makalah mekatronika (alat penyortir benda 3 warna)

35
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Semakin pesatnya perkembangan dunia elektronik membuat hampir semua peralatan rumah tangga maupun peralatan industri menggunakan sistem kendali elektronik. Penggunaan sistem kendali elektronik ini dinilai memberikan banyak keuntungan. Terdapat banyak jenis sistem kendali elektronik, misalnya sistem kendali berbasis mikrokontroler, sistem kendali dengan komputer, dan sistem kendali dengan PLC (Programmable Logic Control). Salah satu contoh pada proses produksi suatu industri banyak sekali digunakan sistem kendali PLC. Sistem kendali ini banyak digunakan karena dinilai memiliki kemudahan dalam hal pengoperasian. Selain itu, sistem kendali ini juga memiliki harga yang relatif lebih murah bila dibandingkan dengan sistem kendali yang lain. Dengan banyaknya pemakaian PLC pada dunia industri, maka kebutuhan teknisi yang mampu mengoperasikan PLC akan semakin banyak. Namun infrastruktur yang menunjang dalam hal pembelajaran PLC tersebut masih sangat minim. Oleh karena itu dibutuhkan infrastruktur yang dapat menunjang dalam hal pembelajaran kendali yang berbasis PLC berupa modul praktikum. Alat Penyortir Benda 3 Warna Berbasis PLC 1

Upload: adhi-wicaksono

Post on 26-Jun-2015

3.469 views

Category:

Documents


177 download

TRANSCRIPT

Page 1: Makalah Mekatronika (Alat Penyortir Benda 3 Warna)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Semakin pesatnya perkembangan dunia elektronik membuat hampir semua

peralatan rumah tangga maupun peralatan industri menggunakan sistem kendali

elektronik. Penggunaan sistem kendali elektronik ini dinilai memberikan banyak

keuntungan. Terdapat banyak jenis sistem kendali elektronik, misalnya sistem

kendali berbasis mikrokontroler, sistem kendali dengan komputer, dan sistem kendali

dengan PLC (Programmable Logic Control). Salah satu contoh pada proses produksi

suatu industri banyak sekali digunakan sistem kendali PLC. Sistem kendali ini

banyak digunakan karena dinilai memiliki kemudahan dalam hal pengoperasian.

Selain itu, sistem kendali ini juga memiliki harga yang relatif lebih murah bila

dibandingkan dengan sistem kendali yang lain.

Dengan banyaknya pemakaian PLC pada dunia industri, maka kebutuhan

teknisi yang mampu mengoperasikan PLC akan semakin banyak. Namun

infrastruktur yang menunjang dalam hal pembelajaran PLC tersebut masih sangat

minim. Oleh karena itu dibutuhkan infrastruktur yang dapat menunjang dalam hal

pembelajaran kendali yang berbasis PLC berupa modul praktikum.

Dengan adanya modul praktikum tersebut diharapkan bagi siapa saja yang

menggunakan modul tersebut dapat berkompetensi dalam hal menggunakan, merakit

serta merancang Ladder Diagram PLC untuk kebutuhan industri.

1.2 Tujuan

Mempelajari suatu simulasi alat penyortir benda 3 warna dengan PLC sebagai

pengendali.

Menjelaskan deskripsi cara kerja

Memaparkan langkah-langkah dalam perancangan alat

Alat Penyortir Benda 3 Warna Berbasis PLC 1

Page 2: Makalah Mekatronika (Alat Penyortir Benda 3 Warna)

1.3 Batasan Masalah

Untuk implementasi sistem yang dibuat, penulis membatasi masalah agar tidak

terlalu luas, antara lain:

PLC yang digunakan adalah PLC OMRON CPM1A-40CDR-A-V1

Sensor yang digunakan adalah LDR (Light Dependent Resistor) .

Penyeleksian barang, bila sensor warna mendeteksi barang maka motor akan

mengarahkan barang tersebut masuk ke wadah sesuai dengan warnanya.

Hanya terbatas pada objek tiga warna bola mainan yang ada dipasaran,

dengan diameter 6 cm.

Warna yang digunakan adalah Ungu, Hijau, dan Biru, dengan bahan tertentu

saja dari jenis yang sama.

1.4 Metode Penulisan

Penulis menggunakan metode pengumpulan data dari beberapa referensi yang

dapat diperoleh penulis sebagai metode penulisan makalah ini, seperti referensi dari

artikel – artikel internet, dan diskusi kelompok

1.5 Sistematika Penulisan

Adapun sistem pembahasan dalam penyusunan makalah ini adalah sebagai

berikut :

Bab I : Pendahuluan

Ini merupakan bab yang berisi tentang latar belakang masalah, tujuan, batasan

masalah, metode penulisan, serta sistematika penulisan

Bab II : Landasan Teori

Pada bab II berisi tentang konsep-konsep dasar teori yang mendukung sistem

yang berkaitan dengan alat tersebut.

Alat Penyortir Benda 3 Warna Berbasis PLC 2

Page 3: Makalah Mekatronika (Alat Penyortir Benda 3 Warna)

Bab III : Perancangan

Bab ini berisi ringkasan mengenai perancangan yang meliputi deskripsi cara

kerja alat, serta langkah-langkah dalam perancangan alat. Sistem yang dibuat dan

metoda yang dipakai dalam alat yang mencakupi perancangan secara hardware dan

software

Bab IV : Penutup

Bab ini membahas tentang kesimpulan dari seluruh isi makalah dan saran-saran

bagi kemungkinan pengembangan Alat Penyortir Benda 3 Warna berbasis PLC.

Alat Penyortir Benda 3 Warna Berbasis PLC 3

Page 4: Makalah Mekatronika (Alat Penyortir Benda 3 Warna)

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 Pengertian PLC

Programmable Logic Control (PLC) adalah sebuah komputer yang secara

khusus dirancang untuk mengontrol suatu proses atau mesin. PLC secara bahasa

memiliki arti pengontrol logika yang dapat diprogram, namun pada kenyataannya

PLC secara fungsional tidak lagi terbatas melakukan fungsi-fungsi logika saja,

namun juga dapat melakukan perhitungan aritmatika yang relatif kompleks, fungsi

komunikasi, dokumentasi, dan lain sebagainya.

2.2 Arsitektur PLC

PLC pada dasarnya tersusun dari empat komponen utama, yaitu : Prosesor,

Power Supply, Memori, dan Modul Input/Output. Secara fungsional, interaksi

keempat komponen tersebut dapat diilustrasikan sebagai berikut :

Pada gambar di atas, prosesor akan mengontrol perangkat yang terhubung pada

modul output berdasarkan kondisi perangkat input serta program ladder yang

tersimpan di dalam memori. Walaupun secara umum pemetaan memori PLC relatif

sama, tetapi secara teknis terdapat beberapa perbedaan untuk setiap PLC dari vendor

yang berbeda.

Alat Penyortir Benda 3 Warna Berbasis PLC 4

CPU

Prosesor

Memori

Power Supply

Modul

Input

Modul

Output

Gambar 2.1 Ilustrasi Komponen Utama PLC

Gambar 2.1 Ilustrasi Komponen Utama PLC

Page 5: Makalah Mekatronika (Alat Penyortir Benda 3 Warna)

2.3 Prinsip Kerja PLC

PLC terdiri dari dua komponen penyusun utama, yaitu sistem antarmuka

input/output dan Central Processing Unit (CPU). Komponen penyusun tersebut

saling berinteraksi dalam melakukan proses eksekusi. Seperti rantai, jika salah satu

komponen penyusun mengalami kegagalan dalam menjalankan fungsinya masing-

masing maka proses eksekusi pun tidak akan berjalan sebagaimana mestinya.

Fungsi utama dari CPU adalah mengatur semua proses yang terjadi di dalam

PLC. Seperti mengaktifkan beberapa terminal output, menyimpan program,

berkomunikasi, mengeksekusi program dll. Terdapat tiga komponen utama penyusun

CPU, yaitu :

Processor

Memory

Power supply

Secara umum interaksi dari tiga komponen utama di atas adalah sebagai berikut :

Alat Penyortir Benda 3 Warna Berbasis PLC 5

OUTPUT

INPUT

CPU

Gambar 2.2 Diagram Blok PLC

Gambar 2.3 Blok Diagram CPU pada PLC

Processor Memory

Power Supply

Page 6: Makalah Mekatronika (Alat Penyortir Benda 3 Warna)

Pada dasarnya, PLC beroperasi dengan prinsip kerja yang cukup sederhana,

yaitu dengan cara menghubungkan peralatan luar ke modul input/output yang

disediakan PLC. Peralatan ini bisa berupa sensor/transducer, limit switch, push

button, motor dc/ac, solenoid, relai, lampu dll.

Selama PLC melakukan proses, CPU melakukan tiga operasi utama yang mutlak

dilakukan, yaitu :

Membaca data input dari perangkat luar melalui modul input.

Mengeksekusi program kontrol yang tersimpan di memori.

Meng-update atau memperbaharui data pada modul output.

Ketiga proses (membaca, mengeksekusi dan meng-update) di atas disebut

scanning. Ketiga proses di atas dapat digambarkan sebagai berikut :

2.4 Diagram Ladder

Diagram ladder adalah satu cara untuk menggambarkan proses kontrol

sekuensial yang umum dijumpai di industri. Diagram ini meresentasikan interkoneksi

antar perangkat input dan perangkat output sistem kontrol. Seperti halnya sebuah

anak tangga yang memiliki anak-anak tangga tempat setiap peralatan dihubungkan.

Alat Penyortir Benda 3 Warna Berbasis PLC 6

Baca Input

Eksekusi Program

Update Output

Gambar 2.4 Ilustrasi Scanning

Push Button(Normally Close)

Buzzer

Push Button(Normally Open)

Contact(Normally Open)

Contact(Normally Close)

Limit Switch(Normally Open)

Pilot LightRelay Coil

Limit Switch(Normally Close)

Motor DC

M

Proximity Switch(Normally Close)

Proximity Switch(Normally Open)

Gambar 2.5 Beberapa Simbol Standar Yang Digunakan di Industri

Page 7: Makalah Mekatronika (Alat Penyortir Benda 3 Warna)

Pada awalnya, diagram ladder digunakan untuk mempresentasikan rangkaian

logika kontrol secara hardwired untuk mesin atau peralatan lain. Karena luasnya

pemakaian, maka diagram tersebut menjadi standar pemrograman kontrol sekuensial

yang banyak ditemui di industri.

Rangkaian diagram ladder elektromekanis yang bersifat hardwired ini pada

dasarnya secara langsung dapat diimplementasikan dengan menggunakan PLC.

Rangkaian kontrol logika pada diagram diimplementasikan secara softwired dengan

menggunakan software.

2.5 LDR (Light Dependent Resistor)

LDR atau light Dependent Resistor adalah salah satu jenis resistor yang nilai

hambatannya dipengaruhi oleh cahaya yang diterima olehnya. LDR dibuat dari

Cadmium Sulfida yang peka terhadap cahaya. Seperti yang telah diketahui bahwa

cahaya memiliki dua sifat yang berbeda yaitu sebagai gelombang elektromagnetik

dan foton/partikel energi (dualisme cahaya). Saat cahaya menerangi LDR, foton akan

Alat Penyortir Benda 3 Warna Berbasis PLC 7

Gambar 2.6 Contoh Diagram Ladder Sederhana

Page 8: Makalah Mekatronika (Alat Penyortir Benda 3 Warna)

menabrak ikatan Cadmium Sulfida dan melepaskan elektron. Semakin besar

intensitas cahaya yang datang, semakin banyak elektron yang terlepas dari ikatan.

Sehingga hambatan LDR akan turun saat cahaya meneranginya.

LDR akan mempunyai hambatan yang sangat besar saat tak ada cahaya yang

mengenainya (gelap). Dalam kondisi ini hambatan LDR, mampu mencapai 1 M ohm.

Akan tetapi saat terkena sinar, hambatan LDR akan turun secara drastis hingga nilai

beberapa puluh ohm saja.

2.6 Motor DC

2.6.1 Prinsip Kerja Motor DC

Motor DC atau motor arus searah adalah suatu mesin yang berfungsi untuk

mengubah tenaga listrik arus searah menjadi tenaga gerak atau tenaga mekanik, yang

tenaga gerak tersebut berupa putaran dari rotor. Prinsip kerja dari motor DC hampir

sama dengan generator AC, perbedaannya hanya terletak dalam konversi daya.

Prinsip dasarnya adalah apabila suatu kawat berarus diletakkan diantara kutub –

Alat Penyortir Benda 3 Warna Berbasis PLC 8

Gambar 2.7 Contoh Rangkaian Aplikasi LDR

Gambar 2.8 grafik hubungan nilai resistansi dengan Intesitas cahaya

Resistansi

Intensitas cahaya

Page 9: Makalah Mekatronika (Alat Penyortir Benda 3 Warna)

kutub magnet (U- S), maka pada kawat itu akan bekerja suatu gaya yang

menggerakkan kawat tersebut.

Apabila sebuah belitan terletak dalam medan magnet yang homogen, arah

gerakan ditunjukkan seperti gambar di atas, karena kedua sisi lilitan mempunyai arus

yang arahnya berlawanan.

2.6.2 Konstruksi Motor DC

Bagian – bagian penting dari motor DC ditunjukkan oleh gambar 2.23, statornya

mempunyai kutub menonjol dan diterjal oleh satu atau lebih kumparan medan.

Pembagian fluks celah udara yang dihasilkan oleh lilitan medan secara simetris

berada di sekitar tengah kutub medan, sumbu ini dinamakan sumbu medan atau

sumbu langsung.

Kumparan penguat dihubungkan seri, jangkar merupakan besi laminasi yang

bergerak untuk mengurangi arus eddy. Letak kumparan jangkar pada slot besi di

sebelah luar permukaan jangkar. Pada jangkar terdapat komutator yang terbentuk

Alat Penyortir Benda 3 Warna Berbasis PLC 9

Gambar 2.9 Prinsip Kerja Motor DC

N S

current

Gambar 2.10 Konstruksi Motor DC

Page 10: Makalah Mekatronika (Alat Penyortir Benda 3 Warna)

silender dan isolasi sisi kumparan dihubungkan dengan segmen komutator pada

beberapa bagian yang berbeda, sesuai dengan jenis lilitannya.

2.6.3 Pengaturan Motor DC

Dalam aplikasinya seringkali sebuah motor digunakan untuk arah yang searah

dengan jarum jam maupun sebaliknya. Untuk mengubah putaran dari sebuah motor

dapat dilakukan dengan mengubah arah arus yang mengalir melalui motor tersebut.

Secara sederhana seperti yang ada pada gambar 2.15, hal ini dapat dilakukan hanya

dengan mengubah polaritas tegangan motor.

Alat Penyortir Benda 3 Warna Berbasis PLC 10

Gambar 2.11 Dasar Pengaturan Arah Putar Motor

Page 11: Makalah Mekatronika (Alat Penyortir Benda 3 Warna)

BAB III

PEMBAHASAN

3.1 Deskripsi Kerja Alat

Pada tahapan ini ditentukan proses yang dilakukan oleh PLC untuk

mengendalikan alat penyortir benda 3 warna.

Deskripsi keadaan awal

1. Pertama-tama, motor pengarah bola berada pada titik tengah, kemudian

solenoid atas dan bawah ON sehingga mengakibatkan bola tidak ada yang

jatuh kebawah.

2. Kemudian setelah tombol start ditekan maka solenoid atas OFF selama satu

detik yang membuat bola jatuh kedalam jalur bola, kemudian menutup

kembali. Sedangkan solenoid bawah tetap ON sehingga membuat bola

tertahan di jalur tersebut.

Deksripsi ketika bola berada di area sensor

1. Sensor mendeteksi keberadaan bola, kemudian menscanning tegangan bola

yang akan diinputkan ke comparator.

2. Hasil scanning ini akan membaca dan akan mengaktifkan motor sehingga

bola dapat diarahkan ke wadahnya.

Deskripsi motor mengarahkan bola

1. Apabila hasil dari gerakan motor telah sesuai, maka motor akan menyentuh

limit switch.

2. Limit swicth tersebut akan mematikan gerakan motor juga membuat solenoid

bawah on selama 1 detik dan kembali lagi. Kemudian akan kembali kedalam

keadaan awal.

Pendeteksian warna dibuat berdasarkan pada intensitas cahaya yang diperoleh

LDR (Light Dependent Resistor) hasil pantulan tiga cahaya led (merah, hijau, dan

biru) secara berurutan pada permukaan benda.

Alat Penyortir Benda 3 Warna Berbasis PLC 11

Page 12: Makalah Mekatronika (Alat Penyortir Benda 3 Warna)

Warna cahaya yang sesuai dengan warna permukaan benda akan memberikan

pantulan yang terbesar pada keluaran tegangan LDR (Light Dependent Resistor)

diantara pantulan warna led yang lainnya.

Keluaran sensor akan dikuatkan oleh amplifier untuk mendapatkan sinyal analog

yang lebih besar.

3.2 Langkah Perancangan

Dalam proses perancangan diperlukan langkah-langkah yang terbagi dalam

beberapa bagian, yaitu:

1. Menentukkan spesifikasi alat

2. Menentukkan diagram blok sistem

3. Perancangan rangkaian dan pemilihan komponen

4. Perancangan program dan rangka

5. Perancangan sistem

3.2.1 Spesifikasi Alat

PLC

Tipe PLC : OMRON CPM1A-40CDR-A-V1

Tegangan input : 220VAC 50~60Hz

Power supply internal : 24VDC

Arus output : 0,3A

Jumlah input / output : 40 (24 input, 16 output)

Waktu eksekusi : 0,72μs

Memory program : 2 kwords

Memory data : 1 kwords

Spesifikasi awal yang ingin dicapai dalam pembuatan Proyek Akhir ini adalah

sebagai berikut :

Tegangan masukan yang dibutuhkan adalah 5Vdc, 12Vdc, dan +15Vdc

Arus yang dibutuhkan adalah ± 2 Ampere

Arus solenoid + 2.5 Ampere

Tinggi alat adalah 80 cm

Alat Penyortir Benda 3 Warna Berbasis PLC 12

Page 13: Makalah Mekatronika (Alat Penyortir Benda 3 Warna)

Panjang alat adalah 47 cm

Lebar alat adalah 29.5 cm

Masukan berupa tiga warna bola yaitu; Ungu, Hijau dan Biru.

Dua buah solenoid yang digunakan sebagai pembatas bola yang jatuh dari

wadah.

Satu buah motor dc dengan gearbox yang digunakan untuk menggerakan

jalur bola.

Output yang dihasilkan bola akan masuk ke penampungannya masing-

masing.

3.2.2 Diagram Blok Sistem

Setelah menentukkan spesifikasi dari alat maka tahap selanjutnya dari

perancangan adalah pembuatan diagram blok sistem. Diagram blok ini memenuhi

gambaran umum tentang sistem kerja alat yang akan dibuat.

3.2.3 Perancangan Rangkaian dan Pemilihan Komponen

Langkah selanjutnya yaitu perancangan rangkaian dan pemilihan komponen

yang sesuai dengan fungsi dan karakteristik yang diinginkan pada diagram blok.

a. Sensor

Sensor yang digunakan sebagai penerima pantulan cahaya dari bahan yang akan

dideteksi warnanya adalah LDR (Light Dependent Resistor). LDR digunakan karena

mudah dalam aplikasinya dan murah. Medium yang dipancarkan kepermukaan benda

berasal dari led spot dengan tiga warna yaitu merah, hijau, dan biru.

Alat Penyortir Benda 3 Warna Berbasis PLC 13

Sensor warnaSensor warnaKendali PLCKendali PLC Posisi MotorDriverDriver

Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem

Page 14: Makalah Mekatronika (Alat Penyortir Benda 3 Warna)

Pada blok perancangan LED digunakan resistor sebesar 330 Ω, hal ini dikarenakan

Dimana Vcc = Tegangan power supply (V) = 5V

Vd = Tegangan ON untuk LED (V) = 2.6V

R = 330 Ω

Dari persamaan tersebut didapatkan arus sebesar 7mA, arus tersebut berada pada

batas arus maju (IF) dari LED yaitu sebesar 2mA - 20mA.

b. Komparator

Blok komparator, digunakan untuk membuat level tegangan dari keluaran

sensor. Hasil yang dikeluarkan oleh rangkaian ini adalah 110,100,000.

Alat Penyortir Benda 3 Warna Berbasis PLC 14

LDRLED

Gambar 3.3 Posisi Penempatan Sensor

Gambar 3.2 Rangkaian Sensor Menggunakan LDR

Page 15: Makalah Mekatronika (Alat Penyortir Benda 3 Warna)

Gambar 3.4 Rangkaian Komparator

c. Inverter

Blok Inverter digunakan untuk membalikkan hasil dari output komparator

mnjadi 001,011,111 agar memudahkan pengaplikasiannya dengan menggunakan

software.

Alat Penyortir Benda 3 Warna Berbasis PLC 15

Gambar 3.5 Rangkaian Inverter

Page 16: Makalah Mekatronika (Alat Penyortir Benda 3 Warna)

d.H-Bridge

Berikut ini adalah gambar rangkaian H-Bridge dengan menggunakan relai 8-pin

12V untuk mengendalikan motor dc.

Pada gambar di atas ditunjukkan cara bagaimana mengendalikan putaran motor

dc dengan H-Bridge memakai relai. Pada gambar 3.12(a), motor dc akan berputar

berlawanan dengan arah jarum jam (Counter Clockwise). Pada gambar 3.12 (b),

motor dc akan berputar searah dengan arah jarum jam (Clockwise).

Dengan menggunakan prinsip kendali motor di atas, penulis membuat motor dc

tersebut untuk mengarahkan jalur bola ke kanan atau ke kiri. Ketika jalur bola

berputar ke kanan, motor akan digerakkan searah jarum jam (Clockwise). Ketika

berputar ke kiri, motor akan digerakkan berlawanan arah jarum jam (Counter

Clockwise).

Karena relai yang digunakan adalah relai 12V maka untuk mangaktifkan coilnya

penulis memberi tegangan sebesar 12V ke salah satu coilnya dan satu lagi menuju ke

ground.

Alat Penyortir Benda 3 Warna Berbasis PLC 16

Gambar 3.6 H-Bridge Dengan Relai

M

+12Vv

Dari output PLC

Dari output PLC

Page 17: Makalah Mekatronika (Alat Penyortir Benda 3 Warna)

3.2.4 Perancangan Program

Pada tahapan ini dilakukan perancangan alogaritma program dari alat penyortir

benda 3 warna yang akan dibuat. Mulai dari keadaan mula, kondisi ketika bola

berada di area sensor, dan kondisi ketika motor mengarahkan bola. Hal ini dilakukan

untuk mempermudah dalam merealisasikan program dan dalam menganalisa

kesalahan yang mungkin terjadi. Keuntungan lainnya adalah untuk mengembangkan

program sehingga sistem yang dibuat akan lebih menjadi sempurna.

Perancangan Rangka

Rangka terbuat dari PVC dan aluminium, dimensi dari kotak ini adalah

Tinggi = 80 cm

Panjang = 47 cm

Lebar = 29.5 cm

Alat Penyortir Benda 3 Warna Berbasis PLC 17

Gambar 3.7 Diagram Alir Cara Kerja Alat

Start

Solenoid atas bukaSolenoid bawah tutup

tidak

ya

ya

ya

Motor bergerak ke kiri, berhenti

Motor bergerak ke kanan, berhenti

Motor bergerak ke tengah,berhenti

tidak

tidak

Hijau

Biru

Ungu

Solenoid atas tutupSolenoid bawah buka

Page 18: Makalah Mekatronika (Alat Penyortir Benda 3 Warna)

Untuk bagian sensor dibuat lubang dengan jari-jari 1 cm dan jarak sensor ke

lubang adalah 1 cm.

Alat Penyortir Benda 3 Warna Berbasis PLC 18

22 cm

22 cm

58 cm

7.5 cm

3 cm

43cm

15cm

5cm

47cm

Gambar 3.8 Desain Alat Tampak Samping

sensor

Solenoid Atas

Solenoid Bawah

29.5cm

Gambar 3.9 Desain Alat Tampak Depan

Solenoid Atas

Solenoid Bawah

Sensor

Page 19: Makalah Mekatronika (Alat Penyortir Benda 3 Warna)

0002

0003

0004

1002

1003

1004

1005

Output

ALAT PENY

ORTIR BEND

A 3 WARN

A (Modul Kendal

i Berbasis PLC)Achmad Hanief

/3B/05301033

GND

Solenoid

GND Motor

Supply Solenoid

Input Sensor

Input Limit Switch

12V

5V

+ 15V

- 15V

GND

0005

0006

0007

Supply

24V PLC

Gambar 3.10 Desain Alat Tampak Atas

0002

0003

0004

1002

1003

1004

1005

Output

ALAT PENYORTI

R BEND

A 3 WARN

A (Modu

l Kenda

li Berbas

is PLC)

Achmad Hanief /3B/0530

1033

GND

Solenoid

GND Motor

Supply Solenoid

Input Sensor

Input Limit Switch

12V

5V

+ 15V

- 15V

GND

0005

0006

0007

Supply

24V PLC

Gambar 3.11 Desain Alat Tampak Belakang

3.2.5 Peracangan Sistem

Tahapan perancangan sistem dibagi menjadi 2 yaitu:

1. Tahap perancangan perangkat keras (hardware)

2. Tahap perancangan perangkat lunak (software)

a. Tahap Perancangan Perangkat Keras (Hardware)

1. Merangkai di Protoboard

Pada tahap ini dilakukan proses pengujian rangkaian hasil perancangan yang

telah ditentukkan jenis dan komponen yang akan digunakan. Hal ini dilakukan untuk

meyakinkan bahwa rangkaian hasil perancangan bekerja dengan baik sesuai dengan

spesifikasi. Percobaan ini dilakukan pada protoboard agar memudahkan apabila

terjadi kesalahan dalam perancangan.

2. Pembuatan PCB

Pembuatan PCB dilakukan dengan menggunakan software DXP 2004. Langkah

yang ditempuh adalah pembuatan skematik, kemudian dilanjutkan dengan

pembuatan PCB.

Alat Penyortir Benda 3 Warna Berbasis PLC 19

Page 20: Makalah Mekatronika (Alat Penyortir Benda 3 Warna)

3. Pemeriksaan Jalur-Jalur PCB

Pemeriksaan jalur PCB dimaksudkan agar tidak ada jalur yang terputus atau

tidak tersambung dengan jalur lain yang tidak seharusnya.

4. Pemasangan dan Penyolderan Komponen

Setelah dipastikkan bahwa jalur PCB sesuai dengan yang diinginkan, maka

selanjutnya dilakukan pemasangan komponen pada PCB dan dilakukan penyolderan.

b. Tahap Perancangan Perangkat Lunak (Software)

Pada tahap ini dibuat flowchart atau diagram alir yang dibutuhkan untuk

menjalankan sistem. Perangkat lunak yang digunakan adalah SYSWIN versi 3.4.

Ketika menggunakan PLC maka sebelumnya harus menentukkan komponen –

komponen input output yang akan digunakan, alamat-alamat yang digunakan, dan

penyesuaian komponen tersebut dengan port yang telah tertera di modul PLC.

Berikut ini adalah komponen input output, beserta alamat yang akan digunakan

dalam alat penyortir benda 3 warna:

Alat Penyortir Benda 3 Warna Berbasis PLC 20

Gambar 3.12 Rancangan Alat AwalGambar 3.13 Hasil Realisasi Mekanik

Page 21: Makalah Mekatronika (Alat Penyortir Benda 3 Warna)

Input

Alamat Input Keterangan

0000 Tombol start Menjalankan program

0001 Tombol stop Memberhentikan program

0002 Input digit 0 Memberikan input Ungu

0003 Input digit 0,1 Memberikan input Hijau

0004 Input digit 0,1,2 Memberikan input Biru

0005 Limit switch Ungu Batas gerak motor di Ungu

0006 Limit switch Hijau Batas gerak motor di Hijau

0007 Limit switch Biru Batas gerak motor di Biru

Output

Alamat Output Keterangan

1002 Solenoid Atas ON/OFF solenoid atas

1003 Solenoid Bawah ON/OFF solenoid bawah

1004 Motor CW Motor mengarahkan jalur bola ke kanan

1005 Motor CCW Motor mengarahkan jalur bola ke kiri

Dibawah ini merupakan diagram ladder yang dipergunakan dalam menjalankan

Alat penyortir benda 3 warna berbasis PLC yang sudah direalisasikan:

Alat Penyortir Benda 3 Warna Berbasis PLC 21

Page 22: Makalah Mekatronika (Alat Penyortir Benda 3 Warna)

Alat Penyortir Benda 3 Warna Berbasis PLC 22

Page 23: Makalah Mekatronika (Alat Penyortir Benda 3 Warna)

Alat Penyortir Benda 3 Warna Berbasis PLC 23

Page 24: Makalah Mekatronika (Alat Penyortir Benda 3 Warna)

Alat Penyortir Benda 3 Warna Berbasis PLC 24

Page 25: Makalah Mekatronika (Alat Penyortir Benda 3 Warna)

Alat Penyortir Benda 3 Warna Berbasis PLC 25

Page 26: Makalah Mekatronika (Alat Penyortir Benda 3 Warna)

BAB IV

PENUTUP

4.1 Kesimpulan

Dari hasil uraian dan penejelasan di atas dapat diambil beberapa kesimpulan,

yaitu :

1. Sistem yang digunakan dalam alat penyortir benda 3 warna ini adalah sistem

mekatronika.

2. PLC sebagai pengendali sistem secara keseluruhan digunakan untuk

mengendalikan semua proses

3. Alat penyortir benda 3 warna ini dapat digunakan sebagai modul praktikum

kendalai berbasis PLC.

4. Rangkaian LDR digunakan sebagai sensor pendeteksi warna bola. Sensor ini

mampu mendeteksi intensitas warna bola saat berada didepan sensor.

5. Sensor ini peka terhadap cahaya dari luar, sehingga dalam mengoperasikannya

dibutuhkan kondisi pencahayaan ruangan yang sesuai dengan pengesetan alat ini

sebelumnya.

6. Wadah penampungan bola dengan bentuk kerucut dari karton nampaknya kurang

efisien sehingga bola yang akan masuk masih suka tersangkut oleh bola yang lain.

4.2 Saran

Berikut ini adalah saran-saran untuk pengembangan sistem lebih lanjut :

1. Untuk penanda tempat penyimpanan bola dapat ditambahkan indicator bahwa

motor akan bergerak ke tempat yang dituju.

2. Dilengkapi dengan sensor inframerah untuk menghitung jumlah bola.

Alat Penyortir Benda 3 Warna Berbasis PLC 26

Page 27: Makalah Mekatronika (Alat Penyortir Benda 3 Warna)

DAFTAR PUSTAKA

2003. Micro Commercial Components. Version 3 [Online]. Tersedia:

http://Www.Datasheetcatalog.Com

2007.LM741 Operational Amplifier.[online]. Tersedia:http://www. Alldatasheet.com

OMRON. 2007. CPM1A-V1. [online]. Tersedia:http://www.OMRON.com

Philips Semiconductor. 2007.NPN switching transistors. [online]. Tersedia:

http://www.semiconductors.philips.com

Putra, Agfianto Eko. 2007. PLC: Konsep, Pemrograman dan Aplikasi. Yogyakarta:

GAVA MEDIA.

Setiawan, Iwan. 2006. Programmable Logic Controller (PLC) dan Teknik

Perancangan Sistem Kontrol. Yogyakarta:ANDI.

Texas Instruments, Incorporated. 2007.Hex Inverters (Rev. B). [online].Tersedia :

http://www.Alldatasheet.com

Alat Penyortir Benda 3 Warna Berbasis PLC 27