BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Teknologi mengalami perkembangan yang cukup pesat. Hal ini disebabkan karena

kebutuhan hidup manusia yang semakin meningkat. Seiring dengan berkembangnya

peradaban manusia, semakin berkembang pula teknologi yang diciptakannya.

Era modernisasi sekarang ini menuntut para ahli untuk berkreasi merancang dan

menciptakan teknologi canggih yang mengacu ke sistem otomatisasi.

Sebuah teknologi modern menerapkan sistem atau proses kerja dengan kecepatan

tinggi dengan sedikit sekali membutuhkan tenaga manusia untuk menjalankannya. Kegiatan

dengan menggunakan tenaga manusia diganti dengan mesin yang didesain untuk melakukan

suatu pekerjaan yang sama dan terus-menerus.

Mengikuti perkembangan teknologi sekarang ini, maka kebutuhan akan sistem

otomasi semakin meningkat. Bukan berarti dengan kondisi serba otomatis masalah dapat

teratasi, justru dengan banyaknya otomasisasi di dunia industri memicu permasalahan

permasalahan baru. Salah satu permasalahan yang akan penyusun bahas adalah salah satu

mesin transportasi otomatis pengangkut keramik TGV (Tecnoferari Guided Vehicle) di PT.

Roman Ceramic International mojokerto-jawa timur. Oleh karena itu, di sini penyusun akan

membahas dan mencoba memberikan solusi dengan “Modifikasi Kendali Manual TGV

(Tecnoferari Guided Vehicle) Di PT. Roman Ceramic International”. sekaligus sebagai

tugas skripsi untuk memenuhi syarat kelulusan. Sistem kerja pada alat ini diharap dapat

menjawab permasalan yang sering menghambat kelancaran dari proses produksi di PT.

Roman Ceramic International.

1.2. Rumusan Masalah

Berdasarkan hasil pengamatan selama berada di PT RCI, dari beberapa proses

produksi pembuatan ceramik sistem transportasi menjadi peranan penting dalam

kelangsungan proses produksi,semakin kecil break down pada transportasi khususnya TGV

maka jumlah produksi yang dihasilkan akan lebih maksimal. TGV merupakan alat

transportasi angkut barang otomatis dengan mengunakan daya baterai 96-110 Vdc.untuk alat

angkatnya mengunakan 4 piston oli hidrolik dengan bantuan motor,pada saat bekerja

otomatis TGV dijalankan melalui PC server,pada saat terjadi ganguan tertentu TGV harus di

posisikan manual diharapkan breakdown yang terjadi bisa diminimalis sehingga tidak

1

menggangu proses produksi selanjutnya.pada saat posisi Otomatis kemanual operator harus

memindah atau memposisikan switc ke posisi manual, pada saat TGV tepat berada di mesin

pembongkar/pengisi waktu yang dibutuhkan relatif lama dikarenakan harus menghentikan

proses produksi untuk memposisikan TGV ke posisi manual. Dari permasalahan tersebut

penyusun akan memberikan solusi dengan memodifikasi Consul TGV dengan Remot TGV

diharapkan dengan dibuatnya remot TGV breakdown bisa diminimalis.

1.3. Batasan Masalah

Pada pembuatan alat Remot Universal TGV ini masalah yang dibahas antara lain:

- Prinsip keja Remot Universal TGV

- Bagian elektrik dari Remot Universal TGV

- Sistem control Remot Universal TGV

- Prosedur pengoperasian alat

- Perawatan dan perbaikan

- Trouble shotting

1.4. Tujuan penelitian

Tujuan dari pembuatan alat Remot Universal TGV adalah untuk menyelesaikan

permasalahan break down dapat diminimalis sehingga tidak menggangu proses produksi,

peremajaan peralatan dan efisiensi dari 9 TGV dengan masing-masing satu consul akan lebih

praktis mengunakan satu Remot TGV.

1.5. Manfaat

Manfaat dari Remot Universal TGV adalah salah satu modifikasi yang akan penyusun

aplikasikan di PT.RCI, disamping itu memberikan kemudahan dalam mengoperasika TGV

tanpa harus merubah posisi consul.

1.6. Sistematika penulisan

Dalam menyelesaikan tugas akhir ini penulis menggunakan beberapa metode antara lain:

1. Wawancara, yaitu konsultasi dengan pembimbing di lapangan. Dengan metode ini, di-

dapatkan titik temu antara kajian secara teoritis dengan penerapan di lapangan.

2

2. Library Research, yaitu mencari data-data tentang materi permasalahan dari buku-

buku maupun referensi lainnya yang relevan.

3. Observasi, yaitu memperoleh data dengan cara melakukan pengamatan langsung ter-

hadap objek yang sedang dibahas dan membandingkannya dengan teori yang ada.

3

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1. Tower Parking

Tower Parking adalah system parkir mobil secara vertical dengan menggunakan elevator

untuk mengangkat mobil dan menggunakan konveyor untuk menempatkan mobil pada box

yang telah disusun secara vertical. Dengan Tower Parking kita bisa memaksimalkan area

parkir yang sempit untuk dipakai parkir banyak mobil.

2.2. Programable Logic Control

2.2.1. Pengertian PLC

PLC (Programmable Logic Control) adalah sebuah alat yang digunakan untuk

menggantikan rangkaian sedereten relai yang dijumpai pada system control proses

konvensional.

Definisi Programmable Logic Controller menurut Capiel (1982) adalah: sistem

elektronik yang beroperasi secara digital dan didisain untuk pemakaian di lingkungan

industri, dimana sistem ini menggunakan memori yang dapat diprogram untuk

penyimpanan secara internal instruksi-instruksi yang mengimplementasikan fungsi-

fungsi spesifik seperti logika, urutan, perwaktuan, pencacahan dan operasi aritmatik

untuk mengontrol mesin atau proses melalui modul-modul I/O digital maupun analog.

Berdasarkan namanya konsep PLC adalah sebagai berikut :

1. Programmable

menunjukkan kemampuan dalam hal memori untuk menyimpan program yang

telah dibuat yang dengan mudah diubah-ubah fungsi atau kegunaannya.

2. Logic

menunjukkan kemampuan dalam memproses input secara aritmatik dan logic (ALU),

yakni melakukan operasi membandingkan, menjumlahkan, mengalikan, membagi,

mengurangi, negasi, AND, OR, dan lain sebagainya.

4

PerangkatPemrograman

Memori

ProsessorCPU

AntarmukaInput

AntarmukaOutput

Catu Daya

3. Controller

Menunjukkan kemampuan dalam mengontrol dan mengatur proses sehingga

menghasilkan output yang diinginkan.

PLC memiliki karakteristik:

1. Kokoh dan dirancang untuk tahan terhadap getaran, suhu, kelembaman, dan kebisingan.

2. Antarmuka input dan output telah tersedia secara built-in didalamnya.

3. Mudah diprogram dan menggunakan sebuah bahasa pemrograman yang mudah dipahami,

yang sebagian besar berkaitan dengan operasi-operasi logika dan penyambungan.

Fungsi dan kegunaan dari PLC dapat dikatakan hampir tidak terbatas. Tapi dalam prakteknya

dapat dibagi secara umum dan khusus.

Secara umum fungsi dari PLC adalah sebagai berikut :

1. Kontrol Sekensial

PLC memroses input sinyal biner menjadi output yang digunakan untuk keperluan pem-

rosesan teknik secara berurutan (sekuensial), disini PLC menjaga agar semua step / langkah

dalam proses sekuensial berlangsung dalam urutan yang tepat.

2. Monitoring Plant

PLC secara terus menerus memonitor suatu sistem (misalnya temperatur, tekanan, tingkat

ketinggian) dan mengambil tindakan yang diperlukan sehubungan dengan proses yang

dikontrol (misalnya nilai sudah melebihi batas) atau menampilkan pesan tersebut ke operator.

Gambar 2.1. Alur kerja komponen – komponen PLC

5

J 2

C O N 1

1

R 1R

R 3P O T1

3

2

J 1

C O N 2

12

D 1

L E D

V C C

+

-

U 4 A

L M 3 5 8

3

21

84

C 1

C

R 2R

D 2

P H O TO D I O D E

12

V C C

2.2.2. PLC OMRON Type CPM1A-20CDR-A-V1

Tower Parking menggunakan PLC OMRON Type CPM1A-20CDR sebagai sistem

kontrolnya.

Gerakan dari Tower Parking sudah ditentukan secara mekanik dan program gerakannya dapat

diatur dengan menggunakan PLC dengan cara memasukan program yaitu:

A. Dengan menggunakan Hand Consule PLC CPM – 1A.

B. Dengan menuliskan program PLC di komputer menggunakan program CX Programer,

SSS, atau SYMAC. Program yang sudah ditulis dengan menggunakan komputer tersebut

akan ditransfer ke dalam PLC untuk kemudian digunakan untuk menjalankan kontrol.

Penulis dalam mengerjakan Skripsi ini menggunakan program CX Programer untuk

memasukkan program gerakan dari Tower Parking. Untuk penulisan isi program kami

sertakan dalam lampiran.

2.3. Sensor Infra Red

Merupakan sensor cahaya yang terdiri dari infra red sebagai pemancar, dan foto dioda

sebagai penerima.

Penggunaan photodiode ini dimaksudkan agar kepekaan penerima lebih peka bila

dibandingkan dengan menggunakan photo – transistor). Untuk pembanding / comparator

kami menggunakan sensor 358 (Op – Amp). Sedangkan untuk mengatur kepekaan digunakan

potensiometer. Karena keluaran dari sensor ini kurang stabil maka output dari sensor ini kami

hubungkan ke transistor relay,sehingga relay akan aktif dan memberikan input yang stabil

bagi PLC.

Gambar 2. 2. rangkaian sensor Infra red

6

2.4. Relay

Setiap input dan output rangkaian elektrik yang masuk pada PLC pada alat Mini Rotary

Parking ini dihubungkan dengan relay. Relay dapat digunakan secara luas, mulai relay yang

paling kecil dengan hanya 10 mm panjang dan dengan beberapa kontaktor untuk data

komunikasi sampai relay berukuran besar yang digunakan sebagai kontaktor untuk

menyambungkan arus listrik yang besar sampai pada pensaklaran motor 3 phase.

Dengan hanya menggunakan energi yang kecil untuk menyalakan koil, relay sudah dapat

mengontrol energi besar, yang mengalir melalui main contac kontaktor.

Sebuah relay mempunyai beberapa karakteristik, antara lain;

Perawatan yang mudah

Memungkinkan pensaklaran dari suatu rangkaian yang tersendiri.

Dapat disesuaikan untuk berbagai macam tegangan operasi.

Pensaklaran yang cepat.

Output dari relay stabil.

Relay hanya membutuhkan arus yang kecil untuk menggerakan coil relay.

Gambar 2.2. Relay tipe MY2

7

R 1

R

I N P U T

C O N 2

12

Q 6N P N B C E

R 2

R

Q 7

N P N B C E

Q 8

N P N B C E

Q 9

N P N B C E

P o we R

C O N 2

12

V C C

R 4

R

V C C

R 3

R

M G 1

M O TO R D C

1 2

2.5. Rangkaian H- Bridge

Merupakan rangkaian sederhana yang memungkinkan untuk mengendalikan motor DC

langsung dari sinyal listrik untuk memutar balik putaran motor DC . Dalam system ini kami

memakai 2 H – Bridge untuk yang pertama kami menggunakan H – Bridge dengan Relay

untuk memutar balik motor elevator, karena merupakan motor power window yang

membutuhkan arus yang sangat besar (hal ini dikarenakan apabila menggunakan H – Bridge

dengan transistor, maka transistor akan cepat panas). Untuk memutar balik Motor konveyor

kami memakai rangkaian H – Bridge sederhana dengan memakai transistor. Untuk motor

konveyor ini kami tidak perlu memakai relay karena dengan transistor sudah bisa untuk

mengatasi kebutuhan arus untuk motor type wiper.

Gambar 2.3. Orchad rangkaian Half Bridge dengan Transistor NPN

2.6. Conveyor

Berfungsi membawa atau sebagai pengantar mobil menuju box Tower Parkir.

Conveyor ini digerakkan oleh motor DC. Arah putaran conveyor dapat bolak-balik,

karena motor DC yang digunakan untuk memutar conveyor dihubungkan dengan

rangkaian H-Bridge. Pada conveyor terdapat sensor infra red yang berfungsi untuk

mendeteksi keberadaan mobil yang akan masuk menuju box Tower Parkir.

8

2.7. Motor DC

Pada pembuatan alat miniature Tower Parking ini menggunakan motor DC untuk

penggerak naik – turun elevator dan sebagai penggerak konveyor.

Motor arus searah, sebagaimana namanya, menggunakan arus langsung yang tidak

langsung/direct-unidirectional. Motor DC digunakan pada penggunaan khusus dimana

diperlukan penyalaan torque yang tinggi atau percepatan yang tetap untuk kisaran kecepatan

yang luas.

Gambar 2.4. Motor DC

Gambar 2.4 memperlihatkan sebuah motor DC yang memiliki tiga komponen utama:

1. Kutub medan. Secara sederhada digambarkan bahwa interaksi dua kutub magnet

akanmenyebabkan perputaran pada motor DC. Motor DC memiliki kutub medan yang

stasioner dan dinamo yang menggerakan bearing pada ruang diantara kutub medan. Motor

DC sederhana memiliki dua kutub medan: kutub utara dan kutub selatan. Garis magnetik

energi membesar melintasi bukaan diantara kutub-kutub dari utara ke selatan. Untuk motor

yang lebih besar atau lebih komplek terdapat satu atau lebih elektromagnet. Elektromagnet

menerima listrik dari sumber daya dari luar sebagai penyedia struktur medan.

2. Kumparan medan. Bila arus masuk menuju kumparan medan, maka arus ini akan

menjadi elektromagnet. Kumparan yang berbentuk silinder, dihubungkan ke as penggerak

untuk menggerakan beban. Untuk kasus motor DC yang kecil, stator berputar dalam medan

magnet yang dibentuk oleh kutub-kutub, sampai kutub utara dan selatan magnet berganti

lokasi. Jika hal ini terjadi, arusnya berbalik untuk merubah kutub-kutub utara dan selatan

dinamo.

9

3. Commutator. Komponen ini terutama ditemukan dalam motor DC. Kegunaannya adalah

untuk membalikan arah arus listrik dalam dinamo. Commutator juga membantu dalam trans-

misi arus antara dinamo dan sumber daya.

Keuntungan utama motor DC adalah sebagai pengendali kecepatan, yang tidak

mempengaruhi kualitas pasokan daya. Motor ini dapat dikendalikan dengan mengatur:

1. Tegangan dinamo – meningkatkan tegangan dinamo akan meningkatkan kecepatan

2. Arus medan – menurunkan arus medan akan meningkatkan kecepatan.

Motor DC tersedia dalam banyak ukuran, namun penggunaannya pada umumnya

dibatasi untuk beberapa penggunaan berkecepatan rendah, penggunaan daya rendah hingga

sedang seperti peralatan mesin dan rolling mills, sebab sering terjadi masalah dengan

perubahan arah arus listrik mekanis pada ukuran yang lebih besar. Juga, motor tersebut

dibatasi hanya untuk penggunaan di area yang bersih dan tidak berbahaya sebab resiko

percikan api pada sikatnya.

Motor DC juga relatif mahal dibanding motor AC.

Hubungan antara kecepatan, flux medan dan tegangan dinamo ditunjukkan dalam persamaan

berikut:

Gaya elektromagnetik: E = KΦN

Torque: T = KΦIa

Dimana:

E =gaya elektromagnetik yang dikembangkan pada terminal dinamo (volt)

Φ = flux medan yang berbanding lurus dengan arus medan

N = kecepatan dalam RPM (putaran per menit)

T = torque electromagnetik

Ia = arus dinamo

K = konstanta persamaan

A. Motor DC sumber daya terpisah/ Separately Excited

Jika arus medan dipasok dari sumber terpisah maka disebut motor DC sumber daya

terpisah/separately excited.

10

B. Motor DC sumber daya sendiri/ Self Excited: motor shunt

Pada motor shunt, gulungan medan (medan shunt) disambungkan secara paralel dengan

gulungan dinamo (A) seperti diperlihatkan dalam gambar 2.5. Oleh karena itu total arus

dalam jalur merupakan penjumlahan arus medan dan arus dinamo.

Gambar 2.5. Karakteristik Motor DC Shunt

Berikut tentang kecepatan motor shunt:

1. Kecepatan pada prakteknya konstan tidak tergantung pada beban (hingga torque tertentu

setelah kecepatannya berkurang, lihat Gambar 4) dan oleh karena itu cocok untuk

penggunaan komersial dengan beban awal yang rendah, seperti peralatan mesin.

2. Kecepatan dapat dikendalikan dengan cara memasang tahanan dalam susunan seri dengan

dinamo (kecepatan berkurang) atau dengan memasang tahanan pada arus medan (kecepatan

bertambah).

C. Motor DC daya sendiri ( motor seri )

Dalam motor seri, gulungan medan (medan shunt) dihubungkan secara seri dengan

gulungan dinamo (A) seperti ditunjukkan dalam gambar 2.6. Oleh karena itu, arus medan

sama dengan arus dinamo. Berikut tentang kecepatan motor seri. Kecepatan dibatasi pada

5000 RPM.

Harus dihindarkan menjalankan motor seri tanpa ada beban sebab motor akan mempercepat

tanpa terkendali.

Motor-motor seri cocok untuk penggunaan yang memerlukan torque penyalaan awal yang

tinggi, seperti derek dan alat pengangkat hoist.

11

Gambar 2.6. Karakteristik Motor Seri DC

D. Motor DC Kompon/Gabungan

Motor Kompon DC merupakan gabungan motor seri dan shunt. Pada motor kompon,

gulungan medan (medan shunt) dihubungkan secara paralel dan seri dengan gulungan

dynamo (A) seperti yang ditunjukkan dalam gambar 2.7. Sehingga, motor kompon memiliki

torque penyalaan awal yang bagus dan kecepatan yang stabil. Makin tinggi persentase

penggabungan (yakni persentase gulungan medan yang dihubungkan secara seri), makin

tinggi pula torque penyalaan awal yang dapat ditangani oleh motor ini. Contoh,

penggabungan 40-50% menjadikan motor ini cocok untuk alat pengangkat hoist dan derek,

sedangkan motor kompon yang standar (12%) tidak cocok.

Gambar 2.7. Karakteristik Motor Kompon DC

12

BAB III

PERANCANGAN ALAT

3.1. Blok Diagram Mobil Masuk Tower Parking

13

3.2. Blok Diagram Mobil Keluar Tower Parking

14

3.3. Pembuatan Alat

Alat dibuat dengan rangkaian berikut:

Gambar 3.1. Tower Parking

15

3.3.1. Prosedur mobil masuk box parkir :

- Mobil siap masuk pada lantai dasar tower parking, terdapat fotocell(fc 1), bila mobil

menutup fc 1 berarti posisi mobil sudah at present dan motor elevator ( M1) siap kerja untuk

membawa mobil naik keatas menuju box parkir yang kosong.

- Pada tiap – tiap box parkir terdapat fotocell (fc 2) yang berfungsi untuk stop elevator bila

posisi elevator sudah tepat pada box parkir. Pada Tower Parking ini kita membuat 5 tingkat

box parkir, berarti ada 10 buah box parkir.

- Bila pada saat naik elevator terkena sensor box parkir yang kosong (fc 2) maka elevator

akan stop dan belt konveyor pada elevator akan berputar bersamaan dengan belt konveyor

pada box parkir membawa mobil bergerak menuju box parkir.

- Pada box parkir terdapat fotocell (fc 3) untuk stop konveyor bila mobil sudah tepat masuk

pada box parkir, yang berfungsi untuk stop konveyor.

- Bila mobil sudah masuk pada box parkir dan menyentuh fc 3 maka elevator akan turun

menuju lantai dasar.

- Pada lantai dasar terdapat fotocell (fc 0) yang berfungsi untuk stop elevator waktu turun dan

sebagai tanda bahwa elevator berada pada lantai dasar.

3.3.2. Prosedur mobil keluar box parkir :

Kita tekan push buttom sesuai dengan nomor box parkir tempat mobil yang ingin kita

keluarkan. Setelah itu elevator akan naik dan berhenti pada box parkir sesuai dengan nomor

push buttom yang kita tekan. Konveyor pada box parkir dan konveyor pada elevator berputar

membawa mobil menuju elevator, terdapat fotocell(fc 4) pada elevator, yang berfungsi untuk

stop konveyor bila mobil yang keluar sudah tepat posisinya pada elevator. Setelah itu elevator

bergerak turun menuju lantai dasar. Setelah elevator menutup fotocell(fc 0) berarti posisi

elevator tepat pada lantai dasar dan mobil siap di keluarkan.

16

BAB IV

Jadwal Penelitian

Feb 2010 Maret 2010 April 2010 Mei 2010 Juni 2010

Bab I

Bab II

Bab III

Bab IV

Bab V

17

BAB V

Daftar Pustaka

1. http://www.jucha.co.kr

2. Eko Putra, Agfianto. ”PLC Konsep, Pemrograman dan Aplikasi Omron

CPM1A/CPM2A dan ZEN Programmable Relay”, Gava Media, Yogyakarta, 2004

18