SIMULASI MESIN PENCETAK BATU BATA

BERBASIS PLC

TUGAS AKHIR

untuk memperoleh gelar Ahli Madya

oleh

Nama : Harits Suryanto

NIM : 5351302007

Program Studi : Teknik Instalsi Listrik

Jurusan : Teknik Elektro

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG

2006

ii

ABSTRAK

Harits Suryanto. 2006. Simulasi Mesin Pencetak Batu Bata Berbasis PLC. Tugas Akhir. Teknik Instalasi Listrik D III UNNES : Semarang

Pembuatan batu bata secara manual memiliki jumlah produksi yang masih sangat sedikit dibandingkan dengan kebutuhanya dalam pembangunan yang semakin meningkat. Keterbatasan tenaga dan waktu merupakan faktor utama kurangnya produksi batu bata tersebut sehingga pemikiran barupun timbul tentang Mesin Pencetak Batu Bata Berbasis PLC yang diharapkan mampu menjadi alternatif atas permasalahan yang terkait dengan keterbatasan manusia. Dengan adanya mesin ini diharapkan mampu meminimalisasikan campur tangan manusia serta meningkatkan hasil dalam memproduksi batu bata.

Programable logic controller (PLC) merupakan suatu program yang digunakan untuk mengoprasikan Simulasi Mesin Pencetak Batu Bata. Perintah yang dibuat berupa gambar yang dapat diartikan sebagai perintah rangkaian logika yang dinamakan ledder diagram. Perintah yang diambil dari sinyal input berupa sakelar, limit switch dan sensor dan perintah sinyal output berupa beban. Sinyal outpun dalam mesin ini adalah motor konveyor yang berfungsi untuk menghantarkan wadah yang telah terisi oleh tanah menuju prescetak dan motor prescetak yang berfungsi untuk mengepres dan mencetak tanah yang berada tepat dibawah perescetak tersebut. Penghentian konveyor saat wadah tanah berada dibawah prescetak adalah menggunakan limit switch yang dinomorkan dalam ledder diagram dengan alamat 000.02. Pergantian kerja antara motor prescetak dan motor konveyor dijadikan sebagai sinyal conter yang berfungsi untuk menghitung berapa jumlah bata yang telah dicetak.

Pencetakan batu bata menggunakan mesin belum menunjukan hasil yang maksimal dikarenakan kurangnya torsi dan kecepatan motor konveyor dan motor prescetak, sehingga kerja putaran konveyor dan prescetak terkesan lambat dan membutuhkan waktu yang lama dalam melakukan kerjanya. Wadah yang digunakan untuk meletakkan tanah yang akan dicetak kurang memiliki ukuran yang besar sehingga tanah yang dicetak sedikit dan hasil yang diperoleh dari pencetakan menggunakan mesin kurang banyak. Hasil yang diperoleh dengan membandingkan pencetakan batu bata secara manual adalah waktu pencetakn menggunakan mesin memiliki keunggulan 6 detik untuk 12 batu bata dibanding pencetakan secara manual.

Berdasarkan hasil pengamatan dapat disimpulkan bahwa penggunaan mesin pencetak batu bata untuk meningkatkan produksi batu bata kurang begitu maksimal dikarenakan kurangnya torsi dan kecepatan motor serta wadah yang digunakan untuk menaruh tanah yang akan dicetak kurang besar sehingga hasilnya kurang begitu banyak. Penggunaan PLC untuk mengoprasikan mesin ini kurang begitu cocok karena dari biaya yang dikeluarkan untuk mengoprasikanya begitu besar dan tidak sebanding dengan hasil yang diperoleh.

iii

HALAMAN PENGESAHAN

Laporan Tugas Akhir ini telah pertahankan dihadapan sidang penguji Tugas

Akhir Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang pada :

Hari : Tanggal :

Pembimbing

Drs. Agus Murnomo. M.T NIP. 131616610

Penguji II Penguji I Drs. Agus Murnomo. M.T Subiyanto, S.T,M.T. NIP. 131616610 NIP. 132309137 Ketua Jurusan Ketua Program Studi D-III Drs. Djiko Adi Widodo. M.T Drs. Agus Murnomo. M.T NIP. 131570064 NIP. 131616610

Dekan,

Prof. DR. Soesanto, M. Pd NIP. 130875753

iv

PERNYATAAN

Saya menyatakan bahwa yang tertulis di dalam Tugas Akhir ini benar-

benar karya saya sendiri, bukan jiplakan dari karya orang lain, baik sebagian

atau seluruhnya. Pendapat atau temuan orang lain yang terdapat dalam Tugas

Akhir ini dikutip atau dirujuk berdasarkan kode etik ilmiah.

Semarang, 1 januari 2006

Harits Suryanto

v

MOTTO DAN PERSEMBAHAN

MOTTO :

“ Kita lahir, kita hidup, kita berjuang dan kita menang ”. Kegagalan merupakan sebuah cobaan dan bukan sebuah kutukan, temukan sebab mengapa kegagalan terjadi bukan bagaimana cara kita menyesali. Ilmu adalah tuan dari segala pengetahuan, ia akan terus mengalir seiring dengan kebutuhnaya untuk kita. Tinggal bagaimana kita bisa mencernanya. Kehidupan tak akan berarti bila kita tak bisa temukan jati diri Apa yang kita lewati, apa yang kita jalani dan apa yang kita rasakan semuanya adalah masa lalu. Jangan berharap waktu akan kembali karna itu jangan ada terlintas penyesalan “berfikir sebelum bertindak !, itu kuncinya” Ingat lima perkara sebelum lima perkara “sehat sebelum sakit, muda sebelum tua, kaya sebelum miskin, lapang sebelum sempit, hidup sebelum mati ”

Persembahan :

Dengan mengucap syukur kepada Allah SWT. Tugas Akhir ini kupersembahkan untuk :

Ayah&Ibu-Ku (Sartono Sriyanti)

vi

PRAKATA

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, karena hanya

dengan kekuatan dari-Nyalah penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini.

Penulis sadar bahwa tugas akhir ini tidak dapat selesai tanpa adanya bantuan

dan dukungan dari berbagai pihak.

Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada pihak yang telah berpartisipasi

memberikan dukungannya dan bantuan dalam menyusun TA ini, yaitu:

1. Bapak Drs. Djoko Adi Widodo, M.T, selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro

UNNES.

2. Bapak Drs. Agus Murnomo, M.T, selaku Ketua Program Studi Diploma III

Teknik Elektro UNNES serta dosen pembimbing yang selama ini

membantu hingga terselesaikannya Tugas Akhir ini dengan baik.

3. Bapak Subiyanto, S.T,M.T, selaku penguji I yang telah memberikan

kemudahan jalan keluar serta pemikiran yang begitu berarti untuk TA ini.

4. Bapak dan Ibu Dosen Fakultas Teknik Elektro yang telah membekali

penulis ilmu pengetahuan, memberikan motivasi belajar sehingga membuka

cakrawala berpikir penulis dan akhirnya penulis dapat menyelesaikan Tugas

Akhir ini.

5. Bapak dan Ibu dosen Fakultas Teknik D3 Instalasi Listrik UNNES, yang

senantiasa selalu memberi dorongan dan motivasi sehingga membuka jalan

fikiran menuju cakrawala pengetahuan.

6. Sahabatku Arief beserta keluarga, Edi, Budi, Dedy, Apolos, Kandik, Irham,

Patemon, Kafid, teman-teman LA Cost dan semua teman-teman yang

selalu memberikan bantuan dan motivasi.

vii

7. Sahabat-sahabat REM FM, terutam Link’s, febri dan Nanak

8. Semua pihak yang terkait selama penyusunan Tugas akhir ini yang tidak

dapat disebutkan satu persatu dan,

9. Seseorang yang selalu membuatku merasa dihargai, disayangi dan dimiliki

walupun semua takbisa terwujud.

Semoga semua bimbingan, dorongan dan bantuan yang telah diberikan

kepada penulis mendapat imbalan yang berlipat ganda dari Allah SWT. Penulis

berharap Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi penulis khususnya dan bagi

semua pihak pada umumnya.

Semarang, 1 Januari 2006

Penulis

1

BAB I

PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG

Banyak cara yang dilakukan manusia agar taraf hidupnya menjadi lebih

baik serta menghasilkan uang untuk keperluan sehari-hari. Diantara sekian

macam pekerjaan yang dapat meningkatkan kesejahteraan hidup, masyarakat

mengembangkan kegiatan kewirausahaan dengan mendirikan industri rumah

tangga (home industri). Salah satu industri rumah tangga tersebut adalah

pembuatan batu bata yang digunakan sebagai bahan bangunan untuk

mendirikan sebuah rumah atau gedung. Masyarakat yang menggeluti bidang

ini, banyak diantaranya cara pembuatan batu bata dengan cara tradisional,

sehingga produksi yang dihasilkan kurang memenuhi kebutuhan pasar.

Kenyataan yang ada di lapangan menunjukkan pembangunan-pembangunan

rumah tinggal ataupun gedung perkantoran dan toko semakin bertambah.

Mesin pencetak batu bata merupakan suatu mesin yang dapat membantu

mengatasi permasalahan yang terkait dengan produk batu bata untuk

memenuhi kebutuhan pasar. Penggunaan mesin ini dapat menghemat waktu

dan tenaga tanpa harus duduk berjam-jam untuk mencetak satu-persatu,

karena mesin tersebut didesain sedemikian rupa sehingga dapat mencetak batu

bata dalam jumlah banyak dengan waktu relatif cepat.

2

Pengoperasian mesin pencetak batu bata memerlukan sebuah program

yang digunakan untuk menjalankan motor. Motor tersebut digunakan untuk

mengepres, mencetak dan menjalankan konveyor. Program yang digunakan

adalah Programable Logic Controler (PLC), dimana didalam prangkat

kerasnya (hardware) terdapat limit switch yang digunakan sebagai pengganti

sensor.

Limit switch tersebut berfungsi sebagai sakelar yang digunakan untuk

memutuskan arus yang mengalir pada motor untuk konveyor, dan dalam

waktu yang bersaman motor pengepres dan pencetak bekerja, sehingga dalam

rangkaian ini motor untuk konveyor dan motor prescetak bekerja secara

bergantian.

Pembuatan perangkat lunak (software) atau program membutuhkan

sebuah pengamatan yang mana harus diketahui bahwa dalam mengoprasikan

motor konveyor dan motor pres memerlukan waktu (timer). Timer ini

digunakan untuk memberikan tenggang waktu berapa lama motor prescetak

bekerja setelah motor roler berhenti. Waktu tersebut harus kita hitung agar

natinya tidak terjadi tabrakan.

Perhitungan waktu itu adalah ketika wadah tanah berada tepat dibawah

pres, konveyor berhenti dan diwaktu yang berasamaan motor prescetak

bekerja. Pada saat inilah kita harus menghitung berapa waktu yang dibutuhkan

motor untuk berputar sebesar 360 o , yaitu mulai dari titik mati atas ke titik

mati bawah dan kembali ketitik mati atas lagi. Prinsip ini hampir sama dengan

cara kerja seker pada kendaraan bermotor.

3

Dengan adanya piranti ini diharapkan hasil yang dicapai mampu

memenuhi kebutuhan pasar yang dewasa ini sangat dibutuhkan guna

membangun suatu gedung atau rumah.

B. PERMASALAHAN

Permasalahan yang timbul dalam pembuatan Mesin Pencetak Batu Bata

berbasis PLC ini adalah:

1. Bagaimana agar mesin ini dapat memiliki jumlah produksi yang lebih

banyak dibanding dengan pencetakan batu bata secara manual?

2. Bagaimana bila pengoprasian Mesin Pencetak Batu Bata ini menggunakan

PLC?

C. PEMBATASAN MASALAH

Untuk menghindari timbulnya masalah baru yang tidak sesuai dengan

tujuan dari tugas akhir ini maka perlu adanya batasan-batasan, diantaranya :

1. Pengoperasian mesin pencetak batu bata ini menggunakan PLC

(Programabel Logic Controller) CPM1-10 CDR-A

2. Dalam penghentian roller saat dicetak dan dipres tidak menggunakan

sensor dan hanya menggunakan switch

3. Pengisian bahan baku batu bata (tanah) kedalam wadahnya manual

4. Tegangan input yang digunakan untuk menggerakkan motor adalah

tegangan DC 12 Volt

4

5. Waktu yang digunakan untuk memberikan tenggang waktu pada saat

pengepressan dan pencetakan di atur dari komponen PLC itu sendiri

D. TUJUAN PENELITIAN

Tujuan dalam pembuatan alat ini adalah :

1. Meminimalkan campur tangan manusia dalam menghasilkan batu bata

serta membantu meningkatkan hasil produksi batu bata.

2. Membuat unit simulasi mesin pencetak batu bata yang dikendalikan

menggunakan PLC dan mengembangkan ilmu pengetahuan dibidang

mekanik dan elektrik yang mampu memberikan sebuah kemanfaatan bagi

manusia

E. MANFAAT PENELITIAN

1. Mempermudah manusia dalam menghasilkan serta meningkatkan jumlah

produksi batu bata sehingga dapat memberikan hasil jual yang maksimal

bagi pengusaha home industri.

2. Memberi pengetahauan yang lebih luas tentang penjabaran PLC yang

terkait dengan mekanik dan elektrik dalam sebuah industri.

5

BAB II

LANDASAN TEORI

A. Programmable Logic Control (PLC)

1. Pengertian PLC

Mengingat semakin banyaknya permintaan pasar atas hasil

produksi yang dihasilkan oleh suatu perusahaan, menuntut agar

perusahaan tersebut mampu meningkatkan hasil produksi secara

maksimal, sehingga dapat memenuhi kebutuhan pasar dengan proses

seefisien dan seefektif mungkin. Untuk meningkatkan hasil produksi

tersebut diperlukakan sebuah peralatan yang dapat menunjang proses

produksi dan dapat membantu mengatasi menyelesaikan produksi

yang dihasilkan sesuai dengan permintaan.

Menurut definisi yang dikeluarkan NEMA (National Electrical

Manufacturer Assosiation) pada tahun 1978, PLC adalah peralatan

elektronika yang beroprasi secara digital dalam lingkungan industri

menggunakan memori yang dapat diprogram untuk menyimpan

intruksi-intruksi yang mewujudkan fungsi khusus seperti logika,

sekuensial, pewaktu, pencacah dan aritmatika untuk mengontrol

berbagai macam mesin dengan proses melalui modul masukan dan

keluaran baik digital ataupun analog.

Tahun 1997 OMRON PASIFIC PRESS juga menerbitkan buku

yang berjudul Operation Manual, menyebutkan bahwa PLC adalah

sebuah peralatan terprogram yang dapat menerima masukan dari

6

peralatan luar untuk menggerakkan peralatan keluaran melalui modul

masukan dan keluaran sesuai dengan perintah program yang

disimpan dalam memori bahasa program (ladder diagram).

Pemahaman dari dua pendapat diatas dapat disimpulkan bahwa

PLC (programable logic controller) adalah suatu perangkat kendali

yang mempunyai memori untuk menyimpan program masukan guna

mengontrol peralatan atau proses melalui modul masukan dan

keluaran baik digital maupun analog. PLC mempunyai rangkaian

saluran masukan (input) dan saluran keluaran (output). Hasil output

yang dihasilkan ditentukan oleh status input dan program yang

dimasukkan kedalamnya. Input dapat berupa kontak relay, limit

switch, photo switch maupun proximitiy switch. Input tersebut

dimasukkan kedalam program PLC kemudian akan menghasilkan

output yang berupa relay-relay maupun kontaktor. Akan tetapi bukan

berarti didalamnya terdapat banyak relay dalam ukuran yang sangat

kecil. Didalam PLC terdapat rangkaian elektronika digital yang

dapat difungsikan seperti kontak Normally Open (NO) dan bentuk

kontak Normally Close (NC) relay (Factory Atomatic Omron

1997:2).

Satu kontak relay dalam PLC (NO atau NC) pada dapat

digunakan berkali-kali untuk semua instruksi dasar selaian instruksi

output. Jadi dengan kata lain , bahwa dalam suatu pemrograman PLC

7

tidak diizinkan menggunakan output dengan nomor kontak yang

sama.

Definisi PLC (programmable logic control) secara umum dapat

dibayangkan seperti sebuah personal komputer konvensional

(konfigurasi internal pada PLC mirip sekali dengan konfigurasi

internal pada personal komputer). Akan tetapi dalam hal ini PLC

dirancang untuk pembuatan panel listrik (untuk arus kuat). Jadi bisa

dianggap PLC adalah komputernya panel listrik. Ada juga yang

menyebutnya dengan PC (programmable controller).

2. Perbedaan PLC dengan Magnetic Contactor (MC)

Perbedaan PLC dengan Magnetic Contactor (MC) adalah

sebagai berikut :

a. Sistem PLC.

1) Spare Part mudah.

2) Maintenance relatif mudah.

3) Pelacakan kesalahan sistem lebih sederhana.

4) Konsumsi daya relatif rendah.

5) Dokumentasi gambar sistem lebih sederhana dan mudah

dimengerti.

6) Modifikasi sistem lebih sederhana dan cepat.

b. Sistem Kendali Konvensional (menggunakan Magnetic

Contactor).

1) Spare part lebih relatif sulit.

8

2) Maintenance membutuhkan waktu yang lama.

3) Pelacakan kesalahan system sangat kompleks.

4) Konsumsi daya listrik relatif tinggi.

5) Dokumentasi gambar lebih banyak.

6) Modifikasi sistem membutuhkan waktu yang lama.

3. Keuntungan PLC

Keuntungan dari penggunaan PLC didalam otomatisasi (CPM1

Training Manual,1997:9) adalah :

a) Waktu implementasi proyek singkat.

b) Modifikasi lebih mudah tanpa biaya tambahan.

c) Biaya proyek dapat dikalkulasi dengan akurat.

d) Training penguasaan teknik lebih cepat.

e) Perancangan dengan mudah dapat diubah dengan software,

perubahan dan penambahan dapat dilakukan dengan

software.

f) Aplikasi kontrol luas.

g) Keandalan tinggi.

h) Dapat menerima kondisi lingkungan industri yang berat.

4. Bagian-bagian PLC

PLC memiliki beberapa bagian penting, diantaranya adalah :

a) Terminal Input Power Sapplay

9

Unit ini berfungsi untuk memberikan sumber tegangan dari

Power Supply ke CPU, tegangan Power Supply adalah 100

sampai 200 VAC atau 24 VDC.

b) Control Procecing Unit (CPU)

Unit ini merupakan otak dari PLC. Pada CPU program akan

diolah sehingga sistem kontrol yang telah didesain bekerja

seperti yang diingiinkan. CPU PLC Omron sangat bervariasi

macamnya tergantung masing-masing tipe PLC-nya.

c) Memory Unit

Memori unit meliputi :

1) RAM : Random Acces Memory.

2) EPROM : Eraseble Programable Read Only

Memory.

Memori khusus yang dapat

diprogram dengan menggunakan

Eprom Writer.

3) EEPROM : Electrical Eraseable Programable

Read Only Memory.

Memori yang dimungkinkan untuk

menyimpan program secara permanen dan

dapat pula mengubah program dengan

mudah.

d) Terminal Pentanahan Pengaman (Protective Out Terminal)

10

Terminal ini adalah terminal pengaman pentanahan

yang berfungsi untuk mengurangi resiko kejutan listrik

yang dapat beresiko fatal baik untuk komponen ataupun

orang yang dengan tidak sengaja menyentuhnya.

e) Indikator Masukan (Indikator Input)

Indikator yang berfungsi sebagai tanda pada saat

terminal masukan ON.

f) Indikator Keluaran (Indikator Output)

Indikator yang berfungsi sebagai tanda pada saat

terminal keluaran ON.

g) Peripheral

Peripheral kabel yang digunakan untuk

menghubungkan CPU dengan Program Console atau

peralatan peripheral lainnya, dengan RS 232 adaptor atau

RS 422.

h) Indicator Program Console

Indikator yang berfungsi untuk memperlihatkan atau

menampilkan status operasi atau mode dari Program

Console.

INDIKATOR STATUS KETERANGAN

Power ON Power sedang disupplay ke PC

11

( hijau ) OFF Power tidak dihubungkan ke PC

ON PC sedang mengoprasikan mode run

atau MONITOR

RUN

( hijau )

OFF PC ada dalam pemrograman atau

kesalahan yang fatal telah terjadi

ON Kesalahan fatal terjadi (PC berhenti

beroprasi)

Flashing Kesalahan yang tidak fatal terjadi (PC

meneruskan operasi)

ERROR /

Alarm

( merah )

OFF Mengindikasikan operasi normal

ON Data sedang ditransfer lewat terminal

peripheral

COMM

( orange )

OFF Data sedang tidak di transfer lewat

peripheral

i) Kabel Penghubung satuan I/O Ekspansi

Digunakan untuk menhubungkan satuan I/O ekspansi

ke CPU.

j) Konektor Ekspansi

Digunakan untuk menghubungkan satuan I/O

ekspansi ke satuan I/O khusus (belum tersedia).

5. Programming Console (PC)

12

Program console adalah alat untuk memasukkan perintah atau

program secara berurutan kedalam CPU, bagian-bagiannya :

a) LCD Display

LCD Display di gunakan untuk menampilkan

program atau perintah yang dimasukkan kedalam PLC.

b) Mode Pilihan

Memilih mode operasi pada PLC yaitu mode RUN,

mode PROGRAM dan mode MON.

1) RUN : Digunakan untuk mengoprasikan

program tanpa dapat mengubah

nilai setting yang dapat diubah

pada posisi mode MON.

2) MON : Digunakan ketika mengubah nilai

setting dari counter dan timmer

pada saat PLC sedang beroprasi.

3) PROGRAM : Digunakan untuk membuat program

atau membuat modifikasi atau

perbaikan program sebelumnya.

c) Tombol-tombol Instruksi (Instruction Keys)

Tombol-tombol Instruksi (Instruction Keys) adalah

tombol-tombol yang digunakan untuk memasukkan

perintah kontak yang akan digunakan.

d) Tombol-tombol Operasi (Operation Keys)

13

Tombol-tombol Operasi (Operation Keys) adalah

tombol yang digunakan untuk memasukkan relay yang

akan digunakan.

e) Tombol-tombol Nomor (Numeric Key)

Tombol nomor (Numeric Key) adalah tombol yang

digunakan untuk memasukkan nomor-nomor kontak, relay,

dan pewaktu atau timer.

6. Fungsi Tombol-tombol PLC

a. LD

Gambar 1. Ladder Diagram simbol LD

Perintah LD pada pembuatan program dimisalkan sebagai

pengganti suatu kontak dan mempunyai logika sebagai kontak

NO dan merupakan perintah awal atau sebagai masukan pada

pembuatan program pada PLC.

b. AND

Gambar 2. Ladder Diagram simbol AND

Perintah AND ini juga mempunyai logika sebagai kontak

NO dan juga mempunyai fungsi untuk menghubungkan seri

dengan kontak dari perintah sebelumnya.

14

c. OR

Gambar 3. Ladder Diagram simbol OR

Sama halnya dengan perintah LD & AND, OR juga

dilogikakan sebagai kontak NO, namun OR digunakan untuk

mempararelkan dengan kontak dari perintah sebelumnya.

d. OUT

Gambar 4. Ladder Diagram simbol OUT

Perintah OUT diberikan sebagi hasil akhir dari perintah –

perintah yang diberikan. Perintah OUT akan dapat dilihat

hasilnya dengan cara memberi kode pada bit keluaran, yang

mana nantinya pada terminal keluaran dapat dihubungkan dengan

alat listrik seperti magnetic contaktor, lampu, solenoide valve

dan sebagainya.

e. FUN

Perintah – perintah yang tidak diberikan pada tombol –

tombol PC dapat ditampilkan dengan menekan tombol FUN, dan

agar perintah yang diinginkan dapat muncul dalam layar monitor

PC maka perintah FUN diikuti dua digit angka dari kode perintah

yang diinginkan.

OUT

15

f. TIM

Gambar 5. Ladder Diagram simbol TIM

Timer pada rangkaian konvensional dapat diganti dengan

perintah TIM pada PC untuk rangkaian dalam PLC. Fungsinya

sama dengan timer yang ada pada rangkaian konvensional, yaitu

sebagai penunda waktu dari kerja kontak – kontak pada timer

yang mengendalikan kontak lain atau keluaran. Waktu yang

dapat diatur pada TIM adalah antara 0000 sampai dengan 999,0

detik

g. CNT

Clock pulsa

Reset

Gambar 6. Ladder Diagram simbol CNT

Counter atau penghitung masukan suatu sinyal dari kerja

mesin atau benda lain yang menjadi masukan juga dalam PLC.

Perintah CNT juga sebagai penunda kerja kontak CNT yang

mengendalikan kontak lain atau keluaran.

TIM ( no timer )

CNT No counter

Set hitungan

16

Masukan CNT dihitung bukan dari waktu melainkan

jumlah sinyal yang menjadi masukan CNT itu sendiri. Masukan

yang dihitung CNT dalam PLC antara 0000 hingga 9999 kali

hitungan sinyal masukan. CNT dapat direset bila akan dihentikan

kerjanya dan akan bekerja menghitung dari awal bila reset telah

terbuka dan sinyal masukan ada yang masuk.

Dalam hal ini, untuk PLC type CPM 1A mempunyai TIM

dan CNT sebanyak 127 (000 s/d 126) bila menggunakan TIM

dan CNT dalam satu program maka tidak boleh memiliki kode

yang sama, misal TIM 001, maka CNT tidak boleh ditempatkan

pada CNT 001.

h. NOT

Fungsi NOT digunakan bersamaan dengan perintah –

perintah LD, AND dan OR, sehingga akan mengubah logikanya

dari kontak NO menjadi kontak NC. Apabila digunakan dengan

perintah OUT menandakan cara kerja keluaran.

i. HR (Holding Relay)

Holding Relay digunakan untuk mempertahankan kondisi

kerja rangkaian PLC yang sedang dioperasikan apabila terjadi

gangguan pada sumber tegangan akan menyimpan kondisi kerja

PLC. Dengan kata lain program yang telah dibuat tidak akan

hilang bila terjadi suatu kesalahan yang terjadi akibat sumber

tegangan yang tiba-tiba mati/terputus. HR area : HR 0000- HR

11915

j. TR (Internal Relay)

17

Internal relay merupakan relay yang ada dalam PLC yang

berfungsi sebagai relay bantu, fungsi dari relay bantu ini adalah

untuk memperluas jangkauan program. Untuk dapat

mengendalikan beban keluaran, maka relay ini dihubungkan

dengan eksternal relay (relay keluaran). Hal ini biasa digunakan

pada pemrograman yang relatif kompleks. IR area : 20000-

IR23115

k. TR (Temporary Relay)

Temporary relay merupakan instruksi yang digunakan pada

titik percabangan pada program.

l. SFT

Shift Register difungsikan untuk menggeser data dari bit

yang paling rendah ke bit yang paling tinggi (dalam satu data

terdapat 16 bit), perintah shift juga dapat ditampilkan dengan

perintah FUN 010.

m. SHFT

Tombol ini digunakan untuk fungsi lebih dari tombol tekan

kontak, channel, play, dan record, selain itu juga menampilkan

fungsi angka heksadesimal pada tombol 0-9 (A s/d F).

n. SRCH

Tombol SRCH (search) ini berfungsi untuk mencari atau

melacak kontak yang ada di program untuk ditampilkan pada

monitor PC.

18

o. INS

Tombol INS (insert) digunakan untuk menyimpan suatu

perintah pada program yang telah dibuat karena ada perintah

yang belum dibuat atau terlewati atau mungkin juga untuk

menyisipkan, menambah dan memperluas program.

p. DEL

Delete digunakan untuk menghapus perintah pada program

yang telah dibuat, dikarenakan perintah tersebut tidak digunakan

atau salah.

B. Motor Listrik Arus Searah

Motor listrik arus searah adalah sebuah mesin yang dapat mengubah

energi listrik menjadi energi mekanis. Motor tersebut dapat dipakai untuk

memberikan putaran guna menggerakkan sebuah konstruksi dari sebuah

alat atau mesin.

Motor-motor listrik arus searah yang dipakai dalam pembuatan

Mesin Pencetak Batu Bata adalah motor Wiper (pengelap kaca mobil).

Motor wiper tersebut membutuhkan sumber tegangan 12 Volt Dc dengan

putaran 80 rpm.

Putaran motor wiper sangat kecil atau sedikit, tetapi memiliki torsi

yang besar. Torsi yang di hasilkan oleh motor wiper adalah 2 kg. Dengan

19

torsi yang besar tersebut maka akan mempermudah dalam proses

pengepresaaan dan pencetaakan.

Prinsip kerja motor dc berdasarkan percobaan Lorenz yang

menyatakan ” sebatang konduktor yang berarus listrik berada didalam

medan magnet, maka pada konduktor tersebut akan terbentuk suatu gaya”.

Gaya yang terbentuk dikenal dengan sebutan gaya Lorentz. Adapun untuk

arah gaya tersebut digunakan kaidah tangan kiri Flemming atau kaidah

telapak tangan kiri Fararaday. Kaidah tangan kiri Flemming yaitu ibu jari,

jari telunjuk dan jari tengah yang saling tegak lurus menunjukkan masing-

masing arah gaya, fluks magnet dan arus listrik. Kaidah telapak tangan kiri

Faraday yaitu jika ada garis gaya magnet yang menembus telapak tangan,

arah arus searah dengan jari-jari tangan maka akan timbul gaya yang

searah dengan ibu jari. Motor arus searah mempunyai magnet permanen

yang berfungsi memberikan medan magnet tetap. Rotor motor arus searah

terdiri dari kumparan yang yang dililitkan pada inti besi dan dirangkaikan

dengan sebuah komutator (Sumanto: 1991).

S S

F

F

UU

20

Gambar diatas menunjukan bahwa garis-garis magnet yang di

dalamnya terdapat sebuah besi yang dialiri arus listrik searah dapat

menghasilkan putaran.

Dengan kemudahan dan faktor keamanan yang cukup baik sebab

itulah motor listrik arus searah digunkan sebagai salah satu komponen

yang ikut mendukung bekerjanya Mesin Pencetak Baru Bata berbasis PLC

ini.

C. LED

LED adalah semikonduktor khusus yang dirancang untuk

memancarkan cahaya apabila dialiri arus. Bila dioda diberi prategangan

maju, elektron-elektron bebas akan jatuh kedalam lubang-lubang (hole)

disekitar persambungan. Ketika meluruh dari tingkat energi lebih tinggi ke

tingkat energi lebih rendah elektron-elektron bebas tersebut akan

mengeluarkan energi dalam bentuk radiasi. Pada dioda penyearah, energi

ini keluar dalam bentuk panas. Tetapi pada dioda pemancar cahaya (Ligh

Emiting Diode disingkat LED), energi ini memancarkan sebagai cahaya.

LED ini telah dapat menggantikan lampu-lampu pijar dalam beberapa

Gambar 7. Arah gaya pada dua konduktor dan prinsip motor DC.

21

pemakaian karena tegangannya yang rendah, umurnya yang panjang, dan

dari mati ke hidup dan sebaliknya berlangsung cepat.

Dioda biasanya terbuat dari bahan silicon, yaitu bahan buram yang

menghalangi pengeluaran cahaya. Sedangkan LED terbuat dari unsur-

unsur seperti gallium,arsen, dan fosfor, warna LED diantaranya adalah

merah, hijau, kuning, biru, jingga, atau bening. Penurunan tegangan LED

adalah dari 1,5 V sampai 2,5 untuk arusnya diantara 10 dan 150 mA

(Malvino, 1985).

LED sering kali digunakan untuk mengetahui bekerja atau tidaknya

suatu alat atau mesin karena memiliki keandalan yang tinggi atau tahan

lama. Berbeda dengan lampu-lampu lainnya yang cenderung digunakan

untuk penerangan dan memiliki ketahanan yang lebih rendah dari pada

LED.

D. Sakelar Tekan

Sakelar tombol tekan adalah suatu jenis peralatan kontrol yang

digunakan untuk menghubungkan atau memutuskan rangkaian listrik.

Saklar tombol tekan dioperasikan secara manual dengan cara menekan

tombolnya. Menurut kedudukan kontak-kontaknya tombol tekan dapat

dibagi menjadi dua yaitu: Normally Open (NO) dan Normally Close (NC).

Kontak NO kedudukan kontaknya dalam keadaan terbuka sebelum tombol

Gambar 8. Simbol dan bentuk fisik LED

22

NO NCGambar 9. Simbol saklar tekan NO dan NC

dioperasikan/ditekan. Apabila kontak NO tersebut dioperasikan/ditekan

maka kedudukan kontaknya akan berubah menjadi NC (tertutup), begitu

juga sebaliknya untuk kontak NC dan ketika tombol dilepas maka

kedudukan kontaknya akan kembali keposisi semula (Abdul Kadir: 1983).

Ada dua macam versi yang berbeda dari sakelar tombol. Yang

pertama yaitu sakelar tombol yang tidak mengunci dan sakelar tombol

yang mengunci.

Penggunaan atau pengoprasian sakelar tombol tidak mengunci

adalah, apabila tombol tersebut ditekan maka ia akan kemabali keposisi

semula. Artinya dalam posisi normal sakelar tersebut NO bila ditekan

menjadi NC dan bila tidak ditekan menjadi NO lagi. Berbeda dengan

sakelar tombol mengunci yang apabila tombol tersebut telah ditekan maka

akan selalu mengontak dan belum akan lepas apabila sakelar OFFnya

belum ditekan. Artinya, dalam keadaan normal NO ditekan menjadi NC

dan dilepas akan tetap NC (mengunci).

E. Limit Switch

Sakelar batas atau Limit Switch (LS) merupakan sakelar yang dapat

dioperasikan baik secara otomatis maupun non otomatis. Limit switch yag

bekerja secara otomatis adalah jenis limit switch yang tidak

23

mempertahankan kontak, sedangkan limit switch yang bekerja

nonotomatis adalah limit switch yang mempertahankan kontak (Sumantri

Omron 1993 : 34). Kontak-kontak pada limit switch sama seperti kontak-

kontak yang terdapat pada tombol tekan, yaitu mempunyai kontak

Normally Open (NO) dan kontak Normally Closed (NC).

Kedudukan kontak dan bentuk dari limit switch dapat diperlihatkan

seperti pada gambar dibawah.

NO NC

press

Gambar 10. Limit Switch

Limit switch yang tidak mempertahankan kontak akan bekerja

apabila ada benda yang menekan rollernya, sehingga kedudukan kontak

NO menjadi NC dan kontak NC menjadi NO. Jika benda sudah diangkat,

roler dari limit switch kembali keposisi semula, demikian pula kontak-

kontaknya. Jenis limit switch semacam ini dapat digunakan untuk

pengoprasian motor secara otomatis.

F. Relay

Relay adalah sebuah alat elektomagnetik yang dapat menghubung

titik kontak (contact point) sewaktu alat ini mendapatkan sumber arus

listrik. Relay terdiri dari kumparan, inti besi lunak dan pelat titik kontak.

Prinsip kerja relay adalah jika pada kumparannya dilewati arus listrik

maka inti besi menjadi magnet yang menarik pelat dan titik kontak,

sehingga titik kontak tersebut saling terhubung, dan bila kumparan tidak

24

dilewati arus listrik maka titik kontak akan terputus. Relay dapat

dipergunakan dalam suatu rangkaian elektonika.

Suatu relay secara umum terdapat dua kontak relay yaitu NO

(normally open) dan NC (normally close). Kontak NO yaitu kontak yang

dalam keadaan normal pada posisi membuka artinya saat kumparan tidak

dilewati arus listrik titik kontak terbuka. Sebaliknya, kontak NC yaitu

kontak yang dalam keadaan normal pada posisi tertutup artinya saat

kumparan tidak dilewati arus listrik titik kontak tertutup (Frank D.

Petruzella, 2004: 191).

Relay terdapat dua macam yaitu: relay yang bekerja dengan arus

bolak-balik dan relay yang bekerja dengan arus searah. Relay juga

memiliki tegangan input yang berbeda-beda dan kontak-kontak yang

memiliki kegunaan yang berbeda, tergantung dari kebutuhan yang

diinginkan.

Relay yang digunakan dalam rangkaian ini adalah relay yang

memiliki kaki 8, yaitu 2 untuk tegangan input, NO, NC tegangan plus (+)

dan NO, NC tegangan mins (-).

NO NC

Gambar 11. Simbol dan bentuk fisik relay

25

Tegangan input pada relay 1 diperoleh dari output pada PLC dengan

alamat 010.01 dan difungsikan untuk mengontakkan atau mengalirkan

tegangan ke motor penggerak konveyor. Sedangkan relay 2 diperoleh dari

output PLC dengan alamat 010.02 yang difungsikan untuk menjalankan

motor prescetak.

Kedua relay ini bekerja sesuai dengan perintah yang diberikan dari

ledder diagram.

24

BAB III

PERANCANGAN, PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

A. Proses Pembuatan

1) Perancangan Simulasi

Perancangan simulasi ini di gunakan untuk menggambarkan

perangkat mesin pencetak batu bata berbasis PLC yang nampak seperti

yang sesungguhnya. Dalam perancangan simulasi mesin pencetak batu

bata ada hal-hal penting yang perlu dipersiapkan untuk mempermudah

pembuatannya, diantaranya :

a. Menggambar secara detail rangka serta penempatan komponen

yang akan dipasang

b. Menghitung berapa besar sumber tegangan yang akan dipakai

untuk mensuplay motor yang di gunakan untuk menjalankan

simulsi Mesin Pencetak Batu Bata berbasis PLC, hal ini perlu

dilakukan agar dalam pemilihan komponen yang lain

disesuaikan dengan tegangan input.

c. Merancang atau menggambar alur rangkaian yang akan

digunakan sebagai rangkaian penggerak yang sekaligus

digunakan untuk meletakkan komponen-komponen lain yang

terpasang dalam rangkaian PCB.

2) Alat dan Bahan

a. tang kombinasi i. soldier

b. tang cucut j. gergaji kayu

c. tang potong k. gergaji besi

25

d. kunci pas 10 ” l. cutter

e. ripert m. gunting plat

f. bor n. grinda

g. kikir bundar o. multi meter

h. kikir pipih p. palu

Daftar bahan yang butuhkan :

No Nama Bahan Identifikasi bahan Jumlah 1. PLC CPM1A 20 CDR 1 bh 2. Motor DC 12 Volt 2 bh 3. Limit Switach 1 A 100 Volt 1 bh 4. Relay 1 A 120 V000 2 bh 5. LED 1 A 24 Volt 4 bh 6. Kabel NYAF Secukunya 7. Steker Bus Standar 12bh 8. Sakelar ON,OFF 2 A 240 V 1 bh 9. Besi Rangka 3 x 1.5 cm 7 meter 10. Bering Ø 2.3 cm ø 1 cm 12 bh 11. Besi Batang Ø 1 cm 6 meter 12. Pipa Ø 2.5 cm ø 2.2 cm 6 meter 13. Plat 0.5 x 0.5 m 1lbr 14. Seng 0.5 x 0.5 m 1 lbr 15. Besi Korden 1 x 2 m 4 meter 16. Mur Baut Ø 0.7 cm 20 bh 17. Cet ½ Kg 1 kaleng 18. Karpet Konveyor 0.2 cm 2 meter 19. Triplek 1 m 1 lbr 20. Lem Besi 500 ml 1 botol 21. Paku Ulir 1 cm 12 bh 22. Per - 2 bh 23. Kondensator 2200μ / 24 V DC 1 bh 24. Trafo 220 Volt/ 3 A 1 bh 25. Dioda 5 A 4 bh 26. PCB 5 x 10 cm 1 bh

Tabel 1. Daftar bahan

26

e

3) Rancang Bangun

Gambar 12. Rancang Bangun Keseluruhan

Gambar 12 merupakan gambar keseluruhan dari simulasi Mesin

Pencetak Batu Bata Berbasis PLC. Gambar di atas merupakan gambar

keseluruhan yang dapat di bagi atau di potong lagi menjadi beberapa

bagian menurut fungsi dan kegunaan masing masing.

38 cm

85 cm 32 cm

Gambar 13. Kerangka Mesin Pencetak Batu Bata

Keterangan :

a : penyangga pres, yang terbuat dari almunium tidak berinti

a

d

b c

27

b : holl, digunakan untuk memberikan pelicin pada pres

c : penguat / tempat baut penyangga pres

d : penopang roler, digunakan untuk menyangga konveyor

e : penyangga motor pres.

Gambar 13 merupakan kerangka dari Mesin Pencetak Batu Bata

dengan panjang 85 cm, lebar 32 cm, dan tinggi 38 cm. Keseluruhan dari

rangka luar ini terbuat dari besi yang berbentuk kotak.

Penyambungan antara siku-sikunya tidak menggunakan baut,

tetapi di sambung menggunakan las karbit. Dimungkinkan adanya

goncangan yang dapat mempengaruhi proses kerja dari Mesin Pencetak

Batu Bata maka sebab itulah rangka harus dilas.

Gambar 14. Konstruksi konveyor

Keterangan :

a : kain konveyor, digunakan untuk menarik menggerakkan

cetakan

a

b

c

de

f

g

28

b : motor penggerak konveyor

c : penopang motor konveyor

d : bering / laker

e : pipa roller

f : penopang roller

g : as

Gambar 14 merupakan gambar dari konveyor. Konveyor

digerakkan menggunakan motor yang ada di sudut salah satu rangka.

Karpet konveyor di tahan atau ditopang menggunakan pipa konveyor,

yang didalamya terdapat as bering dan bering. Bering tersebut dilekatkan

pada pipa rollernya dan bering di tahan menggunakan as yang kemudian

as ditahan oleh rangka.

2.5 cm 25 cm

Gambar 15. Pipa konveyor

Gambar 15 adalah gambar dari pipa konveyor. Pipa ini berguna

untuk menyangga karpet konveyor, didalam pipa tersebut terdapat bering

atau laker yang dipasang di keuda sisi pipa. Maksud dari penggunaan

bering atau laker ini adalah agar pipa dapat berputar saat tersentuh oleh

karpet konveyer saat motor bekerja sehingga mengurangi gaya geseknya.

29

Ukuran dari panjang pipa ini adalah 25 cm dengan diameter

lingkaran 2.5 cm. Ukuran dari diameter dalam di sesuaikan dengan

ukuran diameter luar pada bering.

Gambar 16. Pipa, bering dan as yang telah disatukan

Gambar di atas merupakan gambar pipa, bering dan as yang telah

dirangkai sedemikian rupa sehingga dapat difungsikan sebagai penyagga

karpet konvetor yang akan mengurangi gesekan saat motor bekerja

Gambar 17. Bering

Bering yang digunakan berukuran 1 cm untuk diameter dalam

dan 2.2 cm untuk diameter luar. Bering atau laker tersebut di pasang

pada kedua sisi pipa konveyor dan di masuki besi penyangga yang di

letakkan pada kedua rangka.

30

Gambar 18. Rangka mekanik pres cetak

Gambar 19. Konstruksi mekanik pres cetak

Keterangan :

a : motor penggerak pres cetak

b : per pengungkit/penarik pres cetak

c : pres cetak

d : penyagga pres cetak

e : setelan pres cetak

Mekanik pres cetak ini berfungsi untuk mencetak dan mengepres

bata yang telah ditempatkan pada wadah. Wadah yang telah terisi

a

b

cd

e

c

31

nantinya akan di pres dan dicetak oleh mekanik cetak dan pres. Mekanik

pres cetak ini di gerakkan oleh motor dc 12 volt yang ditempatkan tepat

di bawah mekanik pres cetak tersebut.

4) Rangkaian Catu Daya

Gambar 20. Rangkaian catu daya

Gambar 21. PCB catu daya

Catu daya yang digunakan adalah (input) 12 volt,

digunakan untuk mensuplay tegangan pada motor pres cetak dan

motor konveyor.

32

PLC Reset Limit Switch OFF ON Relay1 Relay2 M2 M1 Catu Daya Gambar 22. Rangkaian Keseluruhan Komponen Keterangan:

Nomor pada PLC

1 : 000.05 5 : 000.03 9 : 000.01

LS2

reay pres cetak

34

5

68

712

LS1

relay konveyor

3 4

5

6 8

71 2

I1

I2

I3 1 2

11 12 9 10 7 8 5 6 3 4

33

2 : 010.05 6 : 010.03 10 : 010.01

3 : 000.04 7 : 000.02 11 : 000.00

4 : 010.04 8 : 010.02 12 : 010.00

I1 : Indikator Reset M1 : Motor Konveyor

I2 : Indikator ON M2 : Motor Prescetak

I3 : Indikator OFF

Gambar 22 merupakan rangkaian keseluruhan yang

digunakan untuk menjalankan simulasi mesin pencetak batu bata

berbasis PLC.

Perintah-perintah masukan seperti ON, OFF, Reset, dan

Limit Switch dihubungkan pada PLC. Perintah-perintah ini di

gunakan sebagai Operating Manual yang nantinya di desain

menjadi sebuah rangkaian menggunakan Ledder Diaggram dalam

komputer.

Perintah yang berupa gambar Ledder Diagram difungsikan

sebagai penghubung antara perintaah input dan perintah output

pada PLC.

Otuput PLC dihubungkan pada relay yang digunakan untuk

menjalankan motor konveyor atau motor prescetak. Output ini juga

digunakan untuk mengoprasikan indikator ON, OFF dan Reset.

34

5) Software

1. Daftar Input

NO Input Keterangan 1. 000.00 Saklar tombol tekan ON 2. 000.01 Saklaar tombol OFF 3. 000.02 Limit cwitch 3. 000.03 Reset

Tabel 2. Daftar input

2. Daftar Output

NO Output Keterangan 1. 10000 Led on 2. 10001 Motor roler 3. 10002 Motor pres cetak 3. 10003 Led reset

Tabel 3. Tabel output

3. Alamat

No Simbol Alamat 1. LD 000.00 2. AND NOT 000.01 3. OUT 010.00 4. LD 000.01 5. AND NOT 000.02 6. OR TIM 001 7. AND NOT CNT 002 8. OUT 010.01 9. LD 010.00 10. AND 000.02 11. TIM 001 # 0028 12. LD 010.00 13. AND 000.02 14. AND NOT TIM 001 15. OUT 010.02 16. LD 010.02 17. LD 000.03 18. CNT 002 # 0005 19. END 001

35

Tabel 4. Daftar alamat program masukan

4. Ledder Diagram

Gambar 23. ledder diagram mesin pencetak batu bata

6) Proses Pembuatan

a. Merancang/menggambar rangka Mesin Pencetak Batu Bata

010.01

000.02010.00

010.00

000.01000.00

CNT 002

000.00TIM 001

000.02010.00

TIM

001

# 0028

010.02

000.02010.00 TIM 001

010.02

CNT

002

# 0005000.03

END 01

CNT 002

010.03

36

1) Mengukur panjang, tinggi dan lebar kerangka yang akan

dibuat

2) Menentukan letak motor, switch dan pres cetak

3) Menentukan letak lobang yang akan di bur guna

menempatkan roler

b. Merancang/menggambar rangkaian yang akan digunakan untuk

menjalankan rangkaian Mesin Pencetak Batu Bata

1) Menggambar rangkaian catu daya

2) Menggambar rangkaian yang digunakan untuk menempatkan

relay

c. Membeli bahan yang telah di perhitungkan

d. Mengecek apakah bahan yang telah di beli dapat berfungsi dengan

baik

e. Mempersiapkan alat dan bahan sebelum memulai merancang

f. Merangkai rangka yang telah ditetapkan ukurannya

1) Mengbor titik-titk lobang yang telah ditandai untuk

menempatkan roler

2) Memasang bering (laker) pada sisi pipa. Digunakan untuk

menopang besi pada roler

3) Memasang pengunci besi agar laker pada pipa tidak bergeser

4) Memasang dudukan motor yang digunak untuk menjalankan

Mesin Pencetak Batu Bata

g. Merangkai rangkaian catu daya

37

1) Menggambar rangkaian pada PCB

2) Melarutkan tembaga PCB yang tidak dipakai

3) Memasang/menyoldir komponen yang digunakan dalam

membuat catu daya

4) Membuat bok/wadah catu daya

h. Memotong sarung konveyor

i. Memasang Steker Bus pada Panel Pontrol

j. Mengecet

k. Pembuatan program PLC, meliputi:

1) Menentukan jumlah masukan dan keluaran/ input output.

2) Pembuatan diagram leadder.

3) Menentukan daftar alamat program mnemonic.

4) Memasukkan dan mencoba program ke PLC.

l. Pengecekan alat simulasi yang telah dibuat

m. Pengecekan ulang program PLC yang telah dibuat

n. Menguji alat simulasi yang telah dibuat

o. Buat analisa dan kesimpulan dari pengujian.

B. Pengujian

1) Pengecekan Alat dan Bahan Uji

Sebelum melakukan pengujian alat simulasi Mesin Pencetak

Batu Bata alangkah baiknya melakukan pengecekan terlebih dahulu

baik dari hard ware ataupun Soft ware. Pengecekan hard ware dan

38

soft ware ini perlu dilakukan karena menghindari kesalahan yang

fatal pada mesin. Disamping itu kita juga harus memastikan semua

komponen yang telah terpasang berfungsi dengan baik dan berjalan

dengan semestinya sehingga dalam pengambailan kesimpulan atau

analisis alat mendapatkan hasil yang maksimal.

Pengecekan yang dilakukan adalah :

a. Pengecekan sumber tegangan input yang digunakan untuk catu

daya, 220 Volt

b. Pengecekan out put pada catu daya, 12 Volt

c. Pengecekan sumber tegangan input pada PLC, 220 Volt

d. Pengecekan out put pada PLC, 24 volt

e. Pengecekan pada motor yang digunakan untuk menjalankan

roler dan pres cetak

f. Pengecekan konveyor, apakah dapat berputar

2) Cara Kerja

Cara kerja Mesin Pencetak Bata Berbasis PLC ini adalah

sebagai berikut :

a. Wadah terisi oleh tanah dan diletakkan diletakkan pada

konveyor

b. Sakelar on ditekan, yang pertama berputar / bekerja

adalah konveyor

c. Saat konveyor bekerja motor penggerak pres cetak berenti

/ tidak bekerja

39

d. Setela konveyor berada tepat dibawah pres cetak, limit

switch akan tersentu

e. Tersentuhnya limit switch mengakibatkan konveyor

berhenti karena arus yang mengali pada motor konveyor

terputus

f. Terputusnya arus pada motor konveyor menyebabkan

kontak NC pada limit switc berubah kontak menjadi NO,

dan keadaan ini dimanfatkan untuk menghidupkan timer.

g. Dalam jangka waktu yang dibutuhkan untuk

menghidupkan timer mulai dari arus timer terhubung

hingga timer bekerja digunakan untuk mengidupkan atau

menggerakkan motor pres cetak.

h. Pemberian waktu yang di gunakan untuk menghidupkan

timer di sesuaikan dengan putaran dari motor pres cetak

yaitu dari mulai putaran 0 o hingga 360 o. Pemberian

waktu ini dimaksudkan agar pada saat bekerja dan

berhenti pres cetak berada pada posisi TMA (titik mati

atas) sehingga tidak menyangkut wadah tanah.

i. Dalam rangkaian ini waktu yang dibutuhkan untuk

memutar 360 o adalah 2.8 detik.

j. Setelah 2.8 detik maka timer akan bekerja dan kontak-

kontak NO pada timer berubah fungsi menjadi NC

40

sehingga arus mengalir pada roler dan mengangkat limit

switch yang telah tertekan sebelumnya.

k. Pergantian bekerjanya motor roler dan motor pres cetak

ini berlangsung selama lima kali, dan setelah lima kali

mesin akan berhenti beroprasi.

l. Untuk kembali menjalankan mesin ini maka harus direset.

Reset disini berfungsi agar dalam menghitung jumlah

bata yang telah dihasilkan lebih mudah yaitu 5 x 4 = 20.

hitungan reset ini bisa diatur sesuai keinginan dan jumlah

bata yang akan dicetak terus menerus hingga waktu

conter yang telah ditentukan

41

3) Hasil Pengujian

Keadaan Sebelum Beroprasi

Gambar 24. ladder giagram sebelum bekerja

010.01

010.02

000.02010.00

010.00

000.01000.00

CNT 002

000.00 TIM 001

000.02010.00 TIM

001

# 0028

000.02010.00 TIM 001

010.02

CNT

002

# 0005000.03

END 01

42

Gambar ledder diagram diatas dapat di lihat bahwa dalam

keadaan mesin belum bekerja aliran arus terhenti pada kontak-

kontak NO (garis merah).

Kontak yang Dipakai Keterangan Output No

Alamat

Normal

NO NC NO NC

1 000.00 NO + + Menghentikan pengopraasian

Memulai pengoprasian -

2 000.01 NC + + Menghentikan pengopraasian

Menhubungkan arus ke LED ON

-

3 010.01 OFF - - - - Menghidupkan LED ON

4 000.02 NO + + Menghidupkan timer

Menghubungkan arus ke motor konveyor

-

5 TIM 001 OFF + +

Menghidupkan kembali konveyor

Memutus arus motor pres cetak

-

6 CNT 002 OFF - + -

Memutus arus setelah 5 kali motor pres cetak bekerja

-

7 010.01 OFF - - - - Menjalankan motor konveyor

8 010.02 OFF - - - - Menjalankan motor pres cetak

9 010.03 - - - - - Menghidupkan led reset

10 000.03 NO - + - Mereset -

Tabel 5. Keterangan kontak kondisi normal dan output saat mesin belum beroprasi

43

Keadaan Sesudah Beroprasi

Motor Konveyor

Gambar 25. ledder diagram saat motor conveyor bekerja

000.02010.00

010.00

000.01000.00

CNT 002

000.00TIM 001

000.02010.00

TIM

001

# 0028

000.02010.00 TIM 001

010.02

CNT

002

# 0005000.03

010.01

010.02

END 01

44

Keterangan Output No

Alamat

Keadaan Normal

Keadaan bekerja NO NC

1 000.00 NO NC - memulai

pengopraaasian -

2 000.01 NO NC - Menghubungkan arus ke LED ON -

3 010.01 - ON - - Menghidupkan

LED ON

4 000.02 NO NC -

Menghubungkan arus ke motor

konveyor -

5 CNT 002 OFF - -

Memutus arus setelah 5 kali

motor pres cetak bekerja -

6 010.01 - ON - - Menjalankan

motor konveyor

7 TIM 001 OFF - - - -

8 010.02 OFF - - - 9 010.02 OFF - - - - 10 010.03 - - - - -

Tabel 6. Keterangan kontak, kondisi kerja dan output saat motor conveyor bekerja

Pada saat ON ditekan kontak NO pada sakelar ON akan

menghubung dan arus mengalir menuju kontak NC pada sakelar

OFF. Dengan demikian indikator ON akan menyala. Seiring dengan

menyalanya indikator ON bekerja juga konveyor.

Dalam keadaan ini motor pres cetak dan timer belum bekerja

karena arus masih terhenti pada NO pada limit switch. Setelah limit

switch tersentuh maka kontak NO berubah menjadi NC, dengan

demikian timer dan motor pres cetak akan bekerja.

Bersamaan dengan kontak NO berubah menjadi NC maka NC

yang menghubungkan ke motor konveyor berubah fungsi menjadi

45

NO dan memutuskan aliran ke motor konveyor sehingga motor

terhenti.

Terhentinya motor konveyor berlangsung selama 2.8 detik.

Dalam 2.8 detik tersebut digunakan untuk menjalankan motor pres

cetak. Perhitungan waktu tersebut di lihat dari mulai motor pres

cetak berada pada titik mati atas (TMA) berputar mulai dari 0 °

sampai 360 °. Setelah motor pres cetak berputar 360 ° timer akan

bekerja dan kontak NC pada timer berubah fungsi menjadi NO dan

memutus arus yang mengalir pada motor pres cetak. Bersamaan

dengan itu NO pada timer berubah menjadi NC yang akan digunakan

untuk menghidupkan kembali motor konveyor. Dengan berjalannya

motor konveyor maka limit switch akan terlepas dan berganti kontak

menjadi NO yang sebelumnya NC.

Pergantian bekerjanya motor konveyor dan motor pres cetak

berlangsung selama 5 kali sesuai dengan berapa banyak perintah

Conter yang diberikan. Setelah 5 kali maka rangkaian yang

dihubungkan ke motor conveyor akan terputus. Dengan terputusnya

aliran ke motor konveyor maka rangkaian akan terhenti seluruhnya

dan hanya indikator ON yang tidak terputus.

Tombol yang digunakan menjalankan kembali atau

mengoprasikan rangkaian adalah menekan tombol rest yang

dihubungkan pada rangkaian conter dalam PLC.

46

Motor Pres Cetak

Gambar 26. Ladder diagram saat motor pres cetak bekerja

010.01

010.02

000.02010.00

010.00

000.01000.00

CNT 002

000.00 TIM 001

000.02010.00 TIM

001

# 0028

000.02010.00 TIM 001

010.02

CNT

002

# 0005000.03

END 01

47

Gambar 27. Pergantian kerja motor

Gambar ledder diagram diatas dapat kita lihat bahwa kontak

limit switch berubah fungsi menjadi NO yang sebelumnya NC,

sehingga arus terputus dan mengakibatkan motor konveyor berhenti.

Disaat limit switch terhubung maka arus pada timer dan motor

pres cetak bekerja. Bekerjanya motor pres cetak berlangsung selama

010.01

010.02

000.02010.00

010.00

000.01000.00

CNT 002

000.00TIM 001

000.02010.00TIM

001

# 0000

000.02010.00 TIM 001

010.02

CNT

002

# 0005

END 01

010.03

48

2.8 detik dan setelah 2.8 detik motor pres cetak berhenti karena

kontak NC pada timer berubah menjadi NO sehingga memutus arus

yang melewati motor pres cetak.

Keterangan No

Alamat

Keadaan Normal

Keadaan bekerja NO NC Output

1 000.00 NO NC - memulai pengoprasian -

2 000.01 NO NC - Menghubungkan arus ke LED ON -

3 010.01 - ON - - Menghidupkan LED ON

4 000.02 NO NC

Memutus arus ke motor konveyor -

5 CNT 002 ON - -

Memutus arus setelah 5 kali motor pres cetak bekerja -

6 010.01 - ON - - -

7 TIM 001 ON - - -

Bekerja 2.8 detik

8 010.02 OFF - - -

Menghidupkan mesin pres cetak

9 010.03 OFF - - - - 10 010.03 - - - - -

Tabel 7. Keterangan kontak saat motor pres cetak bekerja

Saat timer bekerja maka kontak NO akan berubah menjadi NC

dan menghidupkan kembali motor konveyor sehingga kontak limit

switch kembali ke keadaan semula yaitu NO.

Pergantian kerja dari motor konveyor dan motor pres cetak

berlangsung terus menerus hingga hitungan yang dituliskan pada

conter. Setelah motor bergantian sesuai jumlah yang di tentukan

49

maka rangkaian tersebut akan terhenti, dan untuk menghentikannya

harus di rest.

C. PEMBAHASAN

1. Pembuataan Batu Bata Secara Manual

a. Menyiapkan Adonan

Kualitas bata yang dibuat secara manual tergantung dari

bahan adonan yang dibuat sebelum dilakukan pencetakan.

Adonan tersebut tentunya memiliki bahan-bahan campuran yang

baik serta memiliki ukuran-ukuran dalam pencampuran tanah.

Bahan-bahan tersebut adalah sebagai berikut :

Tanah 5 ember.@ 25 liter

Air secukupnya

Rambut (kulit padi) 1 ember.@ 15 liter

Cara pembuatan adonan tersebut adalah dengan mencampur

tanah dan kulit padi kemudian diaduk hingga rata sambil di

sirami air hingga kelembekan tertentu.

b. Pencetakan Batu Bata

Pencetakan batu bata secara manual umumnya dapat

dilakukan oleh tiga orang. Ketiga orang tersebut memiliki tugas

yang berbeda-beda. Pertama orang yang bertugas untuk

mengambil cetakan setelah batu bata tersebut selesai di letakkan

ditempat pengeringan dan mengantarkan cetakan yang sudah

50

berisi tanah kepada orang ketiga. Orang kedua bertugas mengisi

dan meratakan tanah yang sudah diisikan tanah. Orang ketiga

bertugas melepas tanah yang ada dalam cetakan ditempat

pengering.

Sebelum menuangkan tanah ke dalam cetakan, biasanya

cetakan dilumuri dengan air. Fungsinya adalah agar tanah tidak

menempel pada cetakan sehingga bila sampai mengering maka

hasil dari cetakan tidak baik atau tidak rata. Pencetakan ini

berlangsung terus menerus hingga adonan habis

c. Hasil

Berdasarkan pengamatan yang penulis lakukan di desa

Mranggen, Kecamatan Windusari Kabupaten Magelang

memperoleh data sebagaai berkut:

No Waktu Dalam 1 Kali

Cetak

Jumlah Satu Kali Cetak

1 20 detik 4

2 21 detik 4

3 21 detik 4

4 20 detik 4

5 20 detik 4

6 19 detik 4

7 20 detik 4

8 19 detik 4

9 20 detik 4

10 20 detik 4

Table 8. Waktu dalam setiap 1 kali cetakan

51

Rata-rata dalam setiap 1 kali pencetakan batu bata adalah :

20+21+21+20+20+19+20+19+20+20

10

200

10

20 detik

Berarti pembuatan batu bata secara manual dapat menghasilkan

12 buah batu bata dalam setiap menitnya.

2. Pembuatan Batu Bata Menggunakan Mesin

a. Menyiapkan Adonan

Adonan yang digunakan untuk dalam pencetakan batu bata

menggunakan simulasi mesin pencetak batu bata berbasis PLC

ini sama dengan adonan yang digunakan dalam pembuatan batu

bata secara manual. Hanya saja kapasitas tampung atau volume

dalam setiap wadahnya berbeda dengan sesungguhnya.

b. Pencetakan Batu Bata

Sebelum melakukan pencetakan batu bata menggunakan

simulasi mesin pencetak batu bata hal yang terlebih dahulu

dilakukan adalah mengecek kelembekan adonan. Kelembekan

atau kekenyalan adonan dapat mempengaruhi hasil cetakannya.

Hasil cetakan yang baik adalah batu bata yang memiliki

ketebalan dan kepadatan yang sama. Batu bata yang kurang

=

=

52

lembek dapat menghasilkan batu bata yang kurang padat.

Sedangkan adonan yang kurang keras akan menhasilkan batu

bata yang tidak memiliki bentuk yang baik karena setelah di pres

potongannya dapat tersambung kembali.

Pencetakan batu bata menggunakan mesin pencetak batu

bata dapat dilakukan oleh 3 orang. Orang pertama bertugas untuk

meletakkan tanah dalam cetakan dan meletakkan diatas

conveyor. Orang kedua bertugas membawa hasil cetakan keorang

ketiga serta membawa kembali wadah kepada orang pertama.

Dan orang ketiga bertugas untuk menata bata untuk dikeringkan.

c. Hasil

Hasil yang diperoleh dari pencetakan batu bata

menggunakan mesin pencetak batu bata ini adalah sebagai

berikut:

No Waktu Dalam 1 Kali

Cetak

Jumlah Satu Kali Cetak

1 18 detik 4

2 18 detik 4

3 18 detik 4

4 18 detik 4

5 18 detik 4

6 18 detik 4

7 18 detik 4

8 19 detik 4

9 18 detik 4

10 18 detik 4

53

Rata-rata dalam setiap 1 kali pencetakan batu bata adalah :

18+18+18+18+18+18+18+18+18+18

10

180

10

18 detik

Berarti 12 batu bata dapat tercetak dalam waktu 45 detik.

3. Hasil Analisa

Berdasarkan permasalahan yang timbul dari pembuatan Mesin

Pencetak Batu Bata berbasis PLC ini adalah :

a. Bagaimana agar mesin ini dapat memiliki jumlah produksi yang

lebih banyak dibanding dengan pencetakan batu bata secara

manual?

Karakteristik komponen:

Kecepatan konveyor (RPM) = 80

Kecepatan prescetak (RPM) = 80

Kekuatan tekanan (daya) = 2 Kg

Jumlah ruas pembelah bata = 4

Ukuran wadah (cm) = 20 x 11

Berdasarkan perbandingan jumlah hasil cetakan antara

pembuatan batu bata secara manual dan pembuatan batu bata

menggunakan mesin menjelaskan bahwa mesin ini belum bisa

memberikan hasil yang maksimal dikarenakan:

=

=

54

1. Wadah tanah atau wadah cetakan kurang besar sehingga

kapasitas tanah yang dapat ditampung sedikit

2. Motor penggerak konveyor kurang cepat sehingga proses

penghantaran wadah cetakan kebawah prescetak kurang

bisa maksimal.

3. Motor penggerak prescetak memiliki torsi dan rotasi yang

kecil

Pengmatan ini dilakukan berdasarkan dari hasil pengujian seperti

yang ditunjukan tabel 8 dan tabel 9. Kurangnya torsi pada motor

penggerak konveyor mengakibatkan kerja konveyor menjadi lambat

sehingga dalam menghantarkan wadah tanah ke bawah prescetak

terkesan membutuhkan waktu yang lama.Wadah yang digunakan

untuk meletakkan tanah yang akan dipres juga memiliki volume yang

kecil, sehingga cetakan yang dihasilkanpun sedikit.

Ada 3 solusi yang harus dilakukan bila menginginkan hasil

cetakan mengggunakan mesin pencetak batu bata lebih maxsimal,

diantaranya:

1. Memperbesar wadah cetakan. Wadah yang digunakan harus

memiliki daya tampung tanah yang lebih banyak.

Penyesuaian pengepresnya juga harus dilakukan agar tidak

terlalu banyak tanah yang terbuang keluar.

2. Mempercepat gerak konveyor. Motor konveyor yang

digunakan harus memiliki torsi dan kecepatan putaran

55

(RPM) yang tinggi karena dengan semakin cepatnya

konveyor berputar maka semakin cepat pula proses

pengepressan terjadi. Juga beban yang di jalankan tentunya

akan semakin berat karena wadah yang digunakanpun harus

lebih besar oleh karena itu torsi motor konveyor harus

besar.

3. Memperbesar torsi dan kecepatan motor pres cetak. Untuk

mempercepat pengepresan batu bata menggunakan enggkol

mulai dari titik mati atas (TMA) dan kembali ketitik mati

atas. Motor yang digunakan harus benar-benar memiliki

torsi dan kecepatan yang tinggi. Hal dilakukan karena

dengan semakin besarnya wadah yang digunakan untuk

meletakkan tanah maka tekanan yang digunakan untuk

mengeprespun harus besar.

b. Bagaimana bila pengoprasian Mesin Pencetak Batu Bata ini

menggunakan PLC?

Pengoprasian Mesin Pencetak Batu Bata menggunakan PLC

memang sangat membantu secara perawatan, software/program serta,

aplikasi kedalam mekanik atau kendali bebannya tetapi tidak secara

ekonomis bila dibandingkan dengan magnetic contactor.

PLC memiliki keunggulan yang sangat banyak bila dibandingkan

dengan magnetic contactor contoh kecilnya adalah timer dan conter

tetapi dengan keunggulan yang sangat banyak tersebut PLC juga

memiliki reputasi harga yang tidak murah dalam penggunaan sebagai

56

pengoprasi mesin industri rumah tangga bila dibandingkan dengan apa

yang dihasilkan dari komponen tersebut. Dengan kata PLC tidak

begitu cocok digunakan untuk Simulasi Mesin Pencetak Batu Bata

karena harganya sangat mahal dan tidak sebanding dengan produksi

yang dihasilkan.

BAB IV

PENUTUP

A. KESIMPULAN

Berdasarkan hasil pengujian dan pembahasan, dapat disimpulkan

bahwa Simulasi Mesin Pencetak Batu Bata Berbasis PLC Belum mampu

menjadi solusi dalam mengatasi kurangnya pasokan batu bata seiring

dengan semakin meningkatnya pembangunan.

Kurang maksimalnya hasil pencetakan batu bata menggunakan

Simulasi Mesin Pencetak Batu Bata ini dikarenakan hal-hal sebagai berikut:

1. Wadah cetakan yang digunakan untuk meletakkan tanah

kurang besar sehingga volume yang terdapat dalam madah

cetakan kurang begitu banyak sehingga hasil cetakan dalam

satu kali cetak sedikit.

2. Motor yang digunakan untuk menggerakkan konveyor dan

motor yang digunakan untuk mengepres kurang memiliki torsi

dan kecepatan yang tinggi sehingga proses pencetakan terkesan

lambat.

Bila dimungkinkan kedua hal diatas dapat terpenuhi maka diyakini

hasil dari cetakan menggunakan Simulasi Mesin Pencetak Batu Bata

Berbasis PLC akan jauh lebih banyak bila dibandingkan dengan pembuatan

batu bata secara manual.

B. Saran

Kelemahan yang terdapat dalam Simulasi Mesin Pencetak Batu Bata

Berbasis PLC ini kiranya menjadikan sebuah pemikiran bagi pembaca

khususnya mahasiswa dalam mencari ide baru agar mesin ini dapat bekerja

secara maksimal dan dapat dipergunakan untuk menunjang hasil produksi

batu bata yang selama ini dirasa masih sangat kurang.

56

DAFTAR PUSTAKA

Omron. 1997. Smaliest PLC In The Sysman.C.C Series CPM1A Training

Manual One-4. PT. Centerindo Wirandinamika. Bandung

Omroni. 1997. Pengenalan PLC Programable Logic Controller

(Sysmac.C.Series) PT. Mandala Adhiperkasa Sejati. Semarang

Bambang Soepatah dan Soeparno. 1987. Mesin Listrik. Jakarta: Depdikbud.

Dirdikmenjur

Sumanto. 1991. Mesin Arus Searah. Andi Offset. Yogya

Kadir Abdul. 1983. Mesin Serempak. Djembatan. Jakarta

Frangk D Petruzela. 2002. Elektronika Industri . Yogyakarta Andi Offset