Upload
suji-anto
View
749
Download
9
Embed Size (px)
Citation preview
HUBUNGAN ANTARA BEBAN DENGAN LAJU
PERGERAKAN MATERIAL KONVEYOR HORISONTAL A, B
DAN C BERBASIS PLC (PROGRAMMABLE LOGIC
CONTROLLER) DENGAN PEMINDAH BARANG
MENGGUNAKAN PNEUMATIK
SKRIPSI
Diajukan Dalam Rangka Penyelesaian Studi Strata I Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Pendidikan
Oleh
Nama : Andy Kusuma Setyawan
NIM : 5201401009
Program Studi : Pendidikan Teknik Mesin S1
JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG
2006
ii
HALAMAN PENGESAHAN
Skripsi ini telah dipertahankan dihadapan sidang panitia ujian skripsi
Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang pada tanggal : 17 Maret 2006
Panitia ujian
Ketua Sekretaris
Drs. Pramono Drs. Supraptono, M.Pd NIP. 131474226 NIP. 131126645
Pembimbing Anggota penguji
Pembimbing I Penguji I
Drs. Wirawan S, M.T Drs. Wirawan S, M.T NIP. 131876223 NIP. 131876223 Pembimbing II Penguji II
Drs. Budiarso Eko, M.Pd Drs. Budiarso Eko,M.Pd NIP. 131285577 NIP. 131285577
Penguji III
Dwi Widjanarko, S.Pd, M.T NIP. 132093247
Mengetahui, Dekan Fakultas Teknik
Prof.Dr. Soesanto, M.Pd NIP.130875753
iii
ABSTRAK
Andy Kusuma Setyawan,. “Hubungan Antara Beban Dengan Laju Pergerakan Material Konveyor Berbasis PLC Dengan Pemindah Barang Menggunakan Pneumatik”. Skripsi. Teknik Mesin, Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang.
Penelitian ini dilatarbelakangi bahwa sistem kendali suatu mesin yang menggunakan sistem pengendali konvensional atau dengan kata lain menggunakan saklar magnet (Magnetic Controller) sudah mulai ditingallkan, tetapi sebagian besar industri menggunakan system kendali yang ringkas, mudah penggunaannya, mudah untuk memodifikasi kerjanya dan mempunyai keistemewaan dibandingkan dengan saklar magnet kendali konvensional. Tahap awal penelitian, ditemukan bahwa sebagian industri yang menerapkan system control, menggunakan Programmable Logic Controller (PLC) sebagai alat control kerja produksinya. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk merancang dan membangun sebuah miniature suatu mesin transfer menggunakan sistem kendali berbasis PLC yang dapat digunakan sebagai simulasi kerja pemindahan barang di suatu industri, selain itu juga untuk mengetahui bagaimana hubungan antara beban dengan laju pergerakan Konveyor berbasis PLC dengan pemindah barang menggunakan Pneumatik.
PLC adalah sebuah alat yang digunakan untuk menggantikan rangkaian sederetan relay yang dijumpai pada sistem control proses konvensional (Eko Putra, Agfianto. 2004:1). Pengguna membuat program (dengan menggunakan Ladder program atau diagram tangga) yang kemudian dijalankan oleh PLC yang bersangkutan. Dengan kata lain, PLC menentukan aksi apa yang harus dilakukan pada instrument keluaran berkaitan dengan status suatu ukuran atau besaran yang diamati. Program yang digunakan untuk pembuatan Ladder Diagram bagi perintah PLC adalah menggunakan Program Syswin seri 3.2. Komponen utama sebagai perintah masukan PLC sebagai pemicu program adalah sensor LDR (Light Dependent Resistor) dan saklar ON/OFF. Sedangkan Output yang digunakan sebagai perintah lanjutan bagi masukan PLC adalah Relay sebagai pemicu kerja Motor AC dan Kerja Selenoid Valve untuk menggerakkan Cylinder Pneumatik yang menggunakan jenis Double Active Cylinder (Cylinder Pneumatik Penggerak Ganda).
Setelah melaksanakan perancangan dan pembuatan alat pemindah barang berbasis PLC dengan pemindah barang menggunakan Penumatik, akan dilakukan penelitian tentang hubungan antara beban terhadap laju pergerakan material Konveyor tersebut. Metode yang digunakan adalah metode Korealasi Product Moment.
Dari hasil penelitian membuktikan bahwa hasil pengujian hubungan antara beban dengan laju pergerakan material Konveyor memiliki nilai Korelasi hubungan (r) -0,941 yang berarti memiliki taraf hubungan yang tinggi dan korelasi yang bersifat negative yaitu semakin tingi beban yang diberikan semakin lambat laju yang terjadi.
Pembuatan system control berbasis PLC perlu dikembangkan lagi sehingga dapat dilakukan penyempurnaan alat agar bisa menjadi alat perintis bagi alat – alat selanjutnya sehingga dapat mengembangkan jurusan.
iv
MOTTO DAN PERSEMBAHAN
MOTTO
• Ingatlah! Hanya dengan mengingat Allah S.W.T hati menjadi tentram.
(Ar Ra’d ayat 28)
• Lakukan yang terbaik untuk apa yang kamu percaya, jangan pernah
dengarkan apa yang orang bicarakan, bukan mereka yang menentukan
hidupmu!. (Eddie Vedder)
• Imajinasi lebih berarti dari sekedar ilmu pasti. (Einstein)
• Mungkin hidup bukan seperti yang kita inginkan, karena semua hanya
mimpi. (Fred Durst)
• Menyelesaikan masalah adalah dengan bertindak bukan dengan berharap
• Cinta adalah masalah hati bukan penampilan.
PERSEMBAHAN
Skripsi ini Kupersembahkan untuk :
Bapak dan Ibu atas semua ini
Kakak dan Adik-adik ku atas doa dan
dorongannya
v
KATA PENGANTAR
Dengan segala puji syukur peneliti panjatkan kehadirat allah SWT yang
telah memberikan segala rahmad dan hidayahnya, sehingga peneliti dapat
menyelesaikan skripsi ini dengan baik.
Penyusunan skripsi ini tidak terlepas dari bimbingan dan bantuan dari
berbagai pihak, oleh karena itu pada kesempatan ini peneliti menyampaikan
banyak terima kasih kepada :
1. Bapak Prof. Dr. Soesanto, M.Pd, Dekan Fakultas Teknik Universitas
Negeri Semarang.
2. Bapak Drs. Pramono, Ketua Jurusan Teknik Mesin Universitas Negeri
Semarang.
3. Bapak Wirawan, MT, Dosen Pembimbing I yang telah memberikan
petunjuk dan bimbingan kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan
skripsi ini.
4. Bapak Drs. Budiarso Eko, M.Pd, Dosen Pembimbing II yang telah
memberikan bimbingan kepada penulis, sehingga skripsi ini dapat selesai.
5. Bapak Dwi Widjanarko, S.Pd, S.T, M.T selaku Dosen Penguji yang telah
memberikan bimbingannya.
6. Temen-temen PTM 01 (Hanif, Limas, Lis, Sulis, Azwar, Mae, Bahroin,
Pak Yulie, Wawan, Benimon, Imam dst), temen-temen kost Wisma Santai
(Nanang, Nur, Arie dst) dan para pendahulu kost (Endar, Endri, Riza,
Aphiant, Wak Jie, Amdan dst)
7. Puspita Rokhmawati buat cinta dan kebersamaannya (Too)
vi
8. Semua pihak yang telah memberikan bantuan baik moril maupun materiil
selama penelitian ini berlangsung.
Semoga allah SWT memberikan balasan atas jasa-jasa beliau yang telah
membantu dan membimbing peneliti dalam menyelesaikan skripsi ini. Akhir kata
penulis berharap semoga skripsi ini memberikan tambahan ilmu bagi yang
membacanya.
Semarang, Maret 2006
Peneliti
vii
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL............................................................................................ i
HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................. ii
ABSTRAK ........................................................................................................... iii
MOTTO DAN PERSEMBAHAN ...................................................................... iv
KATA PENGANTAR ......................................................................................... v
DAFTAR ISI........................................................................................................ vii
DAFTAR TABEL................................................................................................ ix
DAFTAR GRAFIK.............................................................................................. x
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xi
DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... xiii
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang ...................................................................... 1
B. Pembatasan Masalah ............................................................. 2
C. Permasalahan ...................................................................... 2
D. Penegasan Istilah................................................................... 3
E. Tujuan Penelitian ................................................................. 4
F. Manfaat Penelitian ................................................................ 5
G. Sistematika Skripsi................................................................ 6
BAB II LANDASAN TEORI DAN HIPOTESIS
A. Landasan Teori....................................................................... 8
1. PLC (Programmable Logic Controlled) ......................... 8
viii
2. Penggerak Konveyor........................................................ 25
3. Pneumatik......................................................................... 26
4. Kompressor ...................................................................... 26
5. Pengaruh Beban Terhadap Laju ....................................... 27
6. Kerangka Berpikir............................................................ 28
B. Hipotesis................................................................................. 29
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
A. Pembuatan Alat Penelitian ..................................................... 31
B. Metode Penelitian ................................................................. 59
C. Variabel Penelitian ................................................................ 60
D. Metode Pengumpulan Data .................................................... 61
E. Metode Analisis Data............................................................. 62
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN PENELITIAN
A. Hasil Penelitian ...................................................................... 65
1. Pengujian Data ................................................................. 65
2. Hasil Pengujian ................................................................ 68
B. Pembahasan .......................................................................... 73
C. Keterbarasan Penelitian.......................................................... 76
BAB V PENUTUP
A. Simpulan ............................................................................... 79
B. Saran....................................................................................... 80
DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 82
LAMPIRAN-LAMPIRAN
ix
DAFTAR TABEL Halaman
Tabel 1. Indicator Status Pada CPM 1A............................................................. 22
Tabel 2. Tombol Perintah dalam Program Syswin 3.2........................................ 23
Tabel 3. Data Hasil Pengujian Alat .................................................................... 68
x
DAFTAR GRAFIK
Halaman
Grafik1. Hubungan Antara Penambahan Beban Terhadap Waktu Tempuh
Konveyor.............................................................................................. 69
Grafik 2. Hasil Hubungan Beban Terhadap Laju Pergerakan Konveyor ........... 71
xi
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1 Diagram Kerja Tiga Komponen Utama Sistem PLC......................... 10
Gambar 2. Diagram Blok Sistem PLC................................................................ 11
Gambar 3. Simbol LD dan LD NOT .................................................................. 16
Gambar 4. Simbol AND dan AND NOT............................................................ 17
Gambar 5. Simbol OR dan OR NOT.................................................................. 17
Gambar 6. Simbol OUT...................................................................................... 18
Gambar 7 Simbol AND LD ................................................................................ 19
Gambar 8. Simbol OR LD .................................................................................. 19
Gambar 9. Simbol TIMER dan COUNTER....................................................... 20
Gambar 10. Roll Konveyor yang digunakan ...................................................... 33
Gambar 13. Belt Konveyor dari atas................................................................... 34
Gambar 15. Rangka Konveyor ........................................................................... 36
Gambar 16. Double Active Cylinder................................................................... 38
Gambar 17. Selenoid Valve 5/2 .......................................................................... 38
Gambar 18. Rangkaian Sensor LDR................................................................... 41
Gambar 20. Rangkaian Kelengkapan PLC OMRON CPM 1A.......................... 43
Gambar 21. Tampilan awal program Syswin 3.2 ................................................ 45
Gambar 22. Tampilan Menu Awal Project Syswin 3.2 ....................................... 46
Gambar 23. Tampilan menghubungkan PLC dengan komputer ........................ 48
Gambar 24. Tampilan Menu Port Communication ............................................ 48
Gambar 25. Tampilan Menu Monitoring Program Pada Saat PLC ON ............. 48
xii
Gambar 26. Tampilan Menu monitoring Program Syswin 3.2........................... 49
Gambar 27. Alur Masukan dan Keluaran Pengerjaan PLC ................................ 54
Gambar 28. Langkah Kerja Konveyor Berbasis PLC......................................... 58
Gambar 29. Barang yang dipakai ....................................................................... 59
xiii
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1.Diagram Ladder............................................................................... 83
Lampiran 2.Tabel Mnemonic .............................................................................. 85
Lampiran 3. Gambar Rangkaian I/O PLC CPM 1A............................................ 88
Lampiran 4. Gambar Rangkaian Kabel Motor AC ............................................. 89
Lampiran 5. Gambar Rangkaian Kabel Alur Masukan PLC .............................. 90
Lampiran 6. Gambar Rangkaian Kabel Keluaran Pneumatik............................. 91
Lampiran 7.Gambar Kontruksi Konveyor Berbasis PLC .................................. 92
Lampiran 8.Gambar PLC Omron CPM 1A ....................................................... 93
Lampiran 9. Dokumentasi Penelitian.................................................................. 94
Lampiran 10.Surat Keterangan Permohonan Penelitian ..................................... 95
Lampiran 11. Surat Keterangan Dosen Pembimbing.......................................... 96
1
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Teknologi berkembang pesat, agar negara kita tidak tertinggal jauh
dengan negara yang lain maka sumber daya manusia (SDM) Indonesia harus
ditingkatkan kemampuannya dan selalu mengikuti perkembangan teknologi
dunia sesuai dengan keahliannya masing-masing. Dengan demikian, mereka
dapat mengaplikasikan IPTEK untuk kepentingan bangsa dan Negara.
Akhir-akhir ini sedang dikembangkan sistem pengendalian dan
pengontrolan berbasis Programmable Logic Controller (PLC). Seiring dengan
lajunya perkembangan zaman yang terjadi pada saat ini, sistem kendali suatu
mesin 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 PLC
diatas maka penulis akan mengangkat suatu pola penggunaan PLC sebagai
pengendali 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
2
2
ke tempat lain dengan Konveyor yang menggunakan penggerak motor AC
(Alternating Current).
B. Pembatasan Masalah
Untuk memperjelas dari pokok permasalahan yang akan dibahas dalam
pembuatan skripsi 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 control
yang 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 pada
penggerak Konveyor A, B, dan C yang menggunakan PLC.
C. Permasalahan
Untuk mengimbangi dan mengikuti persaingan industri yang semakin
ketat dan meningkat, efisiensi produksi sangat penting dan dianggap sebagai
3
3
kunci sukses dalam efisiensi dalam dunia industri. Masalah sistem pengendali
dan pengontrolan sangatlah berperan penting di dalamnya, maka dibutuhkan
efisiensi dari sistem pengendali tersebut.
Permasalahan yang akan diangkat dalam pembuatan skripsi ini adalah
sebagai berikut :
1. Bagaimana membuat desain sistem kendali Konveyor berbasis PLC dan
desain 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.
D. Penegasan Istilah
Untuk menghindari salah penafsiran tentang judul “Hubungan Antara
Beban Dengan Laju Pergerakan Material Konveyor Horizontal A, B Dan C
Berbasis PLC (Programmable Logic Controller) Dengan Pemindah Barang
Menggunakan Pneumatic”, diperlukan penegasan istilah sehingga tidak
menimbulkan salah persepsi. Penegasan istilah judul tersebut adalah:
1. Hubungan Antara Beban Dengan, berarti adanya kaitan antara beban atau
muatan dengan hal lain (dalam penelitian ini hal lain yang dimaksudkan
adalah Laju pergerakan Material). Beban dalam penulisan judul berarti
4
4
benda yang mempengaruhi hal lain dalam suatu system (KBBI Edisi
Kedua,1995:103).
2. Laju Pergerakan Material, berarti jarak yang ditempuh oleh benda yang
ditempatkan pada alat instrument (konveyor) dibagi waktu yang
diperlukan untuk menempuh jarak tersebut.
3. Konveyor Horisontal A, B dan C, berarti pemindah barang yang
diletakkan pada bidang yang mendatar yang terbagi menjadi 3 bagian yaitu
bagian pertama disebut Konveyor A, bagian kedua disebut Konveyor B
dan bagian ketiga disebut Konveyor C (lihat lampiran 7, halaman 92).
4. Berbasis PLC (Programmable Logic Cobtroller), berarti operasi yang
dilakukan berdasar pada PLC (Programmable Logic Cobtroller).
5. Pemindah Barang Dengan Pneumatik, berarti pemindahan barang yang
menggunakan alat Pneumatik.
Dari pengertian yang telah disampaikan di atas maka pengertian judul
dari skripsi yang diajukan yaitu Hubungan Antara Beban Dengan Laju
Pergerakan Material Konveyor Horisontal A, B Dan C Berbasis PLC
(Programmable Logic Controller) Dengan Pemindah Barang Menggunakan
Pneumatik adalah bagaimana mengetahui hubungan antara beban yang
diletakkan pada konveyor yang memiliki 3 bagian yang berada pada posisi
sejajar dengan bidang horison (mendatar) menggunakan pemindah barang
pneumatic dengan laju pergerakan konveyor dengan pengendali menggunakan
PLC.
5
5
E. Tujuan Penelitian
Adapun tujuan penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Merancang dan membangun sebuah miniature suatu mesin transfer
menggunakan sistem kendali berbasis PLC (Programmable Logic
Controller).
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.
F. Manfaat Penelitian
Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Memberi alternative setingkat lebih maju dari sebuah sistem pengendalian
dengan menggunakan sistem pengendali berbasis PLC terhadap sistem
pengendalian konvensional yang masih menggunakan Magnetic
Controller.
2. Kontribusi terhadap mahasiswa, adanya motivasi yang lebih baik untuk
menyelesaikan skripsi sehingga diperolehnya pemahaman yang tinggi
terhadap penelitian (skripsi) serta masa studi yang tepat waktu.
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.
6
6
4. Bagi pembaca diharapkan dapat dipakai menjadi referensi untuk disiplin
ilmu 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.
G. Sistematika Skripsi
Untuk memperjelas dalam penyusunan skripsi ini maka diperlukan
sistematika yang jelas. Adapun sistematika yang digunakan adalah sebagai
berikut:
Bab I Pendahuluan
Dalam bab ini berisi alasan pemilihan judul “Hubungan Antara
Beban Dengan Laju Pergerakan Material Konveyor Horisontal A, B Dan C
Berbasis PLC (Programmable Logic Controller) Dengan Pemindah Barang
Menggunakan Pneumatik”, Pembatasan masalah, Permasalahan, Penegasan
istilah, Tujuan Penelitian, Manfaat penelitian, dan Sistematika skripsi.
Bab II Landasan Teori Dan Hipotesis
Dalam bab ini berisi teori-teori yang erat dengan permasalahan
yang selanjutnya dijadikan sebagai acuan dalam pembahasan masalah. Serta
berisi rancangan pembuatan Konveyor berbasis PLC dengan pemindah barang
menggunakan pneumatic. Selain itu bab ini juga berisi tentang hipotesis dari
penelitian yang akan dikerjakan.
Bab III Metode Penelitian
7
7
Bab ini berisi metode yang digunakan dalam penelitian. Secara
garis besar metode penelitian ini menjelaskan tentang teknik penentuan
sample, metode pengumpulan data dan langkah-langkah metode analisis data.
Bab IV Hasil Penelitian Dan Pembahasan
Dalam bab ini berisi penyajian data dan analisis data dengan
menggunakan metode yang digunakan sebagai analisis.
Bab V Kesimpulan Dan Saran
Bab ini berisi ungkapan kembali pokok persoalan beserta hasilnya
secara singkat serta berisi keinginan penulisan menyampaikan suatu gagasan
yang belum tercapai dalam tujuan penelitian demi perbaikan.
Dan bagian terakhir berisi daftar pustaka dan lampiran.
8
BAB II
LANDASAN TEORI DAN HIPOTESIS
A. Landasan Teori
1. PLC (Programmable Logic Controlled)
Mengingat suatu industri akan membutuhkan hasil produksi
semaksimal dan seefisien dan seefektif mungkin, sehingga untuk
memenuhinya diperlukan peralatan kendali yang menunjang proses
produksi maupun pendistribusiannya.
PLC adalah sebuah alat yang digunakan untuk menggantikan
rangkaian sederetan relay yang dijumpai pada sistem control proses
konvensional (Eko Putra, Agfianto. 2004:1). PLC bekerja dengan cara
mengamati masukan (melalui sensor-sensor terkait), kemudian melakukan
proses dan melakukan tindakan sesuai yang dibutuhkan, yang berupa
menghidupkan atau mematikan keluarannya (logic, 0 atau 1, hidup atau
mati). Pengguna membuat program (dengan menggunakan ladder program
atau diagram tangga) yang kemudian dijalankan oleh PLC yang
bersangkutan. Dengan kata lain, PLC menentukan aksi apa yang harus
dilakukan pada instrument keluaran berkaitan dengan status suatu ukuran
atau besaran yang diamati.
PLC adalah suatu piranti yang memiliki saluran masukan (input),
saluran keluaran (output). Output yang dihasilkan ditentukan oleh status
input dan program yang dimasukkan ke dalamnya. Input dapat berupa
9
relay, limit switch, photo switch maupun proximity switch. Input
dimasukkan kedalam program PLC kemudian akan menghasilkan output
berupa relay-relay maupun kontaktor.
Akan tetapi bukan berarti banyak relay dalam ukuran yang sangat
kecil. Didalam PLC berisi rangkaian elektronika digital yang dapat
difungsikan seperti Normally Open (NO) dan bentuk kontak Normally
Close (NC) relay.
Bedanya dengan relay yaitu nomor kontak relay (NC atau NO) pada
PLC dapat digunakan berkali-kali untuk semua instruksi dasar selain
instruksi output. Jadi dengan kata lain, bahwa dalam suatu pemrograman
PLC tidak diijinkan menggunakan output dengan nomor kontak yang
sama.
a. Keistimewaan PLC
Keistimewaan PLC dibandingkan dengan sistem kendali
konvensional menggunakan Magnetic Contractor (MC), adalah
sebagai berikut:
1) Sistem PLC : (a) Wiring relatif sedikit, (b) Spare part mudah, (c)
Maintenance relative mudah, (d) Pelacakan kesalahan sistem lebih
sederhana, (e) Konsumsi daya relatif rendah, (f) Dokumentasi
gambar sistem lebih sederhana dan mudah dimengerti, dan (g)
Modifikasi sistem lebih sederhana.
2) Sistem kendali konvensional : (a) Wiring relatif komplek, (b)
Spare part relatif sulit, (c) Maintenance membutuhkan waktu yang
10
lama, (e) Pelacakan kesalahan sistem sangat komplek, (f)
Konsumsi daya relatif tinggi, dan (g) Dokumentasi gambar lebih
banyak.
b. Keuntungan dari PLC
Menurut Factory Automatic Omron (CPM 1 Training Manual,
1997 : 9), keuntungannya adalah sebagai berikut : (1) Waktu
implementasi proyek dipersingkat, (2) Modifikasi lebih mudah tanpa
biaya tambahan, (3) Biaya proyek dapat dikalkulasi secara akurat, (4)
Training penguasaan teknik lebih cepat, (5) Perancangan dengan
mudah diubah dengan software, (6) Perubahan dan penambahan dapat
dengan mudah dilakukan dalam software, (7) Aplikasi control yang
luas, (8) Maintenance yang mudah, (9) Keandalan yang tinggi, (10)
Perangkat controller standart, dan (11) Dapat menerima kondisi
lingkungan industri yang berat.
c. System PLC
Sistem PLC memiliki tiga komponen utama yaitu unit prosesor,
bagian masukan/keluaran, dan perangkat pemrograman. Fungsi kerja
dari ketiga komponen tersebut digambar secara diagram pada gambar
berikut
Masukan sensor
Unit Prosesor Devais Pemrograman
Bagian masukan/keluaranKeluaran Kendali
11
Gambar 1. Diagram kerja tiga komponen utama sistem PLC
Diagram kerja tiga komponen utama sistem PLC diatas, akan
lebih dijelaskan lebih rinci dengan gambar diagram blok sistem PLC
seperti terlihat pada gambar berikut:
PLC
Gambar.2. Diagram Blok Sistem PLC
Urutan kerja dari gambar diagram blok diatas dimulai dari
perangkat masukan yang akan memberikan sinyal pada modul
masukan. Sinyal tersebut diteruskan ke prosesor dan akan diolah sesuai
dengan program dibuat. Sinyal dari prosesor kemudian diberikan ke
modul keluaran untuk mengaktifkan perangkat keluaran.
1) Perangkat dan Modul Masukan
Perangkat masukan merupakan perangkat keras yang dapat
digunakan untuk memberikan sinyal kepada modul masukan.
Sistem PLC dapat memiliki jumlah perangkat masukan sesuai
dengan sistem yang diinginkan. Fungsi dari perangkat masukan
Prosesor
Catu Daya Luar
Modul Keluaran
Perangkat Keluaran
Modul Masukan
Perangkat Masukan
Pengisi P
Catu Daya Dalam
12
untuk memberikan perintah khusus sesuai dengan kinerja
perangkat masukan yang digunakan, misalnya menjalankan atau
menghentikan motor. Dalam hal tersebut seperti misalnya,
perangkat masukan yang digunakan adalah push button yang
bekerja secara Normally Open (NO) ataupun Normally Close
(NC). Ada bermacam-macam perangkat masukan yang dapat
digunakan dalam pembentukan suatu sistem kendali seperti
misalnya : selector switches, foot switches, flow switches,
proximity sensors dan lain-lain.
Modul masukan adalah bagian dari sistem PLC yang
berfungsi memproses sinyal dari perangkat masukan yang
kemudian memberikan sinyal tersebut ke prosesor. Suatu sistem
PLC dapat memiliki beberapa modul masukan. Masing-masing
modul dapat mempunyai jumlah terminal masukan tertentu, yang
berarti modul tersebut dapat melayani beberapa perangkat
masukan. Pada umumnya modul masukan ditempatkan pada
sebuah rak.
2) Prosesor
Prosesor adalah bagian pemroses dari sistem PLC yang
akan membuat keputusan logika. Keputusan yang telah dibuat
berdasarkan pada program yang telah disimpankan pada memori.
Prosesor adalah bagian dari Central Processing Unit (CPU) dari
PLC yang akan menerima, menganalisa, memproses dan
13
memberikan informasi kemodul keluaran. Didalam CPU PLC
dapat dibayangkan seperti kumpulan dari ribuan relay. Hal tersebut
bukan berarti didalamnya terdapat banyak relay dalam ukuran yang
sangat kecil tetapi berisi rangkaian elektronika digital yang dapat
difungsikan sebagai kontak NO dan NC relay.
Memori berfungsi sebagai tempat dimana informasi
tersebut disimpan. Ada bermacam-macam jenis serpih memori
dalam bentuk Integrated Circuits (IC). Masing-masing jenis
memori memiliki keuntungan dan kerugian dan dipilih untuk
spesifikasi yang terbaik sesuai dengan aplikasinya.
Salah satu jenis memori yang digunakan dalam CPU PLC
adalah Random Access Memory (RAM). Satu kerugian dari jenis
memori tersebut adalah diperlukannya catu daya untuk menjaga
agar memori tetap bekerja. Pada aplikasi PLC diperlukan catu daya
cadangan yang digunakan untuk menjaga agar isi dari memori
tidak hilang apabila tiba-tiba catu daya hilang. RAM sering
digunakan untuk keperluan memori karena RAM mudah diubah
dengan cepat ketika di bandingkan dengan jenis memori yang lain.
RAM disebut juga sebagai memori baca/tulis, karena dengan RAM
dapat dibaca dan ditulis data untuk disimpan di RAM.
3) Perangkat dan Modul Keluaran
Perangkat keluaran adalah komponen-komponen yang
memerlukan sinyal untuk mengaktifkan komponen tersebut. Pada
14
sistem PLC dapat mempunyai beberapa perangkat keluaran seperti
motor listrik, lampu indikator, sirine dan lain-lain.
Pada PLC dapat memliki beberapa modul keluaran
tergantung dari ukuran yang ada dan aplikasinya pada sistem
kendali. Perangkat keluaran disambungkan ke modul keluaran dan
akan aktif pada saat sinyal diterima oleh modul keluaran dari
prosesor sesuai dengan program sistem kendali yang telah diisi ke
memorinya. Catu daya yang digunakan untuk mengaktifkan
perangkat keluaran tidak langsung dari modul keluaran tetapi
berasal dari catu daya luar, sehingga modul keluaran sebagai saklar
yang akan menyalurkan catu daya dari catu daya luar ke perangkat
keluaran.
4) Catu Daya
Pada sistem PLC memiliki dua macam catu daya
dibedakan berdasarkan fungsi dan operasinya yaitu catu daya
dalam dan catu daya luar. Catu daya dalam merupakan bagian dari
unit PLC itu sendiri sedangkan catu daya luar yang memberikan
catu daya pada keseluruhan bagian dari sistem termasuk
didalamnya untuk memberikan catu daya pada catu daya dalam
dari PLC. Catu daya dalam akan mengaktifkan proses kerja pada
PLC. Besarnya tegangan catu daya yang dipakai disesuaikan
dengan karakteristik PLC. Bagian catu daya dalam pada PLC sama
15
dengan bagian-bagian yang lain dimana terdapat langsung pada
satu unit PLC atau terpisah dengan bagian yang lain.
5) Pengisi Program
Pemrograman PLC adalah memasukkan instruksi-
instruksi dasar PLC yang telah membentuk logika pengendalian
suatu sistem kendali yang diinginkan. Bahasa pemrograman
biasanya telah disesuaikan dengan ketentuan dari pembuat PLC itu
sendiri. Dalam hal ini setiap pembuat PLC memberikan aturan-
aturan tertentu yang sudah disesuaikan dengan pemrograman CPU
yang digunakan pada PLC tersebut.
Program yang digunakan dalam pemrograman PLC
tergantung dari jenis atau merk PLC itu sendiri, karena PLC yang
akan 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 sebagai
perintah adalah menggunakan Diagram Tangga (Ladder Diagram).
Ladder logic adalah bahasa pemrograman dengan bahasa
grafik atau bahasa yang digambar secara grafik. Pemrogram
dengan mudah menggambar skematik diagram dari program pada
layar. Hal tersebut menyerupai diagram dasar yang digunakan pada
logika kendali sistem kontrol panel dimana ketentuan instruksi
terdiri dari koil-koil, NO, NC dan dalam bentuk penyimbolan.
16
Pemrograman tersebut akan memudahkan pemrogram dalam
mentransisikan logika pengendaliannya khususnya bagi para
pemrogram yang telah memahami logika pengendalian sistem
kontrol panel. Simbol-simbol tersebut tidak dapat dipresentasikan
sebagai komponen tetapi dalam pemrogramannya simbol-simbol
tersebut dipresentasikan sebagai fungsi dari komponen sebenarnya.
Instruksi-instruksi yang digunakan pada pemrograman akan
dibahas lebih lanjut pada sub bab dibawah ini.
6) Instruksi Dasar PLC dengan Menggunakan Ladder Diagram
Semua instruksi (perintah program) merupakan instruksi
dasar 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)
Simbol diagram ladder seperti dibawah ini,
Gambar 3. Simbol LD dan LD NOT
Load adalah sambungan langsung dari line dengan logika
pensakelarannya seperti sakelar NO sedangkan LD NOT logika
pensakelarannya adalah seperti sakelar NC. Instruksi ini
LD LD NOT
17
dibutuhkan jika urutan kerja pada suatu sistem kendali hanya
membutuhkan satu kondisi logic saja untuk mengeluarkan satu
keluaran.
b) AND dan AND NOT
Simbol diagram ladder seperti dibawah ini,
Gambar 4. Simbol AND dan AND NOT
Apabila memasukkan logika AND maka harus ada rangkaian
yang berada di depannya, karena penyambungannya seri.
Logika pensakelarannya AND seperti sakelar NO dan AND
NOT seperti sakelar NC. Instruksi tersebut dibutuhkan jika
urutan kerja pada suatu sistem kendali membutuhkan lebih dari
satu kondisi logic yang harus terpenuhi semuanya untuk
memperoleh satu keluaran.
c) OR dan OR NOT
Simbol diagram ladder seperti dibawah ini,
Gambar 5. Simbol 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
AND AND NOT
OR NOT OR
18
membutuhkan salah satu saja dari beberapa kondisi logic yang
terpasang paralel untuk mengeluarkan satu keluaran. Logika
OR logika pensakelarannya adalah seperti sakelar NO dan OR
NOT logika pensakelarannya seperti sakelar NC.
d) OUT
Simbol diagram ladder seperti dibawah ini:
Gambar 6. Simbol OUT
Out digunakan sebagai keluaran dari beberapa instruksi yang
terpasang sebelumnya yang telah membentuk suatu logika
pengendalian tertentu. Logika pengendalian dari instruksi OUT
sesuai dengan pemahaman pengendalian sistem PLC yang telah
dibahas diatas dimana instruksi OUT ini sebagai koil relay
yang mempunyai konak di luar perangkat lunak. Sehingga jika
OUT memperoleh sinyal dari instruksi program yang terpasang
maka kontak di luar perangkat lunak akan bekerja.
e) AND LD (AND Load)
Simbol diagram ladder seperti dibawah ini,
OUT
19
Gambar 7. Simbol AND LD
Penyambungan AND LD terlihat pada gambar tersebut diatas,
dimaksudkan untuk mengeluarkan satu keluaran tertentu.
f) OR LD (OR Load)
Simbol diagram ladder seperti dibawah ini:
Gambar 8. Simbol OR LD
Sistem penyambungannya seperti gambar diatas pada
prisnsipnya sama dengan AND NOT, dimana untuk
memberikan keluaran sesuai dengan instruksi yang telah
terpasang pada gambar tersebut.
g) TIMER (TIM) dan COUNTER (CNT)
Timer/Counter pada PLC Omron CPM 1 berjumlah 128 buah
yang bernomor TC 000 sampai TC 127 (tergantung tipe PLC).
Jika suatu nomor sudah dipakai sebagai Timer/Counter, maka
nomor 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 oleh
program. Setelah hitungan mundur tersebut mencapai
angka nol, maka kontak NO Timer/Counter akan bekerja.
20
2) Timer mempunyai batas antara 0000 sampai dengan 9999
dalam bentuk BCD (Binary Code Decimal) dan dalam orde
sampai 100 ms. Counter mempunyai orde angka BCD dan
mempunyai batas antara 0000 sampai dengan 9999.
Simbol diagram ladder seperti dibawah ini:
TIMER
COUNTER
Gambar 9. Simbol TIMER dan COUNTER
d. Bagian-bagian PLC
CPU adalah otak dari PLC, merupakan tempat mengolah
program sehingga sistem control yang telah didesain akan bekerja
seperti yang diprogramkan.
1) Terminal Input Power Supply
Terminal Input Power Supply adalah terminal untuk memberi
tegangan sumber dari CPU ke Power Supply (100 sampai 240
VAC atau VDC)
2) Terminal Ground fungsional (Fungtional earth Terminal)
Keterangan : N = Nomor TIM/CNT SV = Set Value CP = Pulsa R = Reset
TIM SV
CNT
SV
CP
R
21
Terminal Ground fungsional (Fungtional earth Terminal) adalah
terminal yang harus masuk ground jika menggunakan tegangan
sumber AC
3) Terminal Output power supply
Satu buah CPM dengan tegangan sumber AC dengan dilengkapi
output 24 V DC untuk mensuplai tegangan-tegangan.
4) Terminal masukan (terminal input)
Terminal masukan (terminal input) adalah terminal yang
menghubungkan kerangkaian input.
5) Terminal keluaran (terminal output)
Terminal keluaran (terminal output) adalah terminal yang
menghubungkan kerangkaian output.
6) Indikator PC
Indikator yang menampilkan status opersi atau mode dari PC.
7) Terminal Ground pengaman (protective out terminal)
Terminal Ground pengaman (protective out terminal) adalah
terminal pengaman ground untuk mengurangi resiko kejutan listrik.
8) Indikator masukan
Menyala saat terminal koresponden ON.
9) Indikator keluaran
Menyala saat terminal output koresponden menyala ON.
10) Peripheral Port
22
Penghubung antara CPU dengan PC atau peralatan peripheral
lainnya.
11) Expansion I/O
Penghubung CPU ke expansion I/O unit untuk menambah 12 input
dan 8 output extra.
Tabel 1. Indicator Status Pada CPM 1A
INDIKATOR STATUS KETERANGAN
ON Power sedang disuplai ke Program Consule Power
(Hijau) OFF Power tidak dihubungkan ke Program Consule
ON Program Consule sedang mengoperasikan
mode RUN atau monitor
RUN
(Hijau)
OFF Program Consule ada dalam mode program
atau kesalahan total terjadi
ON Kesalahan fatal terjadi (Program Consule
berhenti operasi)
Flashing Kesalahan yang tidak fatal terjadi (Program
Consule meneruskan operasi)
ERROR/
Alarm
(Merah)
OFF Mengindikasikan operasi normal
ON Data sedang ditransfer lewat terminal
peripheral
COMM
(Orange)
OFF Data tidak ditransfer lewat terminal peripheral
e. Ringkasan penggunaan tombol-singkat (ShortCut):
Table 2.Tombol Perintah dalam Program Syswin 3.2
Tombol/ShortCut Gambar Fungsi
ESC
Mouse ke fungsi select
“
Normally Open Contact
23
/
Normally Close Contact
-
Horizontal Connector
|
Vertical Connector
O
Normally OFF Output
Q
Normally ON Output
F
Function
T
Timer
C
Counter
/
Negate / Differentiate
Del
Delete Item
Shift + F2
Open Project
Tombol/ShortCut Gambar Fungsi
Shift + F3
Save Project
Shift + F4
Print Object
Ctrl + x
Cut Items
Ctrl + c
Copy Items
Ctrl + v
Paste Items
Ctrl + z
Undo
Ctrl + F2 Data Force (jika Online)
Ctrl + F3 Data Set (jika Online)
Ctrl + F4 Choose Editor
Shift + F5
Select Network
Shift + F6 / Alt + Ins
Insert Network
Shift + F7 / Alt + Del
Delete Network
Shift + F8 / Alt + Enter
Test Network
24
Ctrl + F5
Block Manager
Ctrl + F6
Edit Address Symbols
Ctrl + F7
Edit Network Symbols
Ctrl + F8
Statement List
Shift + F9
Communications Connect
Shift + F10
PLC Mode (jika Online)
Ctrl + F11
Monitoring (jika Online)
Shift + F11
Online Edit (jika Online)
Shift + F12
Overview Mode
f. Spesifikasi dan Karakteristik PLC
Pada pembuatan rancang bangun miniature sistem pemindah
barang dengan menggunakan PLC ini, yang akan digunakan adalah
PLC dengan spesifikasi dan karakteristik sebagai berikut :
1) Spesifikasi
Merek : OMRON Sysmac series CPM 1A
Model : 20 CDR A
Tegangan Suplai : 100 - 240 V AC
Frekwensi : 50 -60 Hz
Daya : 30 VA
Arus Input : 5 mA / 12 mA
Tegangan Output : 24 V DC (RCS), 250 V AC (GEN)
2) Karakteristik
Metode kontrol : Metode penyimpan program
25
Bahasa pemrograman : Ladder Diagram menggunakan program
Sywin 3.2
Panjang Instruksi : 1 set setiap instruksi (1-5) word / instruksi
Kapasitas program : 2048 words
Max I/O point : 50
Output : 8 buah
Input : 12 buah
Kecepatan : 0,72 - 16,2 Ms
2. Penggerak Konveyor
Ada beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam pemilihan
penggerak konveyor yang akan digunakan sebagai penggerak. Hal utama
yang paling mendasar adalah untuk mendapatkan putaran yang stabil,
sehingga dapat diketahui RPMnya. Untuk mendapatkan putaran yang
sesuai dan untuk menghasilkan putaran yang stabil, maka dalam penelitian
ini kami menggunakan motor AC sebagai penggerak dan Gear Reducer
sebagai pengurang putaran dan penyetabil putaran. Spesifikasi yang kami
gunakan untuk motor AC adalah memiliki daya 0,5 HP/Pk dan memiliki
rasio putaran permenit yaitu 1400 rpm. Sedangkan Gear Reducer yang
kami gunakan adalah yang memiliki perbandingan 1:20, diharapkan
dengan Gear Reducer ini kita akan mendapatkan putaran yaitu sekitar 80-
100 rasio putaran permenitnya.
3. Pneumatik
26
Istilah pneumatik berasal dari Yunani, yaitu ‘Pneuma’ yang berarti
napas atau udara. Istilah pneumatik selalu berhubungan dengan teknik
penggunaan udara bertekanan, baik tekanan di atas 1 atm atau kurang dari
1 atm. Sehingga Pneumatik dapat diartikan sebagai teknik penggerak,
pengaturan, penghubung, pengembalian dan perentang yang mengambil
gaya dan penggeraknya dari udara mampat. Udara mampat sendiri adalah
atmosfer yang diisap oleh kompressor dan dimampatkan dari tekanan
normal (0,98 bar) sampai tekanan yang lebih tinggi (biasanya antara 4
sampai dengan 10 bar).
4. Kompressor
Kompressor berfungsi untuk menghisap udara atmosfir kemudian
dimampatkan ketabung penyimpan hingga tekanan tertentu. Sistem kontrol
pneumatik beroperasi menggunakan media udara bertekanan dengan
volume dan tekanan udara yang sesuai sistem tersebut. Dalam hal ini
kompressor disebut juga sebagai pompa vakum.
5. Pengaruh Beban terhadap Laju
Dalam penelitian ini yang akan menjadi topik utama pembahasan
adalah bagaimana pengaruh Beban terhadap Laju pada miniature konveyor
yang berbasis PLC pada alat penelitian ini. Untuk menghindari salah
penafsiran tentang hal tersebut, maka diperlukan penegasan istilah
sebelum masuk ke landasan teori mengenai hal tersebut. Yaitu:
a. Beban, dalam Kamus Besar Bahasa Indonesia berarti barang yang dibawa
atau muatan yang dibawa. Dalam penelitian ini beban berarti muatan
27
yang mempengaruhi kerja bagian lain. Satuan beban yang digunakan
adalah Kg.
b. Laju, sebelum kita memahami istilah laju kita juga harus dapat
membedakan antara pengertian laju dan kecepatan, dan mengapa dalam
penulisan skripsi ini digunakan istilah laju bukan menggunakan istilah
kecepatan. Istilah laju dalam Fisika karangan Giancoli, menyatakan
seberapa jauh sebuah benda berjalan dalam suatu selang waktu tertentu,
atau dapat diartikan bahwa laju rata-rata adalah jarak yang ditempuh
sepanjang lintasannya dibagi waktu yang diperlukan untuk untuk
menempuh jarak tersebut (Giancoli, 2001:25). Berdasarkan rumus dapat
ditulis demikian;
Laju rata-rata = diperlukan yanguh waktu temp
uhjarak temp
Sedangkan kecepatan didefinisikan sebagai sebuah vektor yang
berhubungan dengan waktu yang diperlukan untuk perpindahan sesuatu
(Giancoli. 2001:25). Dalam hal ini pengertian perpindahan berarti
perubahan posisi benda. Berdasarkan rumus dapat ditulis sebagai berikut;
Kecepatan rata-rata = diperlukan yanguh waktu tempnperpindaha
Untuk memperjelas pengertian tersebut dapat dilihat dari contoh berikut;
Seseorang berjalan 70 m ke Timur dan 30 m ke barat. Jarak total yang
ditempuh adalah 70 + 30 = 100 m, tetapi besar perpindahannya hanya 40
m, misalkan perjalanan ini memerlukan waktu 70 detik maka;
28
Laju rata-rata = waktujarak =
70100 m/s = 1,4 m/s
Kecepatan rata-rata = waktu
nperpindaha = 7040 m/s = 0,57 m/s.
Dalam penelitian ini objek yang akan dijadikan sebagai bahan
analisis adalah variasi beban yang berjenjang terhadap berapa lama
konveyor itu memindahkan barang. Berdasarkan waktu yang diperoleh
dari hasil eksperimen menggunakan mesin konveyor berbasis PLC ini, kita
akan mengetahui hubungan penambahan beban terhadap laju pergerakan
mesin konveyor berbasis PLC.
6. Kerangka Berpikir
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 24
volt dan kuat arus sebesar 0,2 Ampere. Untuk dapat mengeluarkan sinyal
tersebut diperlukan suatu program yang akan menjalankan sinyal keluaran
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 ke masing-masing komponen tersebut dapat
dihasilkan oleh PLC dengan cara memberikan program sesuai pola
gerakan atau variasi waktu yang diinginkan. Karena sinyal keluaran dari
PLC masih terlalu kecil untuk dapat menggerakkan konveyor secara
29
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 silinder
pneumatic untuk melakukan pemindahan barang didalam siklus kerja
konveyor. Untuk kombinasi kerja antara pemberhentian motor, pergerakan
motor dan juga penggerak pneumatiknya diberikan penundaan waktu atau
jeda sehingga barang yang digunakan sebagai objek dalam konveyor
dalam keadaan diam dahulu sebelum dipindahkan.
B. Hipotesis
Hipotesis diartikan sebagai jawaban sementara terhadap permasalahan
penelitian sampai terbukti data yang terkumpul (Suharsimi, Arikunto.
2002:64). Sedangkan dalam buku Metodologi Penelitian Pendidikan karangan
Yatim Riyanto, Hipotesis merupakan prediksi mengenai kemungkinan hasil
dari suatu penelitian (Frankel dan Wallen). Dari judul penelitian yaitu
“Hubungan pembebanan terhadap laju pergerakan konveyor berbasis PLC
dengan pemindah barang menggunakan pneumatik” dapat dikategorikan
bahwa hipotesis yang akan digunakan adalah menggunakan hipotesis tentang
hubungan yang bersifat sejajar tidak timbal balik. Berdasarkan uraian yang
telah dipaparkan pada kerangka berfikir sebelumnya, maka hipotesis dari
penelitian ini adalah:
30
1. Pembuatan desain system kendali konveyor menggunakan program Syswin
3.2.
2. Konveyor berbasis PLC ini dapat memindahkan beban yang ada ke
tempat lain.
3. Ada pengaruh beban terhadap laju pergerakan material pada konveyor
berbasis PLC.
31
BAB III
METODE PENELITIAN
A. Pembuatan Alat Penelitian
Dalam proses pembuatan konveyor berbasis PLC diperlukan
beberapa alat dan bahan yang menunjang pembuatannya. Selain pembuatan
perangkat keras (hardware) yang berwujud konveyor beserta penggeraknya
dan memerlukan bahan yang cukup banyak dan juga dengan biaya yang tidak
sedikit, dalam proses pembuatannya juga diperlukan pembuatan perangkat
lunak (software) yaitu program yang dimasukkan ke dalam CPU PLC sebagai
bagian pengendali pergerakan konveyor berbasis PLC tersebut, program yang
digunakan dalam pembuatan Ladder Diagram dalam pembuatan konveyor ini
adalah menggunakan program Sywin 3.2. Rincian dari proses pembuatan ini
adalah sebagai berikut:
1. Alat dan bahan
Dalam perencanaan pembuatan Konveyor berbasis PLC ini alat
dan bahan yang digunakan adalah sebagai berikut:
a. Alat
1) PLC CPM-1A OMRON, Adapter Port dan Kebel RSC 232-C
2) Las listrik beserta kelengkapannya
3) Kelengkapan alat reparasi, berupa obeng, kunci pas dan ring
4) Mesin Bubut untuk pembuatan perlengkapan Konveyor
5) Compressor sebagai pengerak Pneumatik
32
6) Stopwatch sebagai pengukur waktu perpindahan barang
7) Bor listrik
8) Adaptor sebagai catu daya bagi PLC dan sensor
b. Bahan
1) Kelengkapan elektronika pengerak Konveyor, yaitu relai 24 volt
dan wiring kabel
2) Sensor untuk masukan PLC, berupa LDR (Light Dependent
Resistor)
3) Double Active Cylinder (Pneumatik) sebagai alat pemindah barang
4) Motor AC sebagai penggerak Konveyor
5) Roll Konveyor dan Belt Konveyor
6) Besi yang digunakan sebagai pembuatan rangka Konveyor
7) Komputer yang digunakan untuk memasukkan program Sywin 3.2
ke dalam PLC.
2. Perencanaan Desain Perangkat Keras
Perencanaan perangkat kereas ini bertujuan untuk pembuktian dan
aplikasi secara nyata dan riil dari proses sistem pengendali yang berbentuk
sebuah miniature, sehingga dapat dipahami dengan mudah dan jelas.
Adapun perencanaannya adalah sebagai berikut:
a. Konveyor
Komponen utama dari Konveyor yang dibuat ini adalah Roll Konveyor
yang berfungsi sebagai tempat berputarnya Belt (ban berjalan), bahan
terbuat dari pipa besi ataupun bisa diganti menggunakan pipa
33
alumunium yang memilki beban yang lebih ringan daripada besi
dengan massa yang sama. Adapun Roll yang digunakan memiliki data
teknis sebagai berikut:
1) Roll Konveyor
Panjang : 20 cm Diameter : 4.5 cm
Gambar 10. Roll Konveyor yang digunakan
2) Gir (Pulley)
Adapun roda yang dipasang pada poros roll yang melewati
diameter dalam dari Bearing berfungsi untuk menghubungkan Belt
ke pulley motor penggerak yang akan memutar roll pertama,
sehingga belt atau ban berjalan pada Konveyor akan bergerak
memutar.
3) Belt Konveyor
Belt Konveyor adalah sebuah sabuk yang terbuat dari ban yang
digunakan sebagai landasan barang yang akan dipindahkan
menggunakan Konveyor ini. Belt ini dihubungkan degan roll
konveyor yang telah ada, sehingga apabila roll berputar maka belt
sebagai ban penghubung juga akan bergerak sesuai arah gerak roll
34
konveyor. Dikarenakan kami kesulitan untuk memesan belt
konveyor ini mka kami menggunakan ban yang biasanya
digunakan untuk pemasangan slave yaitu Bandrefill. Adapun belt
yang digunakan dalam pembuatan miniature Konveyor berbasis
PLC ini memiliki 3 jenis yang didasarkan pada panjang belt
tersebut:
a) panjang belt Konveyor A : 160 cm
b) panjang belt Konveyor B : 70 cm
c) panjang belt Konveyor C : 140 cm
Sedangkan lebar belt adalah sama yaitu 20 cm (ukuran Bandrefill 10
cm yang dipasang sejajar sehingga panjangnya menjadi 20 cm).
Tebal masing-masing belt konveyor adalah 5 mm
Gambar 11. Belt Konveyor dari atas
4) Belt Penghubung Motor dengan Konveyor
Belt penghubung ini digunakan untuk meneruskan putaran dari
motor AC dengan Roll penggerak Konveyor, dihubungkan antara
pulley pada motor dengan pulley pada roll Konveyor yang
35
berhubungan langsung dengan motor AC. Belt Pulley ini memiliki
ketebalan 1 cm.
5) Gear Reducer
Gear Reducer digunakan untuk mengurangi putaran motor yang
tinggi agar didapat putaran yang stabil. Gear Reducer yang
digunakan untuk menurunkan putaran pada motor AC memiliki
perbandingan 1:20. diharapkan dengan menggunakan Gear
Reducer yang memiliki perbandingan tersebut didapat putaran
mesin yang diingikan yaitu antara 80-100 putaran per menitnya.
Sebelum melakukan penelitian terlebih dahulu kita menyamakan
putaran mesin dari ketiga motor yang digunakan sehingga didapat
kesamaan putaran yang sama.
6) Rangka Konveyor
Merupakan dudukan atau tempat dari bearing, roll maupun ban
berjalan dan pulley yang terbuat dari besi siku. Dudukan atau
tempat ini terdiri dari 3 model yang memiliki panjang berbeda-
beda yaitu:
Proses dari pembuatan rangka ini dilakukan dengan menggunakan
proses pengelasan yang kemudian dilakukan proses penghalusan
dan proses pengecetan. Gambar keseluruhan dari Konveyor ini
dapat dilihat pada gambar berikut:
36
Gambar 12. Rangka Konveyor
7) Perhitungan Putaran Konveyor
Petaran motor AC yang digunakan untuk memutar kerja konveyor
mengalami reduksi sebanyak 3 kali yaitu:
a) Putaran Motor AC ke Pulley Gear Reducer awal,
perbandingan antara pulley motor dengan pulley Gear Reducer
awal adalah 1:1. Sedangkan diameter pulley sebenarnya adalah
2,5 inchi.
b) Putaran awal dari Pulley Gear Reducer awal ke Pulley Gear
Reducer akhir yang memiliki diameter pulley yang berbeda
yaitu 2,5 inchi untuk pulley awal dan 3 inchi untuk pulley
akhir.
c) Putaran Pulley akhir Gear Reducer ke pulley penggerak
konveyor, diameter pulley akhir Gear Reducer adalah 3 inchi
sedangkan pulley penggerak konveyor adalah 5 inchi.
Berdasar reduksi putaran tersebut dapat kita hitung putaran yang
terjadi pada konveyor dengan mengabaikan gesekan yang terjadi
antara belt konveyor dengan pulley penggerak konveyor. Putaran
awal motor adalah 1400 rpm, karena perbandingan antara pulley
motor dengan pulley awal dari Gear Reducer sama, maka tidak
37
mengalami perubahan putaran. Sedangkan perbandingan Gear
Reducer adalah 1:20, maka terjadi perubahan putaran motor dari
1400 rpm menjadi 70 rpm. Perbandingan pulley antara Gear
Reducer dengan pulley konveyor adalh 3:5, dengan asumsi pulley
pada Gear Reducer 3 inchi dan pulley pada Konveyor adalah 5
inchi, jadi perubahan akhir yang terjadi pada putaran motor adalah:
Putaran Konveyor = 7035 x = 116 rpm.
b. Pneumatik
1) Cylinder Pneumatik (Actuator)
Cylinder Pneumatik adalah bagian dari Pneumatik yang berbentuk
cylinder memanjang. Cylinder yang digunakan dalam konveyor ini
berfungsi untuk memindahkan barang dari konveyor satu ke
konveyor yang lain. Sedangkan Cylinder yang digunakan adalah
Double Active Cylinder (Cylinder Pneumatik Penggerak Ganda)
yang memilki kerja bolak-balik. Mengapa pilihan kami
menggunakan Double Active Cylinder (Cylinder Pneumatik
Penggerak Ganda) bukan Single Active Cylinder (Cylinder
Pneumatik Penggerak tunggal) padahal fungsi kerjanya hanya
digunakan untuk satu arah saja dikarenakan adalah belum adanya
spesifikasi yang ada untuk Single Active Cylinder (Cylinder
Pneumatik Penggerak tunggal) yang memilki panjang Cylinder
sekitar 20 cm. Sedangkan spesifikasi yang digunakan untuk
38
Double Active Cylinder (Cylinder Pneumatik Penggerak Ganda) ini
adalah sebagai berikut: Panjang cylinder adalah 20 cm
Diameter cylinder yang digunakan adalah 2,5 cm.
Tekanan Compressor penggerak cylinder adalah sekitar 4 bar.
Gambar 13. Double Active Cylinder
2) Solenoid Valve
Solenoid Valve berfungsi sebagai pengatur masukan udara dari
Compressor menuju kebagian cylinder Pneumatik sehingga dapat
memberikan tekanan pada cylinder Pneumatik. Solenoid valve ini
digerakkan dengan menggunakan dya yang berasal dari adaptor
yaitu sebesar 24 volt.
Gambar 14. Selenoid Valve 5/2
3) Dudukan Pneumatik
39
Dudukan Pneumatik adalah sebagai tempat yang dibuat untuk
meletakkan Pneumatik. Dudukan dibuat dengan menggunakan plat
besi siku.
4) Rangkaian penyalur udara tekanan dari Compressor
Rangkaian ini berfungsi untuk menghubungkan udara yang
dikeluarakan oleh Compressor sehingga dapat digunakan untuk
menggerakkan cylinder Pneumatik. Adapun alat yang digunakan
antara lain penyaring udara Compressor, selang udara, napel
penghubung untuk solenoid dan cylinder valve.
c. Rangkaian pengendali
1) Sensor LDR (Light Dependent Resistor)
Komponen utama dari rangkaian sensor cahaya ini adalah LDR
(Light Dependent Resitor). LDR ini memiliki karakteristik bahwa
bila ada cahaya yang jatuh padanya maka nilai tahanannya akan
berkurang dan akan naik tahanannya apabila intensitas cahanya
berkurang. Prinsip kerja dari rangkaian LDR ini adalah LDR akan
ditembak cahaya terus-menerus oleh cahaya, apabila ada benda
yang memotong cahaya tersebut maka nilai tahanan LDR tersebut
akan naik dan rangkaian bekerja untuk mengaktifkan relai dan
memberi pulsa pada counter yang ada pada CPU PLC.
Dalam prinsip kerja rangkaian yang ada, apabila nanti barang yang
akan dipindahkan dengan menggunakan konveyor ini menyentuh
cahaya yang ditembakkan secara terus-menerus pada LDR
40
terhalang cahaya oleh barang tersebut maka sensor cahaya yang
terhubung dengan PLC tersebut akan memberikan informasi untuk
memberi perintah pada bagian lain sesuai dengan order kerja yang
ada pada CPU PLC.
Sensor cahaya ini nanti akan memiliki 3 jenis kerja yaitu:
a) Memutus arus yang menuju motor AC sehingga motor menjadi
berhenti.
b) Mengalirkan arus menuju motor AC sehingga motor bekerja
(motor hidup).
c) Sebagai perangkat masukan ke bagian modul PLC untuk
mengaktifkan kerja Ladder Diagram.
Sensor ini diletakkan pada jalur yang dilewati barang hasil
produksi yang dipindahkan melalui konveyor ini. Sensor yang
dibutuhkan adalah 3 buah.
41
DC
DC
RelaySensor
24
12PLC
In PLC
KD 1394 k7
10 k
1 k10 k1 k
LED LDR
Gambar 15. Rangkaian Sensor LDR
2) Penggerak Motor AC
Untuk menggerakkan roll konveyor ini diperlukan alat penggerak
yang dapat menggerakkan konveyor. Pada penelitian ini digunakan
motor AC yang memiliki tenaga 0.5 HP. Motor ini akan bekerja
apabila mendapat perintah dari rangkaian CPU PLC untuk
melakukan kerja. Perintah yang didapat berasal dari sensor yang
dipasang pada konveyor tersebut, begitu juga untuk mematikan
kerja motor juga menggunakan sensor. Karena arus yang
diperlukan untuk menggerakkan motor adalah 220 Volt, padahal
arus yang dikeluarkan oleh PLC adalah 24 Volt sehingga
digunakan relay 24 volt yang berfugsi untuk memutus dan
42
menyambungkan arus 220 Volt, yang bekerja karena adanya
tegangan 24 volt yang masuk sebagai daya relai.
3) Programmable Logic Controlller (PLC).
PLC adalah sebuah alat yang digunakan untuk menggantikan
rangkaian sederetan relay yang dijumpai pada sistem controll
proses konvensional. PLC bekerja dengan cara mengamati
masukan (melalui sensor-sensor terkait), kemudian melakukan
proses dan melakukan tindakan sesuai yang dibutuhkan, yang
berupa menghidupkan atau mematikan keluarannya (logic, 0 atau
1, hidup atau mati). Pengguna membuat program (dengan
menggunakan Ladder program atau diagram tangga) yang
kemudian dijalankan oleh PLC yang bersangkutan.
Spesifikasi karakteristik PLC yang akan digunakan dalam
pembuatan konveyor ini menggunakan PLC merk OMRON Sysmac
series CPM 1A.Dengan kata lain, PLC menentukan aksi apa yang harus
dilakukan pada instrument keluaran berkaitan dengan status suatu ukuran
atau besaran yang diamati.
43
IINNPPUUTT TTEERRMMIINNAALL
OOUUTTPPUUTT TTEERRMMIINNAALL
IINNPPUUTT IINNDDIICCAATTOORR
OOUUTTPPUUTT IINNDDIICCAATTOORR
SSTTAATTUUSS IINNDDIICCAATTOORR PPEERRIIPPHHEERRAALL PPOORRTT
Gambar 16. Rangkaian Kelengkapan PLC OMRON CPM 1A
4) Pengendali Penggerak Pneumatik
Pengendali penggerak Pneumatik ini digunakan untuk mengatur
kapan Pneumatik akan bekerja pada rangkaian Konveyor.
Pneumatik yang digunakan dalam rangkaian ini berfungsi untuk
memindahkan barang dari Konveyor A ke Konveyor B dan dari
Konveyor B ke Konveyor C.
5) Catu Daya
Catu daya adalah pesawat atau alat yang mampu mengubah
tegangan arus bolak-balk menjadi arus searah (DC). Catu daya
yang digunakan dalam pembuatan alat ini digunakan untuk
mengaktifkan kerja LDR yang membutuhkan daya 12 volt, selain
itu juga digunakan sebagai catu daya luar PLC yang dimasukkan
44
dalam keluaran PLC untuk mengaktifkan kerja relai 24 volt sebagai
pemicu kerja motor dan kerja Selenoid Valve.
6) Pembuatan Meja panel sebagai pelindung bagian pengendali
Pembuatan meja ini berfungsi sebagai pelindung bagian pengendali
sehingga bagian pengendali ini dapat terlindungi dari bagian-
bagian lain konveyor ini.
3. Perencanaan Perangkat Lunak
Perangkat lunak ini nantinya akan digunakan untuk mengendalikan
kerja dari pergerakan konveyor yang berbasis PLC ini. Berikut ini program
yang akan digunakan dalam pembuatan dalam desain pembuatan
konveyor.
a. Diagram Ladder
Diagram ini dibuat untuk rancangan atau desain system
pengendalian pada PLC yang kemudian diagram Ladder ini dibuat
dalam data mnemonic untuk ditransfer ke CPU PLC melalui
Programing Consule atau melalui Cabel Data computer. Program
Ladder yang dibuat dengan menggunakan program Sywin 3.2 akan
dipindahkan langsung ke dalam memori PLC sehingga bisa langsung
digunakan tanpa harus menggunakan Programming Consule.
Biasanya Ladder ini dibuat setelah dibuatnya rangkaian
konvensional dan disadur ke dalam Ladder diagram, sehingga
mempermudah dalam mendesain suatu rancangan pengendali. Pada
45
system pengendali konveyor berbasis PLC, diagram Laddernya
menyusul setelah rangkaian telah terpasang semua.
Apabila pemrograman PLC yang dilakukan dengan
menggunakan Programming Consule maka diagram Laddernya harus
diteerjemahkan dulu ke dalam table mnemonic untuk transfer program
dari Programming Consule ke CPU PLC.
b. Memasukkan Program Syswin 3.2 ke dalam PLC
1) Apabila mengaktifkan Syswin 3.2 akan memunculkan gambar
program seperti di bawah ini:
Gambar 17. Tampilan awal program Syswin 3.2
46
Mulailah dengan menu File New Project, sehingga akan
dimunculkan kotak dialog sebagai berikut:
Gambar 18. Tampilan Menu Awal Project Syswin 3.2
Lakukan seting seperti pada gambar di atas.
Mulailah melakukan penggambaran diagram Ladder, lihat
Ringkasan tombol/shortcut.
2) Setelah melakukan pembuatan program, langkah selanjutnya yang
dilakukan adalah dengan melakukan koneksi/hubungan antara PLC
dengan computer, untuk memindahkan program yang telah jadi ke
dalam PLC. Alat yang dibutuhkan untuk melakukan pemindahan
program adalah: Adapter Port Periphereal dan kabel penghubung
Port RS-232 C.
3) Beberapa perintah program yang penting dan perlu dipahami pada
saat PLC dalam status terhubung dengan computer:
a) Connect
47
Merupakan perintah program untuk menyambungkan antara
computer dengan PLC.
b) Up load Program
Merupakan perintah untuk melihat isi program yang sudah ada
dalam PLC.
c) Down Load Program
Merupakan perintah untuk mentransfer program yang telah
dibuat ke dalam PLC.
d) Mode
Dalam perintah Mode ini terdapat 3 pilihan kerja bagi PLC
yaitu:
1. Monitor
Perintah untuk melihat kondisi PLC pada saat bekerja.
2. Run
Perintah untuk menjalankan program yang telah
ditransfer ke dalam PLC
3. Stop
Perintah untuk menghentikan program yang sedang
dijalankan di PLC.
4) Memasukkan Program ke dalam PLC
Mengatur komunikasi serial dengan PLC melalui menu Projects
Communications (lakukan seting seperti gambar berikut):
48
Gambar 19. Tampilan menghubungkan PLC dengan komputer
Untuk melakukan koneksi dengan PLC gunakan Online
Connect ! (tombol-tombol berikut hanya aktif jika sudah On-line)
a) b) c) d)
Gambar 20. Tampilan Menu Port Communication
Keterangan:
a) Communications Connect: untuk melakukan koneksi dengan
PLC yang bersangkutan;
b) PLC Mode: untuk memilih mode kerja dari PLC yang
bersangkutan, jika diklik akan dimunculkan pilihan:
Gambar 21. Tampilan Menu Monitoring Program Pada Saat PLC
ON
c) Monitoring: untuk melakukan monitoring kerja PLC melalui
komputer, contoh tampilan:
49
Gambar 22. Tampilan Menu monitoring Program Syswin 3.2
d) Online Edit: digunakan untuk penyuntingan Ladder secara
online.
4. Pengujian Perangkat
Untuk dapat memindahkan barang, digunakan motor AC 220 volt,
konveyor sebagai media transfer barang, Pneumatik sebagai penggeser
barang yang dipindahkan, Kompressor yang dioperasikan secara
bidirectional (dua arah) sebagai pendorong kerja Pneumatik ke depan dan
balik ke belakang. Sedangkan pengontrol dari konveyor, pneumatic, dan
motor AC yang berfungsi untuk memberikan perintah berhenti dan bekerja
adalah sensor sebagai modul masukan PLC.
a) Catu Daya
Pengujian alat yang dilakukan pertma kali adalah fungsi kerja dari catu
daya, catu daya yang digunakan ada 2 macam yaitu catu daya yang
50
dihasilkan PLC sendiri yaitu sebesar 24 volt, dan catu daya luar untuk
menggaktifkan sensor dan sebagai daya untuk relai 24 volt. Dari
pengujian catu daya yang berasal dari PLC, tegangan keluarannya
adalah 24 volt, dan setelah diberi beban tegangannya masih stabil.
Sedangkan catu daya luar yang digunakan dipakai 2 keluaran yaitu 12
volt yang dipakai untuk mengaktifkan sensor, dan 24 volt sebagai daya
bagi relai, setelah di beri beban tegangannya menjadi 11,75 volt dan
23,5 volt.
b) 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 saat
sensor 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 memiliki
intensitas cahaya yang baik sehingga LDR dapat merespon dengan
baik 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 masuknya
sinyal menuju sinar laser akan terhalang.
c) Penerima Sensor (receiver)
51
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 dan
penerima, LDR berfungsi sebagai pernghantar arus sehingga kerja relai
yang 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 PLC
tersebut terhubung.
d) Penggeser
Penggeser yang digunakan untuk menggeser barang yang dipindahkan
antara konveyor ini, menggunakan pneumatic. Rangkaian pneumatic
yang digunakan meliput selenoid valve 5/2, cylinder valve dan
rangkaian penyalur udara. Fungsi dari pneumatic sendiri adalah
berhubungan langsung dengan selenoid valve yang akan mendorong
pneumatic maju mundur sesuai dengan program PLC yang dijalankan,
sehingga udara yang masuk pada pneumatic dapat diatur oleh selonoid
valve. Kendala utam dari selonoid valve yang digunakan adalah
kadang-kadang sulit untuk mundur setelah pneumatic maju,
dikarenakan adanya kebocoran pada selenoid valve.
e) Penggerak
52
Penggerak yang dimaksudkan disini adalah compressor, yang berfunsi
untuk memasukkan udara bertekanan ke dalam rangkaian pneumatic.
Hal ini dikarenakan penggerak dengan media udara mudah didapatkan
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.
f) Motor AC
Motor yang digunakan adalah motor AC 220 volt, 1400 rpm dan
memiliki kekuatan sebesar 0,5 HP.
5. Kerangka Berpikir Alur Kerja Konveyor Berbasis 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 12
volt. 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 ke
masing-masing komponen tersebut dapat dihasilkan oleh PLC dengan cara
meberikan program sesuai pola gerakan atau variasi waktu yang
diinginkan. Karena sinyal keluaran dari PLC masih terlalu kecil unutk
53
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, pergerakan
motor dan juga penggerak Pneumatiknya diberikan penundaan waktu atau
jeda sehingga barang yang digunakan sebagai objek dalam konveyor
dalam keadaan diam dahulu sebelum dipindahkan.
54
SAKLAR
Sensor 1
Sensor 2
Sensor 3
Tombol Pause
Tombol Reset
Motor 10
INPUT OUTPUT
PLC0
1 TIM ERMotor 1berhenti
2 TIM ER Pneumatik 1maju
Pneumatik 1mundur
3 Motor 2
4 TIM ERMotor 2berhenti
T IM ER
Motor 3
P neumatik 2maju
P neumatik 2mundur
5
6
Motor 3berhenti
1
2
3
4
5
7
Diagram Alur Pengerjaan Prosesor PLC
Gambar 23. Alur Masukan dan Keluaran Pengerjaan PLC
6. Langkah Kerja Konveyor Berbasis PLC
a. Benda yang dijadikan sebagai beban, pertama-tama bekerja menyentuh
sensor pertama yang diletakkan diujung konveyor A, benda yang
mengenai sensor tersebut akan memberikan input masukan ke PLC
untuk mengerakkan motor penggerak konveyor A.
55
b. Kemudian benda berjalan menuju kearah sensor barang 2 yang
diletakkan masih pada jalur konveyor A. Sensor bekerja apabila benda
mengenai sensor tersebut, kerja yang terjadi pada sensor 2 ini akan
mengaktifkan empat macam keluaran PLC.
1) Mengaktifkan timer untuk menon aktifkan kerja motor 1, motor 1
akan mati karena timer yang ada pada prosesor PLC bekerja
berdasar dari masukan yang diterima oleh PLC. Waktu motor mati
di 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 B. Keluaran PLC
yang digunakan terletak pada output no 1.
3) Karena menggunakan Double Active Cylinder yang membutuhkan
pergerakan maju dan mundur maka Pneumatik yang sudah maju
diberikan masukan untuk selenoid membuka katup buang
Pneumatik sehingga cylinder akan bergerak menutup balik.
Keluaran PLC yang digunakan terletak pada output no 2.
4) Mengaktifkan kerja motor pada konveyor B sehingga motor
bergerak terlebih dahulu sebelum Pneumatik bekerja maju dan
mundur untuk memindahkan barang.
c. Setelah barang berpindah dari konveyor A ke konveyor B, barang yang
ada tersebut juga akan mengaktifkan sensor ketiga yang terletak di
konveyor B. Sensor tersebut juga akan mengaktifkan 4 keluaran PLC
56
yang ada dalam keluaran no 4, 5 dan 6. dan satu keluaran yang ada
dalam timer dalam PLC.
1) Mengaktifkan timer untuk menon aktifkan kerja motor 2, motor 2
akan mati karena timer yang ada pada prosesor PLC bekerja
berdasar dari masukan yang diterima oleh PLC. Waktu motor mati
di 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 PLC
yang digunakan terletak pada output no 4.
3) Karena menggunakan Double Active Cylinder yang membutuhkan
pergerakan maju dan mundur maka Pneumatik yang sudah maju
diberikan masukan untuk selenoid membuka katup buang
Pneumatik sehingga cylinder akan bergerak menutup balik.
Keluaran PLC yang digunakan terletak pada output no 5.
4) Mengaktifkan kerja motor pada konveyor C sehingga motor
bergerak terlebih dahulu sebelum Pneumatik bekerja maju dan
mundur untuk memindahkan barang.
d. Kemudian barang tersebut akan mengaktifkan sensor 4 yang terletak
pada bagian akhir konveyor C.sesnor ini akan menonaktifkan kerja
motor yang menggerakkan konveyor C.
e. Dari semua penundaan waktu yang terjadi pada saat sensor barang
bekerja adalah dengan menggunakan PLC. Penundaan dan program
57
yang ada dalam CPU PLC ini dibuat dengan menggunakan diagram
Ladder.
f. Ladder Diagram yang digunakan sebagai masukan perintah PLC
dimasukkan ke daalm memori PLC dengan mengunakan program
Syswin 3.2. (Ladder Diagram terlampir).
SAKLAR
SENSOR I
BARANG BERJALAN
MOTOR 1 BERGERAK
MOTOR 1BERHENTI
MOTOR 2BERGERAK
PNEUMATIK 1 MAJU
BARANG BERPINDAHPNEUMATIK 1 MUNDUR
BARANG BERJALAN
SENSOR IIMOTOR 2 BERHENTI MOTOR 3BERGERAK
PNEUMATIK 2 MAJU
BARANG BERPINDAHPNEUMATIK 2 MUNDUR
BARANG BERJALAN
SENSOR III
BARANG BERHENTI
Gambar 24. Langkah Kerja Konveyor Berbasis PLC
58
B. METODE PENELITIAN
1. Material Spesimen
Penggunaan material spesimen dalam penelitian ini menggunakan
beban yang mempunyai titik berat ditengah dan tidak terpusat pada titik
atas ataupun bawah. Balok dari kayu dipilih sebagai beban yang akan
digunakan dikarenakan titik beratnya terletak ditengah, sehingga
diharapkan saat didorong oleh Pneumatik barang akan berpindah dengan
posisi yang sama. Besar barang yang dipakai tergantung dari berat beban
yang dipakai.
Gambar 25. Barang yang dipakai
2. Alur Penelitian
Alur penelitian intinya sama dengan gambar Flowchart. Awal mula
sistem pada konveyor horisontal A dinyalakan lewat pemrograman PLC
yang telah dibuat melalui Diagram Ladder. Konveyor akan berkerja
apabila sensor 1 yang dijadikan sebagai sensor mula bekerja, kerja yang
terjadi berdasarkan prinsip LDR yaitu sensor yang terhalang oleh benda
akan bekerja karena adanya perubahan tegangan ke bagian receiver sensor.
Sensor mula tersebut akan mengaktifkan motor sehingga barang yang
dijadikan beban akan bergerak. Selanjutnya pergerakan yang terjadi sesuai
dengan Flowchart yang telah ditulis di atas.
59
Sedangkan pengukuran waktu dilakukan dari awal mula sensor
menyentuh sensor pertama yang terletak di konveyor A sampai sensor
akhir yang terletak di konveyor C dan berfungsi sebagai sensor yang
menghentikan motor 3. Pengukuran dilakukan dengan menggunakan
stopwatch yang dijalankan berdasar sensor yang terpasang pada sensor
mula dan sensor akhir.
3. Waktu dan Tempat penelitian
Penelitian akan dilakukan pada Januari-Februari 2006 di
laboratorium Pneumatik E9 Lt.2 Teknik Mesin Universitas Negeri
Semarang.
C. Menentukan Variabel
Variabel merupakan objek penelitian, atau apa yang menjadi titik
perhatian penelitian (Suharsimi Arikunto. 1998:98). Variabel adalah suatu
besaran utama yang merupakan faktor yang tidak tetap atau gejala-gejala yang
dapat berubah-ubah yang terdapat dalam permasalahan yang hendak dicari
jawabannya. Dalam penelitian mengenai pengaruh beban terhadap laju
pergerakan konveyor ini, variabel yang dijadikan sebagai objek penelitian
dibedakan berdasar pada fungsinya dibagi menjadi 2 macam, yaitu:
1. Variabel Bebas
Variabel bebas dalam penelitian ini yaitu pengaruh penambahan
beban terhadap konveyor berbasis PLC dengan pemindah barang
menggunakan Pneumatik.
60
2. Variabel Terikat atau Tak Bebas
Variabel terikat dalam penelitian ini yaitu laju pergerakan konveyor
berbasis PLC dengan pemindah barang menggunakan Pneumatik.
3. Variabel Kontrol
Variable control dalam penelitian ini adalah putaran motor
penggerak oleh CPU PLC dan masukan untuk PLC berupa sensor yang
ada.
D. Metode Pengumpulan Data
Dalam rangka memperoleh data yang diperlukan, maka metode yang
dipergunakan adalah dengan metode eksperimen yang dilakukan pada
miniature konveyor berbasis PLC dengan pemindah barang menggunakan
Pneumatik. Data yang dikumpulkan sebagai bahan analisis adalah jarak
perpindahan barang dan waktu yang diperlukan selama barang/beban
berpindah. Data yang diambil adalah sebagai berikut:
Beban
(X)
Jarak
tempuh
Waktu
tempuh
Rata-rata
waktu tempuh
Laju
(Y)
1
2
Sedangkan jarak yang diambil adalah antara sensor pertama yang
menggerakkan kerja Stopwatch sampai dengan sensor terakhir yang
61
mematikan kerja Stopwatch. Jarak yang ditempuh adalah 3,67 meter. Untuk
tekanan yang digunakan pada rangkaian udara masukan untuk pneumatic
adalah 4 bar, dan putaran cekik sebagai masukan untuk udara pada Cylinder
pneumatic adalah 5400 (derajat) dari posisi mula 00 (derajat) agar waktu
perpindahan barang yang dilakukan oleh pergerakan pneumatic konstan.
E. Metode Analisis Data
Dalam penelitian mengenai “Hubungan pembebanan terhadap laju
pergerakan konveyor berbasis PLC dengan pemindah barang menggunakan
Pneumatik”, adalah suatu penelitian yang mencari ada tidaknya hubungan
antara penambahan beban terhadap laju pergerakan konveyor jadi analisis data
yang digunakan adalah menggunakan penelitian korelasi. Penelitian korelasi
bertujuan untuk mengetahui ada tidaknya hubungan, dan apabila ada, berapa
eratnya hubungan serta berarti atau tidak hubungan tersebut (Suharsimi
Arikunto:1998:;251). Sedangkan dalam pengolahan datanya menggunakan
rumus Product Moment. Korelasi Product Moment digunakan misalnya untuk
menetukan hubungan antar dua gejala interval. Penggunaan analisis data
menggunakan product moment digunakan untuk mengetahui seberapa jauh
hubungan antara pembebanan dengan laju pergerakan konveyor.
Untuk mengetahui seberapa hubungan antara variabel yang dicari,
analisis yang digunakan adalah menggunakan rumus Product Moment
Simpangan, table yang digunakan adalah sebagai berikut:
62
Subyek
no.
BEBAN
(X) kg
_
x _
x 2 LAJU
(Y) m/s
_
y _
y 2 xy
1 1
2 2
3
_
x = =∑N
X …….
_
y == ∑N
Y …….
rxy = ( )( )∑∑∑
22 yx
xy
Dimana : rxy = koefisien korelasi antara variabel x
(beban) dan variabel y (laju pergerakan)
Analisis data merupakan cara mengolah data untuk mengetahui
hasil akhir penelitian. Penelitian ini mengunakan analisis deskriptif yaitu
mengamati langsung hasil eksperimen kemudian menyimpulkan dan
menentukan hasil penelitian.
1. Teknik Penyajian Data
Untuk mencapai tujuan penelitian sesuai dengan yang diharapkan
dalam penyusunan skripsi ini dan untuk diperoleh suatu kesimpulan maka
data yang telah terkumpul akan dianalisis dengan analisis sebagai berikut:
63
a. Memeriksa dan meneliti data-data yang telah terkumpul untuk
menjamin apakah data tersebut dapat dipertanggungjawabkan
kebenarannya.
b. Mengkategorikan data-data yang sesuai dengan kriteria serta hal-hal
yang diperlukan dalam suatu pendataan. Penyajian data penelitian ini
dipergunakan metode deskriptif kualitatif yaitu dengan
menggambarkan kenyataan yang terjadi bersifat umum dan
kemungkinan masalah yang dihadapi serta solusinya.
2. Metode Analisis Data
Dari data yang diperoleh kemudian disajikan berdasarkan analisis.
Secara umum analisis data yang digunakan adalah secara kualitatif yaitu
analisis yang tidak didasarkan pada perhitungan statistik yang berbentuk
kuantitatif (jumlah) akan tetapi dalam bentuk pernyataan dan uraian yang
selanjutnya akan disusun secara sistematis dalam bentuk skripsi.
.
65
BAB IV
HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
A. HASIL PENELITIAN
1. Pengujian Data
Urutan pengukuran dari rangkaian mesin konveyor dengan
pemindah barang mengggunakan pneumatik adalah sebagai berikut:
sebelum dilakukan start awal terhadap kerja konveyor, barang yang
dijadikan sebagai objek penelitian diletakkan pada posisi yang diinginkan,
posisi awal barang sangat menentukan waktu yang ditempuh barang
tersebut dalam rangkaian konveyor pemindah barang ini. Pada titik mula
barang diletakkan stopwatch sebagai pengukur waktu jalannya barang,
stopwatch ini aktif bersamaan dengan tombol start konveyor A bergerak
dan berhenti pada sensor 3 yang terletak pada konveyor C sehingga
kesalahan penghitungan karena kesalahan manusia dapat dihindari.
Langkah selanjutnya adalah menyalakan kerja konveyor dengan cara
mengaktifkan tombol awal pada rangkaian PLC, kemudian barang yang
dijadikan sebagai beban dalam penelitian akan bergerak sesuai dengan
rangkaian kerjanya. Setelah diukur waktunya, kemudian dilakukan
percobaan untuk barang yang memiliki beban yang berbeda, untuk tiap
variasi bebannya dilakukan 3 kali percobaan. Data waktu yang terkumpu
sebanyak 3 kali dari masing-masing percobaan tersebut diambil rata-
ratanya. Percobaan yang dilakukan menggunakan 7 macam variasi beban.
66
Pengujian dilakukan dengan mensetting pneumatik pada tekanan 4 bar dan
dibuka putaran cekiknya pada posisi sama tiap percobaan yaitu 5400
(derajat) dari posisi mula putaran 00 (derajat), hal ini dilakukan agar waktu
pemindah barangnya tetap sama dalam setiap variasi percobaan selain itu
juga pada saat pembukaan katup 5400 didapat pemindahan yang baik.
Data yang dihasilkan dari pengujian alat adalah sebagai berikut :
Beban 1 Kg → Percobaan I : 29.38 detik
Percobaan II : 29.38 detik
Percobaan III : 29.40 detik
Beban 2 Kg → Percobaan I : 29.30 detik
Percobaan II : 29.31 detik
Percobaan III : 29.33 detik
Beban 3 Kg → Percobaan I : 29.41 detik
Percobaan II : 29.47 detik
Percobaan III : 29.41 detik
Beban 4 Kg → Percobaan I : 29.66 detik
Percobaan II : 29.65 detik
Percobaan III : 29.65 detik
Beban 5 Kg → Percobaan I : 29.77 detik
Percobaan II : 29.76 detik
Percobaan III : 29.77 detik
Beban 6 Kg → Percobaan I : 29.80 detik
Percobaan II : 29.79 detik
67
Percobaan III : 29.78 detik
Beban 7 Kg → Percobaan I :30.22 detik
Percobaan II : 30.02detik
Percobaan III : 30.06 detik
Dari data diatas kemudian dimasukkan kedalam tabel yang digunakan
untuk menghitung koefisien korelasi dan menentukan diagram hubungan
antara beban dengan waktu serta diagram hubungan antara beban dengan
laju.
2. Hasil Pengujian
68
Tabel 3. Data Hasil Pengujian Alat
Beban (Kg)
Jarak Tempuh
(m) Pengujian
ke Waktu
Tempuh (dt) Rata - Rata
Waktu Tempuh (dt)
Laju (m/dt) (Y)
1 29.38 2 29.39 1 3 29.40
29.390 0.1249
1 29.31 2 29.30 2 3 29.33
29.313 0.1252
1 29.41 2 29.47 3 3 29.41
29.430 0.1247
1 29.66 2 29.65 4 3 29.65
29.653 0.1238
1 29.77 2 29.76 5 3 29.77
29.767 0.1233
1 29.80 2 29.79 6 3 29.78
29.790 0.1232
1 30.22 2 30.02 7
3.67
3 30.06
30.100 0.1219
a. Data Pengujian Penambahan Beban Terhadap Waktu Tempuh
Barang Pada Konveyor Berbasis PLC
Berdasarkan dari tabel yang didapatkan dari hasil pengujian
terhadap kerja konveyor berbasis PLC dengan pemindah barang
menggunakan Pneumatik, maka dapat dilihat bahwa semakin beban
yang diberikan pada konveyor ditambahkan maka waktu yang
69
ditempuh akan semakin lama, hasil pengujian yang dilakukan pada
setiap bebannya menunjukkan bahwa rata-rata waktu yang ditempuh
akan semakin lama. Pada beban awal 1 kg didapatkan rata-rata waktu
tempuh 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 waktu
yang tercepat dibandingkan dengan beban yang lainnya. Untuk lebih
jelasnya dapat dilihat dari grafik berikut ini:
29.39029.310 29.340
29.65029.760 29.790
30.100
28.800
29.000
29.200
29.400
29.600
29.800
30.000
30.200
1 2 3 4 5 6 7
BEBAN (KG)
WA
KTU
(DE
TIK
)
Grafik 1. Hubungan Antara Penambahan Beban Terhadap Waktu
Tempuh Konveyor
b. Data Pengujian Penambahan Beban Terhadap Laju Pergerakan
Pada Konveyor Berbasis PLC.
Data hasil hubungan antara penambahan beban terhadap laju
pergerakan konveyor dapat dilihat dari tabel yang ada di atas, dari data
70
yang ada dapat kita lihat bahwa laju pergerakan konveyor akan
semakin menurun. Laju yang dihasilkan diperoleh dari perkalian antara
jarak yang ditempuh benda(meter) dengan waktu yang ditempuh
(detik), sehingga diperoleh laju pergerakan konveyor yang memiliki
satuan m/s (meter/detik). Pada beban 2 kg diperoleh laju pergerakan
yang paling tinggi bila dibandingkan dengan beban yang lain. Laju
puncak didapat tidak pada beban yang terendah yaitu pada beban 1 kg,
tapi pada beban 2 kg, dalam hal ini laju yang terjadi dimungkinkan
dipengaruhi oleh factor lain selain penambahan beban (dalam
penelitian ini faktor lain selain beban tidak dianalisis). Dalam
penulisan ini dibatasi pada hubungan antara penambahan beban
terhadap laju pergerakan konveyor, sehingga faktor-faktor lain yang
berpengaruh tidak akan dibahas. Untuk memperjelas hubungan antara
penambahan beban terhadap laju konveyor dapat dilihat pada grafik
berikut ini:
71
0.12490.1252
0.1247
0.12380.1233 0.1232
0.1219
0.1200
0.1210
0.1220
0.1230
0.1240
0.1250
0.1260
1 2 3 4 5 6
BEBAN (kg)
LAJU
(m/s
)
Grafik 2. Hasil Hubungan Beban Terhadap Laju Pergerakan Konveyor
c. Mencari Nilai Koefisien Korelasi Antara Penambahan Beban
Terhadap Laju Pergerakan Konveyor
Suatu penelitian yang dilakukan untuk mengetahui hubungan
antara 2 hal, adalah untuk mencari nilai koefisien hubungan tersebut
yaitu dengan cara mancari nilai r dari hubungan kedua hal tersebut.
Teknik korelasi yang digunakan untuk mencari hubungan antara
panambahan beban dengan laju pergerakan konveyor adalah
menggunakan korelasi product moment.
Hasil perhitungan hubungan antara panambahan beban terhadap laju
pergerakan konveyor menggunakan korelasi product moment, adalah
sebagai berikut:
Subyek Beban x x2 Laju y y2 xy
72
Mx = 4728
= My = =7
8670.0 0.1238
Mencari koefisien rxy;
rxy = ( )( )∑∑∑
22 yx
xy =
( )( )610.2,8280144.0
−
−
= 0002296.0
0144.0−
= 0153.00144.0− = - 0.941
Angka minus pada pada hasil rxy menunjukkan bahwa korelsi bersifat negative,
yaitu korelasi yang menunjukkan adanya hubungan yang berlawanan arah
(Arikunto, Suharsimi. 1998:261).
Mencari nilai korelasi r untuk mengetahui koefisien korelasi
antara 2 hubungan di atas:
rxy = (rxy)2 = (0.941)2 = 0.885
no (kg) x (m/s) y
1
2
3
4
5
6
7
1
2
3
4
5
6
7
-3
-2
-1
0
1
2
3
9
4
1
0
1
4
9
0.1249
0.1252
0.1247
0.1238
0.1233
0.1232
0.1219
0.0011
0.0014
0.0009
0
-0.0005
-0.0006
-0.0019
1.21 10-6
1.96 10-6
0.81 10-6
0
0.25 10-6
0.36 10-6
3.61 10-6
-0.0033
-0.0028
-0.0009
0
-0.0005
-0.0016
-0.0057
Total 28 0 28 0.8670 0.0004 8.2 10-6 -0.0144
73
Ukuran nilai r korelasi dan interpretasinya dapat dilihat dari
ukuran berikut:
Nilai r Interpretasi
Antara 0,800 sampai dengan 1,000
Antara 0,600 sampai dengan 0,800
Antara 0,400 sampai dengan 0,600
Antara 0,200 sampai dengan 0,400
Antara 0,000 sampai dengan 0,200
Tinggi
Cukup
Agak rendah
Rendah
Sangat rendah
(tak berkorelasi)
(Sutrisno Hadi, 2001:275)
Berdasar pada nilai di atas maka koefisien nilai hubungan
antara penambahan beban terhadap laju pergerakan konveyor adalah
tinggi.
B. PEMBAHASAN
Dari data hasil penelitian dapat kita ketahui bahwa antara penambahan
beban terhadap laju pergerakan konveyor pada alat pemindah barang dengan
menggunakan pemindah barang pneumatik berbasis PLC, terjadi korelasi yang
bersifat negative yaitu makin tinggi beban yang diberikan maka laju
pergerakan konveyor akan semakin lama. Hasil ini telah dibuktikan dengan
pengukuran yang dilakukan pada mesin konveyor berbasis PLC dengan
pemindah barang menggunakan pneumatik yang dibuat di laboratorium
pneumatik Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Negeri
74
Semarang yang diteliti pada bulan Februari tahun 2006. Penambahan beban
dengan variasi penambahan tiap kilogram yang dilakukan pada pemindah
barang berbasis PLC dengan pemindah barang menggunakan pneumatik
tersebut, dilakukan untuk mengetahui fenomena penambahan barang terhadap
lajunya. Beban yang diberikan akan berpengaruh pada pergerakan laju
konveyor, ini terjadi karena penambahan beban mengakibatkan tekana
terhadap belt konveyor yang berfungsi sebagai penahan dan penyalur beban
akan semakin tinggi hal ini berpengaruh pada putaran penggerak konveyor
akan semakin menurun sehingga waktu yang ditempuh juga akan semakin
lama. Pada penambahan beban mulai dari 2 kg sampai dengan variasi beban 7
kg, terjadi penurunan laju konveyor, hal ini seperti apa yang tersebut diatas
dengan mengabaikan factor lain yang mungkin berpengaruh terhadap laju
pergerakan konveyor tersebut. Pada penelitian menggunakan variasi beban
terendah yaitu beban 1 kg, terjadi fenomena dimana anggapan beban yang
mempengaruhi laju konveyor tidak terbukti secara langsung. Beban 1 kg
memiliki waktu pemindahan yang lebih lama dibandingkan pada beban 2 kg,
hal ini terjadi karena adanya pengaruh factor lain yang bisa mempengaruhi
laju pergerakan tersebut. Dalam hal ini, penelitian yang dilakukan hanya utnuk
melihat pengaruh penambahan beban terhadap laju pergerakan saja, sedangkan
factor lain yang mempengaruhi laju pergerakan konveyor tidak akan dibahas.
Namun berdasar dari fenomena yang terjadi pada beban 1 kg dan beban 2 kg
ada beberapa factor lain yang berpengaruh pada pergerakan konveyor,
beberapa pengaruh yang bisa disimpulkan berdasar pada penelitian yang
75
dilakukan dan mungkin bisa menjadi pertimbangan untuk diteliti antara lain,
pengaruh gesekan, putaran motor dan pemindah daya putaran, posisi mula
benda dan pengaruh lain yang dapat mempengaruhi pergerakan
konveyor.Faktor yang mempengaruhi beban pertama adalah karena bebarapa
hal antara lain :
1. Kurangnya gesekan antara bandrefin (belt konveyor) dengan roll
pemindah, dikarenakan beban 1 Kg merupakan kotak kosong. Sehingga
roll yang digunakan sebagai landasan tidak berputar karena kurangnya
tekanan ke roll konveyor.
2. Pada beban 1 Kg hampir sama dengan konveyor yang berjalan tanpa beban
atau tidak diberi beban sehingga tekanan pada bandrefin kurang.
3. Peletakan awal dari beban walaupun sudah ditandai.
4. Putaran motor yang kurang konstan karena terdapat hubungan
penyambung bandrefin sebagai belt konveyor yang menggunakan besi.
Dari hasil koefisien korelasi diatas menunjukkan bahwa hasilnya –
0,941. Angka – 0,941 artinya bahwa hubungan antara beban dengan laju
menunjukkan angka 0,941, sedangkan minus ( - ) hanya menunjukkan tanda
bahwa antara beban dengan laju berbanding terbalik. Semakin banyak beban
atau bila beban ditambah maka akan semakin turun laju atau jika beban (x)
naik maka laju (y) turun.
Angka Rxy2 = 0,885 artinya bahwa 88.5% laju konveyor dipengaruhi
oleh beban sedangkan 11.5% lainya dipengaruhi oleh faktor luar seperti faktor
gesekan antara roll dengan bandrefin dan tekanan antara beban dengan
76
bandrefin itu sendiri. Disamping itu juga faktor peletakan pertama beban pada
saat start.
C. KETERBATASAN PENELITIAN
Penelitian tidak terlepas dari keterbatasan. Keterbatasan dalam penelitian
ini adalah :
1. Tegangan listrik naik turun, yang menyebabkan jalannya penelitian yang
akan dilakukan menjadi mundur dari waktu yang ditentukan. Naik
turunnya tegangan pada ruangan penelitian disebabkan oleh rusaknya
salah satu Trafo di area gedung penelitian, yaitu di gedung E5 Jurusan
Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Semarang.
2. Proses pembuatan sensor yang memakan waktu lama. Dalam pembuatan
sensor sebagai modul masukan PLC, pertama yang digunakan adalah
sensor cahaya bukan sensor LDR. Sensor cahaya yang digunakan terdapat
beberapa keunggulan diantaranya yang menjadi pertimbangan kami
adalah dia haya peka terhadap cahaya yang dipancarkan oleh Transmitter
dalam rangkaian sensor saja, dan tidak terpengaruh oleh cahaya luar.
Berdasar keunggulan tersebut, digunakanlah sensor cahaya tersebut,
namun karena seringnya kerusakan yang terjadi karena dibutuhkan
rangkaian yang rumit maka tidak menggunakan sensor cahaya tapi
menggunakan LDR, walaupun terkadang peka terhadap cahaya luar,
seperti cahaya matahari dan cahaya lampu. Oleh karena itu penelitian
77
dilakukan pada ruangan yang memiliki intensitas cahaya masuk yang
kurang.
3. Kendala biaya, banyaknya kebutuhana alat dan bahan yang digunakan
sebagai instrument penelitian mengakibatkan biaya yang digunakan
menjadi membengkak.
4. Pada awal perancangan pembuatan instrument penelitian ini, akan
digunakan Regulator sebagai pereduksi putaran motor AC yang
digunakan sebagai penggerak konveyor. Prinsip kerja Regulator yang
berfungsi untuk mengurangi tegangan dari arus listrik PLN menjadi
pertimbangan utama sebagai pereduksi putaran selain juga karena dana
untuk pembelian regulator lebih murah dibandingkan dengan pereduksi
lainnya. Namun kendala yang terjadi pada saat digunakannya Regulator
adalah kurang stabilnya putaran motor AC, karena tegangan yang berada
pada ruangan penelitian juga naik turun sehingga tidak bisa didapatkan
putaran konstan untuk menggerakkan konveyor. Oleh karena itu
digunakan Gear Reducer, dengan pertimbangan putaran yang tereduksi
akan konstan sehingga dapat digunakn untuk melakukan penelitian
walaupun pada akhirnya dana yang digunakan menjadi semakin tinggi
karena dibutuhkan 3 Gear Reducer sebagai penggerak Konveyor A, B
dan C.
5. Penelitian dimaksudkan untuk mengetahui hubungan antara beban
terhadap laju pergerakan konveyor, sehingga pengaruh-pengaruh lain
yang mempengaruhi tidak dapat ditampilkan dalam hasil penelitian ini.
78
79
BAB V
SIMPULAN DAN SARAN
A. Simpulan
Berdasarkan hasil penelitian dari pengujian dan evaluasi data serta
pembahasan pada hubungan antara laju dengan beban material konveyor
dengan pemindah barang menggunakan Pneumatik, maka dapat diambil
kesimpulan sebagai berikut :
1. Desain system kendali konveyor berbasis PLC ini dibuat dengan
menggunakan program Syswin 3.2. program yang digunakan sebagai
pengendali terlampir.
2. 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.
3. hubungan beban dengan laju pergeakan material konveyor dapat
disimpulkan sebagai berikut:
a. Ada hubungan antara laju dengan pergerakan beban pada konveyor.
Semakin berat beban maka semakin naik waktu tempuh yang
dibutuhkan. Dengan bertambahnya waktu tempuh akan menurunkan
laju dari pergerakan konveyor karena waktu berbanding terbalik
dengan laju. Dengan demikian kecuali beban 1 Kg, semakin berat
beban (beban naik) maka semakin turun laju dari konveyor.
80
b. Besarnya koefisien korelasi atau hubungannya adalah - 0,941. Tanda
minus ( - ) menunjukkan hubungan yang berbanding terbalik antara
beban dengan laju. Berdasar pada nilai di atas maka koefisien nilai
hubungan antara penambahan beban terhadap laju pergerakan
konveyor adalah TINGGI (berdasar pada nilai korelasi r (Sutrisno
Hadi, 2001:275)).
c. Terjadi penambahan laju dari beban 1 Kg ke beban 2 Kg. Hal ini
dikarenakan adanya fenomena khusus yang diakibatkan dari faktor
luar, antara lain: pengaruh gesekan, putaran motor dan pemindah daya
putaran, posisi mula benda dan pengaruh lain yang dapat
mempengaruhi kerja konveyor.
d. Pada beban 2 Kg ke 3 Kg fenomena itu tidak terjadi lagi demikian
pula pada beban – beban selanjutnya karena laju semakin turun.
B. Saran
Saran yang dapat diberikan sehubungan dengan penelitian tentang hubungan
antara beban dengan laju pergerakan material konveyor ini adalah :
1. Pembuatan prototipe alat ini merupakan yang pertama kali di juruan
Teknik Mesin dengan kerja sama mahasiswa dengan jurusan. Diperlukan
penyempurnaan alat agar bisa menjadi alat perintis bagi alat – alat
selanjutnya. Bila perlu bisa diajukan pada lomba – lomba karya ilmiah
tingkat Perguruan Tinggi se – Indonesia.
81
2. Merencenakan suatu rangkaian control tidak hanya membuat rangkaian
yang baru, tetapi dapat juga mengembangkan rangkaian yang sudah ada
sehingga diharapakan mendapat hasil yang lebih sempurna.
3. Pemilihan komponen sistem kendali sebaiknya memperhatikan dari segi
keandalan dan biaya yang ada.
4. Perencanaan sebuah sIstem kendali PLC diharapkan benar-benar
memahami software maupun hardware, sehingga rangkaian kendali
mudah dipahami dan dicerna oleh orang lain.
5. Perlu adanya penelitian lanjut dengan aplikasi – aplikasi yang lebih moden
seperti dengan penambahan komponen – komponen yang lebih rumit
konstruksinya. Salah satu aplikasi yang mungkin dapat dipertimbangkan
adalah pembuatan Control Unit kualitas barang.
6. Alat pemindah barang yang baik harus disertai dengan alat pengendali dan
perangkat yang baik pula.
82
DAFTAR PUSTAKA
Anwari. ----. Kinematika dan Kumpulan Soal-soal. ITB: Bandung.
Depdikbud. 1991. Kamus Besar Bahasa Indonesia. Balai Pustaka : Jakarta.
Eko Putra, Agfianto. 2004. PLC Konsep, Pemrograman dan Aplikasi. Gava
Media: Yogyakarta.
Factory Automatic Omron. 1997. CPM 1 Training manual. Omron : Jakarta.
Giancoli. 2001. Fisika Dasar. Gramedia : Jakarta.
Hadi, Sutrisno. 2000. Metodologi Research Jilid 3. Andi : Yogyakarta.
Sri Widodo, Thomas. 2002. Elektonika Dasar. Salemba Teknika : Jakarta.
Suharsimi, Arikunto. 2000. Prosedur Penelitian. PT. Rineka Cipta: Yogyakarta.
Sudjana. 2002. Metoda Stastika. Tarsito: Bandung
Winarto, Hudaya. 1981. Fisika Umum (College Physics). CV. Armico: Bandung.
Irianto Tj, Tri. 2005. Pengenalan Dasar PLC (Programmable Logic Controllers)
dan Dasar Pemrograman Syswin 3.2.
85
Lampiran 2. Kode Mnemonic
SYSTEM PENGENDALIAN CONVEYOR BERBASIS PLC OMRON
TYPE CPM-1A DENGAN PEMINDAH BARANG MENGGUNAKAN
PNEUMATIK
Alamat Ladder Code Operand Value (###)
0000
0001
0002
0003
0004
0005
0006
0007
0008
0009
0010
0011
0012
0013
0014
0015
0016
0017
0018
0019
0020
0021
0022
0023
0024
LD
OR
AND
OUT
LD
TIM
LD TIM
AND NOT TIM
OUT
LD TIM
TIM
LD TIM
AND NOT TIM
OUT
LD TIM
TIM
LD
OR
AND NOT TIM
OUT
LD
OR
AND
OUT
LD
000.00
015.08
015.05
010.00
015.00
000
000
001
010.01
010.01
001
001
002
010.02
001
002
000.01
015.00
002
015.00
010.01
015.10
015.05
010.03
000.02
0023
0025
0025
86
0025
0026
0027
0028
0029
0030
0031
0032
0033
0034
0035
0036
0037
0038
0039
0040
0041
0042
0043
0044
0045
0046
0047
0048
0049
0050
0051
0052
0053
0054
0055
OR
AND NOT TIM
OUT
LD
TIM
LD TIM
AND NOT TIM
OUT
LD TIM
TIM
LD TIM
AND NOT TIM
OUT
LD TIM
TIM
LD
OR
AND
AND NOT
OUT
LD
OR
AND NOT
OUT
LD
OR
AND NOT TIM
OUT
LD
OR
AND NOT TIM
015.01
005
015.01
015.01
003
003
004
010.04
003
004
004
005
010.05
003
005
010.04
015.11
015.05
000.03
010.06
000.04
015.05
000.05
015.05
010.00
015.08
000
015.08
010.03
015.10
003
0023
0023
0030
87
0056
0057
0058
0059
0060
0061
OUT
LD
OR
AND NOT
OUT
END (01)
015.10
010.06
015.11
000.03
015.11
88
Lampiran 3. Gambar Rangkaian I/O PLC CPM 1A
plc
Adaptor
24
AC
Motor 1
Motor 2
Motor 3
S 1
S 2
S 3
0
12
R 2
R 1
R 3
SELEN
OID
P 1
SELEN
OID
P 2
MAJU
MAJU
MUNDUR
MUNDUR
Rangkaian I/O PLC CPM 1A
89
Lampiran 4. Gambar Rangkaian Kabel Motor AC
PLC
Adaptor
24
AC
Motor 1
Motor 2
Motor 3
0
12
R 2
R 1
R 3
KabelCOOM PLC
Output 07PLC
Output 00PLC
Output 03PLC
SAKLAR OO PLC
Rangkaian Kabel Motor AC
90
Lampiran 5. Gambar Rangkaian Kabel Alur Masukan PLC
ADAPTOR
12 VOLT
TOMBOLSTART
TOMBOLPAUSE
SENSOR 1
SENSOR 2
SENSOR 3
PLC
CATU DAYA +
CATU DAYA -
INPUT 01
INPUT 02
INPUT 03
Input 05
Input 04
COOM
GROUND
adaptor
24 VOLT DC
ALUR MASUKAN SENSOR
91
Lampiran 6. Gambar Rangkaian Kabel Keluaran Pneumatik
PLC
SELEN
OID
P 1
SELE
NO
IDP
2
24 VOLT
PNEUMATIK1 MAJU
PNEUMATIK 1MUNDUR
PNEUMATIK 2MAJU
PNEUMATIK 2MUNDUR
OUTPUT 01
OUTPUT 02
OUTPUT 04
OUTPUT 05
RANGKAIAN PNEUMATIK
Rangkaianground
Masuk COMM PLC
92
Lampiran 7. Gambar Rangkaian Kontruksi Conveyor
C
B
A
20 CM
20 CM
70 CM
140 CM
160 CM
Sensor
Rancangan Dasar Conveyor BerbasisPLC
PNEUMATIK
PNEUMATIK
Sensor
Sensor
93
Kontruksi Conveyor Pemindah Barang berbasis PLC
Bagian Pengendali Conveyor Berbasis PLC
94
Pneumatic Sebagai Pemindah Barang
Motor Penggerak Dan Sensor Sebagai Masukan PLC
95
Lampiran 8. Dokumentasi Penelitian
Bahan Yang Digunakan Sebagai Objek Penelitian
Alat Pengukur Waktu Perpindahan Barang
96
Pengukuran Laju Pergerakan Material
Mengamati Jalannya Pemindahan Baranng