PERENCANAAN DAN PEMBUATAN

APLIKASI SISTEM PNUMATIK ALAT PEMINDAH

BARANG OTOMATIS BERBASIS PLC

(PROGAMMABLE CONTROL LOGIC)

SEKOLAH MENENGAH KEJURUAN NEGERI 7 SEMARANG

KOMPETENSI KEAHLIAN TEKNIK INSTALASI TENAGA LISTRIK

Tahun Pelajaran 2014/2015

Disusun oleh :

Nama : Amin Syaifudin

No : 05 (1111466)

Kelas : XIII TITL 2

SMK NEGERI 7 SEMARANG

(STM PEMBANGUNAN SEMARANG) JALAN SIMPANG 5 SEMARANG

LEMBAR PENGESAHAN

TUGAS AKHIR PLC “PERENCANAAN DAN PEMBUATAN APLIKASI SISTEM

PNUMATIK ALAT PEMINDAH BARANG MENGGUNAKAN PLC (PROGAMMABLE

LOGIC CONTROL)” ditulis oleh AMIN SYAIFUDIN ini telah diperiksa oleh pembimbing.

Disetujui di semarang, Oktober 2014

Pengampu,

Nunuk Widowati, S.Pd

NIP.196201131983032013

Kepala Jurusan Tehknik Instalasi Tenaga Listrik

ALBASORI S,Pd

NIP.185644357895321332

HALAMAN MOTTO DAN PERSEMBAHAN

MOTTO HIDUP :

JADILAH ORANG YANG BERGUNA BAGI ORANG LAIN SEMUA YANG ADA DIDUNIA INI TAK ADA YANG ABADI. JADI MAAFKANLAH

KESEMPATAN YANG ADA SEBELUM KAMU MENYESALINYA HIDUP ADALAH PERJUANGAN, MAKA MENYERAH BUKANLAH PENYELESAIAN

KARENA KEGAGALAN MERUPAKAN SEBAGIAN KECIL MENUJU JALAN KESUKSESAN.

BERUSAHALAH MENJADI LEBIH BAIK DAN TERBAIK. ”WAIDHA BATASTUM BATASTUM YABARIN” KESABARAN ITU TIDAK ADA

BATASNYA.

ORANG KUAT BUKAN ORANG YANG TIDAK PUNYA MASALAH TETAPI ORANG KUAT ADALAH ORANG YANG DAPAT. MEMECAHKAN SUATU MASALAH.

PERCAYA DIRI DAN SELALU YAKIN PADA KEMAMPUAN KITA.

PERSEMBAHAN :

Laporan ini saya persembahkan kepada :

1. Keluarga tercinta

2. Guru pembimbing serta guru pengampu kompetensi teknik instalasi tenaga listrik

3. Semua teman-teman dan juga sahabat sahabat tercinta

4. Serta pihak-pihak terkaiat yang tidak bias disebutkan satu per satu

KATA PENGANTAR

Bismillahirrahmanirrahim

Assalamu ‘alaikum wr. Wb.

Alhamdulillah segala puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT, karena atas limpahan

rahmat dan hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir yang berjudul “Alat Pemindah Barang Menggunakan Pnumatik Dan PLC”. Tugas Akhir ini disusun sebagai

persyaratan kelulusan pada Program Studi Teknik Insatalasi Tenaga Listrik, SMK N 7 SEMARANG

Dalam penyusunan Tugas Akhir ini penulis banyak mendapat saran, dorongan, bimbingan serta

keterangan-keterangan dari berbagai pihak yang merupakan pengalaman yang tidak dapat diukur secara materi, namun dapat membukakan mata penulis bahwa sesungguhnya pengalaman dan pengetahuan tersebut adalah guru yang terbaik bagi penulis. Oleh karena itu dengan segala

hormat dan kerendahan hati perkenankanlah penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1. Bapak Drs. Darmanto M.Pd selaku kepl;a SMK Negeri 7 Semarang

2. Bapak Albasori S.Pd selaku ketua progam Teknik Instalasi Tenaga Listrik

3. Ibu Nunuk Widowati S.Pd selaku pengampu Mata Pelajaran PLC

4. Bapak Junaidi S.Pd selaku pengampu mata pelajaran Pnumatik

5. Bapak Suharto S.Pd selaku pengampu mata pelajaran PLC

6. Bapak Yusworo S.Pd selaku wali kelas XIII TITL 2 SMK Negeri 7 Semarang

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL

LEMBAR PENGESAHAN

HALAMAN MOTTO Dan PERSEMBAHAN

KATA PENGANTAR

DAFTAR ISI

DAFTAR GAMBAR

BAB I PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

1.2 PEMBATASAN MASALAH

1.3 PERMASALAHAN

1.4 TUJUAN PENULISAN

1.5 MANFAAT PENULISAN

1.6 SISTEMATIKA PENULISAN

BAB II LANDASAN TEORI

2.1 PNUMATIK

2.1.1 PENGERTIAN PNUMATIK

2.1.2 KELEBIHAN PADA SISTEM PNUMATIK

2.1.3 KEKURANGAN PADA SISTEM PNUMATIK

2.1.4 KELEBIHAN PADA SISTEM HIDROLIK

2.1.5 KEKURANGAN PADA SISTEM HIDROLIK

2.1.6 CARA KERJA SISTEM PNUMATIK

2.2 ALAT PENUNJANG PNUMATIK

2.2.1 SILINDER PNUMATIK

2.2.2 KATUB SELENOID

2.2.3 PENGATUR UDARA BERTEKANAN

2.2.4 FRL

2.2.5 KOMPRESOR

2.2.6 UNIT PELAYAN UDARA

2.2.7 TANGKI UDARA BERTEKANAN

2.3 PERAWATAN SISTEM PNUMATIK

2.4 PLC (PROGAMMABLE LOGIC CONTROL)

2.4.1 PENGERTIAN PLC

2.4.2 KEISTIMEWAAN PLC

2.4.3 KEUNTUNGAN PLC

2.4.4 KERUGIAN PLC

2.4.5 SYSTEM PLC

2.4.6 BAGIAN-BAGIAN PLC

2.5 KONVEYOR

2.6 PENGARUH BEBAN TERHADAP LAJU

BAB III RANCANGAN PEMBUATAN ALAT

3.1 PROSES PERANCANGAN

3.2 ANALISA HASIL RANCANGAN

3.3 PEMBUATAN ALAT

3.4 HASIL PEMBUATAN ALAT

3.5 PENGUJIAN ALAT

BAB IV PENUTUP

4.1 KESIMPULAN

4.2 SARAN

DAFTAR PUSTAKA

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Teknologi berkembang pesat, agar negara kita tidak tertinggal jauh dengan negara yang

lain maka sumber daya manusia (SDM) Indonesia harusditingkatkan kemampuannya dan selalu

mengikuti perkembangan teknologi dunia sesuai dengan keahliannya masing-masing. Dengan

demikian, merekadapat mengaplikasikan IPTEK untuk kepentingan bangsa dan Negara.

Akhir-akhir ini sedang dikembangkan sistem pengendalian danpengontrolan berbasis

Programmable Logic Controller (PLC). Seiring dengan lajunya perkembangan zaman yang

terjadi pada saat ini, sistem kendali suatumesin tidak menggunakan sistem pengendali

konvensional dengan kata lain menggunakan saklar magnet (Magnetic Controller), tetapi

sebagian besar industri menggunakan PLC, dan mempunyai keistemewaan dibandingkan dengan

saklar magnet kendali konvensional.

Berdasarkan keistimewaan penggunaan pengendali berbasis PLCdiatas maka penulis

akan mengangkat suatu pola penggunaan PLC sebagaipengendali dalam proses perpindahan

barang dengan menggunakan Konveyor dengan sistem pengendali berbasis PLC. Dengan judul

yang ada penulis akan membuat sebuah miniature sistem pengendali PLC pada mesin

Konveyor yang digunakan untuk memindahkan beban (barang) yang ada dari satu tempat

ke tempat lain dengan Konveyor yang menggunakan penggerak motor AC(Alternating Current)

1.2 PEMBATASAN MASALAH

Untuk memperjelas dari pokok permasalahan yang akan dibahas dalam pembuatan

laporani ini, maka perlu adanya pembatasan masalah:

1. Pembuatan satu program perangkat lunak (software) yang nantinya sebagai perintah

didalam PLC pada khususnya untuk pengendalian pendistribusian hasil produksi

dengan memanfaatkan kerja Konveyor,dimana software ini harus dapat dibuktikan

secara ilmiah dengan alat peraga (miniature) ataupun dengan pengaplikasian pada

sistem controlyang riil.

2. Pembuatan miniature suatu mesin Konveyor yang akan dikendalikan dengan

menggunakan PLC sehingga cara kerja dari sistem Konveyor tersebut maupun cara

kerja dari sistem kendali dapat dengan mudah dipahami.

3. Untuk mengetahui pengaruh pembebanan pada Konveyor terhadap laju putaran

Konveyor yang menggunakan penggerak motor AC padapenggerak Konveyor A, B,

dan C yang menggunakan PLC.

1.3 PERMASALAHAN

Untuk mengimbangi dan mengikuti persaingan industri yang semakin ketat dan

meningkat, efisiensi produksi sangat penting dan dianggap sebagai kunci sukses dalam efisiensi

dalam dunia industri. Masalah sistem pengendalidan pengontrolan sangatlah berperan penting di

dalamnya, maka dibutuhkan efisiensi dari sistem pengendali tersebut. Permasalahan yang akan

diangkat dalam pembuatan laporan ini adalah sebagai berikut :

1. Bagaimana membuat desain sistem kendali Konveyor berbasis PLC dandesain

miniaturnya.

2. Apakah mesin Konveyor berbasis sistem pengendali PLC dapat memindahkan beban

yang ada ke tempat yang lain.

3. Bagaimanakah pengaruh pembebanan pada mesin Konveyor yang menggunakan

pengendali berbasis sistem PLC terhadap laju mesin Konveyor dengan penggerak

motor AC.

1.4 TUJUAN PENULISAN

Adapun tujuan laporan ini adalah sebagai berikut:

1. Merancang dan membangun sebuah miniature suatu mesin transfermenggunakan

sistem kendali berbasis PLC (Programmable LogicController )

2. Untuk mengetahui apakah mesin Konveyor berbasis sistem pengendali PLC dapat

memindahkan beban yang ada ke tempat yang lain.

3. Untuk mengetahui hubungan beban terhadap laju pergerakan material Konveyor pada

mesin Konveyor yang menggunakan pengendali berbasis sistem PLC dengan

pemindah barang menggunakan Pneumatik.

4. Penulisan ini di karenakan tugas yang di berikan oleh guru saya

1.5 MANFAAT PENULISAN

Manfaat yang diharapkan dari laporan ini adalah sebagai berikut:

1. Memberi alternative setingkat lebih maju dari sebuah sistem pengendalian dengan

menggunakan sistem pengendali berbasis PLC terhadap system pengendalian

konvensional yang masih menggunakan Magnetic Controller

.

2. Mempermudah manusia dalam berusaha dengan waktu dan hasil yang cepat dan

mudah

3. Bagi dunia industri merupakan sumbang saran ataupun sumbangan ide khususnya

pada proses sistem pengendalian agar efisiensi dan optimalisasi hasil produksi yang

menjadi tujuan dari produksi dapat terpenuhi.

4. Bagi pembaca diharapkan dapat dipakai menjadi referensi untuk disiplinilmu yang

ditekuni atau dipelajari.

5. Bagi dunia pendidikan merupakan salah satu aplikasi sistem pengendalian suatu

mesin sehingga menjadi bahan praktikan dan mudah dipahami sekaligus dapat

dipraktekkan oleh khalayak ramai.

1.6 SISTEMATIKA PENULISAN

Systematika penulisan laporan pada tugas kali ini adalah sebagai berikut :

BAB I : Latar belakang, Pembatasan masalah, Permasalahan, Tujuan

permasalahan, Manfaaat laporan, Sistematika penulisan laporan

BABII :Teori-Teori dasar

BABIII :Berisi tentang pemahaman, prinsip kerja, gambar pada mesin pemindah

barang otomatis, rancangan, pembuatan pengujian dan hasil

BABIV :Kesimpulan dan saran

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 PNEUMATIK

2.1.1 Pengertian Pneumatik

Pneumatik adalah sebuah sistem penggerak yang menggunakan tekanan udara sebagai tenaga penggeraknya. Cara kerja Pneumatik sama saja dengan hidrolik yang membedakannya

hanyalah tenaga penggeraknya. Jika pneumatik menggunakan udara sebagai tenaga penggeraknya, dan sedangkan

hidrolik menggunakan cairan oli sebagai tenaga penggeraknya. Dalam pneumatik tekanan udara inilah yang berfungsi untuk menggerakkan sebuah cylinder kerja. Cylinder kerja inilah yang nantinya mengubah tenaga/tekanan udara tersebut menjadi tenaga mekanik (gerakan maju

mundur pada cylinder).

Sistem pneumatik ini biasa diaplikasikan pada mesin – mesin industri. Dikarenakan kurangnya daya/kekuatan mekanik dari pneumatik. Maka pneumatik ini hanya bisa diaplikasikan pada mesin – mesin yang tidak terlalu membutuhkan tenaga mekanik yang kuat (mesin-mesin

bertenaga ringan) dalam pengoperasiannya. Sedangkan untuk mesin-mesin yang membutuhkan tenaga mekanik yang kuat harus

menggunakan sistem hidrolik. Berikut ini kelebihan dan kekurangan pada sistem pneumatik dan hidrolik

2.1.2 Kelebihan pada sistem pneumatik:

Ramah lingkungan / bersih (jika terjadi kebocoran dalam sistem perpipaan).

Udara sebagai tenaga penggerak memiliki jumlah yang tak terbatas Lebih cepat dan responsif jika dibandingkan dengan hidrolik

Harganya yang murah

2.1.3 Kekurangan pada sistem pneumatik:

Daya mekanik yang dihasilkan kecil

Membutuhkan perawatan yang lebih tinggi, karena udara sebagai penggeraknya biasanya kotor dan mengandung air sehingga gesekan antara piston cylinder dan rumah cylinder besar dan mempercepat kerusakan pada air cylinder.

2.1.4 Kelebihan pada sistem hidrolik:

Memiliki daya mekanik yang besar

Cylinder hidrolik lebih awet bila dibandingkan dengan cylinder pneumatik (air cylinder).

Oli sebagai tenaga penggeraknya tidak akan habis/berkurang bila tidak terjadi kebocoran.

Sehingga hanya diperlukan investasi diawal.

2.1.5 Kekurangan pada sistem hidrolik:

Tidak ramah lingkungan (jika terjadi kebocoran dalam sistem perpipaan).

Harga oli yang cukup mahal.

Kurang responsif bila dibandingkan dengan pneumatik.

2.1.6 Cara kerja sistem pneumatik

Udara disedot oleh kompresor dan disimpan pada reservoir air ( tabung udara) hingga

mencapai tekanan kira-kira sekitar 6 – 9 bar. Kenapa harus 6 – 9 bar?? Karena bila tekanan hanya dibawah 6 bar akan menurunkan

daya mekanik dari cylinder kerja pneumatik dan sedangkan bila bertekanan diatas 9 bar akan

berbahaya pada sistem perpipaan atau kompresor. Baca berapa standar tekanan maksimal yang terdapat pada nameplate reservoir air dari

kompresor. Selanjutnya udara bertekanan itu disalurkan ke sirkuit dari pneumatik dengan pertama kali harus melewati air dryer (pengering udara) untuk menghilangkan kandungan air pada udara.

Dan dilanjutkan menuju ke katup udara (shut up valve), regulator, selenoid valve dan menuju ke cylinder kerja. gerakan air cylinder ini tergantung dari selenoid.

Bila selenoid valve menyalurkan udara bertekanan menuju ke inlet dari air cylinder maka piston akan bergerak maju sedangkan bila selenoid valve menyalurkan udara bertekanan menuju ke outlet dari air cylinder maka piston akan bergerak mundur.

Jadi dari selenoid valve inilah penggunaan aplikasi pneumatik bisa juga di kombinasikan dengan elektrik, seperti PLC ataupun rangkaian kontrol listrik lainnya.

Sehingga mempermudah dalam pengaplikasiannya.

2.2 ALAT PENUNJANG PNUMATIK

2.2.1 SILINDER PNUMATIK

Silinder pneumatic merupakan salah satu komponen pneumatik yang banyak dipergunakan sebagai actuator utama dalam suatu rangkaian otomatis, sebab dalam

silinder ini dapat difungsikan sebagai pengangkat dan penarik benda, yang mana gaya angkatnya mempunyai perbandingan sebesar tekanan input standar yang dipakai dibagi luas penampang

silinder , dengan persamaan : P = F/A

Silinder Pneumatic

Dimana : P (tekanan) satuannya N/m2

F (gaya) satuannya Newton A (luas penampang) satuannya m2 Maksud dari persamaan diatas merupakan perhitungan dari kapasitas gaya benda yang akan

diangkat dan ditarik oleh silinder. Silinder selain mempunyai kapasitas kekuatan dari gaya angkatnya yang

tergantung pada komponen konstruksi bagian dalam silinder. Secara umum komponen tersebut adalah : 1. Spring atau pegas

2. Tube 3. Tube seal

4. Cylinder head 5. Piston 6. Piston rod

7. Hollow piston rod

a. Single Acting Cylinder

Gambar : Single Acting Cylinder

Gambar simbol

Silinder single acting mempunyai spring yang berfungsi sebagai pembalik dari keadaan piston rod yang pada saat tekanan pneumatik tidak aktif akan membalikkan piston pada posisi awal. Prinsip kerja dari silinder ini berdasarkan perbedaan gaya yang diterima oleh piston dengan gaya

dari spring, yang mana pada saat piston rod maju maka gaya yang diterima oleh piston rod lebih besar dari gaya spring dan pada saat piston rod mundur gaya yang diterima oleh spring lebih

besar dari gaya yang diterima oleh piston, yang memiliki persamaan : 1. F = K . X (gaya spring) > F = P . A (gaya silinder) maka silinder mundur

2. F = K . X (gaya spring) < F = P . A (gaya silinder) maka silinder maju

b. Double Acting Cylinder

Silinder double acting memiliki dua saluran input dan setiap inputnya berfungsi sebagai pengendali dari piston, baik pada saat maju ataupun pada saat mundur. Pada

saat piston maju input pertama yang berfungsi dan pada saat piston mundur input kedua yang berfungsi.

Prinsip kerja utama dari silinder jenis ini tergantung pada gaya yang diterima oleh piston, yang mana pada saat piston rod maju, tekanan yang masuk badalah supply

1 dan memberikan tekanan pada bagian piston yang ada didalam silinder. Pada saat piston rod mundur, tekanan yang masuk adalah supply 2 dan memberikan tekanan pada bagian piston yang

ada dalam silinder dan silinder ini tidak ada perbedaaan gaya dalam prinsip kerjanya.

Gambar : Double Acting Cylinder dan Simbolnya

2.2.2 KATUB SELENOID

Solenoid valve merupakan katup yang dikendalikan dengan arus listrik baik AC maupun

DC melalui kumparan / selenoida.

Solenoid valve ini merupakan elemen kontrol yang paling sering digunakan dalam sistem

fluida. Seperti pada sistem pneumatik, sistem hidrolik ataupun pada sistem kontrol mesin yang

membutuhkan elemen kontrol otomatis.

Contohnya pada sistem pneumatik, solenoid valve bertugas untuk mengontrol saluran

udara yang bertekanan menuju aktuator pneumatik(cylinder).

Atau pada sebuah tandon air yang membutuhkan solenoid valve sebagai pengatur

pengisian air, sehingga tandon tersebut tidak sampai kosong

Katup Solenoid adalah kombinasi dari dua unit fungsional: solenoida (elektromagnet) dengan inti atau plungernya dan badan katup (valve) yang berisi lubang mulut pada tempat

piringan atau stop kontak ditempatkan untuk menghalangi atau mengizinkan aliran. Solenoid Valve berfungsi sebagai pengatur masukan udara dari Compressor menuju

kebagian cylinder Pneumatik sehingga dapat memberikan tekanan pada cylinder Pneumatik

Macam macam katub dan simbbolnya

Macam macam katub solenoid

2.2.3 PENGATUR UDARA BERTEKANAN

2.2.4 FRL

FRL adalah kepanjangan dari Filter, Regulator dan Lubricator. Filter ini berfungsi untuk menyaring kualitas udara bertekanan yang mengalir ke actuator, sedangkan regulator berfungsi

untuk meregulasi besarnya compress udara yang akan mengalir sehingga besarnya tekanan udara yang menuju ke actuator sesuai dengan design.

Yang biasa terdapat di instalasi pneumatic sistem dimana lubricator berfungsi untuk lubrikasi kedalam actuator sehingga mampu melancarkan gerakan dari actuator dan juga untuk

mencegah komponen actuator yang bergerak dan bergesekan agar tidak cepat aus dan biasanya cukup dengan menggunakan oli yang tidak terlalu pekat.

Jika kita mengamati bentuk filter dalam pneumatic karena mempunyai sifat penyaring biasanya ada bagian dari rumah filter selalu terisi air dan ini harus rajin dibuang / didrain agar

kualitas udara yang mengalir ke actuator tidak mengandung air.

2.2.5 KOMPRESOR

KOMPRESOR UDARA

Kompresor udara

Kompresor TorakKompressor adalah mesin/alat untuk memampatkan udara atau gas. Secara umum biasanya mengisap udara, yang merupakan campuran beberapa gas dengan susunan 78%

Nitrogren, 21% Oksigen dan 1% campuran Argon, Carbon Dioksida, Uap Air, Minyak, dan lainnya. Namun ada juga kompressor yang mengisap udara/gas dengan tekanan lebih tinggi dari

tekanan atmosfer dan biasa disebut penguat (booster). Sebaliknya ada pula kompressor yang menghisap udara/gas bertekanan lebih rendah dari tekanan atmosfer dan biasanya disebut pompa vakum.

Fungsi kompresor adalah untuk menaikkan tekanan suatu gas. Tekanan gas dapat dinaikkan

dengan mengurangi volumenya. Ketika volumenya dikurangi, tekanannya naik.

Karena proses pemampatan, udara mempunyai tekanan yang lebih tinggi dibandingkan dengan tekanan udara lingkungan (1atm). Dalam keseharian, kita sering memanfaatkan udara

mampat baik secara langsung atau tidak langsung. Sebagai contoh, udara mampat yang digunakan untuk mengisi ban mobil atau sepeda motor, udara mampat untuk membersihkan

bagian-bagian mesin yang kotor di bengkel-bengkel dan manfaat lain yang sering dijumpai sehari-hari.

Pada industri, penggunaan kompresor sangat penting, baik sebagai penghasil udara mampat atau sebagai satu kesatuan dari mesin-mesin. Kompresor banyak dipakai untuk mesin

pneumatik, sedangkan yang menjadi satu dengan mesin yaitu turbin gas, mesin pendingin dan lainnya.

Dengan mengambil contoh kompresor sederhana, yaitu pompa ban sepeda atau mobil. Jika torak pompa ditarik keatas, tekanan di bawah silinder akan turun sampai di bawah tekanan atmosfer sehingga udara akan masuk melalui celah katup hisap yang kendur. Katup terbuat dari kulit

lentur, dapat mengencang dan mengendur dan dipasang pada torak. Setelah udara masuk pompa kemudian torak turun kebawah dan menekan udara, sehingga volumenya menjadi kecil.

Pompa Sepeda Tekanan menjadi naik terus sampai melebihi tekanan di dalam ban, sehingga udara

mampat dapat masuk ban melalui katup. Karena diisi udara mampat terus menerus, tekanan di

dalam ban menjadi naik. Jadi jelas dari contoh tersebut, proses pemampatan terjadi karena perubahan volume pada udara yaitu menjadi lebih kecil dari kondisi awal.

Jenis-jenis Kompresor

Kompresor Piston (bolak-balik) terdiri dari 3 jenis:

1. Kompresor Piston Aksi Tunggal

Kompresor piston dengan hanya mempunyai satu silinder, dengan gerakan torak yang bolak balik di dalamnya.

2. Kompresor Piston Aksi Ganda

Kompresor piston dengan mempunyai jumlah silinder lebih dari satu, dibuat dengan

maksud untuk memperoleh kapasitas yang lebih besar atau tekanan yang lebih besar.

3. Kompresor Diafragma

Kompresor diafragma ini termasuk ke dalam jenis kompresor torak. Penempatan torak dipisahkan dengan ruangan penyedotan oleh sebuah diafragma. Kompresor jenis ini banyak

digunakan dalam industri bahan makanan, industri farmasi dan kmia. Prinsip kerja dari kompresor ini ialah dengan cara mengatur katup masukan udara dan diisap

oleh torak yang gerakannya naik turun sesuai dengan bentuk katup.

Konstruksi Kompresor Torak

Dalam modul ini hanya akan dibahas khusus konstruksi kompresor torak/piston, karena pada umumnya kompresor udara yang digunakan dalam bidang kerja otomotif skala menengah-

kecil adalah kompresor torak/piston.

Bagian-bagian

Kompresor Torak

Kompresor yang terlihat pada Gambar 9.2 biasa kita jumpai dibengkel-bengkel kecil sebagai penghasil udara mampat untuk keperluan pembersih kotoran dan pengisi ban sepeda motor atau mobil. Prinsip kerjanya sama dengan pompa ban, yaitu memampatkan udara di dalam

silinder dengan torak. Perbedaanya terletak pada katupnya, kedua katup dipasang dikepala silinder, dan tenaga penggeraknya adalah motor listrik. Tangki udara berfungsi sama dengan ban

yaitu sebagai penyimpan energi udara mampat.

Kompresor torak atau kompresor bolak-balik pada dasarnya adalah mengubah gerakan bolak-balik torak/piston. Gerakan ini diperoleh dengan menggunakan poros engkol dan batang penggerak yang menghasilkan gerak bolak-balik pada torak.

Gerakan torak akan menghisap udara ke dalam silinder dan mmampatkannya. Lankah kerja

kompresor torak hampir sama dengan komsep kerja motor torak.

Langkah Kerja Kompresor Torak:

1. Langkah Hisap

Poros engkol berputar, torak bergerak dari TMA ke TMB. Kevakuman terjadi pada ruangan di dalam silinder, sehingga katub hisap terbuka oleh adanya perbedaan tekanan dan udara terhisap masuk ke dalam silinder.

2. Langkah Kompresi

Langkah kompresi terjadi saat torak bergerak TMB ke TMA, katup hiasap dan

katup keluar tertutup sehingga udara dimampatkan di dalam silinder.

3. Langkah Keluar

Bila torak meneruskan gerakannya ke TMA, tekanan di dalam silinder akan naik sehingga katup keluar oleh tekanan udara sehingga udara keluar memasuki tangki penyimpanan udara.

Kompresor Torak Kerja Ganda

Bagan Kompresor Torak Kerja Ganda

Kompresor torak kerja ganda proses kerjanya tidak berbeda dengan kerja tunggal. Pada

kerja ganda, setiap gerakan terjadi sekaligus langkah penghisapan dan pengkompresian. Dengan kerja ganda, kerja kompresor menjadi lebih efisien dan udara yang disimpan lebih banyak.

2.2.6 UNIT PELAYANAN UDARA

Gambar diatas adalah symbol symbol dari unit pelayan udara

Unit pelayanan yang dimaksud adalah kombinasi atau gabungan dari : a. Perangkat saringan udara

b. Perangkat pengatur tekanan dengan pengukur tekanannya c. Perangkat pelumasan udara bertekanan

Saringan udara dan pengatur boleh dan dapat dibangun dalam satu unit. Udara bertekanan mengalir ke pengatur tekanan lewat saringan udara yang sudah dibersihkan (tersaring). Dari

pengatur tekanan yang sudah memberikan tekanan tetap (konstan) udara tadi dilewatkan ke dalam perangkat lumas. Unit pelayanan itu dapat digambar hanya secara simbul saja.

2.2.7 TANGKI UDARA BERTEKANAN

Air compressor adalah kompressor yang menyediakan udara pada tekanan yang cukup terutama untuk keperluan instrumentasi, makanya sering disebut juga dengan Instrument air compressor.

Salah satu air compressor yang cukup handal adalah reciprocating compressor merk

ingersoll rand 15T yang merupakan 2 stage, dengan 3 cylinder. Cylinder adalah tempat dimana didalamnya ada piston (torak) yang bergerak maju-mundur, menghisap dan memampatkan udara. Dua silinder pertama berukuran sama besar adalah stage pertama, sedang silinder yang

lebih kecil (untuk kompresi yang lebih tinggi) adalah stage kedua.

Mengapa pada compressor ukuran casing semakin mengecil pada high pressure-nya? Sedangkan pada pompa casingnya berukuran sama semua dari

stage awal sampai stage terakhir? Ini karena udara adalah zat yang compressible (mampu dimampatkan) , sedangkan liquid/cairan adalah zat incompressible (tidak mampu dimampatkan).

Berikut sekilas cara kerjanya :

- Saat suction stroke stage pertama,dimana piston melakukan gerakan hisap, udara luar (atmosfer)

masuk kedalam silinder melalui inlet filter kemudian inlet valve yang terletak di cylinder Head.

- Saat compression stroke stage pertama, dimana piston melakukan gerakan kompresi, udara di-kompresi (ditekan) sehingga pressure-nya naik kemudian keluar melalui discharge valve selanjutnya ke manifold.

- Dari manifold, udara mengalir melalui intercooler tubes dimana panas stage pertama akibat kompresi didinginkan.

- Saat stage kedua melakukan suction stroke, udara tadi masuk melalui inlet valve

- Kemudian ketika compression stroke stage kedua, udara tadi di-kompressi ke pressure yang lebih tinggi (tekanan akhir)

- Selanjutnya udara melewati aftercooler untuk didinginkan. Pendinginan ini, seperti pada intercooler, menggunakan udara yang dihisap oleh flywheel kompresor itu sendiri yang memiliki sudu-sudu seperti kipas angin. Baik intercooler maupun aftercooler memiliki tube-tube

dan plate-plate (piringan kecil-kecil dan banyak) sebagai sarana memperluas permukaan media agar panasnya semakin banyak yang dihilangkan. Tujuan pendinginan agar didapatkan udara

yang banyak dalam volume yang sama (udaranya tidak terlalu mengembang) dan mengurangi terjadinya karbon.

- Udara kemudian masuk ke air receiver tank /vessel selanjutnya ke air dryer untuk dikeringkan.

2.3 PERAWATAN SISTEM PNUMATIK

Perawatan sistem Pneumatik terdiri dari memperbaiki, mencari gangguan, pembersihan dan pemasangan komponen, dan uji coba pengoperasian.

Tindakan pencegahan untuk menjaga udara dalam sistem selalu terjaga kebersihannya. Saringan

dalam komponen harus selalu dibersihkan dari partikel-partikel metal yang mana hal tersebut dapat menyebabkan keausan pada komponen.

Setiap memasang komponen Pneumatik harus dijaga kebersihannya dan diproteksi dengan pita

penutup atau penutup debu dengan segera setelah pembersihan. Memastikan ketika memasang kembali komponen tidak ada partikel metal yang masuk kedalam sistem.

Sangat penting mencegah masuknya air, karena dapat menjadi penyebab sistem tidak dapat

memberikan tekanan. Operasi dalam temperatur rendah, walaupun terdapat jumlah air yang sangat kecil dapat menjadi penyebab serius tidak berfungsinya sistem. Setiap tahap perawatan harus memperhatikan masuknya air kedalam sistem.

Kebocoran bagian dalam komponen, selama kebocoran pada O-Ring atau posisinya, yang mana

ketika pemasangan tidak sempurna atau tergores oleh partikel metal atau sudah batas pemakaian.

2.4 PLC (PROGAMMABLE LOGIC CONTROL)

2.4.1 PENGERTIAN PLC

Programmable Logic Controllers (PLC) adalah komputer elektronik yang mudah

digunakan (user friendly) yang memiliki fungsi kendali untuk berbagai tipe dan tingkat

kesulitan yang beraneka ragam .

Definisi Programmable Logic Controller menurut Capiel (1982) adalah :

sistem elektronik yang beroperasi secara dijital dan didisain untuk pemakaian di

lingkungan industri, dimana sistem ini menggunakan memori yang dapat diprogram untuk

penyimpanan secara internal instruksi-instruksi yang mengimplementasikan fungsi-fungsi

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

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

Berdasarkan namanya konsep PLC adalah sebagai berikut :

1. Programmable

menunjukkan kemampuan dalam hal memori untuk menyimpan program yang telah

dibuat yang dengan mudah diubah-ubah fungsi atau kegunaannya.

2. Logic

menunjukkan kemampuan dalam memproses input secara aritmatik dan logic

(ALU), yakni melakukan operasi membandingkan, menjumlahkan, mengalikan,

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

3. Controller

menunjukkan kemampuan dalam mengontrol dan mengatur proses sehingga

menghasilkan output yang diinginkan.

PLC ini dirancang untuk menggantikan suatu rangkaian relay sequensial dalam suatu

sistem kontrol. Selain dapat diprogram, alat ini juga dapat dikendalikan, dan dioperasikan

oleh orang yang tidak memiliki pengetahuan di bidang pengoperasian komputer secara

khusus. PLC ini memiliki bahasa pemrograman yang mudah dipahami dan dapat

dioperasikan bila program yang telah dibuat dengan menggunakan software yang sesuai dengan

jenis PLC yang digunakan sudah dimasukkan.

Alat ini bekerja berdasarkan input-input yang ada dan tergantung dari keadaan pada suatu

waktu tertentu yang kemudian akan meng-ON atau meng-OFF kan output-output. 1

menunjukkan bahwa keadaan yang diharapkan terpenuhi sedangkan 0 berarti keadaan yang

diharapkan tidak terpenuhi. PLC juga dapat diterapkan untuk pengendalian sistem yang

memiliki output banyak.

Fungsi dan kegunaan PLC sangat luas. Dalam prakteknya PLC dapat dibagi secara

umum dan secara khusus.

Secara umum fungsi PLC adalah sebagai berikut:

1. Sekuensial Control

PLC memproses input sinyal biner menjadi output yang digunakan untuk keperluan

pemrosesan teknik secara berurutan (sekuensial), disini PLC menjaga agar semua step

atau langkah dalam proses sekuensial berlangsung dalam urutan yang tepat.

2. Monitoring Plant

PLC secara terus menerus memonitor status suatu sistem (misalnya temperatur,

tekanan, tingkat ketinggian) dan mengambil tindakan yang diperlukan sehubungan

dengan proses yang dikontrol (misalnya nilai sudah melebihi batas) atau menampilkan

pesan tersebut pada operator.

Sedangkan fungsi PLC secara khusus adalah dapat memberikan input ke CNC

(Computerized Numerical Control). Beberapa PLC dapat memberikan input ke CNC untuk

kepentingan pemrosesan lebih lanjut. CNC bila dibandingkan dengan PLC mempunyai

ketelitian yang lebih tinggi dan lebih mahal harganya. CNC biasanya dipakai untuk proses

finishing, membentuk benda kerja, moulding dan sebagainya.

Prinsip kerja sebuah PLC adalah menerima sinyal masukan proses yang dikendalikan lalu

melakukan serangkaian instruksi logika terhadap sinyal masukan tersebut sesuai dengan

program yang tersimpan dalam memori lalu menghasilkan sinyal keluaran untuk

mengendalikan aktuator atau peralatan lainnya.

Bahasa pemograman PLC

Terdapat lima tipe bahasa pemrograman yang bisa dipakai untuk memprogram PLC,

meski tidak semuanya di-support oleh suatu PLC, yaitu antara lain :

1. Bahasa pemrograman Ladder Diagram (LD)

2. Bahasa pemrograman Instruction List (IL)/Statement List (SL)

3. Bahasa pemrograman Sequential Function Chart (SFC)/Grafcet

4. Bahasa pemrograman Function Block Diagram (FBD)

5. Bahasa pemrograman tingkat tinggi (high- level), contohnya Visual Basic

Penulis akan membahas bahasa pemrograman PLC yang paling populer digunakan dan

paling mudah dipahami, yaitu Ladder Diagram, dengan menggunakan contoh rangkaian

Interlock. Ladder Diagram mudah dipahami karena menggunakan pendekatan grafis, yaitu

menggunakan simbol-simbol komponen elektromagnetik-mekanik relay (coil dan contact), blok-

blok fungsi (function block), seperti timer, counter, trigger, kondisional, serta blok fungsi yang

didefinisikan sendiri oleh programmer. Selain itu, karena Ladder Diagram menggunakan

pendekatan grafis, maka programmer menjadi lebih mudah untuk melakukan troubleshooting

pada program yang akan dijalankan pada PLC

2.4.2 KEISTIMEWAAN PLC

2.4.3 KEUNTUNGAN PLC

Dalam industri-industri yang ada sekarang ini, kehadiran PLC sangat dibutuhkan terutama untuk menggantikan sistem wiring atau pengkabelan yang sebelumnya masih

digunakan dalam mengendalikan suatu sistem. Dengan menggunakan PLC akan diperoleh banyak keuntungan diantaranya adalah sebagai berikut:

1. Fleksibel Pada masa lalu, tiap perangkat elektronik yang berbeda dikendalikan dengan pengendalinya

masing-masing. Misal sepuluh mesin membutuhkan sepuluh pengendali, tetapi kini hanya dengan satu PLC kesepuluh mesin tersebut dapat dijalankan dengan programnya masing-masing.

2. Perubahan dan pengkoreksian kesalahan sistem lebih mudah

Bila salah satu sistem akan diubah atau dikoreksi maka pengubahannya hanya dilakukan pada program yang terdapat di komputer, dalam waktu yang relatif singkat, setelah itu didownload ke

PLC-nya. Apabila tidak menggunakan PLC, misalnya relay maka perubahannya dilakukan dengan cara mengubah pengkabelannya. Cara ini tentunya memakan waktu yang lama.

3. Jumlah kontak yang banyak Jumlah kontak yang dimiliki oleh PLC pada masing-masing coil lebih banyak daripada kontak

yang dimiliki oleh sebuah relay. 4. Harganya lebih murah

PLC mampu menyederhanakan banyak pengkabelan dibandingkan dengan sebuah relay. Maka harga dari sebuah PLC lebih murah dibandingkan dengan harga beberapa buah relay yang

mampu melakukan pengkabelan dengan jumlah yang sama dengan sebuah PLC. PLC mencakup relay, timers, counters, sequencers, dan berbagai fungsi lainnya.

5. Kecepatan operasi Kecepatan operasi PLC lebih cepat dibandingkan dengan relay. Kecepatan PLC ditentukan

dengan waktu scannya dalam satuan millisecond. 6. Sifatnya tahan uji

Solid state device lebih tahan uji dibandingkan dengan relay dan timers mekanik atau elektrik. PLC merupakan solid state device sehingga bersifat lebih tahan uji.

7. Menyederhanakan komponen-komponen sistem kontrol Dalam PLC juga terdapat counter, relay dan komponen-komponen lainnya, sehingga tidak

membutuhkan komponen-komponen tersebut sebagai tambahan. Penggunaan relay membutuhkan counter, timer ataupun komponen-komponen lainnya sebagai peralatan tambahan.

2.4.4 KERUGIAN PLC

Selain keuntungan yang telah disebutkan di atas maka ada kerugian yang dimiliki oleh

PLC, yaitu: 1. Teknologi yang masih baru

Pengubahan sistem kontrol lama yang menggunakan ladder atau relay ke konsep komputer PLC merupakan hal yang sulit bagi sebagian orang

2. Buruk untuk aplikasi program yang tetap Beberapa aplikasi merupakan aplikasi dengan satu fungsi. Sedangkan PLC dapat mencakup

beberapa fungsi sekaligus. Pada aplikasi dengan satu fungsi jarang sekali dilakukan perubahan bahkan tidak sama sekali, sehingga penggunaan PLC pada aplikasi dengan satu fungsi akan

memboroskan (biaya).

3. Pertimbangan lingkungan Dalam suatu pemrosesan, lingkungan mungkin mengalami pemanasan yang tinggi, vibrasi yang

kontak langsung dengan alat-alat elektronik di dalam PLC dan hal ini bila terjadi terus menerus, mengganggu kinerja PLC sehingga tidak berfungsi optimal.

4. Operasi dengan rangkaian yang tetap Jika rangkaian pada sebuah operasi tidak diubah maka penggunaan PLC lebih mahal dibanding

dengan peralatan kontrol lainnya. PLC akan menjadi lebih efektif bila program pada proses tersebut di-upgrade secara periodik.

2.4.5 SYSTEM PLC

Pemrograman PLC adalah memasukkan instruksi-instruksi dasar PLC yang telah

membentuk logika pengendaliansuatu sistem kendali yang diinginkan. Bahasa pemrogramanbiasanya telah disesuaikan dengan ketentuan dari pembuat PLC itusendiri. Dalam hal ini setiap pembuat PLC memberikan aturan-aturan tertentu yang sudah disesuaikan dengan

pemrograman CPUyang digunakan pada PLC tersebut.

Program yang digunakan dalam pemrograman PLCtergantung dari jenis atau merk PLC itu sendiri, karena PLC yangakan dijadikan sebagai bahan penelitian menggunakan PLC merk Omron maka program yang digunakan adalah Syswin. Sedangkan seri Syswin yang digunakan

adalah Syswin 3.2 .

Program yang akan dimasukkan ke dalam PLC sebagaiperintah adalah menggunakan Diagram Tangga (Ladder Diagram).

Ladder logicadalah bahasa pemrograman dengan bahasagrafik atau bahasa yang digambar secara grafik. Pemrogramdengan mudah menggambar skematik diagram dari program

padalayar. Hal tersebut menyerupai diagram dasar yang digunakan padalogika kendali sistem kontrol panel dimana ketentuan instruksiterdiri dari koil-koil, NO, NC dan dalam bentuk penyimbolan. Pemrograman tersebut akan memudahkan pemrogram dalammentransisikan logika

pengendaliannya khususnya bagi parapemrogram yang telah memahami logika pengendalian sistemkontrol panel. Simbol-simbol tersebut tidak dapat dipresentasikans bagai komponen tetapi

dalam pemrogramannya simbol-simbo tersebut dipresentasikan sebagai fungsi dari komponen s benarnya.Instruksi-instruksi yang digunakan pada pemrog aman akandibahas lebih lanjut pada sub bab dibawah ini.

Semua instruksi (perintah program) merupakan instruksidasar pada PLC. Pada akhir

program harus terdapat instruksi dasar END yang oleh PLC dianggap sebagai batas akhir dari program.Instruksi tersebut tidak ditampilkan pada tombol operasional programming console, akan tetapi berupa sebuah fungsi yaitu FUN(01).

a) LD (Load) dan LD NOT (Load not)

Load adalah sambungan langsung dari line dengan logikapensakelarannya seperti sakelar

NO sedangkan LD NOT logikapensakelarannya adalah seperti sakelar NC. Instruksi iniLDLD NOT dibutuhkan jika urutan kerja pada suatu sistem kendali hanyamembutuhkan satu kondisi logic saja untuk mengeluarkan satukeluaran

b) AND dan AND NOT

Apabila memasukkan logika AND maka harus ada rangkaianyang berada di depannya,

karena penyambungannya seri.Logika pensakelarannya AND seperti sakelar NO dan ANDNOT

seperti sakelar NC. Instruksi tersebut dibutuhkan jikaurutan kerja pada suatu sistem kendali membutuhkan lebih darisatu kondisi logic yang harus terpenuhi semuanya untuk memperoleh

satu keluaran

c) OR dan OR NOT

OR dan OR NOT dimasukkan seperti sakelar yang posisinya paralel dengan rangkaian sebelumnya. Instruksi tersebut dibutuhkan jika sequence pada suatu sistem kendali

membutuhkan salah satu saja dari beberapa kondisi logic yangterpasang paralel untuk mengeluarkan satu keluaran.

LogikaOR logika pensakelarannya adalah seperti sakelar NO dan ORNOT logika pensakelarannya seperti sakelar NC

d) OUT

Out digunakan sebagai keluaran dari beberapa instruksi yangterpasang sebelumnya yang telah membentuk suatu logikapengendalian tertentu. Logika pengendalian dari instruksi

OUTsesuai dengan pemahaman pengendalian sistem PLC yang telahdibahas diatas dimana instruksi OUT ini sebagai koil relayyang mempunyai konak di luar perangkat lunak. Sehingga

e) AND LD (AND Load)

Penyambungan AND LD terlihat pada gambar tersebut diatas,dimaksudkan untuk

mengeluarkan satu keluaran tertentu.

f) OR LD (OR Load)

Sistem penyambungannya seperti gambar diatas padaprisnsipnya sama dengan AND

NOT, dimana untuk memberikan keluaran sesuai dengan instruksi yang telahterpasang pada gambar tersebut

g) TIMER (TIM) dan COUNTER (CNT)

Timer/Counter pada PLC Omron CPM 1 berjumlah 128 buahyang bernomor TC 000 sampai TC 127 (tergantung tipe PLC).Jika suatu nomor sudah dipakai sebagai Timer/Counter, makanomor tersebut tidak boleh dipakai lagi sebagai Timer ataupun Counter yang lain.

1) Nilai Timer/Counter pada PLC bersifat countdown (menghitung mundur) dari

nilai awal yang ditetapkan olehprogram. Setelah hitungan mundur tersebut mencapaiangka nol, maka kontak NO Timer/Counter akan bekerja.

2) Timer mempunyai batas antara 0000 sampai dengan 9999dalam bentuk BCD ( Binary Code Decimal) dan dalam ordesampai 100 ms. Counter mempunyai

orde angka BCD danmempunyai batas antara 0000 sampai dengan 9999.

2.4.6. BAGIAN BAGIAN PLC

CPU adalah otak dari PLC, merupakan tempat mengolahprogram sehingga sistem control yang telah didesain akan bekerjaseperti yang diprogramkan.

1) Terminal Input Power SupplyTerminal Input Power Supply adalah terminal untuk

memberitegangan sumber dari CPU kePower Supply (100 sampai 240VAC atau VDC)

2) Terminal Ground fungsional (Fungtional earth Terminal)

Terminal Ground fungsional (Fungtional earth Terminal) adalahterminal yang harus masuk ground jika menggunakan tegangansumber AC

3) Terminal Output power supplySatu 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 yangmenghubungkan kerangkaianinput.

5) Terminal keluaran (terminal output)Terminal keluaran (terminal output) adalah terminal

yangmenghubungkan kerangkaian output.

6) Indikator PCIndikator yang menampilkan status opersi atau mode dari PC.

7) Terminal Ground pengaman (protective out terminal)Terminal Ground pengaman (protective out terminal) adalahterminal pengaman ground untuk mengurangi resiko kejutan listrik.

8) Indikator masukanMenyala saat terminal korespondenON.

9) Indikator keluaranMenyala saat terminal output koresponden menyala ON.

10) Peripheral Port Penghubung antara CPU dengan PC atau peralatan peripherallainnya.

11) Expansion I/OPenghubung CPU ke expansion I/O unit untuk menambah 12 input dan 8 output extra

2.5 KONVEYOR

Conveyor adalah suatu sistem mekanik yang mempunyai fungsi memindahkan barang

dari satu tempat ke tempat yang lain. Conveyor banyak dipakai di industri untuk transportasi barang yang jumlahnya sangat banyak dan berkelanjutan.

Dalam kondisi tertentu, conveyor banyak dipakai karena mempunyai nilai ekonomis dibanding transportasi berat seperti truk dan mobil pengangkut. Conveyor dapat memobilisasi

barang dalam jumlah banyak dan kontinyu dari satu tempat ke tempat lain. Perpindahan tempat tersebut harus mempunyai lokasi yang tetap agar sistem conveyor mempunyai nilai ekonomis.

Kelemahan sistem ini adalah tidak empunyai fleksibilitas saat lokasi barang yang dimobilisasi tidak tetap dan jumlah barang yang masuk tidak kontinyu.

Conveyor mempunyai berbagai jenis yang disesuaikan dengan karakteristik barang yang diangkut. Jenis-jenis conveyor tersebut antara lain Apron, Flight, Pivot, Overhead,

Loadpropelling, Car, Bucket, Screw, Roller, Vibrating, Pneumatic, dan Hydraulic. Disini akan dibahas satu jenis conveyor yaitu Roller Conveyor.

ROLLER CONVEYOR

Roller conveyor merupakan suatu sistem conveyor yang penumpu utama barang yang ditransportasikan adalah roller. Roller pada sistem ini sedikit berbeda dengan roller pada

conveyor jenis yang lain. Roller pada sistem roller conveyor didesain khusus agar cocok dengan kondisi barang yang ditransportasikan, misal roller diberi lapisan karet, lapisan anti karat, dan

lain sebagainya. Sedangkan roller pada sistem jenis yang lain didesain cocok untuk sabuk yang ditumpunya.

FUNGSI DAN SPESIFIKASI ROLLER CONVEYOR

Roller conveyor hanya bisa memindahkan barang yang berupa unit dan tidak bisa

memindahkan barang yang berbentuk bulk atau butiran. Unit yang bisa dipindahkan menggunakan roller conveyor juga harus mempunyai dimensi tertentu dan berat tertentu agar bisa ditransportasikan. Untuk memindahkan barang dalam bentuk bulk, bulk tersebut harus

dikemas terlebih dahulu dalam unit agar bisa ditransportasikan menggunakan sistem ini.

Spesifikasi roller conveyor juga harus disesuaikan dengan dimensi dan beban unit yang akan ditransportasikan. Rancangan sistem roller conveyor harus mempu menerima beban

maksimum yang mungkin terjadi pada sistem conveyor. Selain itu, desain dimensi sistem juga harus dipertimbangkan agar sesuai dengan dimensi unit yang akan ditransportasikan. Dalam beberapa kasus dimensi unit yang lebih lebar dari dimensi lebar roller masih diperbolehkan.

Jarak antar roller disesuaikan dengan dimensi unit yang akan ditransportasikan. Diusahakan jarak antar roller dibuat sedekat mungkin agar tumpuan beban semakin banyak. Selain itu, dimensi

unit yang ditranportasikan minimal harus ditumpu oleh 3 roller. Jika kurang dari 3 roller, maka unit tersebut akan tersendat bahkan bisa jatuh keluar sistem tranportasi roller conveyor.

Kelebihan roller conveyor adalah bisa mentransformasikan pada kemiringan tertentu

sehingga conveyor bisa mentranportasikan barang dari satu tingkat ke tingkat yang lain. Selain itu, roller conveyor juga bisa membelokkan jalur unit yang belokkannya sangat tajam. Hal tersebut bermanfaat untuk daerah yang ruanganya terbatas.

Selain itu, roller conveyor memmpunyai kemampuan untuk menggabungkan 2 jalur yang terpisah. Penggabungan 2 jalur tersebut dapat dilakukan dengan berbagai metode seperti Y-Line

dan accumulating roller conveyor.

KOMPONEN UTAMA DAN FUNGSI ROLLER CONVEYOR

Komponen utama alat dan fungsi dalam sistem roller conveyor adalah sebagai berikut:

1.Kerangka Badan

Kerangka badan mempunyai fungsi untuk menopang roller agar lokasi roller tidak berpindah-pindah. Pemasangan roller dengan kerangka badan ini harus pas agar tidak terjadi getaran yang tidak diinginkan saat roller berputar. Selain itu, kerangka badan ini juga menentuka jarak antar

roller yang sesuai agar unit yang akan ditransportasikan tidak jatuh.

2.Tiang Penyangga Tiang peyangga mempunyai fungsi untuk pondasi kerangka badan sistem roller conveyor.

Kerangka badan ini didesain sebagai tumpuan roller conveyor terhadap tanah yang dilalui oleh sistem conveyor.

3.Motor Pengerak

Motor penggerak mempunyai fungsi untuk menggerakkan drive roller agar selalu berputar sesuai dengan kecepatan yang diinginkan operator. Motor penggerak ini pada umumnya ditempatkan

diujung paling akhir alur roller conveyor agar bisa menjaga rantai transmisi tetap tegang.

4. Roller Roller mempunyai fungsi sebagai pemindah barang yang akan ditransportasikan. Saat roller berputar diupayakan tidak bergetar agar tidak merusak barang yang ditransportasikan. Dimensi

roller juga harus sama agar barang yang diangkut tidak tersendat dan roller dapat menumpu barang dengan sempurna.

Roller pada sistem roller conveyor mempunyai perhatian khusus karena merupakan komponen yang paling utama dalam sistem ini. Sehingga desain dan perawatan pada roller harus

mendapatkan perhatian yang lebih utama. Berikut desain komponen roller conveyor yang pernah dianalisis di mata kuliah Tugas Desain Mesin I.

Komponen roller sendiri adalah terdiri dari pipa, rumah bearing, seal, poros, snapring, C-ring, dan bantalan. Susunan komponen tersebut seperti Gambar 7 diatas.

5.Sistem Transmisi

Sistem transmisi mempunyai fungsi untuk mentranmisikan daya pada penggerak ke sistem conveyor. Transmisi pada sister roller conveyor terbagi menjadi 2 bagian, yaitu transmisi antara

motor penggerak dengan drive roller dan transmisi antara drive roller dengan roller lain.

Sistem transmisi antara motor penggerak dengan drive roller biasanya ditempatkan di ujung paling akhir dari jalur conveyor. Sistem transmisi ini biasanya terdiri dari motor, speed reducer,

coupling, sprocket, dan rantai.

Sistem transmisi antara drive roller dengan roller biasanya ditempatkan pada kerangka badan sistem conveyor. Transmisi antar roller biasanya digunakan sproket dan rantai dengan

perbandingan kecepatan putar 1:1 agar kecepatan putar antar roller sama dan barang yang ditranportasikan dapat berjalan dengan baik.

MEKANISME KERJA

Mekanisme kerja roller conveyor secara umum adalah sebagai berikut: 1.Motor penggerak memutar poros pada motor yang telah terpasang sistem transmisi menuju

drive roller. 2.Putaran poros pada motor ditransmisikan ke drive roller melalui sistem transmisi yang telah dirancang khusus untuk sistem roller conveyor.

3.Drive roller yang terpasang sistem transmisi tersebut ikut berputar karena daya yang disalurkan oleh sistem transmisi.

4.Drive roller mentransmisikan putaran roller ke roller lain dengan tranmisi rantai. 5.Antar roller diberi jalur transmisi yang sama dengan perbandingan transmisi 1:1 sehingga putaran antar roller mempunyai kecepatan yang sama.

6.Tranmisi antar roller tersebut diteruskan sampai ke roller paling terakhir.

2.6 PENGARUH BEBAN TERHADAP LAJU

Dalam laporan ini yang akan menjadi topik utama pembahasanadalah bagaimana pengaruh Beban terhadap Laju pada miniature konveyoryang berbasis PLC pada alat penelitian

ini. Untuk menghindari salahpenafsiran tentang hal tersebut, maka diperlukan penegasan istilahsebelum masuk ke landasan teori mengenai hal tersebut. Yaitu:

a. Beban, dalam Kamus Besar Bahasa Indonesia berarti barang yang dibawaatau muatan yang dibawa. Dalam penelitian ini beban berarti muatannyang

mempengaruhi kerja bagian lain. Satuan beban yang digunakanadalah Kg.

b. Laju, sebelum kita memahami istilah laju kita juga harus dapatmembedakan antara pengertian laju dan kecepatan, dan mengapa dalampenulisan skripsi ini digunakan istilah laju bukan menggunakan istilahkecepatan. Istilah laju dalam

Fisika karangan Giancoli, menyatakanseberapa jauh sebuah benda berjalan dalam suatu selang waktu tertentu,atau dapat diartikan bahwa laju rata-rata

adalah jarak yang ditempuhsepanjang lintasannya dibagi waktu yang diperlukan untuk untuk menempuh jarak tersebut (Giancoli, 2001:25).

Berdasarkan rumus dapatditulis demikian;

Sedangkan kecepatan didefinisikan sebagai sebuah vektor yangberhubungan dengan waktu yang diperlukan untuk perpindahan sesuatu(Giancoli. 2001:25). Dalam hal ini pengertian

perpindahan berartiperubahan posisi benda. Berdasarkan rumus dapat ditulis sebagai berikut;

Untuk memperjelas pengertian tersebut dapat dilihat dari contoh berikut;Seseorang

berjalan 70 m ke Timur dan 30 m ke barat. Jarak total yangditempuh adalah 70 + 30 = 100 m, tetapi besar perpindahannya hanya 40m, misalkan perjalanan ini memerlukan waktu 70 detik maka :

Dalam penelitian ini objek yang akan dijadikan sebagai bahananalisis adalah variasi

beban yang berjenjang terhadap berapa lamakonveyor itu memindahkan barang. Berdasarkan

waktu yang diperolehdari hasil eksperimen menggunakan mesin konveyor berbasis PLC ini, kitaakan mengetahui hubungan penambahan beban terhadap laju pergerakanmesin konveyor berbasis PLC

BAB III

RANCANGAN PEMBUATAN ALAT

3.1 PROSES PERANCANGAN

Karena alat pemindah barang ini otomatis maka harus menggunakan sensor untuk memberi

perintah pada tiap belokan atau perpindahan

a. Pemancar Sensor (transmitter)

Pada pemancar digubakan sinar laser sebagai sumber sinyal yang dioperasikan secara terus

menerus tanpa henti. Hal ini dikarenakan pada proses kerja laser ini berperan sangat penting

sekali, sebab saatsensor bekerja aktif yaitu memberi instruksi kepada perangkat mesin pemindah

barang, sinar laser ini harus bekerja aktif dalam keadaan kondisi ON. Sinar laser yang digunakan

berwarna biru, karena warna biru memilikiintensitas cahaya yang baik sehingga LDR dapat

merespon denganbaik pancaran cahaya dari sinar laser tersebut. Apabila cahaya terhalang dan

menghalangi hubungan cahaya antara sensor dengan LDR maka sinyal dari sinar laser terhalang,

sehingga proses masuknyasinyal menuju sinar laser akan terhalang.

b. Penerima sensor (receiver)

Pada saat sistem peneriman ini digunakan LDR yang akan menghantarkan arus saat terkena

cahaya yang mengenainya. Pada saat tidak terdapat penghalang cahaya yang lewat anatar

pemancar danpenerima, LDR berfungsi sebagai pernghantar arus sehingga kerja relaiyang

digunakan sebagai penyambung arus 24 volt sebagai maukan PLC dalam keadaan Normally

Close (NC) atau tidak terhubung.Sedangkan jika terdapat penghalang cahaya antara pemancar

dan penerima maka relai akan bekerja karena relai dalam kondisi Normally Open (NO), sehingga

daya yang digunakan sebagai masukan PLCtersebut terhubung.

Beberapa bahan penunjang yang sangat penting:

Penggeser

Penggeser yang digunakan untuk menggeser barang yang dipindahkanantara konveyor ini,

menggunakan pneumatic. Rangkaian pneumatic yang digunakan meliput selenoid valve 5/2,

cylinder valve danrangkaian penyalur udara. Fungsi dari pneumatic sendiri adalahberhubungan

langsung dengan selenoid valve yang akan mendorong pneumatic maju mundur sesuai dengan pr

gram PLC yang dijalankan,sehingga udara yang masuk pada pneumatic dapat diatur oleh

selonoid valve . Kendala utam dari selonoid valve yang digunakan adalahkadang-kadang sulit

untuk mundur setelah pneumatic maju,dikarenakan adanya kebocoran pada selenoid valve

Penggerak

Penggerak yang dimaksudkan disini adalah compressor, yang berfunsiuntuk memasukkan

udara bertekanan ke dalam rangkaian pneumatic.Hal ini dikarenakan penggerak dengan media

udara mudah didapakan dan tidak sulit dalam pengoperasiannya. Compressor yang digunakan

memiliki tekanan sebesar 6 bar setelah masuk melelui receiver, namun yang digunakan untuk

melakuakn penelitian hanya sebesar 4 bar

Motor AC, Motor yang digunakan adalah motor AC 220 volt, 1400 rpm danmemiliki

kekuatan sebesar 0,5 HP

Hal pertama adalah membuat krangka konveyor pada PLC

Dalam pembuatan Konveyor ini, masing-masing sistem akan dikendalikan oleh PLC

OMRON CPM 1A. Hal ini dapat direalisasikan karena PLC ini memilki fasilitas hardware

maupun software.

Dengan fasilitas tersebut, PLC ini dapat menghasilkan keluaran arus sebesar 12volt. Untuk

dapat mengeluarkan sinyal tersebut diperlukan suatu program yang akan menjalankan jalannya

sinyal keluaran sesuai yang diinginkan.Sebuah mesin Konveyor dapat dijalankan secara otomatis

dengan menggunakan PLC CPM 1 A sesuai variasi dengan mengubah arus yang terhubung pada

masing-masing output. Kombinasi arus yang terhubung kemasing-masing komponen tersebut

dapat dihasilkan oleh PLC dengan cara meberikan program sesuai pola gerakan atau variasi

waktu yangdiinginkan.

Karena sinyal keluaran dari PLC masih terlalu kecil unutk dapat menggerakkan konveyor

secra keseluruhan, sehingga diperlukan suatu interface sebagai penambah tenaga keluaran

PLC.Perencanaan pembuatan program untuk menggerakkan konveyor ini adalah kombinasi

antara waktu untuk menggerakkan motor dan menghentikan motor serta variasi waktu untuk

menggerakkan cylinder Pneumatik untuk melakukan pemindahan barang didalam siklus kerja

konveyor.

Untuk kombinasi kerja antara pemberhentian motor, pergerakanmotor dan juga penggerak

Pneumatiknya diberikan penundaan waktu atau jeda sehingga barang yang digunakan sebagai

objek dalam konveyordalam keadaan diam dahulu sebelum dipindahkan

Diagram alur pengerjaan prosesor PLC

3.2 ANALISA HASIL RANCANGAN

Langakh kerja konveyor :

a. Benda yang dijadikan sebagai beban, pertama-tama bekerja menyentuhsensor

pertama yang diletakkan diujung konveyor A, benda yangmengenai sensor tersebut

akan memberikan input masukan ke PLCuntuk mengerakkan motor penggerak

konveyor A

b. Kemudian benda berjalan menuju kearah sensor barang 2 yangdiletakkan masih pada

jalur konveyor A. Sensor bekerja apabila bendamengenai sensor tersebut, kerja yang

terjadi pada sensor 2 ini akanmengaktifkan empat macam keluaran PLC.

1. Mengaktifkan timer untuk menon aktifkan kerja motor 1, motor 1akan mati

karena timer yang ada pada prosesor PLC bekerjaberdasar dari masukan yang

diterima oleh PLC. Waktu motor matidi set menjadi 2 detik.

2. Mengaktifkan timer untuk menggerakkan katup majuselenoid

sehinggacylinder Pneumatik akan maju ke depan untuk mendorong benda

berpindah tempat ke konveyor B. Keluaran PLCyang digunakan terletak pada

output no 1

3. Karena menggunakan Double Active Cylinder yang membutuhkanpergerakan

maju dan mundur maka Pneumatik yang sudah majudiberikan masukan untuk

selenoid membuka katup buang Pneumatik sehingga cylinder akan bergerak

menutup balik. Kluaran PLC yang digunakan terletak pada output no 2

4. Mengaktifkan kerja motor pada konveyor B sehingga motorbergerak terlebih

dahulu sebelum Pneumatik bekerja maju danmundur untuk memindahkan barang

c. Setelah barang berpindah dari konveyor A ke konveyor B, barang yangada tersebut

juga akan mengaktifkan sensor ketiga yang terletak dikonveyor B. Sensor tersebut juga akan

mengaktifkan 4 keluaran PLC yang ada dalam keluaran no 4, 5 dan 6. dan satu keluaran yang

adadalam timer dalam PLC.

1)Mengaktifkan timer untuk menon aktifkan kerja motor 2, motor 2akan mati

karena timer yang ada pada prosesor PLC bekerjaberdasar dari masukan yang diterima

oleh PLC. Waktu motor matidi set menjadi 2 detik.

2)Mengaktifkan timer untuk menggerakkan katup maju selenoid sehingga

cylinder Pneumatik akan maju ke depan untuk mendorong benda berpindah tempat ke

konveyor C. Keluaran PLCyang digunakan terletak pada output no 4.

3)Karena menggunakan Double Active Cylinder yang membutuhkanpergerakan

maju dan mundur maka Pneumatik yang sudah majudiberikan masukan untuk selenoid

membuka katup buang Pneumatik sehingga cylinder akan bergerak menutup

bali.Keluaran PLC yang digunakan terletak pada output no 5.

4)Mengaktifkan kerja motor pada konveyor C sehingga motorbergerak terlebih

dahulu sebelum Pneumatik bekerja maju danmundur untuk memindahkan barang.

d. Kemudian barang tersebut akan mengaktifkan sensor 4 yang terletak pada bagian akhir

konveyor C.sesnor ini akan menonaktifkan kerjamotor yang menggerakkan konveyor C

e. Dari semua penundaan waktu yang terjadi pada saat sensor barangbekerja adalah

dengan menggunakan PLC. Penundaan dan program yang ada dalam CPU PLC ini dibuat

dengan menggunakan diagram Ladder

f. Ladder Diagram yang digunakan sebagai masukan perintah PLCdimasukkan ke daalm

memori PLC dengan mengunakan program Syswin 3.2. (Ladder Diagram terlampir)

3.3 PEMBUATAN ALAT

Alur penelitian intinya sama dengan gambar Flowchart. Awal mulasistem pada konveyor

horisontal A dinyalakan lewat pemrograman PLCyang telah dibuat melalui Diagram Ladder.

Konveyor akan berkerjaapabila sensor 1 yang dijadikan sebagai sensor mula bekerja, kerja

yangterjadi berdasarkan prinsip LDR yaitu sensor yang terhalang oleh bendaakan bekerja karena

adanya perubahan tegangan ke bagian receiver sensor.Sensor mula tersebut akan mengaktifkan

motor sehingga barang yangdijadikan beban akan bergerak. Selanjutnya pergerakan yang terjadi

sesuai dengan Flowchart yang telah ditulis di atas. Sedangkan pengukuran waktu dilakukan dari

awal mula sensormenyentuh sensor pertama yang terletak di konveyor A sampai sensorakhir

yang terletak di konveyor C dan berfungsi sebagai sensor yangmenghentikan motor 3.

Pengukuran dilakukan dengan menggunakan stopwatch yang dijalankan berdasar sensor yang

terpasang pada sensormula dan sensor akhir.

Berikut table mnemoniknya :

3.4 HASIL PEMBUATAN ALAT

inilah contoh gambar hasil dari alat yang di buat

3.5 PENGUJIAN ALAT

Dari beberapa ujiaan terdapat kekurangan pada alat ini, yaitu terjadi pada masalah

“bebean” yang dapat dilihat pada table berikut ini :

Berdasarkan dari tabel yang didapatkan dari hasil pengujian terhadap kerja konveyor

berbasis PLC dengan pemindah barang menggunakan Pneumatik, maka dapat dilihat bahwa

semakin bebanyang diberikan pada konveyor ditambahkan maka waktu yang ditempuh akan

semakin lama, hasil pengujian yang dilakukan padasetiap bebannya menunjukkan bahwa rata-

rata waktu yang ditempuhakan semakin lama. Pada beban awal 1 kg didapatkan rata-rata

waktutempuh yang lebih lama dibandingkan dengan beban 2 kg, sedangkan pada beban

selanjutnya rata-rata waktu yang ditempuh semakin naik (dibahas dalam bagian pembahasan).

Pada beban 2 kg diperoleh waktuyang tercepat dibandingkan dengan beban yang lainnya. Untuk

lebih jelasnya dapat dilihat dari grafik berikut ini:

BAB IV

PENUTUP

4.1 KESIMPULAN

1. Sistem konveyor berbasis PLC ini dapat memindahkan barang dari titik pertama yang

terdapat pada konveyor A sampai dengan titik terakhir yang terdapat pada konveyor C

2. Pada simulasi alat pemindah barang ini dapat di ginukan pada pabrik-pabrik besar yang

mempunyai jangkauan luas untuk memindahkan barang hasil produksi dengan effisien

3. Rangkain ini sangat tergantung pada progam yang ada buat di PLC dan alat bahan yang

mendukung

4. Jika beban yang mau di pindah tidak terlalu berat dapat menggunakan motor 1 fasa dan

konveyor yang sederhana, tapi jika menggunakan beban yang berat maka kita dapat

merubah motor 1 fasanya denagn 3 fasa dan mengganti konveyor denagn yang lebih kuat

dan bagus

5. Pada kompresor yang digunakan udara minimal adalah 4 bar agar beban dapat terdorong

dengan baik

4.2 SARAN

Sebaiknya untuk menguji atau mencobanya gunakanlah alat dan bahan yang bagus

Gunkan PLC CPM1A untuk membuat progamnya

Katub yang digunakan 5/2 bukan 3/2 maka sesuaikan denagn fungsinya

Untur sumber suplay yang digunakan adalah sesuai denagn spesifikasi alat dan bahan

Menggunakan alat dan bahan sesuai fungsinya

DAFTAR PUSTAKA

Setiawan, Ari, “Perancangan Lengan Robot Pneumatik Pemindah Plat Menggunakan

Programmable Logic Controller”, Penelitian Jurusan Teknik Elektro Universitas Diponegoro, 2004.

Anwari. ----.Kinematika dan Kumpulan Soal-soal ITB: Bandung.

Eko Putra, Agfianto. 2004.PLC Konsep, Pemrograman dan Aplikasi Gava Media:

Yogyakarta.

Factory Automatic Omron. 1997. CPM 1 Training manual. Omron Jakarta.

Irianto Tj, Tri. 2005. Pengenalan Dasar PLC (Programmable Logic Controllers) dan

Dasar Pemrograman Syswin 3.2

file:///E:/fd/HUBUNGAN%20ANTARA%20BEBAN%20DENGAN%20LAJU%20PER

GERAKAN%20MATERIAL%20KONVEYOR%20HORISONTAL%20A,%20B%20DAN%20C%20BERBASIS%20PLC%20%28PROGRAMMABLE%20LOGIC%20CONT

ROLLER%29%20DENGAN%20PEMINDAH%20BARANG%20MENGGUNAKAN%20PNEUMATIK.htm