
manipulasi data-data yang berasal dari luar.
3. Unit Memory
6 Priyo Jatmiko, PLC, HMI and Industrial part, (Yogyakarta: Karta Nagari, 2015), hlm.54. 7 Mochamad Rusli, Pengantar Analisis dan Desain PLC, (Malang: Universitas Brawijaya Press, 2012)
hlm.5.
11
Memori berfungsi menyimpan data -data yang akan di proses, program PLC
maupun hasil pemrosesan dari processor. Unit memori ini sendiri dapat dibedakan
atas 2 jenis, yaitu Volatile Memory dan Non-Volatile Memory.
Volatile Memory adalah suatu memori yang apabila sumber tegangannya
dilepas maka data yang tersimpan akan hilang, sedangkan Non-Volatile Memory,
merupakan kebalikan Volatile Memory yaitu suatu memori yang meski sumber
tegangan dilepas data yang tersimpan tidak akan hilang.8 Ada beberapa jenis Volatile
Memory yaitu RAM (Random Access Memory), SRAM (Static RAM) dan DRAM
(Dynamics RAM), sedangkan salah satu jenis Non-Volatile Memory yaitu ROM
(Read Only Memory). Memori jenis ROM hanya dapat dibaca saja dan tidak dapat di
tambah ataupun diubah. Isi dari ROM berasal dari pabrik pembuatnya yang berupa
sistem operasi dan terdiri dari program-program pokok yang diperlukan oleh sistem
PLC.
4. Modul Input
Modul Input merupakan bagian di mana modul yang menerima informasi dari
perangkat-perangkat input device dan berfungsi untuk menyesuaikan tegangan dari
input device dengan tegangan CPU sehingga dapat menghasilkan sinyal yang
diinginkan. 9 Setiap terminal pada modul input ini memiliki alamat khusus dalam
sistem sehingga memudahkan dalam pembuatan program PLC.
5. Modul Output
Modul Output Merupakan bagian di mana modul yang menerima sinyal dari
CPU dan berfungsi untuk menyesuaikan tegangan dari CPU dengan tegangan output
device sehingga tegangan yang dihasilkan sesuai dengan tegangan kerja output dan
perangkat output pun dapat bekerja dengan baik.10
6. Modul Komunikasi
Terminal komunikasi memungkinkan bagi PLC untuk mendapatkan upload
program dari PC atau perangkat pemrograman lain. Beberapa perangkat komunikasi
juga memungkinkan PLC melakukan komunikasi adalah dengan menggunakan
8 Iebhe, “Mengenal Komponen Penyusun PLC- bagian 1”, (Online), November 2018,
(https://ndoware.com/komponen-penyusun-plc.html, diakses 11 April 2019) 9 William Bolton, Sistem Instrumentasi dan Sistem Kontrol, (Jakarta: Erlangga, 2009), hlm.16. 10 Ibid., hlm. 17.
12
serial, Profibus, DeviceNet, Ethernet atau beberapa protokol komunikasi dengan
perangkat lain.
2.2.3 Prinsip Kerja PLC
Operasi PLC yaitu peralatan luar (sensor dan aktuator) dikoneksikan dengan
modul input atau modul output PLC yang tersedia. Selama prosesnya CPU
melakukan tiga operasi utama yang dinamakan scanning, yaitu:
1. Membaca data masukan dari perangkat luar via modul input (Read).
2. Mengeksekusi program kendali yang tersimpan di memori PLC (Execute).
3. Updating atau memperbaharui data pada modul output (Write).
Interaksi antara ketiga komponen dapat dilihat pada gambar berikut:
Gambar 2.4 Konsep Scanning PLC
(sumber: https://ndoware.com/proses-scanning-program-pada-plc.html)
2.2.4 Pemrograman PLC
Dalam pembuatan suatu sistem yang menggunakan PLC, maka pemrograman
sangat penting karena dengan membuat program, maka perangkat masukan dan
perangkat keluaran dapat berjalan sesuai dengan yang diharapkan. Berikut adalah 5
bahasa pemrograman PLC berdasarkan standar IEC 61131-3:
1. Ladder diagram
Ladder Diagram merupakan bahasa pemrogaman PLC yang berupa skema
mirip anak tangga (ladder), mempresentasikan aliran energi dari kiri ke kananyang
dikendalikan oleh fungsi-fungsi logika, timer, counter atau fungsi khusus lain.11 PLC
11 Eka Samsul, “Logika Dasar Pemrograman PLC”, (Online), November 2016,
(http://jagootomasi.com/dasar-pemrograman-plc/,diakses 13 Mei 2019)
13
yang menggunakan bahasa ini adalah PLC Mitsubishi, Omron, Siemens, dll. Berikut
adalah contoh dari Ladder Diagram.
Gambar 2.5 Ladder Diagram
(sumber: GX Developer Users Manual)
2. Instruction List
Instruction List merupakan bahasa pemrograman PLC yang menyerupai
pemrograman bahasa assembly. Instruction List memiliki kelebihan pada kecepatan
eksekusi program. Seperti bahasa assembly pada umumnya, daftar instruksi adalah
bahasa overhead yang rendah dan dieksekusi lebih cepat daripada bahasa grafis.12
Salah satu PLC yang menggunakan bahasa ini adalah PLC Mitsubishi. Berikut adalah
contoh dari Instruction List
Gambar 2.6 Instruction List
(sumber: http://www.plcmanual.com/programming-examples-ii)
3. Structure Text
12 Miles Budimir, “What are Instruction Lists (ILs) for PLC programming?”, (Online), Maret 2017,
(https://www.motioncontroltips.com/instruction-lists-ils-plc-programming, diakses 13 Mei 2019)
14
Structure Text merupakan bahasa pemrograman berbasis teks.13 Structure Text
dikembangkan agar terlihat seperti sintaksis bahasa pemrograman tingkat tinggi
seperti PHP, Python atau C dengan loop, variabel, kondisi dan operator. Salah satu
PLC yang menggunakan bahasa ini adalah PLC Omron tipe NJ series. Berikut adalah
contoh dari Structure Text.
Gambar 2.7 Stucture Text
(sumber: https://www.plcacademy.com/structured-text-tutorial/)
4. Function Block Diagram
Function Block Diagram menggambarkan fungsi antara variabel input dan
output. Input dan output dari blok dihubungkan bersama melalui koneksi atau jalur
di lingkungan pemrograman. Blok yang dibuat mewakili beberapa fungsi misalnya
elementer seperti MOVE atau COMPARE, atau fungsi logika seperti logika AND atau
logika OR.14 Salah satu PLC yang menggunakan bahasa ini adalah PLC Omron NJ
Series. Berikut adalah contoh Function Block Diagram.
Gambar 2.8 Instruction List
(sumber: https://www.plcacademy.com/function-block-diagram-programming/)
13 Peter, “Structured Text Tutorial to Expand Your PLC Programming Skills”, (Online), Maret 2017,
(https://www.plcacademy.com/structured-text-tutorial, diakses 13 Mei 2019) 14 Miles Budimir, “What are PLC function blocks and how does IEC 61131-3 classify them?”, (Online),
May 2017, (https://www.motioncontroltips.com/faq-plc-function-blocks-iec-61131-3-classify, diakses 13
Mei 2019)
15
5. Sequential Function Chart
Sequential Function Chart merupakan bahasa pemrograman grafis yang cocok
untuk tugas memecah proses besar dan kompleks menjadi potongan-potongan kecil
yang lebih mudah dilihat dan dipahami daripada dengan lingkungan pemrograman
hanya berbasis teks.15 Program SFC dapat mencakup teknik pemrograman logis
standar seperti loop umpan balik dan percabangan. Salah satu PLC yang
menggunakan bahasa ini adalah PLC Mitsubishi. Berikut adalah contoh dari bahasa
pemrograman Sequential Function Chart
Gambar 2.9 Sequential Function Chart
(sumber: https://www.semanticscholar.org/topic/Sequential-function-chart/952692)
2.3 Database
2.3.1 Definisi Database
Database atau basis data adalah kumpulan data yang disimpan secara
sistematis di dalam komputer yang dapat diolah atau dimanipulasi menggunakan
perangkat lunak (software) untuk menghasilkan informasi.16 Syarat suatu kumpulan
data dapat disebut database adalah ketika kumpulan data tersebut dapat mengatasi
masalah duplikasi dan data yang tidak konsisten, mengatasi masalah kesulitan akses
data, mengatasi masalah isolasi data, masalah keamanan data, dan multiple user.
Dalam sistem informasi, database merupakan aspek penting karena berfungsi
sebagai gudang penyimpanan data yang akan diolah lebih lanjut.
2.3.2 Prinsip Kerja Database
Berikut adalah skema dari prinsip kerja database.
15 Miles Budimir, “What are sequential function charts (SFCs) for PLCs?”, (Online), May 2017,
(https://www.motioncontroltips.com/sequential-function-charts-sfcs-plcs, diakses 13 Mei 2019) 16 Hindro, “Pengertian Database”, (Online), 2017, (https://www.termasmedia.com/lainnya/software/69-
pengertian-database, diakses 16 April 2019)
16
Gambar 2.10 Arsitektur sistem database
(sumber: https://www.nesabamedia.com/pengertian-dbms/)
Proses memasukkan dan mengambil data ke dan dari media penyimpanan data
memerlukan software yang disebut dengan DBMS (Database Management System).
DBMS merupakan sistem perangkat lunak yang memungkinkan database user untuk
memelihara, mengontrol dan mengakses data secara praktis dan efisien.17 DBMS
menjadi lapisan yang menghubungkan database dengan program aplikasi.
Pengguna database menggunakan DDL (Data Definition Language) dan DML
(Data Manipulation Language) untuk dapat mengakses atau mengolah database
dalam DBMS. DDL digunakan untuk mendefinisikan, mengubah, serta menghapus
database dan objek-objek yang diperlukan dalam database, misalnya tabel.
Sedangkan DML digunakan untuk mengolah data yang ada dalam suatu tabel.
Sebuah DDL dan DML yang sering digunakan adalah SQL (Structured Query
Language). SQL adalah sebuah bahasa yang digunakan untuk mengakses data dalam
database relasional. Berikut adalah contoh dari DDL dan DML.
Gambar 2.11 Contoh DDL dan DML
(sumber: https://www.it-jurnal.com/pengertian-ddl-dml-dan-sql/)
17 Ir. Harianto Kristanto, Konsep Perancangan Database, (Yogyakarta: Andi, 1994), hlm. 12.
17
2.3.2 ODBC (Open Database Connectivity)
Open Database Connectivity (ODBC) merupakan Application Programming
Interface (API) database yang khusus digunakan untuk mengakses database
relasional. ODBC terdapat dalam setiap komputer yang menggunakan sistem operasi
windows.18
Dalam ODBC disediakan API (Application Programming Interface) yang
berguna untuk menyediakan dan memberikan standar bagi berbagai kegiatan
pemrograman. Keuntungan utama menggunakan ODBC adalah fleksibilitas, artinya
pengubahan jenis database yang dipergunakan oleh sebuah aplikasi tidak akan
mempengaruhi kode program aplikasi tersebut.
Pada ODBC terdapat 2 hal penting yang berkaitan dengan koneksi database,
yaitu:
1. Database Driver
Database Driver adalah software/ driver yang berfungsi untuk membuat
koneksi ke database yang sesuai dengan database tersebut. Setiap database memiliki
driver yang spesifik, sehingga dalam sebuah ODBC data berisi lebih dari 1 database
driver.
2. Data Source Name (DSN)
Data Source Name (DSN) adalah nama/ alias dari database yang digunakan
oleh program, yang koneksinya melalui ODBC.19
2.4 Komunikasi Serial
2.4.1 Definisi Komunikasi Serial
Komunikasi serial adalah metode komunikasi di mana data secara berurutan
dikirim atau diterima hanya 1bit data dalam satu waktu.20 Secara garis besar
spesifikasi komunikasi serial yaitu parameter komunikasi, protokol komunikasi dan
kontrol aliran.
18 Fauzi dan M. Miftakul Amin, Pemrograman Database Visual Basic 6 dan SQL Server 2000,
(Yogyakarta: Andi, 2012) hlm. 59. 19 Ibid., hlm. 60. 20 Eko Widianto, “Antarmuka Serial Standar”, (Data yang tidak dipublikasikan), hlm. 2.
18
2.4.2 Parameter Komunikasi Serial
Dalam komunikasi serial dibutuhkan beberapa parameter, yaitu Baud Rate,
Data Bits, Parity Bit, dan Stop Bits.21 Berikut adalah penjelasan mengenai parameter
dalam komunikasi serial:
Gambar 2.12 Parameter Komunikasi
(sumber: Mitsubishi Electric Corp., “PLC, Komunikasi Serial”)
• Baud Rate (Laju Bit)
Baud Rate adalah banyaknya bit yang dikirim per detik. Semakin tinggi Baud
Rate maka semakin singkat waktu transmisi data. Besar Baud Rate yang biasa
digunakan adalah 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600, dan 115600 dengan
satuan bps (baud rate per second).
• Start Bit (Bit Mulai)
Digunakan untuk sinkronisasi penerima. Bernilai 1 bit.
• Data Bit
Data Bit merupakan jumlah bit yang dikirim per 1 baud. Jumlah data bits ini
hanya dapat dipilih antara 7 atau 8 bits.
• Parity Bit (Bit Paritas)
Parameter ini perlu diatur untuk mendeteksi kerusakan data yang disebabkan
oleh derau, dll. Metodenya adalah dengan menghitung jumlah data “1” yang dikirim.
Ada dua varian bit parity, yaitu even parity bit dan odd parity bit.
• Stop Bit (Bit Berhenti)
Stop Bit menunjukan akhir data. Dapat bernilai 1 atau 2 bit.
2.4.3 Protokol Komunikasi Serial
Protokol komunikasi adalah serangkaian konvensi yang digunakan oleh
perangkat yang terhubung ke jaringan. Contoh protokol komunikasi meliputi :
21 Mitsubishi Electric Corp., “PLC, Komunikasi Serial”, (Data yang tidak dipublikasikan), hlm.7.
19
• Bila data telah diterima secara normal, sebuah kode spesifik dikembalikan
untuk melaporkan penerimaan normal.
• Bila kesalahan terjadi, sebuah kode kesalahan dikirimkan untuk melaporkan
terjadinya kesalahan itu.
2.4.3.1 Flow Control (Kontrol Aliran)
Flow Control adalah prosedur yang memastikan bahwa penerima data
menerima semua data yang dikirimkan. Kontrol aliran secara umum
dikelompokkan menjadi Hardware Flow Control dan Software Flow Control.
2.4.3.2 Tipe Antarmuka
1. RS232
Pada RS232 sinyal direpresentasikan berupa level tegangan relatif
terhadap ground. Sehingga jumlah minimal kabel yang diperlukan dalam
komunikasi RS232 adalah 3, yaitu 2 kabel di antaranya untuk masing-
masing arah sinyal dan 1 kabel untuk ground sebagai referensi bersama.
Gambar 2.13 Typical wiring RS232
(sumber: https://www.omega.co.uk/techref/das/rs-232-422-485.html)
. RS232 terbatas pada koneksi Point-to-Point (P2P) atau antara 1
Master dengan 1 Sleve. Perangkat keras RS232 dapat digunakan untuk
komunikasi serial hingga jarak 50 kaki. Berikut adalah pinout RS232
pada DB9 Connector beserta penjelasannya.
Gambar 2.14 Pinout DB9 Connector untuk RS232
(sumber: https://ipc2u.com/articles/knowledge-base/)
20
Tabel 2.1 Pinout RS232
(sumber: Mitsubishi Electric Corp., “PLC, Komunikasi Serial”)
2. RS485/ RS422
Pada RS485/422 sinyal direpresentasikan berdasarkan selisih
tegangan antara dua kabel. Misalkan kabel sinyal diberi nama kabel A
dan kabel B, maka sinyal high adalah jika tegangan di kabel A lebih
tinggi dibanding kabel B, sedangkan sinyal low adalah jika tegangan A
lebih rendah dibanding tegangan B.
Antarmuka RS422 menggunakan 2 jalur sinyal, satu jalur sinyal
untuk mengirimkan data dan satu lagi untuk menerima data.
Gambar 2.15 Typical Wiring RS422
(sumber: https://www.omega.co.uk/techref/das/rs-232-422-485.html)
Sedangkan antarmuka RS485 menggunakan satu jalur sinyal untuk
mengirim dan juga menerima data.
21
Gambar 2.16 Typical Wiring RS485
(sumber : https://www.omega.co.uk/techref/das/rs-232-422-485.html)
Tabel 2.2 Pinout RS-422/RS-485
(sumber: http://13.unfg.eindruckhochzwei.de/lop/rs422-rs485-pin-
diagram.html)
Adapun perbedaan antara RS485 dan RS422 adalah RS422
digunakan untuk komunikasi sepasang perangkat seperti, RS232,
sedangkan RS485 digunakan untuk menghubungkan banyak perangkat
(multipoint), yaitu hingga maksimal sejumlah 32 perangkat.
2.5 Komunikasi Ethernet
Ethernet adalah standard komunikasi yang mulai muncul pada tahun 1980 untuk
menghubungkan komputer dan perangkat lainnya dalam jaringan lokal. Jaringan lokal ini
disebut dengan LAN (Local Area Network). Ethernet dibakukan pada tahun 1985 sebagai
IEEE 802.3 oleh Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE).22 Standar
Ethernet terdiri dari physical layer dan data link layer yang beragam.
2.5.1 Physical Layer
1. Kabel
Pada awalnya, digunakan coaxial cable untuk membuat jaringan Ethernet,
yang kemudian berkembang dengan menggunakan kabel twisted pair dan kabel fiber
22 Ed Tittel, Teori dan Soal Computer Networking, (Jakarta: Erlangga, 2004), hlm. 58.
22
optic. Kabel yang paling sering digunakan adalah kabel twisted pair yang
dikategorikan menjadi:
• Cat 5 dan Cat 5a dengan kecepatan mencapai antara 10 sampai 100 Mbps (Mega
byte per second)
• Cat 6 dengan kecepatan mencapai 1 Gbps (Giga bytes per second)
• Cat 6a dan Cat 7 dengan kecepatan mencapai 10 Gbps (Giga bytes per second
Ethernet dengan kabel twited pair menggunakan konektor RJ-45 8 pin di kedua
ujung kabel yang disematkan untuk transmisi data. Berikut adalah jenis wiring RJ-
45.
(a) (b) (c)
Gambar 2.17 (a) Tipe Straight-Through (T-568A dengan T-568B) (b) Tipe Crossover (T-
568A dengan T-568B) (c) Pin out RJ-45 untuk PC (Personal Computer)-HUB dan PC-PC
(sumber: https://nurrahman96.wordpress.com/2012/12/31/konfigurasi-kabel-utp-rg-45/)
2. Devices
Perangkat Ethernet terdiri dari komputer dan perangkat apa pun yang memiliki
NIC (Network Interface Card) internal atau eksternal yang berbasis PCI atau USB.
Switch dan Router bertindak sebagai pengurus jaringan dan menghubungkan
beberapa komputer atau bahkan jaringan bersama-sama untuk memungkinkan
komunikasi antara semua perangkat yang berbeda. Gateaway atau Bridges digunakan
untuk menghubungkan beberapa jaringan Ethernet bersama-sama dan
memungkinkan komunikasi antar mereka. Gateaway menghubungkan dua jaringan
yang berbeda sementara Bridges menghubungkan dua jaringan yang sama.
2.5.2 Data Link Layer
Lapisan data link (data link layer) melakukan konversi frame-frame jaringan
yang berisi data yang dikirimkan menjadi bit-bit mentah agar dapat diproses oleh
lapisan fisik. Lapisan ini bertanggung jawab dalam membuat frame, flow control,
koreksi kesalahan dan pengiriman ulang terhadap frame yang dianggap gagal.
23
2.6 TCP/IP
TCP / IP (Transmission Control Protocol/ Internet Protocol) adalah sekelompok
protokol yang mengatur komunikasi data dalam proses tukar-menukar data dari satu
komputer ke komputer lain dan memastikan pengiriman data sampai ke alamat yang
dituju.23
2.6.1 Arsitektur TCP/IP
TCP/IP merupakan protokol berlapis. Lapisan-lapisan itu adalah Application,
TCP, IP, dan Network. Setiap lapisan memiliki fungsi masing-masing. Ketika satu
lapisan (layer) selesai dijalankan, maka kemudian diteruskan ke lapisan berikutnya.
1. Network Layer
Layer atau lapisan ini bertanggung jawab mengirim dan menerima data, ke dan
dari media fisik seperti kabel. Karena tugasnya tersebut, protokol pada layer ini harus
mampu menerjemahkan sinyal listrik yang berasal dari peralatan lain sejenis,
menjadi data digital yang dimengerti komputer.
2. IP (Internet Protocol)
Protokol ini mengurusi masalah addressing dan mengatur pengiriman paket
data hingga sampai ke alamat yang benar.
3. TCP (Transmission Control Protocol)
Yaitu protokol yang menjamin keandalan pengiriman data dengan
menggunakan proses acknowledgement dan melakukan beberapa pengecekan
kesalahan.
4. Applications Layer
Dalam hal internet, komputer pengirim akan meneruskan datanya ke lapisan
Applications. Lapisan ini bekerja dengan perangkat lunak aplikasi untuk
menyediakan komunikasi yang mungkin diperlukan seperti HTTP, FTS, dll. Lapisan
itu akan menambahkan beberapa data yang akan mengidentifikasi dan mengarahkan
data dan kemudian berpindah ke lapisan TCP.
23 Andrew G. Blank, TCP/IP Foundations, (San Francisco: John Wiley & Sons, 2006), hlm. 2.
24
2.6.2 Pengalamatan IP
Alamat IP (Internet Protocol Address) adalah deretan angka biner antara 32bit
(untuk IPv4 atau IP versi 4) sampai 128bit (untuk IPv6 atau IP versi 6). Angka ini
dipakai untuk alamat identifikasi dari setiap komputer host dalam jaringan internet
yang berbasis TCP/IP. Alamat IP memiliki beberapa kelas yaitu kelas A, B, C, D,
dan E. Kelas-kelas tersebut digolongkan berdasarkan skala jaringan.
• Kelas A: Digunakan untuk jaringan yang sangat besar.
• Kelas B: Digunakan untuk jaringan yang ukurannya medium.
• Kelas C: Digunakan untuk jaringan yang ukurannya kecil.
• Kelas D: Digunakan untuk IP Multicasting.
• Kelas E: Dicadangkan untuk penggunaan eksperimen.
Berikut adalah tabel dari pengalamatan IP berdasarkan kelas.
Tabel 2.3 Kelas IP
Kelas Oktet
Pertama
Network
Identifier
Host
Identifier
Jaringan
Maksimum
Host
Maksimum
A 1–126 W X.Y.Z 126 16,777,214
B 128–191 W.X Y.Z 16,384 65,534
C 192–223 W.X.Y Z 2,097,152 254
D 224-239 Multicast IP
Address
Multicast IP
Address
Multicast IP
Address
Multicast IP
Address
E 240-255 Dicadangkan;
eksperimen
Dicadangkan;
eksperimen
Dicadangkan;
eksperimen
Dicadangkan;
eksperimen (sumber: id.wikipedia.org/wiki/Alamat_IP)
Dengan menggunakan subnet mask yang diasosiasikan dengannya, sebuah
alamat IP pun dapat dibagi menjadi dua bagian, yakni Network Identifier (NetID)
yang dapat mengidentifikasikan jaringan lokal dalam sebuah internetwork dan Host
Identifier (HostID) yang dapat mengidentifikasikan host dalam jaringan tersebut.
Sebagai contoh, alamat 205.116.008.044 dapat dibagi dengan menggunakan subnet
mask 255.255.255.000 ke dalam Network ID 205.116.008.000 dan Host ID 44.
Alamat IP merupakan kewajiban yang harus ditetapkan untuk sebuah host, yang
dapat dilakukan secara manual (statis) atau menggunakan Dynamic Host
Configuration Protocol (DHCP).
2.7 Pengelasan
Berdasarkan definisi dari Deutsche Industrie Normen (DIN) dalam Harsono dkk
(1991:1), bahwa "Las adalah ikatan metalurgi pada sambungan logam paduan yang
25
dilakukan dalam keadaan lumer atau cair". Sedangkan menurut Maman Suratman
(2001:1) pengertian pengelasan adalah "Salah satu cara menyambung dua bagian logam
secara permanen dengan menggunakan tenaga panas". Dan menurut Sriwidartho, "Las
adalah suatu cara untuk menyambung benda padat dengan cara mencairkannya melalui
pemanasan."
Pengelasan memiliki banyak jenis metode, salah satunya yaitu las resistansi listrik
atau Electric Resistance Welding (ERW). Yaitu metode pengelasan logam dengan
menggunakan prinsip resistansi listrik sebagai sumber panasnya. Pada pengelasan ini,
permukaan yang akan disambung, ditekan satu sama lain, dan di saat bersamaan arus
listrik dialirkan. Di kedua permukaan yang bersentuhan akan timbul panas dan kemudian
mencair.
Las resistansi listrik atau electric resistance welding juga terbagi menjadi beberapa
jenis, salah satunya adalah las resistansi titik atau spot resistance welding. Pada proses
pengelasan ini, pelat yang akan disambung dijepit pada tempat sambungan dengan
sepasang elektroda. Kemudian dialiri arus listrik yang cukup besar dalam waktu yang
relatif singkat. Arus listrik di antara kedua elektroda mengalir melalui pelat yang dijepit.
Pada daerah kontak antara kedua pelat akan muncul hambatan dan timbulah panas yang
menyebabkan pelat yang bersentuhan mencair, sedangkan gaya tekan menyebabkan
kedua pelat tersambung.
Gambar 2.18 spot resistance welding
(sumber: http://allweld.blogspot.com/2012/10/proses-pengelasan-smaw.html)
2.8 Process Condition
Menurut Michael Pfeifer dalam bukunya Materials Enabled Designs (2009), Process
Condition (PCO) adalah sarana mekanis, elektromagnetik, termal, kimia, elektrokimia,
dan radiasi yang digunakan untuk memanipulasi bahan input selama pemrosesan.
26
Contoh-contoh process condition untuk proses manufacturing yang berbeda-beda
tercantum dalam Tabel 2.4 berikut.
Tabel 2.4 process condition untuk beberapa proses manufacturing
Process Process Condition
Ceramic sintering Rate of heating, sintering temperature, sintering time, sintering
atmosphere composition
Plastic injection
molding
Screw speed, barrel temperature, injection pressure, mold
temperature
Metal forging Work piece temperature, hammer force and speed
Adhesive joining Adhesive dispense pressure, dispense time, cure temperature,
cure time (sumber: https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/process-condition)
Process Condition disesuaikan menggunakan process equipment control. Dalam
beberapa kasus, kontrol menyesuaikan kondisi proses secara langsung. Misalnya, suhu
dalam oven disesuaikan melalui pengontrol suhu. Namun dalam kasus lain, kontrol
menyesuaikan kondisi proses secara tidak langsung. Misalnya, komposisi atmosfer gas
dalam sebuah oven dapa disesuaikan dengan mengontrol line pressure dari berbagai gas
yang mengalir ke oven.
27
BAB III DATA DAN PERANCANGAN
3.1 Pengenalan Produk
3.1.1 Brake Shoe
(a) (b)
Gambar 3.1 (a) Letak brake shoe pada mobil (b) Assembly brake shoe
Brake shoe atau sepatu rem dapat ditemukan di roda belakang mobil yang
memiliki sistem rem drum atau rem tromol. Ketika pedal rem diinjak, brake shoe
akan didorong oleh hidrolik dan menekan bagian dalam drum. Gesekan yang terjadi
antara brake shoe dan drum akan membuat kecepatan berkurang sehingga
pengereman mungkin terjadi. Saat inilah energi yang dihasilkan akan diubah menjadi
panas dan menghilang karena dihantarkan oleh rem tromol.
Salah satu tahapan pembuatan brake shoe yaitu pengelasan (welding). Proses
pengelasan dilakukan untuk menyambung part pembentuk brake shoe, yaitu web dan
rim. Pada Plant 4 line Shoe Assy 2 (SA2), diproduksi 12 tipe brake shoe yang terdiri
dari produk OEM (Original Equipment Manufacturer), OES (Original Equipment
Services), dan AM (After Market). Berikut adalah daftar tipe tersebut:
Tabel 3.1 Nama tipe brake shoe
No. Nama Tipe No. Nama Tipe
1 IMV RR OEM/S 7 K2 RR OEM/S
28
2 IMV RR AM 8 SMPV RR OEM
3 L300 D/KZ RR AM/OM 9 YR 9 RR OEM/S
4 I160/TBR RR OEM/S 10 D80 RR OEM/S
5 D40 RR OEM/S 11 D14 RR OEM/S
6 KFDLX RR OEM 12 KF 510 T RR AM/OEM
Berikut adalah gambar web dan rim dari salah satu tipe brake shoe yaitu IMV
RR OEM, untuk tipe lain dapat dilihat pada lampiran 1.
Gambar 3.2 web dan rim IMV RR OEM
3.1.2 Mesin las
Mesin las adalah salah satu mesin yang terdapat pada line shoe assy 2 plant 4
yang dipergunakan untuk pengelasan brake shoe. Mesin las tersebut digunakan untuk
pengelasan jenis resistance welding. Resistance welding adalah metode
penyambungan dua logam, dalam hal ini adalah web dan rim dengan pengelasan
resistansi, dengan cara menjepit kedua logam bersama, lalu dilewatkan arus listrik
dalam kurun waktu tertentu. Panas yang dihasilkan menciptakan keadaan plastik dan
menghasilkan fusi pada permukaan yang berimpitan. Berikut adalah gambar dari
mesin las di Line SA2
29
Gambar 3.3 Mesin las pada line SA2
Mesin las memiliki beberapa parameter PCO (Process Condition) untuk
memproduksi masing-masing tipe. Parameter tersebut di antaranya untuk mengatur
sudut, kecepatan, dan welding point. Berikut adalah parameter PCO (Process
Condition) mesin las.
Tabel 3.2 Item PCO mesin las
Nama Item Jumlah
Item Nama Item
Jumlah
Item
Item number setting 1 Rim feeder 6
Lower electrode number 1 Web blade for 2
Angle 11 Pressure Off 1
Speed 11 Squeeze 1
Welding point 1
Jumlah item: 35 item
Paramater PCO mesin las memiliki 35 item, dengan keterangan lebih rinci
untuk tiap tipe produksi yang dapat dilihat pada lampiran 2.
1. PLC
Dalam pengoperasiannya, mesin las menggunakan PLC Mitsubishi tipe
Q02HCPU dan Q172HCPU dengan beberapa modul (spesifikasi Q02HCPU dan
30
Q172HCPU dapat dilihat pada lampiran 5 dan 6). Berikut adalah gambar PLC mesin
las:
Gambar 3.4 Controller Mesin las
Keterangan gambar:
1. Q61P sebagai power supply
2. Q02HCPU sebagai controller
3. Q172HCPU sebagai controller
4. QX40 sebagai modul digital input
5. QY40P sebagai modul digital output
6. QX42 sebagai modul digital input
7. QY42P sebagai modul digital output
8. Q172LX sebagai modul servo external signals interface
Mesin las memiliki 2 PLC CPU, masing-masing CPU memiliki tujuan yang
berbeda. PLC Q02HCPU digunakan untuk program PCO (process condition) dan
counter. Sedangkan PLC Q172HCPU merupakan motion module yang digunakan
untuk program pergerakan motor servo dan memiliki kemampuan program scanning
yang lebih cepat.
31
2. HMI
Gambar 3.5 HMI mesin las
Sebagai interface, mesin las menggunakan HMI Mitsubishi tipe GOT 1000 seri
GT15. HMI tersebut difungsikan sebagai monitoring pergerakan motor servo mesin
las, monitoring counter hasil produksi, monitoring alarm, input pengubahan PCO
mesin las, dan input pengubahan tipe produksi. Spesifikasi HMI dapat dilihat pada
lampiran 7.
3.1.3 Resistance Welding Timer
Dalam pengelasan jenis resistance welding, penting untuk menerapkan
pengelasan pada waktu yang tepat selama pengoperasian mesin las. Hal tersebut
dilakukan oleh resistance welding timer, dengan fungsinya sebagai kontrol
pengelasan. Tujuan dari resistance welding timer adalah untuk mengkoordinasikan
arus pengelasan dengan gerakan mekanis dari mesin las. Resistance welding timer
memberi sinyal kepada elektroda kapan harus tertutup dan kapan harus terbuka.
Resistance welding timer juga menandakan arus pengelasan kapan harus memulai
dan kapan harus berhenti. Resistance welding timer dapat dianggap sebagai "otak"
dan mesin sebagai "otot" dari keseluruhan sistem pengelasan.
Mesin las di Line SA2 menggunakan resistance welding timer tipe CK4-8-15P
dari produsen Chou-Seisakusho dengan spesifikasi yang dapat dilihat pada lampiran
4. Berikut adalah gambar dari resistance welding timer CK4-8-15P:
32
Gambar 3.6 resistance welding timer CK4-8-15P
Telah disebutkan pada sub bab 3.1.2, bahwa resistance welding bekerja dengan
cara menjepit dua logam bersama di bawah tekanan lalu dilewatkan arus listrik dalam
kurun waktu tertentu, kemudian panas yang dihasilkan akan membuat fusi pada
permukaan yang berimpitan.
Ketika weld gun menutup, ujung lasan menyentuh kedua logam dan menekan
mereka bersama-sama. logam ditekan dalam waktu yang singkat untuk memastikan
weld gun sepenuhnya tertutup dan bahwa gaya tekan tercapai. Waktu yang digunakan
untuk proses tersebut disebut squeeze time. Squeeze time yang diperlukan sekitar 12
cycle atau 1,2 detik untuk weld gun kecil, dan 25 hingga 30 cycle (2,5 – 3 detik) untuk
weld gun yang lebih besar. ketika squeeze time selesai, arus listrik mulai mengalir
melalui logam dari satu ujung lasan ke ujung lainnya. Durasi aliran tersebut disebut
sebagai weld time. Sekitar setengah waktu weld time, logam pada antarmuka yang
berimpitan mulai meleleh, kemudian terbentuk sebuah fusi. Ketika waktu weld time
selesai, arus berhenti mengalir. Kemudian keseluruhan waktu, kira-kira 5 cycle (0,5
detik) digunakan untuk memberikan ujung lasan cukup waktu untuk menyerap panas
dari fusi yang terbentuk dan menyebabkannya mengeras sebelum ujung las terbuka.
Waktu tersebut disebut sebagai hold time.
Terdapat faktor yang mempengaruhi fusi hasil pengelasan, yaitu sudut ujung
lasan, gaya tekanan ujung lasan, weld current (arus pengelasan), weld time (waktu
pengelasan), squeeze time (waktu penekanan), weld tip cooling (pendinginan ujuan
lasan), serta hold time (waktu tunggu).
Masing-masing tipe produksi pada Line SA2 memiliki PCO (process
condition) berbeda-beda yang disesuaikan dengan hasil fusi yang diinginkan. Item
PCO tersebut ialah:
33
Tabel 3.3 Item PCO resistance welding timer
Nama Item Jumlah
Item Nama Item
Jumlah
Item
Sqeueze time 1 Down slope 1
Up slope 1 Hold time 1
Heat time 3 Off time 1
Current control 3 Press sv 1
Welding current 3 Electrode force 1
Cooling time 2
Jumlah item: 18 item
Pengaturan parameter PCO di atas perlu dilakukan untuk tiap titik
pengelasan. Parameter PCO mesin las lebih rinci untuk tiap tipe produksi dapat
dilihat pada lampiran 3.
3.2 Analisa Permasalahan
3.2.1 Analisa Kondisi yang Ada
Dalam melakukan analisa kondisi yang ada, penulis akan menyampaikan
analisa kondisi pada proses penggantian tipe produksi yang dilakukan oleh operator
Line Shoe Assy 2 (SA 2), khususnya di tahapan pengelasan (welding). Flowchart
proses tersebut dapat dilihat pada gambar berikut.
34
Gambar 3.7 Flowchart proses penggantian tipe produksi sebelum dilakukan improvement
Penggantian tipe produksi pada Line SA2 rata-rata dilakukan 4 sampai 6 kali
dalam satu hari penuh. Dengan rata-rata waktu tiap pergantian tipe produksi yaitu 28
menit.
Proses penggantian tipe produksi diawali dengan mengganti komponen-
komponen mesin las sesuai dengan tipe produksi yang akan dijalankan. Kemudian
mengganti item tipe produksi melalui HMI (pada screen item select) yang terhubung
dengan PLC. Selanjutnya, apabila mesin dalam keadaan power off sebelumnya, maka
perlu dilakukan proses pengaturan zero position, karena data zero position yang
terdapat dalam memori PLC telah hilang akibat power off. Dan bila mesin tidak
dalam keadaan power off sebelumnya maka proses dapat langsung berlanjut ke
penggantian PCO (process condition) mesin las. Lalu mengganti PCO (process
condition) resistance welding timer.
Proses input PCO resistance welding timer dilakukan secara manual dengan
meng-input melalui monitor LCD yang terhubung dengan resistance welding timer.
Sedangkan pengaturan PCO mesin las, menggunakan HMI. Dengan cara mengetik
35
nomor tipe produksi (item number setting) yang ingin dijalankan pada screen item
data setting, lalu klik read, maka PLC akan otomatis memanggil data-data PCO tipe
tersebut dari memori register. Apabila terdapat penggantian PCO mesin las, untuk
melakukan penyimpanan PCO tersebut, klik save, maka PLC akan meyimpan data
PCO untuk tipe tersebut ke memori register. Berikut adalah daftar nomor - nomor
(item number setting) dan tampilan screen item data setting pada HMI.
Tabel 3.4 Item number setting
Item
Number
Setting
Item Name
Setting
Nama Tipe
Produksi
Item
Number
Setting
Item Name
Setting
Nama Tipe
Produksi
1 IMV
IMV RR
OEM/S 15
SMPV
X11M
SMPV RR
OEM IMV RR
AM
2 M KZ RR L300 D/KZ
RR AM/OM 16 YR 9
YR 9 RR
OEM/S
3 I160 TBR
RR
I160/TBR
RR OEM/S 17 D80
D80 RR
OEM/S
7 D40 D40 RR
OEM/S 18 D 14
D14 RR
OEM/S
8 KF DLX KFDLX RR
OEM 19 KF 510
KF 510 T
RR
AM/OEM
14 K2 K2 RR
OEM/S
36
Gambar 3.8 screen item data setting
Keterangan gambar:
1. Nama screen
2. Item Number Setting
3. Item Name Setting
4. Tombol save dan read
3.2.2 Analisa Sebab Akibat
Berdasarkan analisa kondisi yang ada, ada beberapa permasalahan yang
ditemukan pada proses penggantian tipe produksi Line Shoe Assy 2 (SA 2),
khususnya di tahapan pengelasan (welding). Maka dari itu, untuk mendapatkan akar
permasalahan, penulis akan menggunakan diagram fishbone. Gambar 3. merupakan
diagram fishbone yang telah penulis buat.
37
Gambar 3.9 Diagram fishbone
Menurut diagram fishbone di atas, permasalahan yang terjadi adalah
penurunan quantity & quality produk hasil pengelasan, serta tidak adanya
traceability penggantian PCO (process condition). Dengan akar permasalahan yang
ditemukan ialah peng-input-an PCO dilakukan secara manual, operator meng-input
banyak data PCO (keseluruhan berjumlah 53 item yang dapat dilihat pada tabel 3.2
dan tabel 3.4), dan mesin tidak terhubung dengan database.
Dan secara garis besar permasalahan tersebut timbul karena tidak
terintegrasinya mesin dengan SCADA yang mengakibatkan penggantian PCO
dilakukan secara manual, sehingga memakan waktu yang lama dan terjadi
kesalahan input PCO, serta tidak terekamnya penggantian PCO ke database.
3.3 Rencana Perbaikan
Berdasarkan analisa permasalahan di atas, didapat penyelesaian dari masalah
tersebut adalah dengan menjadikan penggantian PCO (process condition) pada mesin
las dan resistance welding timer dilakukan secara otomatis. Metode yang digunakan
adalah memindai (scanning) barcode dengan mengaplikasikan sistem SCADA.
Berikut adalah flowchart proses penggantian PCO setelah dilakukan improvement.
38
Gambar 3.10 Flowchart proses penggantian tipe produksi setelah dilakukan improvement
Dengan diterapkannya sistem tersebut maka akan menggantikan proses
penggantian item tipe produksi melalui HMI (pada screen item select), dengan
pemindaian (scanning) barcode. Serta menghilangkan proses penggantian PCO
resistance welding timer melalui monitor LCD, dan menghilangkan proses
penggantian PCO mesin las pada HMI (jika mesin tidak dalam keadaan power off
sebelumnya). Target dari penerapan sistem tersebut yaitu menjadikan penggantian
PCO pada mesin las dan resistance welding timer dilakukan secara otomatis melalui
penerapan sistem SCADA. Dengan manfaat, menurunkan lama waktu penggantian
PCO sehingga waktu dandori berkurang, menurunkan risiko terjadi kesalahan input
PCO sehingga produk NG (not good) berkurang, serta penggantian PCO mesin las
dapat terekam ke dalam database.
3.4 Perancangan Sistem
3.4.1 Kriteria Sistem yang Dibutuhkan
Berdasarkan permasalahan dan rencana perbaikan yang telah didapat, berikut
adalah kriteria sistem yang dibutuhkan:
1. Dapat melakukan penggantian PCO mesin las dan resistance welding timer
secara otomatis.
2. Dapat melakukan request PCO berdasarkan barcode dari masing-masing tipe
produksi.
39
3. Dapat mengambil data PCO dari database dan meng-input-nya ke mesin las
dan resistance welding timer.
4. Proses dapat mudah dilakukan oleh user.
5. Dapat merekam data penggantian PCO mesin las dalam 24 jam.
6. Dapat merekam data yang akurat.
7. Dapat mendeteksi ketika server terputus.
3.4.2 Topologi Jaringan
Berdasarkan kriteria sistem yang dibutuhkan maka dirancanglah sebuah
topologi jaringan untuk proses penggantian PCO secara otomatis. Gambar di bawah
menunjukkan rancangan dari topologi jaringan tersebut.
Gambar 3.11 Topologi jaringan
PLC Mitsubishi Q02HCPU, SCADA server, dan database server, mereka
saling terhubung melalui jaringan LAN dengan protokol komunikasi Ethernet
TCP/IP. Sedangkan barcode scanner dan resistance welding timer, dan HMI
terhubung dengan PLC melalui protokol komunikasi serial RS-232. Dan antara PLC
dengan mesin las dihubungkan melalui I/O (input/output) modul.
3.4.3 Perancangan Program SCADA
Dalam proses penggantian PCO secara otomatis, SCADA memiliki peran
dalam melakukan akusisi data PLC Mitsubishi Q02HCPU dan database. Perjalanan
data yang akan diterima dan dikirim oleh SCADA dapat dilihat pada gambar berikut.
40
Gambar 3.12 alur data yang diterima dan dikirim oleh SCADA bagian 1
Keterangan gambar:
1. Scanner merekam data barcode kemudian mengirimkannya ke PLC.
2. PLC mengirim data barcode ke program SCADA.
3. Program SCADA mengirim data barcode ke database.
4. Program SCADA menerima data PCO dari database.
5. Program SCADA mengirim data PCO ke PLC.
6. PLC mengirim data PCO ke mesin las dan resistance welding
timer, serta mengirim data PCO mesin las ke HMI untuk ditampilkan.
Gambar 3.13 alur data yang diterima dan dikirim oleh SCADA bagian 2
Keterangan gambar:
1. PLC mengirim perubahan PCO mesin welding ke program SCADA.
2. Program SCADA mengirim query ke database untuk meng-insert data
perubahan PCO ke tabel welding history.
41
Program SCADA akan melakukan request PCO ke database berdasarkan data
barcode yang diterimanya dari PLC (satu barcode mewakili satu tipe produksi), lalu
mengirimkan kembali data PCO tersebut ke PLC. Program SCADA juga akan
menerima perubahan PCO mesin las dari PLC, dan kemudian memerintah database
untuk merekam data tersebut.
Software SCADA yang digunakan yaitu Cimon SCADA. Cimon SCADA
adalah salah satu software SCADA berbasis Microsoft Windows untuk automation
industry. CIMON-SCADA terdiri dari CimonD yang merupakan sistem
pengembangan, dan CimonX yang merupakan sistem runtime. Cimon SCADA telah
menanamkan software OPC server, yang di dalamnya terdapat driver untuk PLC
Mitsubishi. Kelebihan itulah yang menjadikan Cimon SCADA dipilih untuk
diterapkan dalam sistem ini.
3.4.4 Perancangan HMI
Mesin las terhubung dengan HMI Mitsubishi GOT 1000 tipe GT15 series
melalui PLC. Komunikasi antara HMI dan PLC menggunakan protokol komunikasi
serial RS-232. Berikut adalah gambarnya.
Gambar 3.14 Koneksi antara mesin las, PLC, dan HMI
Dalam penerapan sistem penggantian PCO secara otomatis, HMI akan
difungsikan sebagai antarmuka pengguna ketika terjadi pergantian tipe produksi.
Saat pergantian tipe produksi, tepatnya ketika barcode terdeteksi, HMI akan
memunculkan pop up. Apabila koneksi antara PLC dan SCADA terputus, pada pop
up tersebut akan bertuliskan pemberitahuan mengenai hal tersebut. Namun apabila
PLC terkoneksi dengan SCADA, PLC akan mendapatkan data PCO (process
condition) dari database melalui SCADA. Lalu, pada pop up tersebut akan
menampilkan data nama produk yang di produksi saat ini, dan nama produk yang
akan diproduksi. Pada pop up tersebut juga terdapat tombol konfirmasi (yes/no),
untuk mengkonfirmasi apakah nama produk yang akan diproduksi telah benar.
42
Selain itu, pada HMI juga terdapat screen item data setting, yang akan
memunculkan data-data PCO mesin las apabila operator mengkonfirmasi ’yes’. Dan
pada screen tersebut juga terdapat tombol ‘save’, yang ditekan apabila telah
dilakukan perubahan PCO mesin las secara manual. Tombol tersebut juga akan
memberikan perintah kepada database (terlebih dahulu melalui PLC dan SCADA)
untuk meng-insert data PCO yang telah diubah ke tabel weld history.
Untuk memprogram HMI Mitsubishi GOT 1000 tipe GT15 series dibutuhkan
software GT Designer3 GOT 1000. GT Designer3 merupakan bagian dari Melsoft
Series. GT Designer3 memiliki 2 tipe layar (screen) yaitu base screen yang berisi
layar-layar utama, dan windows screen yang berupa pop-up atau layar yang muncul
di depan layar utama. Berikut alamat PLC yang sudah didesain untuk memanggil
base screen dan windows screen.
Tabel 3.5 Screen switching device
Screen Device
Base screen D8
Window Screen Overlap window
D0
D1
Superimpose window D2
43
3.4.5 Perancangan Program PLC
Gambar 3.15 Perangkat-perangkat yang terhubung dengan PLC
PLC Mitsubishi Q02HCPU sebagai controller mesin las, selain terkoneksi
dengan HMI, juga akan dikoneksikan dengan barcode scanner dan resistance
welding timer melalui modul komunikasi serial (serial communication module).
Protokol komunikasi yang akan digunakan adalah komunikasi serial RS-232.
PLC akan ditugaskan menjalankan program untuk penerimaan input data
barcode dari barcode scanner lalu mengirimnya ke SCADA. Dan juga penerimaan
input data PCO dari SCADA lalu mengirimkannya ke mesin las dan resistance
welding timer. Pengiriman data-data PCO tersebut dilakukan apabila operator telah
meng-klik tombol konfirmasi ‘yes’ pada HMI di pop up penggantian tipe. Kemudian
PCO mesin las akan muncul pada screen item data setting. Namun apabila operator
meng-klik tombol ‘no’ maka PLC tidak akan mengirim data apa pun. Berikut adalah
flowchart program penggantian PCO mesin las dan resistance welding timer secara
otomatis.
44
Gambar 3.16 Flowchart program penggantian PCO mesin las dan resistance welding timer secara
otomatis
Setelah dilakukannya perubahan PCO mesin las secara manual, lalu tombol
‘save’ (pada screen item data setting HMI) ditekan, PLC akan menerima pulse dan
data perubahan PCO tersebut untuk dikirimkan ke SCADA. SCADA akan menerima
45
data-data tersebut dan memerintah database (menggunakan query) untuk meng-
insert-nya ke tabel weld history. Berikut adalah flowchart-nya.
Gambar 3.17 Flowchart program history perubahan PCO mesin las
Software yang digunakan untuk pemrograman PLC Mitsubishi Q02HCPU
adalah GX Works2. GX Works2 merupakan bagian dari Melsoft Series. Dengan
bahasa pemrograman yang disediakan adalah Ladder Diagram, SFC, function block,
dan structured text. Namun yang penulis akan gunakan adalah Bahasa Ladder
Diagram karena merupakan pemrograman grafis yang mudah digunakan dan
dipahami oleh banyak programmer PLC.
3.4.6 Perancangan Database
Dalam penelitian ini, database akan difungsikan sebagai penyimpanan data
barcode dan data indeks register PCO mesin las, data PCO resistance welding timer,
serta data riwayat perubahan PCO mesin las.
46
Software database atau DBMS (Database Management System) yang
digunakan adalah Microsoft SQL Server. Software tersebut digunakan karena
memiliki kelebihan dapat membuat clustering data, memiliki fitur recovery, restore,
dan juga backup data. Berikut ini adalah desain tabel-tabel yang akan dibuat pada
Microsoft SQL Server.
Tabel 3.6 Desain tabel barcode
Coulumn Name Data Type Allow Nulls
Num Int ✓
Type nchar(20) ✓
Barcode nvarchar(10) ✓
Tabel 3.7 Desain tabel PCO resistance welding timer
Coulumn Name Data Type Allow Nulls
Type nchar(20) ✓
parameter nvarchar(52) ✓
plc_parameter nvarchar(55) ✓
Tabel 3.8 Desain tabel riwayat penggantian PCO mesin las
Coulumn Name Data Type Allow Nulls
Datetime Datetime -
Operator nchar(20) ✓
id_mesin nchar(20) ✓
Num Int ✓
Type nchar(20) ✓
angel1 Float ✓
angel2 Float ✓
angel3 Float ✓
angel4 Float ✓
angel5 Float ✓
angel6 Float ✓
angel7 Float ✓
angel8 Float ✓
angel9 Float ✓
angel10 Float ✓
Angelend Float ✓
speed1 Float ✓
speed2 Float ✓
speed3 Float ✓
47
speed4 Float ✓
speed5 Float ✓
speed6 Float ✓
speed7 Float ✓
speed8 Float ✓
speed9 Float ✓
speed10 Float ✓
le_no Int ✓
le_name nchar(20) ✓
spindle_speed Float ✓
pressure_off Float ✓
Welding Float ✓
for_timming Float ✓
rev_timming Float ✓
for_position Float ✓
for_speed Float ✓
rev_position Float ✓
rev_speed Float ✓
web_blade_for1 Float ✓
web_blade_for2 Float ✓
Squeeze Float ✓
cw_ccw_speed Float ✓
feeder_speed Float ✓
Tabel 3.6 merupakan tabel ck4_barcode yang akan berisi field num, type, dan
barcode. Ketika barcode terpindai, program SCADA akan mengambil nilai dari field
type dan num sesuai dengan data barcode yang ia terima. Field type akan berisi nama
tipe dari barcode. Sedangkan field num akan berisi data indeks register untuk
memanggil PCO mesin las dari memori register.
Selanjutnya setelah SCADA menerima data type. Data tersebut akan digunakan
untuk mengambil data pada filed plc_parameter pada tabel ck4_setting (tabel 3.7),
sesuai dengan data type tersebut. Field plc_parameter ini akan berisi PCO untuk
resistance welding timer untuk dikirim ke PLC. Sedangkan field parameter
merupakan data PCO resistance welding timer untuk ditampilkan di monitor LCD.
Tabel 3.8 merupakan tabel weld_history. Tabel tersebut akan berisi data-data
PCO mesin las setelah dilakukan perubahan secara manual melalui HMI, tepatnya
pada screen item data setting (gambar 3.8).
48
3.5 Omron Microscan MS-3
Gambar 3.18 Omron Microscan MS-3
Tabel 3.9 Spesifikasi Omron Microscan MS-3
Environmental
Items Specification
Operating
temperature
0° to 50° C (32° to 122°F)
Storage temperature –40° to 75° C (–40° to 167°F)
Humidity Up to 90% (non-condensing)
Operating life 40,000 hours at 25° C
Communication
Items Specification
Interface RS-232, RS-422/485 (up to 115.2k),
Keyboard Wedge, USB
Protocols Point-to-Point • Point-to-Point w/RTS/CTS •
Point-to-Point w/XON/XOFF • Point-to-Point
w/RTS/CTS & XON/XOFF • Polling Mode D
• Multidrop • User Defned • User Defned
Multidrop•Daisy Chain
Scanning parameters
Items Specification
Options Single line, fxed raster
Optional raster 7 raster lines over 1.5° arc
Scan rate Adjustable from 300 to 1000
scans/second, default=500
Scan width angle >70°
Pitch ±50°
Skew ±40°
Label contrast 25% min. @ 650 nm
Electrical
Items Specification
Power 5 VDC +/– 5 %, 200 mV max. ripple, 260 mA
Trigger input 3 to 24V rated (1 mA @ 5 VDC)
Outputs 5V TTL compatible,
can sink 10 mA and source 2mA
49
Omron microscan MS-3 merupakan pemindai barcode atau barcode scanner untuk
keperluan industrial. Temperatur kerjanya yang tinggi yaitu mencapai 50° C menjadikan
scanner ini cocok dipakai di dekat mesin las. Omron Microscan MS-3 juga mendukung
komunikasi serial RS-232, sehingga menjadikannya tepat untuk digunakan dalam
improvement ini.
3.6 Mitsubishi Serial Communication Module QJ71C24N-R2
Gambar 3.19 Mitsubishi Serial Communication Module QJ71C24N-R2
Tabel 3.10 Spesifikasi Mitsubishi Serial Communication Module QJ71C24N-R2
Items Specification
Interface CH 1 RS-232-compliance
(D-sub 9P) CH 2
Transmission speed 50, 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600,
14400, 19200, 28800, 38400, 57600, 115200,
230400 (bps)
• Transmission speed 230400 bps is available
for only CH1. (Not
available for CH2)
• Total transmission speed of two interfaces is
available up to 230400
bps.
• Total transmission speed of two interfaces is
available up to 115200
bps when the communication data monitoring
function is used.
Data
format
Start bit 1
Data bit 7 or 8
Parity bit 1(vertical parity) or none
Stop bit 1 to 2
Error
detection
Parity
check
For all protocol, select odd/even by the
parameter when there is an error.
50
Sum
check
Code
Select by the parameter for MC
protocol/Bidirectional protocol.
Select by the user entry frame for non-
procedure protocol
Number of occupied
I/O points
32 points per slot (I/O assignment: Intelli: 32
points)
Applicable connector
for external wiring
9 pin D-sub (male) screw type
5V DC internal
current consumption
0.26A
Mitsubishi Serial Communication Module QJ71C24N-R2 merupakan modul serial
RS-232 untuk PLC. Modul serial ini nantinya digunakan untuk menghubungkan PLC
dengan Omron Microscan MS-3 dan Resistance welding timer. Modul serial ini di pilih
karena memiliki 2 socket RS-232.
3.7 Mitsubishi Ethernet Communication Module QJ71E71-100
Gambar 3.20 Mitsubishi Ethernet Communication Module QJ71E71-100
Tabel 3.11 Spesifikasi Mitsubishi Ethernet Communication Module QJ71E71-100
Items Specification
100BASE-TX 10BASE-T
Transmission
specifications
Data transmission
Speed
100 Mbps (Full-
duplex/Half-
duplex)
10 Mbps
(Half-duplex)
Transmission
Method Base band
Maximum
node-to-node
distance
-
Maximum segment
Length
100 m (328.08 ft.)
51
Transmission
specifications
Maximum number of
nodes/connection
Cascade
connection
Maximum 2
stages
Cascade
connection
Maximum 4
stage
Interval between the
minimum nodes
Transmission
data
storage
memory
Number of
simultaneously open
connections allowed
6 connections (Connections
usable by the sequence program)
Fixed buffer 1 k words * 16
Random access
Buffer 6 k words * 1
Attached
file 6 k words * 1
Main
text 960 words * 1
Number of I/O points occupied 32 points/1 slot (I/O
assignments: intelligent)
5 V DC internal current
Consumption 0.50 A
12 V DC external power supply
capacity (Transceiver) -
Mitsubishi Ethernet Communication Module QJ71E71-100 merupakan modul
komunikasi Ethernet untuk PLC. Modul ethernet ini digunakan untuk menghubungkan
PLC dengan server SCADA. Jaringan Ethernet yang dibangun menggunakan kabel jenis
twisted-pair cable. Mitsubishi Ethernet Communication Module tipe QJ71E71-100
dipilih karena mendukung jenis kabel Ethernet tersebut.
52
BAB IV
PEMBUATAN DAN PENGUJIAN
4.1 Pembuatan
Tahapan pembuatan dilakukan berdasarkan skema berikut.
Gambar 4.1 Tahapan pembuatan improvement
4.1.1 Pembuatan Program HMI
Untuk menampilkan suatu screen HMI melalaui program PLC, perlu dilakukan
pengaturan address yang akan dimasukkan pada program PLC, pengaturan tersebut
melalui Aplikasi GT Designer3 GOT 1000 (versi yang penulis gunakan adalah
1.63R). Alamat yang dibuat sesuai dengan detail pada tabel 3.5. Berikut adalah
tahapan pengaturannya.
1. Buka aplikasi GT Designer3 (GOT 1000) → Klik ’System’ → Klik ‘Screen
Switching Windows’ → Buat pengaturan seperti berikut.
Gambar 4.2 Pengaturan alamat screen HMI
53
Kemudian buat Windows Screen dengan nomor screen 11 sebagai screen yang
muncul ketika barcode terdeteksi. Berikut adalah design dari Windows Screen
barcode.
Gambar 4.3 Desain Windows Screen barcode
Dalam melakukan pembuatan screen tersebut digunakan beberapa Object.
Berikut adalah detail alamat dan object yang digunakan.
Tabel 4.1 Alamat dan object pada Windows Screen barcode
Item Object Alamat
Teks Server Off Bit Comment Y0120
Kolom Current Item ASCII Display D6510
Kolom New Item ASCII Display D11700
Tombol OK Switch X120E (Bit Momentary)
Tombol No. Switch X120F (Bit Momentary)
Selain screen di atas, terdapat pula Base Screen dengan nama Item Data
Setting. Screen tersebut berisi PCO (Process Condition). Setelah dilakukan
konfirmasi oleh user (dengan klik tombol ‘OK’ pada Windows Screen Barcode), data
pada Base Screen Item Data Setting akan berubah sesuai PCO dari produk yang akan
di produksi (‘Kolom New Item’ gambar 4.3). Berikut adalah desain dari Base Screen
Item Data Setting beserta alamat dan pengaturan object* yang digunakan.
54
Gambar 4.4 Desain Base Screen Item Data Setting
Tabel 4.2 Alamat dan pengaturan object pada Base Screen Item Data Setting
Item Alamat Data Type Display Format
Angle 1 D6610 Signed Bin32 Real
Angle 2 D6612 Signed Bin32 Real
Angle 3 D6614 Signed Bin32 Real
Angle 4 D6616 Signed Bin32 Real
Angle 5 D6618 Signed Bin32 Real
Angle 6 D6620 Signed Bin32 Real
Angle 7 D6622 Signed Bin32 Real
Angle 8 D6624 Signed Bin32 Real
Angle 9 D6626 Signed Bin32 Real
Angle 10 D6628 Signed Bin32 Real
Angle End D6630 Signed Bin32 Real
Speed 1 D6640 Signed Bin32 Unsigned Decimal
Speed 2 D6642 Signed Bin32 Unsigned Decimal
Speed 3 D6644 Signed Bin32 Unsigned Decimal
Speed 4 D6646 Signed Bin32 Unsigned Decimal
Speed 5 D6648 Signed Bin32 Unsigned Decimal
Speed 6 D6650 Signed Bin32 Unsigned Decimal
55
Speed 7 D6652 Signed Bin32 Unsigned Decimal
Speed 8 D6654 Signed Bin32 Unsigned Decimal
Speed 9 D6656 Signed Bin32 Unsigned Decimal
Speed 10 D6658 Signed Bin32 Unsigned Decimal
Item Number Setting D6599 Signed Bin16 Unsigned Decimal
Item Name Setting D6600 - -
Lower Electrode No. D6693 Signed Bin16 Unsigned Decimal
Lower Electrode
Name D6580 - -
Spindle Speed D6690 Signed Bin16 Unsigned Decimal
Pressure Off D6742 Signed Bin32 Real
Welding Point D6694 Signed Bin16 Unsigned Decimal
Forward Timing D6700 Signed Bin32 Real
Reverse Timing D6702 Signed Bin32 Real
Forward Position D6704 Signed Bin32 Real
Forward Speed D6706 Signed Bin32 Real
Reverse Position D6708 Signed Bin32 Real
Reverse Speed D6710 Signed Bin32 Real
Web Blade From D6730 Signed Bin32 Real
Web Blade Until D6732 Signed Bin32 Real
Squeeze D6750 Signed Bin16 Real
*Object yang dipakai adalah Numerical Input, kecuali Item Name Setting dan Lower
Electrode Name memakai ASCII Input.
4.1.2 Pembuatan Program PLC
Pembuatan program PLC diawali dengan melakukan pengaturan pada ‘PLC
Parameter’. Pengaturan tersebut dapat dilihat pada lampiran 10.
56
Pembuatan program untuk sistem penggantian PCO (process condition) mesin
las dan resistance welding timer, menggunakan aplikasi GX Works2 dengan versi
yang penulis gunakan adalah 1.91V. Berikut adalah program-program tersebut.
1. Pembuatan program penggantian PCO mesin las
Berikut adalah program penggantian PCO mesin las.
Gambar 4.5 Program PLC penggantian PCO mesin las bagian 1
Gambar di atas menunjukkan bahwa setelah barcode terdeteksi (program pada
gambar 4.14) PLC menjalankan program untuk memunculkan Windows Screen
barcode. SCADA akan memproses data barcode yang diterimanya dari PLC, lalu
mengirimkan data item number setting (sebagai nomor identifikasi tipe produksi) dan
nama tipe produksi ke PLC. Nama tipe produksi akan ditampilkan pada HMI (Kolom
‘New Item’ alamat D11700). Ketika user mengkonfirmasi item tersebut dengan
menekan tombol OK (alamat X120E), Program PLC akan memindahkan D8000
(berisi item number setting) ke alamat D6500 dan D6599. Lalu dilanjut program
berikut.
57
Gambar 4.6 Program PLC penggantian PCO mesin las bagian 2
Pada gambar di atas, selanjutnya PLC akan menjalankan program untuk
memanggil P1. Program P1 adalah sebagai berikut.
Gambar 4.7 Program PLC penggantian PCO mesin las bagian 3
Program tersebut mengolah D6599 untuk dijadikan index register (Z3).
Kemudian register (R0Z3) yang berisi data PCO akan memindahkan sejumlah data
sesuai nomor index (Z3) ke D6600.
2. Pembuatan program penggantian PCO resistance welding timer
58
Berikut adalah program penggantian PCO resistance welding timer.
Gambar 4.8 Program PLC penggantian PCO mesin resistance welding timer
Selain data untuk pengaturan PCO mesin las, SCADA juga akan mengirimkan
data PCO resistance welding timer ke PLC. Dapat dilihat pada gambar di atas, bahwa
setelah tombol ‘OK’ (X120E) ditekan, PLC akan menjalankan program untuk
membuat clock (M1). Clock tersebut digunakan untuk memindahkan 32 channel data
PCO ke resistance welding timer secara berurutan (lihat juga gambar 4.20).
59
4.1.2.1 Process Condition Resistance Welding Timer
Telah disebutkan sebelumnya bahwa resistance welding timer memiliki
32 channel. Tiap 1 channel mewakili 1 welding point. Di 1 channel, resistance
welding timer memilik 55 data dalam bentuk ASCII di dalamnya. Sehingga
dibutuhkan 28 data memori (misal D3004-d3031). Karena setiap 1 data memori
menampung 2 data ASCII. Berikut adalah contoh data channel 1 untuk tipe
D14 RR OEM/S:
#01FF21010000001002000003101250000010020000000010000004
Dengan keterangan secara berurutan sebagai berikut:
• 01 = ID
• FF21 = Request Write
• 01 = Channel
• 00 = Squeeze Time
• 00 = Up-Slope
• 00 = Heat Time
• 1 = Current Control 1 (0=%,1=Ka)
• 00200 = Welding Current 1 (XXX.XX)
• 00 = Cooling Time 1
• 03 = Heat Time 2
• 1 = Current Control 2 (0=%,1=Ka)
• 01250 = Welding Current 2 (XXX.XX)
• 00 = Cooling Time 2
• 00 = Heat Time 3
• 1 = Current Control 3 (0=%,1=Ka)
• 00200 = Welding Current 3 (XXX.XX)
• 00 = Downslope
• 00 = Hold time
• 00 = Off Time
• 1 = Press SV (Max 3)
• 00000 = Electrode Force (XXX.XX, Max 999.00)
• 04 = Check Sum
60
Program PLC Q02HCPU lebih rinci untuk penggantian PCO mesin las
dan resistance welding control secara otomatis, dapat dilihat pada lampiran 8.
Dan alamat-alamat PLC yang penulis gunakan dalam program tersebut beserta
keterangannya dapat dilihat pada lampiran 9.
Selanjutnya adalah pengaturan komunikasi PLC dengan perangkat-
perangkat yang akan terhubung, yaitu barcode scanner Omron Microscan MS-
3 dan resistance welding timer. Perangkat-perangkat tersebut terhubung
dengan PLC melalui Serial Communication Module. Kemudian pengaturan
komunikasi PLC dengan SCADA yang terhubung melalui Ethernet
Communication Module. Berikut adalah tahapan pembuatannya
4.1.2.2 Koneksi Antara PLC Mitsubishi Q02HCPU dengan Omron
Microscan MS-3
Untuk mengkomunikasikan antar PLC Mitsubishi Q02HCPU dengan
Omron Microscan MS-3, digunakan Mitsubishi serial communication module
tipe QJ71C24N-R2. Berikut adalah gambar wiring untuk Microscan MS-3.
Gambar 4.9 Wiring diagram RS-232 Omron Microscan MS-3 ke serial
communication module
Gambar 4.10 Wiring Microscan MS-3
Interface box IB-131 berfungsi sebagai adaptor dan juga
menyederhanakan koneksi MS-3 barcode scanner, dengan menyediakan port
terpisah untuk power supply dan komunikasi serial. Penambahan Mitsubishi
61
serial communication module pada PLC beserta pengaturannya dilakukan
melalui aplikasi GX-Works2. Berikut adalah tahapannya.
1. Pasang modul pada slot PLC → Buka aplikasi GX-Works2 → klik kiri
pada Intelligent function module, lalu klik ‘new module’ → Atur seperti
berikut → Klik ‘Ok’
Gambar 4.11 Tahap 1 pengaturan serial communication module untuk Microscan MS-3
2. Pada ‘Switch Setting’, atur CH1 (Channel 1) seperti berikut.
Gambar 4.12 Tahap 2 pengaturan serial communication module untuk Microscan MS-3
3 Pada ‘Various Control Specification’, ubah ‘Receive complete code
specification’ menjadi 13(Dh).
Gambar 4.13 Tahap 3 pengaturan serial communication module untuk Microscan MS-3
Lalu program pada PLC seperti berikut.
62
Gambar 4.14 Program PLC untuk input data dari Microscan MS-3
Keterangan gambar:
1. Pengaturan channel penerima (K1=Channel 1)
2. Membersihkan hasil penerimaan
3. Pengaturan jumlah address penerima (K6 = 6 data)
4. Menghapus data memori penerima (D310 sampai D315)
5. Pada penyelesaian normal, address penerima dengan jumlah yang telah
disesuaikan (6 data = D310 sampai D315) akan menerima data.
Pada program di atas, alamat X0E3, X0E4 dan U0E didapat dengan cara:
Gambar 4.15 I/O signal pada serial communication module untuk Microscan-MS3
Sebelum digunakan, Omron Microscan MS-3 perlu dilakukan
pengaturan untuk mengatur parameter komunikasi serial, menggunakan
aplikasi Microscan ESP. Berikut adalah tahapannya.
63
1. Sambungkan kabel power supply Microscan MS-3 ke sumber listrik, dan
kabel serial ke port serial komputer. Buka aplikasi Microscan ESP →
Pilih model MS-3 → klik ‘OK’ → Klik ‘App Mode’.
2. Setelah muncul jendela baru, pada parameter, atur seperti berikut.
Pengaturan disesuaikan dengan pengaturan pada gambar 4.12
Gambar 4.16 setting Microscan MS-3
3. Setelah melakukan pengaturan, kirim pengaturan tersebut ke Microscan
MS-3 dengan cara klik ‘Send/Recv’ → Save to Reader → Send and Save.
Lalu restart Microscan MS-3
4.1.2.3 Koneksi Antara PLC Mitsubishi Q02HCPU dengan Resistance
Welding Timer
Sama seperti Microscan MS-3, untuk membuat komunikasi antara PLC
Mitsubishi Q02HCPU dengan resistance welding timer digunakan Mitsubishi
serial communication module dengan tipe QJ71C24N-R2. Wiring kabel serial
sebagai penyambung antar serial communication module dengan resistance
welding timer adalah sebagai berikut.
Gambar 4.17 Wiring diagram RS-232 resistance welding timer ke serial
communication module
64
Tahapan untuk membuat komunikasi diawali dengan memasang
Mitsubishi serial communication module pada slot PLC lalu lakukan
pengaturan seperti berikut.
1. Buka aplikasi GX-Works2 → klik kiri pada Intelligent function module,
lalu klik ‘new module’ → Atur seperti berikut → Klik ‘Ok’
Gambar 4.18 Tahap 1 pengaturan serial communication module untuk resistance welding
timer
2. Pada ‘Switch Setting’, atur CH1 (Channel 1) seperti berikut. Pengaturan
tersebut disesuaikan dengan parameter komunikasi serial yang
disediakan oleh resistance welding timer.
Gambar 4.19 Tahap 2 pengaturan serial communication module untuk resistance welding
timer
Dan yang terakhir adalah pembuatan program pada PLC menggunakan
GX-Works2 dengan program seperti berikut.
65
Gambar 4.20 Program PLC untuk output data ke resistance welding timer
Keterangan gambar:
1. Menambahkan Heksa 0D00 pada data D3907
2. Pengaturan channel penerima (K1=Channel 1)
3. Membersihkan hasil penerimaan
4. Pengaturan jumlah data penerima (K28 = 28 data)
5. Pada penyelesaian normal, address penerima dengan jumlah yang telah
disesuaikan (28 data = D3880 sampai D3907) akan mengirimkan data.
4.1.2.4 Koneksi Antara PLC Mitsubishi Q02HCPU dengan CIMON
SCADA
Komunikasi antara PLC Mitsubishi Q02HCPU dengan Server SCADA
menggunakan protokol komunikasi Ethernet TCP/IP. Maka digunakan
Ethernet communication module untuk memungkinkan komunikasi tersebut.
Dengan alamat IP yang digunakan adalah 192.168.57.251. Berikut adalah
tahap pemasangan dan pengaturan modul Ethernet communication module.
1. Pasang Ethernet communication module pada slot PLC, lalu buat
pengaturan melalui GX-Wroks2. Pada ‘Network Parameter’, klik
‘Ethernet/CC IE/MELSECNET’ lalu atur menjadi seperti berikut.
66
Gambar 4.21 Pengaturan Ethernet communication module
Dengan pengaturan seperti di atas, maka default protocol adalah TCP
dengan host station port number yaitu 5002.
Setelah dilakukannya improvement, terdapat 3 penambahan modul pada
PLC, berikut adalah modul-modul tersebut.
Gambar 4.22 PLC mesin las setelah improvement
Keterangan gambar:
1. QJ71E71-100 sebagai Ethernet Communication Module
2. QJ71C24N-R2 sebagai Serial Communication Module
3. QJ71C24N-R2 sebagai Serial Communication Module
Keterangan untuk modul lainnya dapat dilihat pada gambar 3.4. Dan
berikut adalah wiring perangkat yang terhubung dengan ketiga modul di atas.
67
Gambar 4.23 Wiring perangkat-perangkat PLC
Berdasarkan gambar wiring di atas, SCADA Server tersambung ke
Ethernet Communication Module, Microscan MS-3 tersambung ke channel 1
pada Serial Communication Module pertama, dan resistance welding timer
tersambung ke channel 1 pada Serial Communication Module kedua.
Penempatan barcode scanner Omron Microscan MS-3 pada
improvement ini yaitu di bagian kanan bawah panel HMI. Dengan tujuan
supaya mudah dijangkau oleh operator. Penempatan tersebut dapat dilihat pada
gambar berikut.
68
Gambar 4.24 Mesin las pada Line SA2 setelah improvement
4.1.3 Pembuatan Database
Pembuatan Database pada SQL Server diawali dengan pembuatan Database
baru, kemudian pembuatan Tabel.
1. Pembuatan Database
Klik kiri pada ‘Database’ → Klik ‘New Database’
Gambar 4.25 Tahap 1 Pembuatan Database
Kemudian ketik pada ‘Database Name’ dengan nama Database, yaitu
SCADAP4. Lalu klik ‘Add’.
Gambar 4. 26 Tahap 2 Pembuatan Database
2. Pembuatan Table
Klik kiri pada ‘Table’ → Klik ‘New Table’→ Buat design Table (contoh pada
gambar 4.27 (a)) → klik icon ’Save’ → Buat nama Table (contoh pada gambar
4.27(b))
(a) (b)
Gambar 4.27 (a) Tahap 1 Pembuatan Table (b) Tahap 2 Pembuatan Table
Pembuatan desain tabel didasarkan pada perancangan pembuatan tabel, yaitu
sub bab 3.4.6. Berikut adalah cuplikan tabel ck4_barcode, tabel ck4_setting, dan
tabel weld_history. Database secara lengkap dapat dilihat pada lampiran 14.
69
Gambar 4.28 Cuplikan tabel ck4_barcode
Gambar 4.29 Cuplikan tabel ck4_setting
Gambar 4.30 Cuplikan tabel weld_history
4.1.4 Pembuatan Program SCADA
4.1.4.1 Koneksi Antara CIMON SCADA dengan PLC Mitsubishi
Q02HCPU
Software SCADA yang digunakan dalam sistem ini adalah CIMON
SCADA. CIMON SCADA telah menanamkan software OPC (OLE for
Process Control server) di dalamnya. Sebelum melakukan pemrograman
CIMON SCADA diperlukan pengaturan OPC untuk menghubungkan antara
CIMON SCADA dengan PLC Mitsubishi Q02HCPU, berikut adalah tahapan
pengaturan tersebut.
1. Buka aplikasi CimonD → klik ‘I/O Device’ → Klik judul project → Klik
‘New Device’ → Atur nama ‘Device Name’ → Pilih MITSUBISHI
MELSEC Ethernet (AJ71E71) → Klik ‘Ok’.
70
Gambar 4.31 Tahap 1 pengaturan komunikasi CIMON SCADA dengan PLC Mitsubishi
Q02HCPU
2. Klik ‘Add Station’ → Atur pengaturan seperti berikut (alamat IP sesuai
dengan pengaturan pada gambar 4.21) → Klik ‘Ok’.
Gambar 4.32 Tahap 2 pengaturan komunikasi CIMON SCADA dengan PLC Mitsubishi
Q02HCPU
3. Pada ‘Station’, Klik Station yang telah dibuat (Gambar 4.29) → Klik ‘Add
COM Block’ → Buat COM Block seperti berikut. Pengaturan COM
Block didasarkan pada Block I/O yang akan di read/write. Kemudian pada
‘COM Port’ buat pengaturan seperti berikut. Pengaturan tersebut
didasarkan pada pengaturan di sub bab 4.1.2.4. Dengan IP Address diisi
dengan IP dari Server SCADA.
71
Gambar 4.33 Tahap 3 pengaturan komunikasi CIMON SCADA dengan PLC Mitsubishi
Q02HCPU
4.1.4.2 Koneksi Antara CIMON SCADA dengan Database SQL Server
Selain pengaturan komunikasi dengan PLC, sebelum membuat program
CIMON SCADA, juga perlu membuat pengaturan komunikasi dengan
database. Dalam membuat komunikasi antara CIMON SCADA dengan
database, diperlukan pembuatan ODBC (Open Database Connectivity).
Berikut adalah tahapan pembuatannya.
1. Buka ODBC (%systemdrive%\Windows\SysWow64\Odbcad32.exe) →
Pada ‘System DSN’, klik ‘Add’ → Pilih ‘SQL Server’ → atur seperti berikut.
Gambar 4.34 Tahap 1 pembuatan ODBC
(a) (b)
Gambar 4.35 (a) Tahap 2 pembuatan ODBC (b) Tahap 3 pembuatan ODBC
72
(a) (b)
Gambar 4.36 (a) Tahap 4 pembuatan ODBC (b) Tahap 5 pembuatan ODBC
Gambar 4.37 Tahap 6 pembuatan ODBC
2. Kemudian pengaturan dilanjut pada aplikasi CimonD. Buka Aplikasi
CimonD → Klik ‘ODBC’ → Klik icon ‘New DBMS’ → Atur sesuai
dengan ODBC yang telah dibuat di atas
e
Gambar 4.38 Tahap 7 pembuatan ODBC
73
4.1.2.3 Pembuatan Program CIMON SCADA
Setelah pengaturan komunikasi selesai dilakukan barulah dimulai
pembuatan program CIMON SCADA. Diawali dengan membuat Database
atau Tag yang berisi alamat PLC. Lalu dilanjut dengan pembuatan Script.
Kemudian pembuatan Query.
1. Pembuatan Tag CIMON SCADA
Klik ‘Database’ → Klik icon ‘New Tag’ →Akan muncul tampilan
seperti gambar 4.37 → Buat pengaturan sesuai keterangan gambar.
Gambar 4.39 Tahap 1 pembuatan Tag CIMON SCADA
Gambar 4.40 Tahap 2 pembuatan Tag CIMON SCADA
Keterangan gambar:
1. Isi dengan nama tag
2. Pilih jenis tag yang akan dibuat
3. Jika Tag terhubung dengan PLC maka pilih ‘Real Tag’, dan jika tidak
pilih ‘Virtual Tag’.
4. Jika Tag merupakan ‘Real Tag’, atur I/O Device yang akan terhubung
(isi dengan I/O Device yang dibuat pada gambar 4.28) dan isi I/O Address
dengan alamat PLC (sesuai dengan yang telah didaftarkan pada COM
Block, lihat gambar 4.30).
74
5. Jika Tag yang dibuat akan menjalankan suatu Tag Action apabila nilai
Tag berubah, centang check box ‘Define Tag Action’ dan ‘Run Tag
Action for Tag Value Change’
6. Isi Tag Action dengan nama script yang akan dijalankan ketika nilai Tag
berubah. Berikut adalah salah satu Tag Action yang penulis buat. Untuk
fungsi lain, klik icon ‘fx’.
Gambar 4.41 Tahap 3 pembuatan Tag CIMON SCADA
Daftar Tag secara lengkap dapat dilihat pada lampiran 11.
2. Pembuatan Script CIMON SCADA
Klik ‘Script’ → Klik icon ‘Add Script’
Gambar 4.42 Tahap 1 pembuatan Script CIMON SCADA
Berikut adalah salah satu Script yang penulis buat.
Gambar 4.43 Tahap 2 pembuatan Script CIMON SCADA
Pada baris atas, isi dengan nama script yang sesuai dengan script pada
Tag Action (Gambar 4.38). Fungsi ‘CSqlRun’ pada script di atas akan
memanggil Query weld_change yang dibuat pada ODBC. Program Script
secara lengkap dapat dilihat pada lampiran 12.
3. Pembuatan Query CIMON SCADA
Klik ‘ODBC’ → Klik ‘SCADAP4’ → Klik icon ‘New Query’ → Akan
muncul tampilan seperti gambar 4.42 → Buat pengaturan sesuai keterangan
gambar.
75
Gambar 4.44 Tahap 1 pembuatan Query CIMON SCADA
Gambar 4.45 Tahap 2 pembuatan Query CIMON SCADA
Keterangan gambar:
1. Isi dengan nama query (sesuai dengan yang ditulis pada script, lihat
gambar 4.40)
2. Pilih jenis query. ‘SELECT Statement’ untuk query select (contoh ada
pada gambar 4.43) dan ‘Others’ untuk query seperti Insert, Update, dll.
(contoh ada pada gambar 4.44).
3. Pilih syarat untuk query dapat beroperasi.
4. Klik ‘Create SQL’ untuk mulai membuat SQL (Structed Query
Language).
76
Gambar 4.46 Tahap 3.a pembuatan Query CIMON SCADA
Gambar 4.47 Tahap 3.b pembuatan Query CIMON SCADA
List query yang penulis buat dapat dilihat pada lampiran 13.
4.2 Pengujian
Pengujian pada sistem ini dilakukan setelah pembuatan koneksi, program, dan
database. Proses ini dilakukan untuk mengetahui apakah pada perancangan hingga
pembuatan telah berjalan dengan baik dan sesuai dengan yang diharapkan. Pengujian
terbagi menjadi 3 bagian, yaitu pengujian koneksi, pengujian program dan pengujian
database. Berikut adalah penjelasan-penjelasan dari setiap pengujian yang dilakukan.
77
4.2.1 Pengujian Koneksi
Pengujian ini dilakukan untuk memastikan koneksi antara PLC dengan
perangkat-perangkat yang terhubung, antara SCADA Server (CIMON SCADA)
dengan PLC dan antara SCADA Server (CIMON SCADA) dengan Database SQL
Server. Pengujian ini dilakukan dengan cara menghubungkan antar perangkat di atas,
lalu melihat apakah antar perangkat telah terhubung. Berikut adalah tabel pengujian
koneksi, dengan Check point sebagai parameter keberhasilan dari pengujian.
Tabel 4.3 Pengujian koneksi
No. Check Point Status
OK NG
1 PLC terhubung dengan Microscan MS-3 barcode
scanner √ -
2 PLC terhubung dengan resistance welding timer √ -
3 SCADA Server (CIMON SCADA) terhubung
dengan PLC √ -
4 SCADA Server (CIMON SCADA) terhubung
dengan database SQL Server √ -
Keterangan :
OK = Parameter keberhasilan terpenuhi
NG = Parameter keberhasilan Tidak terpenuhi
Check point 1 dan 2, yaitu PLC terhubung dengan Microscan MS-3 dan
resistance welding timer, dapat diketahui melalui indicator lamp yaitu dengan
nyalanya run lamp, dan tidak menyalanya error lamp pada Serial Communication
Module. Berikut adalah gambarnya.
78
Gambar 4.48 Indicator lamp pada Serial Communication Module
Check point 3, yaitu SCADA Server (CIMON SCADA) terhubung dengan
PLC, dapat diketahui dengan tidak adanya error pada Network CIMON SCADA.
Gambar 4.46 menunjukkan apabila terdapat error pada Network, dan gambar 4.47
Menunjukkan tidak ada error pada Network.
Gambar 4.49 Network Status error pada CIMON SCADA
Gambar 4.50 Network Status tidak error pada CIMON SCADA
Dan check point 4, yaitu SCADA Server (CIMON SCADA) terhubung dengan
database SQL Server, diketahui dari Log ketika CIMON SCADA menjalankan
query. Yaitu pada status akan bertuliskan ‘Report’ apabila query telah sukses dikirim,
dan akan bertuliskan ‘Warning’ apabila query tidak sukses dikirim. Berikut adalah
isi Log yang menandakan SCADA Server (CIMON SCADA) terhubung dengan
database dan query telah sukses dikirim .
79
Gambar 4.51 Log CIMON SCADA
4.2.2 Pengujian Program
Pengujian program mencakup program HMI, program PLC dan program
SCADA. Pengujian dilakukan dengan cara menyimulasikan terjadinya proses
dandori. Yaitu dengan mengganti tipe produksi dengan cara memindai barcode pada
Microscan MS-3 barcode scanner. Pengujian ini ditujukan untuk melihat apakah
sistem penggantian PCO (process condition) untuk mesin las dan resistance welding
timer sudah berjalan sebagaimana mestinya. Berikut adalah tabel hasil pengujian
program, dengan check point sebagai parameter keberhasilan pengujian.
Tabel 4.4 Pengujian Program
No. Check Point Status
OK NG
1 HMI dapat memunculkan Windows Screen Barcode
ketika barcode terdeteksi √ -
2 HMI dapat melakukan Input (Tombol Ok/No pada
Windows Screen Barcode) √ -
3 HMI dapat memunculkan teks ketika koneksi
SCADA Server terputus √ -
4 PLC dapat menerima data barcode dari Microscan
MS-3 barcode scanner √ -
5 PLC dapat mengirimkan data PCO ke resistance
welding timer √ -
6 PLC dapat memanggil memori register untuk PCO
mesin las √ -
7 CIMON SCADA dapat menerima data barcode dari
PLC √ -
8 CIMON SCADA dapat mengirim query ke database
SQL Server √ -
9 CIMON SCADA dapat menerima data PCO dari
database dan mengirimnya ke PLC √ -
10 Kesesuaian data antara database, SCADA dan PLC √ -
Parameter keberhasilan juga mencakup kesesuaian data antara database,
SCADA dan PLC. Penulis mengambil sample yaitu kesesuaian data PCO resistance
80
welding timer untuk channel 1 tipe produksi D80 RR OEM/S. Berikut adalah data
tersebut.
Gambar 4.52 Data PCO resistance welding timer pada database SQL Server
Gambar 4.53 Data PCO resistance welding timer pada CIMON SCADA
Gambar 4.54 Data PCO resistance welding timer pada PLC
81
Gambar 4.49 merupakan potongan tabel PCO resistance welding timer,
tepatnya pada kolom plc_parameter terdapat data channel 1 untuk tipe produksi D80
RR OEM/S. Gambar 4.50 merupakan tag CIMON SCADA, tepatnya pada tag
CHANEL_1 terdapat data channel 1 untuk type D80 RR OEM/S. Sedangkan gambar
4.51 merupakan data memori PLC, tepatnya pada alamat D3004 sampai D3031
merupakan alokasi data untuk channel 1, yang saat pengambilan data juga sedang
disimulasikan untuk produksi type D80 RR OEM/S.
Dari ketiga data di atas terdapat kesamaan PCO resistance welding timer untuk
channel 1 tipe produksi D80 RR OEM/S, yaitu:
#01FF21010000001002000003101170000010020000000010000005
Hal tersebut menunjukkan bahwa sudah ada kesesuaian data antara database,
CIMON SCADA, dan PLC. Yang artinya, Program SCADA telah berhasil menerima
data yang sesuai dari database untuk diteruskan ke PLC.
4.2.3 Pengujian Penyimpanan Data Perubahan PCO Mesin Las ke Database
Pengujian ini ditujukan untuk melihat keberhasilan penyimpanan data
perubahan PCO mesin las ke database. Pengujian dilakukan dengan menyimulasikan
penggantian PCO pada mesin las melalui Base Screen Item Data Setting pada HMI,
kemudian klik tombol ‘Save’ pada screen tersebut. Pengujian tersebut ditujukan
untuk melihat apakah setiap kali penggantian PCO mesin las dilakukan, kemudian
meng-klik tombol ‘Save’, maka akan meng-insert data perubahan tersebut ke tabel
weld_history. Yang menandakan penyimpanan data perubahan PCO mesin las telah
berhasil dilakukan. Berikut adalah hasil kedua pengujian tersebut.
Gambar 4.55 Pengujian penyimpanan data perubahan PCO mesin las
Gambar 4.52 merupakan potongan data perubahan PCO mesin las untuk tipe
produksi D14 pada tabel weld_history. Pada kolom angel1 terdapat perbedaan data
di setiap row setelah dilakukan penggantian melalui HMI.
82
Berdasarkan analisa di atas, didapatlah kesimpulan yang akan dijabarkan
melalui tabel pengujian berikut. Dengan check point sebagai parameter keberhasilan
pengujian.
Tabel 4.5 Pengujian Database
No. Check Point Status
OK NG
1 Database berhasil menyimpan data perubahan PCO
mesin las sesuai dengan data aktual √ -
2 Database berhasil menyimpan data perubahan PCO
mesin las untuk produksi selama 24 jam √ -
4.3 Analisa Hasil
Setelah dilakukannya pengujian, didapat kesimpulan bahwa improvemet ini telah
memenuhi kriteria sistem yang dibutuhkan (pada sub bab 3.4.1). Dengan hasil sebagai
berikut:
1. Telah dapat melakukan penggantian PCO mesin las dan resistance welding
timer dengan cara memindai barcode/kanban.
2. Telah dapat melakukan request PCO berdasarkan barcode/kanban dari masing-
masing tipe produksi.
3. Telah dapat melakukan penggantian PCO mesin las dan resistance welding
time secara akurat
4. Proses penggantian PCO telah mudah dilakukan oleh user.
5. Telah dapat merekam data penggantian PCO mesin las dalam 24 jam.
6. Telah dapat merekam data secara akurat.
7. Telah dapat mendeteksi ketika server terputus.
Didapat pula keuntungan setelah dilakukannya improvement ini, yaitu:
1. Produk NG (Not good) yang dihasilkan pada proses welding di Line SA2
berkurang dari 0,713% menjadi 0,3%
2. Waktu dandori (perubahan tipe produksi) pada proses welding di Line SA2
berkurang dari 28 menit menjadi 20 menit.
4.3.1 Net Quality Income
NQI (Net Quality Income) adalah keuntungan bersih yang didapat perusahaan dari
sebuah improvement. Rumus untuk menghitung NQI yaitu :
NQI = Keuntungan – Biaya perbaikan
83
Hasil NQI dapat menunjukkan seberapa besar efek improvement yang dilakukan
terhadap keuntungan finansial yang diperoleh perusahaan. Di bawah ini adalah rincian
harga pembuatan improvement penerapan sistem SCADA untuk penggantian PCO
(process condition) mesin las dan resistance welding timer.
1. Biaya perbaikan
Berikut adalah rincian harga peralatan yang dibutuhkan untuk pembuatan
improvement
Tabel 4.6 Rincian harga material pembuatan improvement
No Device Jumlah Harga Satuan Total
1
Mitsubishi Serial
Communication
Module
1 pcs Rp 5.500.000,00 Rp 5.500.000,00
2
Mitsubishi
Ethernet
Communication
Module
1 pcs Rp 9.500.000,00 Rp 9.500.000,00
3 Omron Micorscan
MS-3 1 pcs Rp15.000.000,00 Rp15.000.000,00
4 Pengabelan 2 pcs Rp 60.000,00 Rp 120.000,00
Total : Rp 30.120.000,00
Total biaya pembuatan improvement ini adalah Rp 30.120.000,00. Dan berikut
adalah harga jasa pembuatan improvement.
Tabel 4.7 Harga jasa pembuatan Improvement
No Investasi Harga Keterangan
1 Engineering fee dan
biaya man power Rp 600.0000,00
Didapat dari gaji
mahasiswa magang :
Rp 600.000,00 per
bulan dengan waktu
pengerjaan 1 bulan
Total : Rp 600.000,00
Dari tabel diatas total harga jasa pembuatan improvement adalah Rp. 600.000,00.
Sehingga total biaya perbaikan yang mencakup harga material dan jasa untuk pembuatan
improvement adalah:
Total biaya perbaikan = harga material pembuatan improvement + harga jasa pembuatan
improvement
= Rp 30.120.000,00 + Rp 600.000,00
84
= Rp 30.720.000,00
2. Cost Reduction dan Benefit
Setelah dibuat improvement penerapan sistem SCADA untuk penggantian PCO
(process condition) mesin las dan resistance welding timer, terdapat penurunan produk
NG dari 0,716% menjadi 0,3%, dan berkurangnya waktu dandori dari 28 menit menjadi
20 menit. Hal ini membuat terjadinya cost reduction dan benefit, yang akan dirincikan
seperti di bawah ini :
Cost reduction penurunan NG per tahun = Rp 76.800.000,00…………………..(1)
Benefit penurunan waktu dandori per tahun = Rp 1.742.187.320,12………...….(2)
Total keuntungan = keuntungan (1) + keuntungan (2)
= Rp 76.800.000,00 + Rp 1.742.187.320,12
= Rp 1.818.987.320,12
Dari perhitungan di atas, maka nilai NQI (Net Quality Income) yang didapat adalah:
NQI = Total Keuntungan – Total biaya pembuatan improvement
= Rp 1.826.328.293,12 – Rp 30.720.00,00
= Rp 1.788.267.320,12 per tahun
85
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
4.2 Kesimpulan
Penerapan sistem SCADA untuk penggantian process condition mesin las dan
resistance welding timer, menghasilkan beberapa kesimpulan, yaitu:
1. Penggantian process condition mesin las dan resistance welding timer dapat
dilakukan secara otomatis dengan metode scan barcode menggunakan sistem
SCADA, yaitu mengintegrasikan HMI Mitsubishi GOT 1000 seri GT15, PLC
Mitsubishi Q02HCPU, Resistance Welding Timer, Omron Microscan MS-3, aplikasi
CIMON SCADA dan database SQL Server, serta penambahan Serial
Communication Module dan Ethernet Communication Module pada PLC.
2. Penambahan windows screen barcode pada HMI mendukung berjalannya sistem
penggantian process condition mesin las dan resistance welding timer secara
otomatis.
3. Penambahan program ladder PLC untuk pembacaan barcode, pengiriman PCO
mesin resistance welding timer, serta modifikasi program pemanggilan memori
register PCO mesin las mendukung berjalannya sistem penggantian process
condition mesin las dan resistance welding timer secara otomatis.
4. Pembuatan program SCADA pada aplikasi CIMON SCADA sebagai akusisi data
antara PLC Misubishi Q02HCPU, dan database SQL Server mendukung berjalannya
sistem penggantian process condition mesin las dan resistance welding timer secara
otomatis, serta sistem perekaman data perubahan PCO mesin las ke database SQL
Server.
5. Penambahan tabel ck4_barcode dan tabel ck4_setting pada database SQL Server
mendukung berjalannya sistem penggantian process condition mesin las dan
resistance welding timer secara otomatis. Serta penambahan tabel weld_history
mendukung berjalannya sistem perekaman data perubahan PCO mesin las ke
database SQL Server.
6. Improvement menghasilkan penurunan produk NG dari 0,716% menjadi 0,3%, dan
berkurangnya waktu dandori dari 28 menit menjadi 20 menit.
86
4.3 Saran
Berikut ini beberapa saran yang dapat penulis berikan sebagai bentuk pengembangan
lebih lanjut dari penelitian ini:
1. Meniadakan pengaturan zero position mesin las setelah power off, dengan cara
menambahkan baterai pada PLC sehingga data zero position tidak hilang.
2. Membuat aplikasi berbasis website untuk pengubahan PCO resistance welding timer
pada database. Sehingga user yang berwenang dapat mengganti data tersebut jika
suatu saat diharuskan.
xvii
DAFTAR PUSTAKA
[1] Blank, Andrew G. 2006. TCP/IP Foundations. San Francisco: John Wiley & Sons.
[2] Boyer, Stuart A. 2004. Supervisory Control and Data Acquisition 3rd Edition.
USA: Library of Congress Cataloging-in-Publication Data.
[3] Tittel, Ed. 2004. Teori dan Soal Computer Networking. Jakarta: Erlangga.
[4] Muhammad Hidayat ST., MT., 2017. Modul Praktek SCADA. Politeknik
Manufaktur Astra: Jakarta.
[5] S. Ardi, A. Hidayat, “Otomatisasi Sistem Kontrol Mesin Turning Head NTVS-485
Berbasis Sistem Kendali PLC Omron CS1G-CPU42H” (Automation of NTVS-485
Turning Head Engine Control System Based on PLC Omron CS1G-CPU42H),
Jurnal Sinergi, 2015, Universitas Mercu Buana.
[6] S. Ardi, M. Hidayat, D. Widyasmoro, “Design of Magazine Station System for
Modular Mechatronics System, Technologic, Juni 2011, Politeknik Manufaktur
Astra, pp.17-21.
[7] S. Ardi, M. Hidayat, Suhartinah, A. Winata. “Design Control Systems for Jig
Rotary Table on The Spot-Welding Machine using the PLC”, International
Conference on Sustainable Innovation (ICoSI) 2019, Universitas Muhammadiyah
Yogyakarta.
[8] S. Ardi, A.B Kurniawan, M. Hidayat “Design for Sensor Systems of the Arm Robot
to Pick Up Plastic Parts in Injection Molding Machine in the Manufacturing
Industry”, Proc. of ICONIC 2016, ISBN: 2548-6217, 2016, PPI Jerman.
[9] S. Ardi, M Hidayat, Y, Azhari, “Design of Sensory Station System for Modular
Mechatronics System at Politeknik Manufaktur Astra”, Prosiding SNPPTI 2011,
ISBN: 2086-2156, 2011, Universitas Mercu Buan