PERENCANAAN DAN PEMBUATAN APLIKASI SISTEM PNUMATIK ALAT PEMINDAH BARANG OTOMATIS BERBASIS PLC (PROGAMMABLE CONTROL LOGIC) SEKOLAH MENENGAH KEJURUAN NEGERI 7 SEMARANG KOMPETENSI KEAHLIAN TEKNIK INSTALASI TENAGA LISTRIK Tahun Pelajaran 2014/2015 Disusun oleh : Nama : Amin Syaifudin No : 05 (1111466) Kelas : XIII TITL 2 SMK NEGERI 7 SEMARANG (STM PEMBANGUNAN SEMARANG) JALAN SIMPANG 5 SEMARANG
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
PERENCANAAN DAN PEMBUATAN
APLIKASI SISTEM PNUMATIK ALAT PEMINDAH
BARANG OTOMATIS BERBASIS PLC
(PROGAMMABLE CONTROL LOGIC)
SEKOLAH MENENGAH KEJURUAN NEGERI 7 SEMARANG
KOMPETENSI KEAHLIAN TEKNIK INSTALASI TENAGA LISTRIK
Tahun Pelajaran 2014/2015
Disusun oleh :
Nama : Amin Syaifudin
No : 05 (1111466)
Kelas : XIII TITL 2
SMK NEGERI 7 SEMARANG
(STM PEMBANGUNAN SEMARANG) JALAN SIMPANG 5 SEMARANG
LEMBAR PENGESAHAN
TUGAS AKHIR PLC “PERENCANAAN DAN PEMBUATAN APLIKASI SISTEM
PNUMATIK ALAT PEMINDAH BARANG MENGGUNAKAN PLC (PROGAMMABLE
LOGIC CONTROL)” ditulis oleh AMIN SYAIFUDIN ini telah diperiksa oleh pembimbing.
Disetujui di semarang, Oktober 2014
Pengampu,
Nunuk Widowati, S.Pd
NIP.196201131983032013
Kepala Jurusan Tehknik Instalasi Tenaga Listrik
ALBASORI S,Pd
NIP.185644357895321332
HALAMAN MOTTO DAN PERSEMBAHAN
MOTTO HIDUP :
JADILAH ORANG YANG BERGUNA BAGI ORANG LAIN SEMUA YANG ADA DIDUNIA INI TAK ADA YANG ABADI. JADI MAAFKANLAH
KESEMPATAN YANG ADA SEBELUM KAMU MENYESALINYA HIDUP ADALAH PERJUANGAN, MAKA MENYERAH BUKANLAH PENYELESAIAN
KARENA KEGAGALAN MERUPAKAN SEBAGIAN KECIL MENUJU JALAN KESUKSESAN.
BERUSAHALAH MENJADI LEBIH BAIK DAN TERBAIK. ”WAIDHA BATASTUM BATASTUM YABARIN” KESABARAN ITU TIDAK ADA
BATASNYA.
ORANG KUAT BUKAN ORANG YANG TIDAK PUNYA MASALAH TETAPI ORANG KUAT ADALAH ORANG YANG DAPAT. MEMECAHKAN SUATU MASALAH.
PERCAYA DIRI DAN SELALU YAKIN PADA KEMAMPUAN KITA.
PERSEMBAHAN :
Laporan ini saya persembahkan kepada :
1. Keluarga tercinta
2. Guru pembimbing serta guru pengampu kompetensi teknik instalasi tenaga listrik
3. Semua teman-teman dan juga sahabat sahabat tercinta
4. Serta pihak-pihak terkaiat yang tidak bias disebutkan satu per satu
KATA PENGANTAR
Bismillahirrahmanirrahim
Assalamu ‘alaikum wr. Wb.
Alhamdulillah segala puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT, karena atas limpahan
rahmat dan hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul “Alat Pemindah Barang Menggunakan Pnumatik Dan PLC”. Tugas Akhir ini disusun sebagai
persyaratan kelulusan pada Program Studi Teknik Insatalasi Tenaga Listrik, SMK N 7 SEMARANG
Dalam penyusunan Tugas Akhir ini penulis banyak mendapat saran, dorongan, bimbingan serta
keterangan-keterangan dari berbagai pihak yang merupakan pengalaman yang tidak dapat diukur secara materi, namun dapat membukakan mata penulis bahwa sesungguhnya pengalaman dan pengetahuan tersebut adalah guru yang terbaik bagi penulis. Oleh karena itu dengan segala
hormat dan kerendahan hati perkenankanlah penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Bapak Drs. Darmanto M.Pd selaku kepl;a SMK Negeri 7 Semarang
2. Bapak Albasori S.Pd selaku ketua progam Teknik Instalasi Tenaga Listrik
3. Ibu Nunuk Widowati S.Pd selaku pengampu Mata Pelajaran PLC
4. Bapak Junaidi S.Pd selaku pengampu mata pelajaran Pnumatik
5. Bapak Suharto S.Pd selaku pengampu mata pelajaran PLC
6. Bapak Yusworo S.Pd selaku wali kelas XIII TITL 2 SMK Negeri 7 Semarang
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL
LEMBAR PENGESAHAN
HALAMAN MOTTO Dan PERSEMBAHAN
KATA PENGANTAR
DAFTAR ISI
DAFTAR GAMBAR
BAB I PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
1.2 PEMBATASAN MASALAH
1.3 PERMASALAHAN
1.4 TUJUAN PENULISAN
1.5 MANFAAT PENULISAN
1.6 SISTEMATIKA PENULISAN
BAB II LANDASAN TEORI
2.1 PNUMATIK
2.1.1 PENGERTIAN PNUMATIK
2.1.2 KELEBIHAN PADA SISTEM PNUMATIK
2.1.3 KEKURANGAN PADA SISTEM PNUMATIK
2.1.4 KELEBIHAN PADA SISTEM HIDROLIK
2.1.5 KEKURANGAN PADA SISTEM HIDROLIK
2.1.6 CARA KERJA SISTEM PNUMATIK
2.2 ALAT PENUNJANG PNUMATIK
2.2.1 SILINDER PNUMATIK
2.2.2 KATUB SELENOID
2.2.3 PENGATUR UDARA BERTEKANAN
2.2.4 FRL
2.2.5 KOMPRESOR
2.2.6 UNIT PELAYAN UDARA
2.2.7 TANGKI UDARA BERTEKANAN
2.3 PERAWATAN SISTEM PNUMATIK
2.4 PLC (PROGAMMABLE LOGIC CONTROL)
2.4.1 PENGERTIAN PLC
2.4.2 KEISTIMEWAAN PLC
2.4.3 KEUNTUNGAN PLC
2.4.4 KERUGIAN PLC
2.4.5 SYSTEM PLC
2.4.6 BAGIAN-BAGIAN PLC
2.5 KONVEYOR
2.6 PENGARUH BEBAN TERHADAP LAJU
BAB III RANCANGAN PEMBUATAN ALAT
3.1 PROSES PERANCANGAN
3.2 ANALISA HASIL RANCANGAN
3.3 PEMBUATAN ALAT
3.4 HASIL PEMBUATAN ALAT
3.5 PENGUJIAN ALAT
BAB IV PENUTUP
4.1 KESIMPULAN
4.2 SARAN
DAFTAR PUSTAKA
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
Teknologi berkembang pesat, agar negara kita tidak tertinggal jauh dengan negara yang
lain maka sumber daya manusia (SDM) Indonesia harusditingkatkan kemampuannya dan selalu
mengikuti perkembangan teknologi dunia sesuai dengan keahliannya masing-masing. Dengan
demikian, merekadapat mengaplikasikan IPTEK untuk kepentingan bangsa dan Negara.
Akhir-akhir ini sedang dikembangkan sistem pengendalian danpengontrolan berbasis
Programmable Logic Controller (PLC). Seiring dengan lajunya perkembangan zaman yang
terjadi pada saat ini, sistem kendali suatumesin tidak menggunakan sistem pengendali
konvensional dengan kata lain menggunakan saklar magnet (Magnetic Controller), tetapi
sebagian besar industri menggunakan PLC, dan mempunyai keistemewaan dibandingkan dengan
saklar magnet kendali konvensional.
Berdasarkan keistimewaan penggunaan pengendali berbasis PLCdiatas maka penulis
akan mengangkat suatu pola penggunaan PLC sebagaipengendali dalam proses perpindahan
barang dengan menggunakan Konveyor dengan sistem pengendali berbasis PLC. Dengan judul
yang ada penulis akan membuat sebuah miniature sistem pengendali PLC pada mesin
Konveyor yang digunakan untuk memindahkan beban (barang) yang ada dari satu tempat
ke tempat lain dengan Konveyor yang menggunakan penggerak motor AC(Alternating Current)
1.2 PEMBATASAN MASALAH
Untuk memperjelas dari pokok permasalahan yang akan dibahas dalam pembuatan
laporani ini, maka perlu adanya pembatasan masalah:
1. Pembuatan satu program perangkat lunak (software) yang nantinya sebagai perintah
didalam PLC pada khususnya untuk pengendalian pendistribusian hasil produksi
dengan memanfaatkan kerja Konveyor,dimana software ini harus dapat dibuktikan
secara ilmiah dengan alat peraga (miniature) ataupun dengan pengaplikasian pada
sistem controlyang riil.
2. Pembuatan miniature suatu mesin Konveyor yang akan dikendalikan dengan
menggunakan PLC sehingga cara kerja dari sistem Konveyor tersebut maupun cara
kerja dari sistem kendali dapat dengan mudah dipahami.
3. Untuk mengetahui pengaruh pembebanan pada Konveyor terhadap laju putaran
Konveyor yang menggunakan penggerak motor AC padapenggerak Konveyor A, B,
dan C yang menggunakan PLC.
1.3 PERMASALAHAN
Untuk mengimbangi dan mengikuti persaingan industri yang semakin ketat dan
meningkat, efisiensi produksi sangat penting dan dianggap sebagai kunci sukses dalam efisiensi
dalam dunia industri. Masalah sistem pengendalidan pengontrolan sangatlah berperan penting di
dalamnya, maka dibutuhkan efisiensi dari sistem pengendali tersebut. Permasalahan yang akan
diangkat dalam pembuatan laporan ini adalah sebagai berikut :
1. Bagaimana membuat desain sistem kendali Konveyor berbasis PLC dandesain
miniaturnya.
2. Apakah mesin Konveyor berbasis sistem pengendali PLC dapat memindahkan beban
yang ada ke tempat yang lain.
3. Bagaimanakah pengaruh pembebanan pada mesin Konveyor yang menggunakan
pengendali berbasis sistem PLC terhadap laju mesin Konveyor dengan penggerak
motor AC.
1.4 TUJUAN PENULISAN
Adapun tujuan laporan ini adalah sebagai berikut:
1. Merancang dan membangun sebuah miniature suatu mesin transfermenggunakan
sistem kendali berbasis PLC (Programmable LogicController )
2. Untuk mengetahui apakah mesin Konveyor berbasis sistem pengendali PLC dapat
memindahkan beban yang ada ke tempat yang lain.
3. Untuk mengetahui hubungan beban terhadap laju pergerakan material Konveyor pada
mesin Konveyor yang menggunakan pengendali berbasis sistem PLC dengan
pemindah barang menggunakan Pneumatik.
4. Penulisan ini di karenakan tugas yang di berikan oleh guru saya
1.5 MANFAAT PENULISAN
Manfaat yang diharapkan dari laporan ini adalah sebagai berikut:
1. Memberi alternative setingkat lebih maju dari sebuah sistem pengendalian dengan
menggunakan sistem pengendali berbasis PLC terhadap system pengendalian
konvensional yang masih menggunakan Magnetic Controller
.
2. Mempermudah manusia dalam berusaha dengan waktu dan hasil yang cepat dan
mudah
3. Bagi dunia industri merupakan sumbang saran ataupun sumbangan ide khususnya
pada proses sistem pengendalian agar efisiensi dan optimalisasi hasil produksi yang
menjadi tujuan dari produksi dapat terpenuhi.
4. Bagi pembaca diharapkan dapat dipakai menjadi referensi untuk disiplinilmu yang
ditekuni atau dipelajari.
5. Bagi dunia pendidikan merupakan salah satu aplikasi sistem pengendalian suatu
mesin sehingga menjadi bahan praktikan dan mudah dipahami sekaligus dapat
dipraktekkan oleh khalayak ramai.
1.6 SISTEMATIKA PENULISAN
Systematika penulisan laporan pada tugas kali ini adalah sebagai berikut :
BAB I : Latar belakang, Pembatasan masalah, Permasalahan, Tujuan
BABIII :Berisi tentang pemahaman, prinsip kerja, gambar pada mesin pemindah
barang otomatis, rancangan, pembuatan pengujian dan hasil
BABIV :Kesimpulan dan saran
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 PNEUMATIK
2.1.1 Pengertian Pneumatik
Pneumatik adalah sebuah sistem penggerak yang menggunakan tekanan udara sebagai tenaga penggeraknya. Cara kerja Pneumatik sama saja dengan hidrolik yang membedakannya
hanyalah tenaga penggeraknya. Jika pneumatik menggunakan udara sebagai tenaga penggeraknya, dan sedangkan
hidrolik menggunakan cairan oli sebagai tenaga penggeraknya. Dalam pneumatik tekanan udara inilah yang berfungsi untuk menggerakkan sebuah cylinder kerja. Cylinder kerja inilah yang nantinya mengubah tenaga/tekanan udara tersebut menjadi tenaga mekanik (gerakan maju
mundur pada cylinder).
Sistem pneumatik ini biasa diaplikasikan pada mesin – mesin industri. Dikarenakan kurangnya daya/kekuatan mekanik dari pneumatik. Maka pneumatik ini hanya bisa diaplikasikan pada mesin – mesin yang tidak terlalu membutuhkan tenaga mekanik yang kuat (mesin-mesin
bertenaga ringan) dalam pengoperasiannya. Sedangkan untuk mesin-mesin yang membutuhkan tenaga mekanik yang kuat harus
menggunakan sistem hidrolik. Berikut ini kelebihan dan kekurangan pada sistem pneumatik dan hidrolik
Ramah lingkungan / bersih (jika terjadi kebocoran dalam sistem perpipaan).
Udara sebagai tenaga penggerak memiliki jumlah yang tak terbatas Lebih cepat dan responsif jika dibandingkan dengan hidrolik
Harganya yang murah
2.1.3 Kekurangan pada sistem pneumatik:
Daya mekanik yang dihasilkan kecil
Membutuhkan perawatan yang lebih tinggi, karena udara sebagai penggeraknya biasanya kotor dan mengandung air sehingga gesekan antara piston cylinder dan rumah cylinder besar dan mempercepat kerusakan pada air cylinder.
2.1.4 Kelebihan pada sistem hidrolik:
Memiliki daya mekanik yang besar
Cylinder hidrolik lebih awet bila dibandingkan dengan cylinder pneumatik (air cylinder).
Oli sebagai tenaga penggeraknya tidak akan habis/berkurang bila tidak terjadi kebocoran.
Sehingga hanya diperlukan investasi diawal.
2.1.5 Kekurangan pada sistem hidrolik:
Tidak ramah lingkungan (jika terjadi kebocoran dalam sistem perpipaan).
Harga oli yang cukup mahal.
Kurang responsif bila dibandingkan dengan pneumatik.
2.1.6 Cara kerja sistem pneumatik
Udara disedot oleh kompresor dan disimpan pada reservoir air ( tabung udara) hingga
mencapai tekanan kira-kira sekitar 6 – 9 bar. Kenapa harus 6 – 9 bar?? Karena bila tekanan hanya dibawah 6 bar akan menurunkan
daya mekanik dari cylinder kerja pneumatik dan sedangkan bila bertekanan diatas 9 bar akan
berbahaya pada sistem perpipaan atau kompresor. Baca berapa standar tekanan maksimal yang terdapat pada nameplate reservoir air dari
kompresor. Selanjutnya udara bertekanan itu disalurkan ke sirkuit dari pneumatik dengan pertama kali harus melewati air dryer (pengering udara) untuk menghilangkan kandungan air pada udara.
Dan dilanjutkan menuju ke katup udara (shut up valve), regulator, selenoid valve dan menuju ke cylinder kerja. gerakan air cylinder ini tergantung dari selenoid.
Bila selenoid valve menyalurkan udara bertekanan menuju ke inlet dari air cylinder maka piston akan bergerak maju sedangkan bila selenoid valve menyalurkan udara bertekanan menuju ke outlet dari air cylinder maka piston akan bergerak mundur.
Jadi dari selenoid valve inilah penggunaan aplikasi pneumatik bisa juga di kombinasikan dengan elektrik, seperti PLC ataupun rangkaian kontrol listrik lainnya.
Silinder pneumatic merupakan salah satu komponen pneumatik yang banyak dipergunakan sebagai actuator utama dalam suatu rangkaian otomatis, sebab dalam
silinder ini dapat difungsikan sebagai pengangkat dan penarik benda, yang mana gaya angkatnya mempunyai perbandingan sebesar tekanan input standar yang dipakai dibagi luas penampang
silinder , dengan persamaan : P = F/A
Silinder Pneumatic
Dimana : P (tekanan) satuannya N/m2
F (gaya) satuannya Newton A (luas penampang) satuannya m2 Maksud dari persamaan diatas merupakan perhitungan dari kapasitas gaya benda yang akan
diangkat dan ditarik oleh silinder. Silinder selain mempunyai kapasitas kekuatan dari gaya angkatnya yang
tergantung pada komponen konstruksi bagian dalam silinder. Secara umum komponen tersebut adalah : 1. Spring atau pegas
Silinder single acting mempunyai spring yang berfungsi sebagai pembalik dari keadaan piston rod yang pada saat tekanan pneumatik tidak aktif akan membalikkan piston pada posisi awal. Prinsip kerja dari silinder ini berdasarkan perbedaan gaya yang diterima oleh piston dengan gaya
dari spring, yang mana pada saat piston rod maju maka gaya yang diterima oleh piston rod lebih besar dari gaya spring dan pada saat piston rod mundur gaya yang diterima oleh spring lebih
besar dari gaya yang diterima oleh piston, yang memiliki persamaan : 1. F = K . X (gaya spring) > F = P . A (gaya silinder) maka silinder mundur
2. F = K . X (gaya spring) < F = P . A (gaya silinder) maka silinder maju
b. Double Acting Cylinder
Silinder double acting memiliki dua saluran input dan setiap inputnya berfungsi sebagai pengendali dari piston, baik pada saat maju ataupun pada saat mundur. Pada
saat piston maju input pertama yang berfungsi dan pada saat piston mundur input kedua yang berfungsi.
Prinsip kerja utama dari silinder jenis ini tergantung pada gaya yang diterima oleh piston, yang mana pada saat piston rod maju, tekanan yang masuk badalah supply
1 dan memberikan tekanan pada bagian piston yang ada didalam silinder. Pada saat piston rod mundur, tekanan yang masuk adalah supply 2 dan memberikan tekanan pada bagian piston yang
ada dalam silinder dan silinder ini tidak ada perbedaaan gaya dalam prinsip kerjanya.
Solenoid valve merupakan katup yang dikendalikan dengan arus listrik baik AC maupun
DC melalui kumparan / selenoida.
Solenoid valve ini merupakan elemen kontrol yang paling sering digunakan dalam sistem
fluida. Seperti pada sistem pneumatik, sistem hidrolik ataupun pada sistem kontrol mesin yang
membutuhkan elemen kontrol otomatis.
Contohnya pada sistem pneumatik, solenoid valve bertugas untuk mengontrol saluran
udara yang bertekanan menuju aktuator pneumatik(cylinder).
Atau pada sebuah tandon air yang membutuhkan solenoid valve sebagai pengatur
pengisian air, sehingga tandon tersebut tidak sampai kosong
Katup Solenoid adalah kombinasi dari dua unit fungsional: solenoida (elektromagnet) dengan inti atau plungernya dan badan katup (valve) yang berisi lubang mulut pada tempat
piringan atau stop kontak ditempatkan untuk menghalangi atau mengizinkan aliran. Solenoid Valve berfungsi sebagai pengatur masukan udara dari Compressor menuju
kebagian cylinder Pneumatik sehingga dapat memberikan tekanan pada cylinder Pneumatik
Macam macam katub dan simbbolnya
Macam macam katub solenoid
2.2.3 PENGATUR UDARA BERTEKANAN
2.2.4 FRL
FRL adalah kepanjangan dari Filter, Regulator dan Lubricator. Filter ini berfungsi untuk menyaring kualitas udara bertekanan yang mengalir ke actuator, sedangkan regulator berfungsi
untuk meregulasi besarnya compress udara yang akan mengalir sehingga besarnya tekanan udara yang menuju ke actuator sesuai dengan design.
Yang biasa terdapat di instalasi pneumatic sistem dimana lubricator berfungsi untuk lubrikasi kedalam actuator sehingga mampu melancarkan gerakan dari actuator dan juga untuk
mencegah komponen actuator yang bergerak dan bergesekan agar tidak cepat aus dan biasanya cukup dengan menggunakan oli yang tidak terlalu pekat.
Jika kita mengamati bentuk filter dalam pneumatic karena mempunyai sifat penyaring biasanya ada bagian dari rumah filter selalu terisi air dan ini harus rajin dibuang / didrain agar
kualitas udara yang mengalir ke actuator tidak mengandung air.
Kompresor TorakKompressor adalah mesin/alat untuk memampatkan udara atau gas. Secara umum biasanya mengisap udara, yang merupakan campuran beberapa gas dengan susunan 78%
Nitrogren, 21% Oksigen dan 1% campuran Argon, Carbon Dioksida, Uap Air, Minyak, dan lainnya. Namun ada juga kompressor yang mengisap udara/gas dengan tekanan lebih tinggi dari
tekanan atmosfer dan biasa disebut penguat (booster). Sebaliknya ada pula kompressor yang menghisap udara/gas bertekanan lebih rendah dari tekanan atmosfer dan biasanya disebut pompa vakum.
Fungsi kompresor adalah untuk menaikkan tekanan suatu gas. Tekanan gas dapat dinaikkan
dengan mengurangi volumenya. Ketika volumenya dikurangi, tekanannya naik.
Karena proses pemampatan, udara mempunyai tekanan yang lebih tinggi dibandingkan dengan tekanan udara lingkungan (1atm). Dalam keseharian, kita sering memanfaatkan udara
mampat baik secara langsung atau tidak langsung. Sebagai contoh, udara mampat yang digunakan untuk mengisi ban mobil atau sepeda motor, udara mampat untuk membersihkan
bagian-bagian mesin yang kotor di bengkel-bengkel dan manfaat lain yang sering dijumpai sehari-hari.
Pada industri, penggunaan kompresor sangat penting, baik sebagai penghasil udara mampat atau sebagai satu kesatuan dari mesin-mesin. Kompresor banyak dipakai untuk mesin
pneumatik, sedangkan yang menjadi satu dengan mesin yaitu turbin gas, mesin pendingin dan lainnya.
Dengan mengambil contoh kompresor sederhana, yaitu pompa ban sepeda atau mobil. Jika torak pompa ditarik keatas, tekanan di bawah silinder akan turun sampai di bawah tekanan atmosfer sehingga udara akan masuk melalui celah katup hisap yang kendur. Katup terbuat dari kulit
lentur, dapat mengencang dan mengendur dan dipasang pada torak. Setelah udara masuk pompa kemudian torak turun kebawah dan menekan udara, sehingga volumenya menjadi kecil.
Pompa Sepeda Tekanan menjadi naik terus sampai melebihi tekanan di dalam ban, sehingga udara
mampat dapat masuk ban melalui katup. Karena diisi udara mampat terus menerus, tekanan di
dalam ban menjadi naik. Jadi jelas dari contoh tersebut, proses pemampatan terjadi karena perubahan volume pada udara yaitu menjadi lebih kecil dari kondisi awal.
Jenis-jenis Kompresor
Kompresor Piston (bolak-balik) terdiri dari 3 jenis:
Kompresor piston dengan hanya mempunyai satu silinder, dengan gerakan torak yang bolak balik di dalamnya.
2. Kompresor Piston Aksi Ganda
Kompresor piston dengan mempunyai jumlah silinder lebih dari satu, dibuat dengan
maksud untuk memperoleh kapasitas yang lebih besar atau tekanan yang lebih besar.
3. Kompresor Diafragma
Kompresor diafragma ini termasuk ke dalam jenis kompresor torak. Penempatan torak dipisahkan dengan ruangan penyedotan oleh sebuah diafragma. Kompresor jenis ini banyak
digunakan dalam industri bahan makanan, industri farmasi dan kmia. Prinsip kerja dari kompresor ini ialah dengan cara mengatur katup masukan udara dan diisap
oleh torak yang gerakannya naik turun sesuai dengan bentuk katup.
Konstruksi Kompresor Torak
Dalam modul ini hanya akan dibahas khusus konstruksi kompresor torak/piston, karena pada umumnya kompresor udara yang digunakan dalam bidang kerja otomotif skala menengah-
kecil adalah kompresor torak/piston.
Bagian-bagian
Kompresor Torak
Kompresor yang terlihat pada Gambar 9.2 biasa kita jumpai dibengkel-bengkel kecil sebagai penghasil udara mampat untuk keperluan pembersih kotoran dan pengisi ban sepeda motor atau mobil. Prinsip kerjanya sama dengan pompa ban, yaitu memampatkan udara di dalam
silinder dengan torak. Perbedaanya terletak pada katupnya, kedua katup dipasang dikepala silinder, dan tenaga penggeraknya adalah motor listrik. Tangki udara berfungsi sama dengan ban
yaitu sebagai penyimpan energi udara mampat.
Kompresor torak atau kompresor bolak-balik pada dasarnya adalah mengubah gerakan bolak-balik torak/piston. Gerakan ini diperoleh dengan menggunakan poros engkol dan batang penggerak yang menghasilkan gerak bolak-balik pada torak.
Gerakan torak akan menghisap udara ke dalam silinder dan mmampatkannya. Lankah kerja
kompresor torak hampir sama dengan komsep kerja motor torak.
Poros engkol berputar, torak bergerak dari TMA ke TMB. Kevakuman terjadi pada ruangan di dalam silinder, sehingga katub hisap terbuka oleh adanya perbedaan tekanan dan udara terhisap masuk ke dalam silinder.
2. Langkah Kompresi
Langkah kompresi terjadi saat torak bergerak TMB ke TMA, katup hiasap dan
katup keluar tertutup sehingga udara dimampatkan di dalam silinder.
Bila torak meneruskan gerakannya ke TMA, tekanan di dalam silinder akan naik sehingga katup keluar oleh tekanan udara sehingga udara keluar memasuki tangki penyimpanan udara.
Kompresor Torak Kerja Ganda
Bagan Kompresor Torak Kerja Ganda
Kompresor torak kerja ganda proses kerjanya tidak berbeda dengan kerja tunggal. Pada
kerja ganda, setiap gerakan terjadi sekaligus langkah penghisapan dan pengkompresian. Dengan kerja ganda, kerja kompresor menjadi lebih efisien dan udara yang disimpan lebih banyak.
Gambar diatas adalah symbol symbol dari unit pelayan udara
Unit pelayanan yang dimaksud adalah kombinasi atau gabungan dari : a. Perangkat saringan udara
b. Perangkat pengatur tekanan dengan pengukur tekanannya c. Perangkat pelumasan udara bertekanan
Saringan udara dan pengatur boleh dan dapat dibangun dalam satu unit. Udara bertekanan mengalir ke pengatur tekanan lewat saringan udara yang sudah dibersihkan (tersaring). Dari
pengatur tekanan yang sudah memberikan tekanan tetap (konstan) udara tadi dilewatkan ke dalam perangkat lumas. Unit pelayanan itu dapat digambar hanya secara simbul saja.
2.2.7 TANGKI UDARA BERTEKANAN
Air compressor adalah kompressor yang menyediakan udara pada tekanan yang cukup terutama untuk keperluan instrumentasi, makanya sering disebut juga dengan Instrument air compressor.
Salah satu air compressor yang cukup handal adalah reciprocating compressor merk
ingersoll rand 15T yang merupakan 2 stage, dengan 3 cylinder. Cylinder adalah tempat dimana didalamnya ada piston (torak) yang bergerak maju-mundur, menghisap dan memampatkan udara. Dua silinder pertama berukuran sama besar adalah stage pertama, sedang silinder yang
lebih kecil (untuk kompresi yang lebih tinggi) adalah stage kedua.
Mengapa pada compressor ukuran casing semakin mengecil pada high pressure-nya? Sedangkan pada pompa casingnya berukuran sama semua dari
stage awal sampai stage terakhir? Ini karena udara adalah zat yang compressible (mampu dimampatkan) , sedangkan liquid/cairan adalah zat incompressible (tidak mampu dimampatkan).
Berikut sekilas cara kerjanya :
- Saat suction stroke stage pertama,dimana piston melakukan gerakan hisap, udara luar (atmosfer)
masuk kedalam silinder melalui inlet filter kemudian inlet valve yang terletak di cylinder Head.
- Saat compression stroke stage pertama, dimana piston melakukan gerakan kompresi, udara di-kompresi (ditekan) sehingga pressure-nya naik kemudian keluar melalui discharge valve selanjutnya ke manifold.
- Dari manifold, udara mengalir melalui intercooler tubes dimana panas stage pertama akibat kompresi didinginkan.
- Saat stage kedua melakukan suction stroke, udara tadi masuk melalui inlet valve
- Kemudian ketika compression stroke stage kedua, udara tadi di-kompressi ke pressure yang lebih tinggi (tekanan akhir)
- Selanjutnya udara melewati aftercooler untuk didinginkan. Pendinginan ini, seperti pada intercooler, menggunakan udara yang dihisap oleh flywheel kompresor itu sendiri yang memiliki sudu-sudu seperti kipas angin. Baik intercooler maupun aftercooler memiliki tube-tube
dan plate-plate (piringan kecil-kecil dan banyak) sebagai sarana memperluas permukaan media agar panasnya semakin banyak yang dihilangkan. Tujuan pendinginan agar didapatkan udara
yang banyak dalam volume yang sama (udaranya tidak terlalu mengembang) dan mengurangi terjadinya karbon.
- Udara kemudian masuk ke air receiver tank /vessel selanjutnya ke air dryer untuk dikeringkan.
Perawatan sistem Pneumatik terdiri dari memperbaiki, mencari gangguan, pembersihan dan pemasangan komponen, dan uji coba pengoperasian.
Tindakan pencegahan untuk menjaga udara dalam sistem selalu terjaga kebersihannya. Saringan
dalam komponen harus selalu dibersihkan dari partikel-partikel metal yang mana hal tersebut dapat menyebabkan keausan pada komponen.
Setiap memasang komponen Pneumatik harus dijaga kebersihannya dan diproteksi dengan pita
penutup atau penutup debu dengan segera setelah pembersihan. Memastikan ketika memasang kembali komponen tidak ada partikel metal yang masuk kedalam sistem.
Sangat penting mencegah masuknya air, karena dapat menjadi penyebab sistem tidak dapat
memberikan tekanan. Operasi dalam temperatur rendah, walaupun terdapat jumlah air yang sangat kecil dapat menjadi penyebab serius tidak berfungsinya sistem. Setiap tahap perawatan harus memperhatikan masuknya air kedalam sistem.
Kebocoran bagian dalam komponen, selama kebocoran pada O-Ring atau posisinya, yang mana
ketika pemasangan tidak sempurna atau tergores oleh partikel metal atau sudah batas pemakaian.
2.4 PLC (PROGAMMABLE LOGIC CONTROL)
2.4.1 PENGERTIAN PLC
Programmable Logic Controllers (PLC) adalah komputer elektronik yang mudah
digunakan (user friendly) yang memiliki fungsi kendali untuk berbagai tipe dan tingkat
kesulitan yang beraneka ragam .
Definisi Programmable Logic Controller menurut Capiel (1982) adalah :
sistem elektronik yang beroperasi secara dijital dan didisain untuk pemakaian di
lingkungan industri, dimana sistem ini menggunakan memori yang dapat diprogram untuk
penyimpanan secara internal instruksi-instruksi yang mengimplementasikan fungsi-fungsi
spesifik seperti logika, urutan, perwaktuan, pencacahan dan operasi aritmatik untuk
mengontrol mesin atau proses melalui modul-modul I/O dijital maupun analog .
Berdasarkan namanya konsep PLC adalah sebagai berikut :
1. Programmable
menunjukkan kemampuan dalam hal memori untuk menyimpan program yang telah
dibuat yang dengan mudah diubah-ubah fungsi atau kegunaannya.
2. Logic
menunjukkan kemampuan dalam memproses input secara aritmatik dan logic
(ALU), yakni melakukan operasi membandingkan, menjumlahkan, mengalikan,
membagi, mengurangi, negasi, AND, OR, dan lain sebagainya.
3. Controller
menunjukkan kemampuan dalam mengontrol dan mengatur proses sehingga
menghasilkan output yang diinginkan.
PLC ini dirancang untuk menggantikan suatu rangkaian relay sequensial dalam suatu
sistem kontrol. Selain dapat diprogram, alat ini juga dapat dikendalikan, dan dioperasikan
oleh orang yang tidak memiliki pengetahuan di bidang pengoperasian komputer secara
khusus. PLC ini memiliki bahasa pemrograman yang mudah dipahami dan dapat
dioperasikan bila program yang telah dibuat dengan menggunakan software yang sesuai dengan
jenis PLC yang digunakan sudah dimasukkan.
Alat ini bekerja berdasarkan input-input yang ada dan tergantung dari keadaan pada suatu
waktu tertentu yang kemudian akan meng-ON atau meng-OFF kan output-output. 1
menunjukkan bahwa keadaan yang diharapkan terpenuhi sedangkan 0 berarti keadaan yang
diharapkan tidak terpenuhi. PLC juga dapat diterapkan untuk pengendalian sistem yang
memiliki output banyak.
Fungsi dan kegunaan PLC sangat luas. Dalam prakteknya PLC dapat dibagi secara
umum dan secara khusus.
Secara umum fungsi PLC adalah sebagai berikut:
1. Sekuensial Control
PLC memproses input sinyal biner menjadi output yang digunakan untuk keperluan
pemrosesan teknik secara berurutan (sekuensial), disini PLC menjaga agar semua step
atau langkah dalam proses sekuensial berlangsung dalam urutan yang tepat.
2. Monitoring Plant
PLC secara terus menerus memonitor status suatu sistem (misalnya temperatur,
tekanan, tingkat ketinggian) dan mengambil tindakan yang diperlukan sehubungan
dengan proses yang dikontrol (misalnya nilai sudah melebihi batas) atau menampilkan
pesan tersebut pada operator.
Sedangkan fungsi PLC secara khusus adalah dapat memberikan input ke CNC
(Computerized Numerical Control). Beberapa PLC dapat memberikan input ke CNC untuk
kepentingan pemrosesan lebih lanjut. CNC bila dibandingkan dengan PLC mempunyai
ketelitian yang lebih tinggi dan lebih mahal harganya. CNC biasanya dipakai untuk proses
finishing, membentuk benda kerja, moulding dan sebagainya.
Prinsip kerja sebuah PLC adalah menerima sinyal masukan proses yang dikendalikan lalu
melakukan serangkaian instruksi logika terhadap sinyal masukan tersebut sesuai dengan
program yang tersimpan dalam memori lalu menghasilkan sinyal keluaran untuk
mengendalikan aktuator atau peralatan lainnya.
Bahasa pemograman PLC
Terdapat lima tipe bahasa pemrograman yang bisa dipakai untuk memprogram PLC,
meski tidak semuanya di-support oleh suatu PLC, yaitu antara lain :
1. Bahasa pemrograman Ladder Diagram (LD)
2. Bahasa pemrograman Instruction List (IL)/Statement List (SL)
3. Bahasa pemrograman Sequential Function Chart (SFC)/Grafcet
4. Bahasa pemrograman Function Block Diagram (FBD)
5. Bahasa pemrograman tingkat tinggi (high- level), contohnya Visual Basic
Penulis akan membahas bahasa pemrograman PLC yang paling populer digunakan dan
paling mudah dipahami, yaitu Ladder Diagram, dengan menggunakan contoh rangkaian
Interlock. Ladder Diagram mudah dipahami karena menggunakan pendekatan grafis, yaitu
menggunakan simbol-simbol komponen elektromagnetik-mekanik relay (coil dan contact), blok-
blok fungsi (function block), seperti timer, counter, trigger, kondisional, serta blok fungsi yang
didefinisikan sendiri oleh programmer. Selain itu, karena Ladder Diagram menggunakan
pendekatan grafis, maka programmer menjadi lebih mudah untuk melakukan troubleshooting
pada program yang akan dijalankan pada PLC
2.4.2 KEISTIMEWAAN PLC
2.4.3 KEUNTUNGAN PLC
Dalam industri-industri yang ada sekarang ini, kehadiran PLC sangat dibutuhkan terutama untuk menggantikan sistem wiring atau pengkabelan yang sebelumnya masih
digunakan dalam mengendalikan suatu sistem. Dengan menggunakan PLC akan diperoleh banyak keuntungan diantaranya adalah sebagai berikut:
1. Fleksibel Pada masa lalu, tiap perangkat elektronik yang berbeda dikendalikan dengan pengendalinya
masing-masing. Misal sepuluh mesin membutuhkan sepuluh pengendali, tetapi kini hanya dengan satu PLC kesepuluh mesin tersebut dapat dijalankan dengan programnya masing-masing.
2. Perubahan dan pengkoreksian kesalahan sistem lebih mudah
Bila salah satu sistem akan diubah atau dikoreksi maka pengubahannya hanya dilakukan pada program yang terdapat di komputer, dalam waktu yang relatif singkat, setelah itu didownload ke
PLC-nya. Apabila tidak menggunakan PLC, misalnya relay maka perubahannya dilakukan dengan cara mengubah pengkabelannya. Cara ini tentunya memakan waktu yang lama.
3. Jumlah kontak yang banyak Jumlah kontak yang dimiliki oleh PLC pada masing-masing coil lebih banyak daripada kontak
yang dimiliki oleh sebuah relay. 4. Harganya lebih murah
PLC mampu menyederhanakan banyak pengkabelan dibandingkan dengan sebuah relay. Maka harga dari sebuah PLC lebih murah dibandingkan dengan harga beberapa buah relay yang
mampu melakukan pengkabelan dengan jumlah yang sama dengan sebuah PLC. PLC mencakup relay, timers, counters, sequencers, dan berbagai fungsi lainnya.
5. Kecepatan operasi Kecepatan operasi PLC lebih cepat dibandingkan dengan relay. Kecepatan PLC ditentukan
dengan waktu scannya dalam satuan millisecond. 6. Sifatnya tahan uji
Solid state device lebih tahan uji dibandingkan dengan relay dan timers mekanik atau elektrik. PLC merupakan solid state device sehingga bersifat lebih tahan uji.
7. Menyederhanakan komponen-komponen sistem kontrol Dalam PLC juga terdapat counter, relay dan komponen-komponen lainnya, sehingga tidak
membutuhkan komponen-komponen tersebut sebagai tambahan. Penggunaan relay membutuhkan counter, timer ataupun komponen-komponen lainnya sebagai peralatan tambahan.
2.4.4 KERUGIAN PLC
Selain keuntungan yang telah disebutkan di atas maka ada kerugian yang dimiliki oleh
PLC, yaitu: 1. Teknologi yang masih baru
Pengubahan sistem kontrol lama yang menggunakan ladder atau relay ke konsep komputer PLC merupakan hal yang sulit bagi sebagian orang
2. Buruk untuk aplikasi program yang tetap Beberapa aplikasi merupakan aplikasi dengan satu fungsi. Sedangkan PLC dapat mencakup
beberapa fungsi sekaligus. Pada aplikasi dengan satu fungsi jarang sekali dilakukan perubahan bahkan tidak sama sekali, sehingga penggunaan PLC pada aplikasi dengan satu fungsi akan
memboroskan (biaya).
3. Pertimbangan lingkungan Dalam suatu pemrosesan, lingkungan mungkin mengalami pemanasan yang tinggi, vibrasi yang
kontak langsung dengan alat-alat elektronik di dalam PLC dan hal ini bila terjadi terus menerus, mengganggu kinerja PLC sehingga tidak berfungsi optimal.
4. Operasi dengan rangkaian yang tetap Jika rangkaian pada sebuah operasi tidak diubah maka penggunaan PLC lebih mahal dibanding
dengan peralatan kontrol lainnya. PLC akan menjadi lebih efektif bila program pada proses tersebut di-upgrade secara periodik.
2.4.5 SYSTEM PLC
Pemrograman PLC adalah memasukkan instruksi-instruksi dasar PLC yang telah
membentuk logika pengendaliansuatu sistem kendali yang diinginkan. Bahasa pemrogramanbiasanya telah disesuaikan dengan ketentuan dari pembuat PLC itusendiri. Dalam hal ini setiap pembuat PLC memberikan aturan-aturan tertentu yang sudah disesuaikan dengan
pemrograman CPUyang digunakan pada PLC tersebut.
Program yang digunakan dalam pemrograman PLCtergantung dari jenis atau merk PLC itu sendiri, karena PLC yangakan dijadikan sebagai bahan penelitian menggunakan PLC merk Omron maka program yang digunakan adalah Syswin. Sedangkan seri Syswin yang digunakan
adalah Syswin 3.2 .
Program yang akan dimasukkan ke dalam PLC sebagaiperintah adalah menggunakan Diagram Tangga (Ladder Diagram).
Ladder logicadalah bahasa pemrograman dengan bahasagrafik atau bahasa yang digambar secara grafik. Pemrogramdengan mudah menggambar skematik diagram dari program
padalayar. Hal tersebut menyerupai diagram dasar yang digunakan padalogika kendali sistem kontrol panel dimana ketentuan instruksiterdiri dari koil-koil, NO, NC dan dalam bentuk penyimbolan. Pemrograman tersebut akan memudahkan pemrogram dalammentransisikan logika
pengendaliannya khususnya bagi parapemrogram yang telah memahami logika pengendalian sistemkontrol panel. Simbol-simbol tersebut tidak dapat dipresentasikans bagai komponen tetapi
dalam pemrogramannya simbol-simbo tersebut dipresentasikan sebagai fungsi dari komponen s benarnya.Instruksi-instruksi yang digunakan pada pemrog aman akandibahas lebih lanjut pada sub bab dibawah ini.
Semua instruksi (perintah program) merupakan instruksidasar pada PLC. Pada akhir
program harus terdapat instruksi dasar END yang oleh PLC dianggap sebagai batas akhir dari program.Instruksi tersebut tidak ditampilkan pada tombol operasional programming console, akan tetapi berupa sebuah fungsi yaitu FUN(01).
a) LD (Load) dan LD NOT (Load not)
Load adalah sambungan langsung dari line dengan logikapensakelarannya seperti sakelar
NO sedangkan LD NOT logikapensakelarannya adalah seperti sakelar NC. Instruksi iniLDLD NOT dibutuhkan jika urutan kerja pada suatu sistem kendali hanyamembutuhkan satu kondisi logic saja untuk mengeluarkan satukeluaran
b) AND dan AND NOT
Apabila memasukkan logika AND maka harus ada rangkaianyang berada di depannya,
karena penyambungannya seri.Logika pensakelarannya AND seperti sakelar NO dan ANDNOT
seperti sakelar NC. Instruksi tersebut dibutuhkan jikaurutan kerja pada suatu sistem kendali membutuhkan lebih darisatu kondisi logic yang harus terpenuhi semuanya untuk memperoleh
satu keluaran
c) OR dan OR NOT
OR dan OR NOT dimasukkan seperti sakelar yang posisinya paralel dengan rangkaian sebelumnya. Instruksi tersebut dibutuhkan jika sequence pada suatu sistem kendali
membutuhkan salah satu saja dari beberapa kondisi logic yangterpasang paralel untuk mengeluarkan satu keluaran.
LogikaOR logika pensakelarannya adalah seperti sakelar NO dan ORNOT logika pensakelarannya seperti sakelar NC
d) OUT
Out digunakan sebagai keluaran dari beberapa instruksi yangterpasang sebelumnya yang telah membentuk suatu logikapengendalian tertentu. Logika pengendalian dari instruksi
OUTsesuai dengan pemahaman pengendalian sistem PLC yang telahdibahas diatas dimana instruksi OUT ini sebagai koil relayyang mempunyai konak di luar perangkat lunak. Sehingga
e) AND LD (AND Load)
Penyambungan AND LD terlihat pada gambar tersebut diatas,dimaksudkan untuk
mengeluarkan satu keluaran tertentu.
f) OR LD (OR Load)
Sistem penyambungannya seperti gambar diatas padaprisnsipnya sama dengan AND
NOT, dimana untuk memberikan keluaran sesuai dengan instruksi yang telahterpasang pada gambar tersebut
g) TIMER (TIM) dan COUNTER (CNT)
Timer/Counter pada PLC Omron CPM 1 berjumlah 128 buahyang bernomor TC 000 sampai TC 127 (tergantung tipe PLC).Jika suatu nomor sudah dipakai sebagai Timer/Counter, makanomor tersebut tidak boleh dipakai lagi sebagai Timer ataupun Counter yang lain.
1) Nilai Timer/Counter pada PLC bersifat countdown (menghitung mundur) dari
nilai awal yang ditetapkan olehprogram. Setelah hitungan mundur tersebut mencapaiangka nol, maka kontak NO Timer/Counter akan bekerja.
2) Timer mempunyai batas antara 0000 sampai dengan 9999dalam bentuk BCD ( Binary Code Decimal) dan dalam ordesampai 100 ms. Counter mempunyai
orde angka BCD danmempunyai batas antara 0000 sampai dengan 9999.
2.4.6. BAGIAN BAGIAN PLC
CPU adalah otak dari PLC, merupakan tempat mengolahprogram sehingga sistem control yang telah didesain akan bekerjaseperti yang diprogramkan.
1) Terminal Input Power SupplyTerminal Input Power Supply adalah terminal untuk
memberitegangan sumber dari CPU kePower Supply (100 sampai 240VAC atau VDC)
5) Terminal keluaran (terminal output)Terminal keluaran (terminal output) adalah terminal
yangmenghubungkan kerangkaian output.
6) Indikator PCIndikator yang menampilkan status opersi atau mode dari PC.
7) Terminal Ground pengaman (protective out terminal)Terminal Ground pengaman (protective out terminal) adalahterminal pengaman ground untuk mengurangi resiko kejutan listrik.
8) Indikator masukanMenyala saat terminal korespondenON.
9) Indikator keluaranMenyala saat terminal output koresponden menyala ON.
10) Peripheral Port Penghubung antara CPU dengan PC atau peralatan peripherallainnya.
11) Expansion I/OPenghubung CPU ke expansion I/O unit untuk menambah 12 input dan 8 output extra
2.5 KONVEYOR
Conveyor adalah suatu sistem mekanik yang mempunyai fungsi memindahkan barang
dari satu tempat ke tempat yang lain. Conveyor banyak dipakai di industri untuk transportasi barang yang jumlahnya sangat banyak dan berkelanjutan.
Dalam kondisi tertentu, conveyor banyak dipakai karena mempunyai nilai ekonomis dibanding transportasi berat seperti truk dan mobil pengangkut. Conveyor dapat memobilisasi
barang dalam jumlah banyak dan kontinyu dari satu tempat ke tempat lain. Perpindahan tempat tersebut harus mempunyai lokasi yang tetap agar sistem conveyor mempunyai nilai ekonomis.
Kelemahan sistem ini adalah tidak empunyai fleksibilitas saat lokasi barang yang dimobilisasi tidak tetap dan jumlah barang yang masuk tidak kontinyu.
Conveyor mempunyai berbagai jenis yang disesuaikan dengan karakteristik barang yang diangkut. Jenis-jenis conveyor tersebut antara lain Apron, Flight, Pivot, Overhead,
Loadpropelling, Car, Bucket, Screw, Roller, Vibrating, Pneumatic, dan Hydraulic. Disini akan dibahas satu jenis conveyor yaitu Roller Conveyor.
ROLLER CONVEYOR
Roller conveyor merupakan suatu sistem conveyor yang penumpu utama barang yang ditransportasikan adalah roller. Roller pada sistem ini sedikit berbeda dengan roller pada
conveyor jenis yang lain. Roller pada sistem roller conveyor didesain khusus agar cocok dengan kondisi barang yang ditransportasikan, misal roller diberi lapisan karet, lapisan anti karat, dan
lain sebagainya. Sedangkan roller pada sistem jenis yang lain didesain cocok untuk sabuk yang ditumpunya.
FUNGSI DAN SPESIFIKASI ROLLER CONVEYOR
Roller conveyor hanya bisa memindahkan barang yang berupa unit dan tidak bisa
memindahkan barang yang berbentuk bulk atau butiran. Unit yang bisa dipindahkan menggunakan roller conveyor juga harus mempunyai dimensi tertentu dan berat tertentu agar bisa ditransportasikan. Untuk memindahkan barang dalam bentuk bulk, bulk tersebut harus
dikemas terlebih dahulu dalam unit agar bisa ditransportasikan menggunakan sistem ini.
Spesifikasi roller conveyor juga harus disesuaikan dengan dimensi dan beban unit yang akan ditransportasikan. Rancangan sistem roller conveyor harus mempu menerima beban
maksimum yang mungkin terjadi pada sistem conveyor. Selain itu, desain dimensi sistem juga harus dipertimbangkan agar sesuai dengan dimensi unit yang akan ditransportasikan. Dalam beberapa kasus dimensi unit yang lebih lebar dari dimensi lebar roller masih diperbolehkan.
Jarak antar roller disesuaikan dengan dimensi unit yang akan ditransportasikan. Diusahakan jarak antar roller dibuat sedekat mungkin agar tumpuan beban semakin banyak. Selain itu, dimensi
unit yang ditranportasikan minimal harus ditumpu oleh 3 roller. Jika kurang dari 3 roller, maka unit tersebut akan tersendat bahkan bisa jatuh keluar sistem tranportasi roller conveyor.
Kelebihan roller conveyor adalah bisa mentransformasikan pada kemiringan tertentu
sehingga conveyor bisa mentranportasikan barang dari satu tingkat ke tingkat yang lain. Selain itu, roller conveyor juga bisa membelokkan jalur unit yang belokkannya sangat tajam. Hal tersebut bermanfaat untuk daerah yang ruanganya terbatas.
Selain itu, roller conveyor memmpunyai kemampuan untuk menggabungkan 2 jalur yang terpisah. Penggabungan 2 jalur tersebut dapat dilakukan dengan berbagai metode seperti Y-Line
Komponen utama alat dan fungsi dalam sistem roller conveyor adalah sebagai berikut:
1.Kerangka Badan
Kerangka badan mempunyai fungsi untuk menopang roller agar lokasi roller tidak berpindah-pindah. Pemasangan roller dengan kerangka badan ini harus pas agar tidak terjadi getaran yang tidak diinginkan saat roller berputar. Selain itu, kerangka badan ini juga menentuka jarak antar
roller yang sesuai agar unit yang akan ditransportasikan tidak jatuh.
2.Tiang Penyangga Tiang peyangga mempunyai fungsi untuk pondasi kerangka badan sistem roller conveyor.
Kerangka badan ini didesain sebagai tumpuan roller conveyor terhadap tanah yang dilalui oleh sistem conveyor.
3.Motor Pengerak
Motor penggerak mempunyai fungsi untuk menggerakkan drive roller agar selalu berputar sesuai dengan kecepatan yang diinginkan operator. Motor penggerak ini pada umumnya ditempatkan
diujung paling akhir alur roller conveyor agar bisa menjaga rantai transmisi tetap tegang.
4. Roller Roller mempunyai fungsi sebagai pemindah barang yang akan ditransportasikan. Saat roller berputar diupayakan tidak bergetar agar tidak merusak barang yang ditransportasikan. Dimensi
roller juga harus sama agar barang yang diangkut tidak tersendat dan roller dapat menumpu barang dengan sempurna.
Roller pada sistem roller conveyor mempunyai perhatian khusus karena merupakan komponen yang paling utama dalam sistem ini. Sehingga desain dan perawatan pada roller harus
mendapatkan perhatian yang lebih utama. Berikut desain komponen roller conveyor yang pernah dianalisis di mata kuliah Tugas Desain Mesin I.
Komponen roller sendiri adalah terdiri dari pipa, rumah bearing, seal, poros, snapring, C-ring, dan bantalan. Susunan komponen tersebut seperti Gambar 7 diatas.
5.Sistem Transmisi
Sistem transmisi mempunyai fungsi untuk mentranmisikan daya pada penggerak ke sistem conveyor. Transmisi pada sister roller conveyor terbagi menjadi 2 bagian, yaitu transmisi antara
motor penggerak dengan drive roller dan transmisi antara drive roller dengan roller lain.
Sistem transmisi antara motor penggerak dengan drive roller biasanya ditempatkan di ujung paling akhir dari jalur conveyor. Sistem transmisi ini biasanya terdiri dari motor, speed reducer,
Sistem transmisi antara drive roller dengan roller biasanya ditempatkan pada kerangka badan sistem conveyor. Transmisi antar roller biasanya digunakan sproket dan rantai dengan
perbandingan kecepatan putar 1:1 agar kecepatan putar antar roller sama dan barang yang ditranportasikan dapat berjalan dengan baik.
MEKANISME KERJA
Mekanisme kerja roller conveyor secara umum adalah sebagai berikut: 1.Motor penggerak memutar poros pada motor yang telah terpasang sistem transmisi menuju
drive roller. 2.Putaran poros pada motor ditransmisikan ke drive roller melalui sistem transmisi yang telah dirancang khusus untuk sistem roller conveyor.
3.Drive roller yang terpasang sistem transmisi tersebut ikut berputar karena daya yang disalurkan oleh sistem transmisi.
4.Drive roller mentransmisikan putaran roller ke roller lain dengan tranmisi rantai. 5.Antar roller diberi jalur transmisi yang sama dengan perbandingan transmisi 1:1 sehingga putaran antar roller mempunyai kecepatan yang sama.
6.Tranmisi antar roller tersebut diteruskan sampai ke roller paling terakhir.
2.6 PENGARUH BEBAN TERHADAP LAJU
Dalam laporan ini yang akan menjadi topik utama pembahasanadalah bagaimana pengaruh Beban terhadap Laju pada miniature konveyoryang berbasis PLC pada alat penelitian
ini. Untuk menghindari salahpenafsiran tentang hal tersebut, maka diperlukan penegasan istilahsebelum masuk ke landasan teori mengenai hal tersebut. Yaitu:
a. Beban, dalam Kamus Besar Bahasa Indonesia berarti barang yang dibawaatau muatan yang dibawa. Dalam penelitian ini beban berarti muatannyang
mempengaruhi kerja bagian lain. Satuan beban yang digunakanadalah Kg.
b. Laju, sebelum kita memahami istilah laju kita juga harus dapatmembedakan antara pengertian laju dan kecepatan, dan mengapa dalampenulisan skripsi ini digunakan istilah laju bukan menggunakan istilahkecepatan. Istilah laju dalam
Fisika karangan Giancoli, menyatakanseberapa jauh sebuah benda berjalan dalam suatu selang waktu tertentu,atau dapat diartikan bahwa laju rata-rata
adalah jarak yang ditempuhsepanjang lintasannya dibagi waktu yang diperlukan untuk untuk menempuh jarak tersebut (Giancoli, 2001:25).
Berdasarkan rumus dapatditulis demikian;
Sedangkan kecepatan didefinisikan sebagai sebuah vektor yangberhubungan dengan waktu yang diperlukan untuk perpindahan sesuatu(Giancoli. 2001:25). Dalam hal ini pengertian
perpindahan berartiperubahan posisi benda. Berdasarkan rumus dapat ditulis sebagai berikut;
Untuk memperjelas pengertian tersebut dapat dilihat dari contoh berikut;Seseorang
berjalan 70 m ke Timur dan 30 m ke barat. Jarak total yangditempuh adalah 70 + 30 = 100 m, tetapi besar perpindahannya hanya 40m, misalkan perjalanan ini memerlukan waktu 70 detik maka :
Dalam penelitian ini objek yang akan dijadikan sebagai bahananalisis adalah variasi
beban yang berjenjang terhadap berapa lamakonveyor itu memindahkan barang. Berdasarkan
waktu yang diperolehdari hasil eksperimen menggunakan mesin konveyor berbasis PLC ini, kitaakan mengetahui hubungan penambahan beban terhadap laju pergerakanmesin konveyor berbasis PLC
BAB III
RANCANGAN PEMBUATAN ALAT
3.1 PROSES PERANCANGAN
Karena alat pemindah barang ini otomatis maka harus menggunakan sensor untuk memberi
perintah pada tiap belokan atau perpindahan
a. Pemancar Sensor (transmitter)
Pada pemancar digubakan sinar laser sebagai sumber sinyal yang dioperasikan secara terus
menerus tanpa henti. Hal ini dikarenakan pada proses kerja laser ini berperan sangat penting
sekali, sebab saatsensor bekerja aktif yaitu memberi instruksi kepada perangkat mesin pemindah
barang, sinar laser ini harus bekerja aktif dalam keadaan kondisi ON. Sinar laser yang digunakan
berwarna biru, karena warna biru memilikiintensitas cahaya yang baik sehingga LDR dapat
merespon denganbaik pancaran cahaya dari sinar laser tersebut. Apabila cahaya terhalang dan
menghalangi hubungan cahaya antara sensor dengan LDR maka sinyal dari sinar laser terhalang,
sehingga proses masuknyasinyal menuju sinar laser akan terhalang.
b. Penerima sensor (receiver)
Pada saat sistem peneriman ini digunakan LDR yang akan menghantarkan arus saat terkena
cahaya yang mengenainya. Pada saat tidak terdapat penghalang cahaya yang lewat anatar
pemancar danpenerima, LDR berfungsi sebagai pernghantar arus sehingga kerja relaiyang
digunakan sebagai penyambung arus 24 volt sebagai maukan PLC dalam keadaan Normally
Close (NC) atau tidak terhubung.Sedangkan jika terdapat penghalang cahaya antara pemancar
dan penerima maka relai akan bekerja karena relai dalam kondisi Normally Open (NO), sehingga
daya yang digunakan sebagai masukan PLCtersebut terhubung.
Beberapa bahan penunjang yang sangat penting:
Penggeser
Penggeser yang digunakan untuk menggeser barang yang dipindahkanantara konveyor ini,
menggunakan pneumatic. Rangkaian pneumatic yang digunakan meliput selenoid valve 5/2,
cylinder valve danrangkaian penyalur udara. Fungsi dari pneumatic sendiri adalahberhubungan
langsung dengan selenoid valve yang akan mendorong pneumatic maju mundur sesuai dengan pr
gram PLC yang dijalankan,sehingga udara yang masuk pada pneumatic dapat diatur oleh
selonoid valve . Kendala utam dari selonoid valve yang digunakan adalahkadang-kadang sulit
untuk mundur setelah pneumatic maju,dikarenakan adanya kebocoran pada selenoid valve
Penggerak
Penggerak yang dimaksudkan disini adalah compressor, yang berfunsiuntuk memasukkan
udara bertekanan ke dalam rangkaian pneumatic.Hal ini dikarenakan penggerak dengan media
udara mudah didapakan dan tidak sulit dalam pengoperasiannya. Compressor yang digunakan
memiliki tekanan sebesar 6 bar setelah masuk melelui receiver, namun yang digunakan untuk
melakuakn penelitian hanya sebesar 4 bar
Motor AC, Motor yang digunakan adalah motor AC 220 volt, 1400 rpm danmemiliki
kekuatan sebesar 0,5 HP
Hal pertama adalah membuat krangka konveyor pada PLC
Dalam pembuatan Konveyor ini, masing-masing sistem akan dikendalikan oleh PLC
OMRON CPM 1A. Hal ini dapat direalisasikan karena PLC ini memilki fasilitas hardware
maupun software.
Dengan fasilitas tersebut, PLC ini dapat menghasilkan keluaran arus sebesar 12volt. Untuk
dapat mengeluarkan sinyal tersebut diperlukan suatu program yang akan menjalankan jalannya
sinyal keluaran sesuai yang diinginkan.Sebuah mesin Konveyor dapat dijalankan secara otomatis
dengan menggunakan PLC CPM 1 A sesuai variasi dengan mengubah arus yang terhubung pada
masing-masing output. Kombinasi arus yang terhubung kemasing-masing komponen tersebut
dapat dihasilkan oleh PLC dengan cara meberikan program sesuai pola gerakan atau variasi
waktu yangdiinginkan.
Karena sinyal keluaran dari PLC masih terlalu kecil unutk dapat menggerakkan konveyor
secra keseluruhan, sehingga diperlukan suatu interface sebagai penambah tenaga keluaran
PLC.Perencanaan pembuatan program untuk menggerakkan konveyor ini adalah kombinasi
antara waktu untuk menggerakkan motor dan menghentikan motor serta variasi waktu untuk
menggerakkan cylinder Pneumatik untuk melakukan pemindahan barang didalam siklus kerja
konveyor.
Untuk kombinasi kerja antara pemberhentian motor, pergerakanmotor dan juga penggerak
Pneumatiknya diberikan penundaan waktu atau jeda sehingga barang yang digunakan sebagai
objek dalam konveyordalam keadaan diam dahulu sebelum dipindahkan
Diagram alur pengerjaan prosesor PLC
3.2 ANALISA HASIL RANCANGAN
Langakh kerja konveyor :
a. Benda yang dijadikan sebagai beban, pertama-tama bekerja menyentuhsensor
pertama yang diletakkan diujung konveyor A, benda yangmengenai sensor tersebut
akan memberikan input masukan ke PLCuntuk mengerakkan motor penggerak
konveyor A
b. Kemudian benda berjalan menuju kearah sensor barang 2 yangdiletakkan masih pada
jalur konveyor A. Sensor bekerja apabila bendamengenai sensor tersebut, kerja yang
terjadi pada sensor 2 ini akanmengaktifkan empat macam keluaran PLC.
1. Mengaktifkan timer untuk menon aktifkan kerja motor 1, motor 1akan mati
karena timer yang ada pada prosesor PLC bekerjaberdasar dari masukan yang
diterima oleh PLC. Waktu motor matidi set menjadi 2 detik.
2. Mengaktifkan timer untuk menggerakkan katup majuselenoid
sehinggacylinder Pneumatik akan maju ke depan untuk mendorong benda
berpindah tempat ke konveyor B. Keluaran PLCyang digunakan terletak pada
output no 1
3. Karena menggunakan Double Active Cylinder yang membutuhkanpergerakan
maju dan mundur maka Pneumatik yang sudah majudiberikan masukan untuk
selenoid membuka katup buang Pneumatik sehingga cylinder akan bergerak
menutup balik. Kluaran PLC yang digunakan terletak pada output no 2
4. Mengaktifkan kerja motor pada konveyor B sehingga motorbergerak terlebih
dahulu sebelum Pneumatik bekerja maju danmundur untuk memindahkan barang
c. Setelah barang berpindah dari konveyor A ke konveyor B, barang yangada tersebut
juga akan mengaktifkan sensor ketiga yang terletak dikonveyor B. Sensor tersebut juga akan
mengaktifkan 4 keluaran PLC yang ada dalam keluaran no 4, 5 dan 6. dan satu keluaran yang
adadalam timer dalam PLC.
1)Mengaktifkan timer untuk menon aktifkan kerja motor 2, motor 2akan mati
karena timer yang ada pada prosesor PLC bekerjaberdasar dari masukan yang diterima
oleh PLC. Waktu motor matidi set menjadi 2 detik.
2)Mengaktifkan timer untuk menggerakkan katup maju selenoid sehingga
cylinder Pneumatik akan maju ke depan untuk mendorong benda berpindah tempat ke
konveyor C. Keluaran PLCyang digunakan terletak pada output no 4.
3)Karena menggunakan Double Active Cylinder yang membutuhkanpergerakan
maju dan mundur maka Pneumatik yang sudah majudiberikan masukan untuk selenoid
membuka katup buang Pneumatik sehingga cylinder akan bergerak menutup
bali.Keluaran PLC yang digunakan terletak pada output no 5.
4)Mengaktifkan kerja motor pada konveyor C sehingga motorbergerak terlebih
dahulu sebelum Pneumatik bekerja maju danmundur untuk memindahkan barang.
d. Kemudian barang tersebut akan mengaktifkan sensor 4 yang terletak pada bagian akhir
konveyor C.sesnor ini akan menonaktifkan kerjamotor yang menggerakkan konveyor C
e. Dari semua penundaan waktu yang terjadi pada saat sensor barangbekerja adalah
dengan menggunakan PLC. Penundaan dan program yang ada dalam CPU PLC ini dibuat
dengan menggunakan diagram Ladder
f. Ladder Diagram yang digunakan sebagai masukan perintah PLCdimasukkan ke daalm
memori PLC dengan mengunakan program Syswin 3.2. (Ladder Diagram terlampir)
3.3 PEMBUATAN ALAT
Alur penelitian intinya sama dengan gambar Flowchart. Awal mulasistem pada konveyor
horisontal A dinyalakan lewat pemrograman PLCyang telah dibuat melalui Diagram Ladder.
Konveyor akan berkerjaapabila sensor 1 yang dijadikan sebagai sensor mula bekerja, kerja
yangterjadi berdasarkan prinsip LDR yaitu sensor yang terhalang oleh bendaakan bekerja karena
adanya perubahan tegangan ke bagian receiver sensor.Sensor mula tersebut akan mengaktifkan
motor sehingga barang yangdijadikan beban akan bergerak. Selanjutnya pergerakan yang terjadi
sesuai dengan Flowchart yang telah ditulis di atas. Sedangkan pengukuran waktu dilakukan dari
awal mula sensormenyentuh sensor pertama yang terletak di konveyor A sampai sensorakhir
yang terletak di konveyor C dan berfungsi sebagai sensor yangmenghentikan motor 3.
Pengukuran dilakukan dengan menggunakan stopwatch yang dijalankan berdasar sensor yang
terpasang pada sensormula dan sensor akhir.
Berikut table mnemoniknya :
3.4 HASIL PEMBUATAN ALAT
inilah contoh gambar hasil dari alat yang di buat
3.5 PENGUJIAN ALAT
Dari beberapa ujiaan terdapat kekurangan pada alat ini, yaitu terjadi pada masalah
“bebean” yang dapat dilihat pada table berikut ini :
Berdasarkan dari tabel yang didapatkan dari hasil pengujian terhadap kerja konveyor
berbasis PLC dengan pemindah barang menggunakan Pneumatik, maka dapat dilihat bahwa
semakin bebanyang diberikan pada konveyor ditambahkan maka waktu yang ditempuh akan
semakin lama, hasil pengujian yang dilakukan padasetiap bebannya menunjukkan bahwa rata-
rata waktu yang ditempuhakan semakin lama. Pada beban awal 1 kg didapatkan rata-rata
waktutempuh yang lebih lama dibandingkan dengan beban 2 kg, sedangkan pada beban
selanjutnya rata-rata waktu yang ditempuh semakin naik (dibahas dalam bagian pembahasan).
Pada beban 2 kg diperoleh waktuyang tercepat dibandingkan dengan beban yang lainnya. Untuk
lebih jelasnya dapat dilihat dari grafik berikut ini:
BAB IV
PENUTUP
4.1 KESIMPULAN
1. Sistem konveyor berbasis PLC ini dapat memindahkan barang dari titik pertama yang
terdapat pada konveyor A sampai dengan titik terakhir yang terdapat pada konveyor C
2. Pada simulasi alat pemindah barang ini dapat di ginukan pada pabrik-pabrik besar yang
mempunyai jangkauan luas untuk memindahkan barang hasil produksi dengan effisien
3. Rangkain ini sangat tergantung pada progam yang ada buat di PLC dan alat bahan yang
mendukung
4. Jika beban yang mau di pindah tidak terlalu berat dapat menggunakan motor 1 fasa dan
konveyor yang sederhana, tapi jika menggunakan beban yang berat maka kita dapat
merubah motor 1 fasanya denagn 3 fasa dan mengganti konveyor denagn yang lebih kuat
dan bagus
5. Pada kompresor yang digunakan udara minimal adalah 4 bar agar beban dapat terdorong
dengan baik
4.2 SARAN
Sebaiknya untuk menguji atau mencobanya gunakanlah alat dan bahan yang bagus
Gunkan PLC CPM1A untuk membuat progamnya
Katub yang digunakan 5/2 bukan 3/2 maka sesuaikan denagn fungsinya
Untur sumber suplay yang digunakan adalah sesuai denagn spesifikasi alat dan bahan
Menggunakan alat dan bahan sesuai fungsinya
DAFTAR PUSTAKA
Setiawan, Ari, “Perancangan Lengan Robot Pneumatik Pemindah Plat Menggunakan
Programmable Logic Controller”, Penelitian Jurusan Teknik Elektro Universitas Diponegoro, 2004.
Anwari. ----.Kinematika dan Kumpulan Soal-soal ITB: Bandung.
Eko Putra, Agfianto. 2004.PLC Konsep, Pemrograman dan Aplikasi Gava Media:
Yogyakarta.
Factory Automatic Omron. 1997. CPM 1 Training manual. Omron Jakarta.
Irianto Tj, Tri. 2005. Pengenalan Dasar PLC (Programmable Logic Controllers) dan