i
ALAT PEMINDAH BARANG MENGGUNAKAN LENGAN ROBOT PNEUMATIK
DAN KENDALI PLC
Oleh
Achmad Krisnawan K.
NIM : 612014035
Skripsi
Untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh
Gelar Sarjana Teknik
Program Studi Teknik Elektro
Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer
Universitas Kristen Satya Wacana
Salatiga
Maret 2019
ii
iii
iv
v
INTISARI
Pada skripsi ini akan dirancang sistem kontrol berbasis Programmable Logic Control
pada penggunaan silinder pneumatik sebagai final control element suatu lengan robot yang
dapat dipelajari oleh mahasiswa. Tujuan dari pembuatan skripsi ini untuk memberikan suatu
gambaran proses kontrol pneumatik yang biasa digunakan di industri dan suatu gambaran
tentang aplikasi lengan robot sederhana dengan menggunakan sistem pneumatik.
Modul praktikum yang akan dirancang terdiri dari beberapa silinder dan katup
pneumatik. Modul praktikum yang direalisasikan adalah sebuah perangkat lengan robot
sederhana yang dapat mensimulasikan pemindahan objek dari satu titik ke titik yang lain.
Dalam skripsi ini terdapat 2 buah simulasi untuk dapat memindahkan objek. Simulasi
pertama, objek dipindahkan secara manual, yang dapat digerakkan secara bebas oleh
operator. Simulasi kedua, objek dipindahkan secara otomatis dengan titk-titik letak yang.
Dalam skripsi ini juga dibuat panduan dasar pneumatik bagi mahasiswa untuk dapat
mempelajari sebuah sistem pneumatik dasar dan juga pedoman bagi asisten agar dapat
membimbing mahasiswa untuk dapat mempelajari sistem pneumatik dengan baik.
Kata kunci : PLC, Sistem Pneumatik, Elektro Pneumatik, Modul Pneumatik
vi
ABSTRACT
In this thesis, a control system based on the Programmable Logic Control will be
designed on the use of the pneumatic cylinders as the final control element of the robot arm
that can be learned by the students. The purpose of this study is to provide an overview of the
pneumatic control processes commonly used in the industry and an illustration of the simple
robotic arm application using the pneumatic system.
The practicum module designed consists of several cylinders and pneumatic valves.
The practicum module realized is a simple robotic arm device that can simulate the transfer
of the object from one point to another.
There are two simulations to be able to move the object in this study. The first
simulation allows the object to move manually and freely by the operator. Meanwhile, on the
second simulation, the object is moved automatically with the location points. In this thesis, a
pneumatic basis guide is also made for the students so that they can learn the basic pneumatic
system as well as a guidelines for the assistants to guide the students to learn pneumatic
systems properly.
Keywords: PLC, Pneumatic System, Electro Pneumatic, Pneumatic Module
vii
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah dan selalu
memberi rahmat, berkat, serta karunia-Nya, sehingga penulis mampu menyelesaikan
perancangan serta penulisan tugas akhir berjudul “Alat Pemindah Barang Menggunakan
Lengan Robot Pneumatik Dan Kendali PLC” ini, sebagai syarat kelulusan di Fakultas Teknik
Elektronika dan Komputer Universitas Kristen Satya Wacana.
Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada berbagai pihak yang telah secara
langsung maupun tidak langsung membantu dalam penyelesaian pembuatan dan penulisan
tugas akhir ini. Penulis mengucapkan terima kasih khusus kepada :
1. Allah SWT yang selalu memberi rahmat serta karunia-Nya dalam setiap kegiatan
yang penulis telah tempuh selama pendidikan S1 di FTEK UKSW dari awal hingga
akhir.
2. Bapak dan Ibu, yang selalu memberikan dukungan penuh kasih sayang, doa,
motivasi, dukungan, dan didikan untuk menjadi lebih baik
3. Adik kandung saya, terima kasih untuk doa dan dukungannya.
4. Bapak Ir. Lukas B.S., M.Sc. dan Bapak Gunawan Dewantoro, M.Sc.Eng. selaku
pembimbing I dan pembimbing II, terima kasih atas dukungan dan bimbingannya
selama pengerjaan skripsi ini.
5. Seluruh staf dosen, karyawan, dan laboran FTEK UKSW yang telah memfasilitasi
penulis selama pendidikan S1 di FTEK UKSW.
6. Keluarga besar FTEK 2014 yang selalu menemani dan mendukung penulis selama
menempuh pendidikan S1 di FTEK UKSW.
7. Teman-teman Motovlogger dan Youtube, terima kasih untuk dukungan dan
bantuannya.
8. Teman-teman se-hobby, motoran dan jalan-jalan, terima kasih untuk dukungan dan
bantuannya.
9. Berbagai pihak yang tidak dapat dituliskan satu persatu, penulis mengucapkan
terima kasih.
viii
Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih jauh dari sempurna, oleh sebab itu
penulis mengharapkan saran dan kritik agar tugass akhir ini dapat lebih bermanfaat bagi
kemajuan pendidikan di FTEK UKSW.
Salatiga, Maret 2019
Penulis
ix
DAFTAR ISI
INTISARI ............................................................................................................................. i
ABSTRACT ........................................................................................................................ ii
KATA PENGANTAR ....................................................................................................... iii
DAFTAR ISI ....................................................................................................................... v
DAFTAR GAMBAR ......................................................................................................... vii
DAFTAR TABEL .............................................................................................................. ix
BAB I PENDAHULUAN .......................................................................................... 1
1.1 Tujuan ................................................................................................. 1
1.2 Latar Belakang .................................................................................... 2
1.3 Spesifikasi Sistem ............................................................................... 3
1.4 Sistematika Penulisan ......................................................................... 3
BAB II DASAR TEORI .............................................................................................. 5
2.1 Stuktur dan Komponen Sistem Pneumatik ......................................... 5
2.1.1 Kompresor ............................................................................... 6
2.1.2 Air Service Unit ...................................................................... 6
2.1.3 Pneumatic Actuator ................................................................. 7
2.1.4 Katup Kendali Pneumatik ....................................................... 8
2.2 Dasar Teori Elektro Pneumatik ........................................................... 9
2.2.1 Unit Catu Daya Listrik ............................................................ 9
2.2.2 Tombol Tekan dan Saklar Kontrol .......................................... 9
2.2.3 Saklar Batas (Limit Switch) .................................................. 10
2.2.4 Saklar Proximitas (Proximity Switch) .................................. 11
2.2.5 Relay dan Kontraktor ............................................................ 11
2.3 Programmable Logic Controller (PLC) ............................................ 13
BAB III PERANCANGAN SISTEM ....................................................................... 14
3.1 Sistem Perangkat Lunak ................................................................... 14
3.2 Sistem Perangkat Keras .................................................................... 19
3.2.1 Struktur dan Komponen Sistem Pneumatik ............................... 19
3.2.2 PLC Thinget XC3-60-C ............................................................. 20
x
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS ................................................................. 23
4.1 Pengujian PLC .................................................................................. 23
4.2 Pengujian Solenoid Valve dan Silinder Pneumatik .......................... 24
4.3 Pengujian Sistem Pneumatik ............................................................ 25
4.3.1 Pengujian Sistem Simulasi Manual ........................................... 25
4.3.2 Pengujian Sistem Simulasi Otomatis ......................................... 28
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN .................................................................. 30
5.1. Kesimpulan ....................................................................................... 30
5.2. Saran Pengembangan ........................................................................ 31
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................................ 32
LAMPIRAN A ................................................................................................................... 33
LAMPIRAN B ................................................................................................................... 43
LAMPIRAN C ................................................................................................................... 46
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Diagram kerja rangkaian pneumatik .............................................................. 5
Gambar 2.2 Kompresor udara ............................................................................................ 6
Gambar 2.3 Filter Regulator Lubricator ............................................................................. 7
Gambar 2.4 Single Acting Cylinder ................................................................................... 7
Gambar 2.5 Double Acting Cylinder ................................................................................. 7
Gambar 2.6 Katup 5/2, dioperasikan dengan solenoid ...................................................... 8
Gambar 2.7 Kontak terbuka (Normaly Open) .................................................................... 10
Gambar 2.8 Kontak tertutup (Normaly Close) ................................................................... 10
Gambar 2.9 Konstruksi dan sambungan Saklar Batas ....................................................... 11
Gambar 2.10 Konstruksi dan sambungan Reed Switch ........................................................ 11
Gambar 2.11 Konstruksi Relay ............................................................................................ 12
Gambar 2.12 Konstruksi Kontaktor ..................................................................................... 12
Gambar 2.13 PLC Thinget ................................................................................................... 13
Gambar 3.1 Diagram blok keseluruhan sistem .................................................................. 15
Gambar 3.2 Rangkaian Elektropneumatik dengan 3 silinder ............................................. 16
Gambar 3.3 Diagram alir simulasi otomatis ...................................................................... 16
Gambar 3.4 Diagram alir simulasi manual ........................................................................ 18
Gambar 3.5 PLC Thinget ................................................................................................... 20
Gambar 3.6 Sistem mekanik keseluruhan .......................................................................... 21
Gambar 3.7 Sistem mekanik tampak samping ................................................................... 21
Gambar 3.8 Sistem mekanik Gripper ................................................................................ 22
Gambar 4.1 Hasil pengujian PLC ...................................................................................... 23
Gambar 4.2 Skematik pengujian solenoid valve ................................................................ 24
xii
Gambar 4.3 Pengujian silinder pneumatik ......................................................................... 24
Gambar 4.4 Skematik sistem pneumatik untuk simulasi ................................................... 25
Gambar 4.5 Wiring diagram simulasi manual ................................................................... 26
Gambar 4.6 Denah titik pengujian ..................................................................................... 26
Gambar 4.7 Pengujian pada Gripper ................................................................................. 28
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Konfigurasi port PLC ..................................................................................... 20
Tabel 4.1 Hasil percobaan pada tiap silinder gerak maju ............................................... 26
Tabel 4.2 Hasil percobaan pada tiap silinder gerak mundur .......................................... 27
Tabel 4.3 Hasil percobaan Gripper ................................................................................ 27
Tabel 4.4 Kuesioner Tugas Akhir .................................................................................. 29