MAKALAH SEMINAR KERJA PRAKTEK APLIKASI PLC MITSUBISHI MELSEC FX 0N 30MR PADA MESIN ROVING STRIPPER

UNIT SPINNING 7 PT. APAC INTI CORPORA Pandhu Wicaksono ( L2F 004 498 )

ABSTRAK

Kemajuan teknologi di bidang elektronika ini menjadi suatu tantangan bagi dunia industri. Karena persaingan industri semakin meningkat maka efisiensi produksi umumnya dianggap sebagai kunci sukses perusahaan. Perkembangan zaman yang demikian memaksa dunia industri untuk terus berupaya meningkatkan efisiensi produksi dengan cara menggantikan sistem kontrol konvensional dengan sistem kontrol yang lebih modern, lebih mudah dalam perawatannya, pengoperasiannya maupun dalam kemudahan untuk melakukan modifikasi sistem bila diperlukan dikemudian hari.

Sistem kontrol yang demikian dapat diperoleh salah satunya dengan menggunakan PLC (Programmable Logic Controller), karena untuk memodifikasi sistem dapat dilakukan cukup dengan mengubah program yang sudah ada (perubahan dan modifikasi sistem dapat dilakukan melalui software). Sedangkan pada sistem kontrol konvensional memerlukan pengawatan ulang, sehingga modifikasi sistem menjadi tidak seefisien bila menggunakan PLC. Kata kunci : PLC, roving stripper, slyver, bobbin

I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Kemajuan teknologi di bidang elektronika ini menjadi suatu tantangan bagi dunia industri atau pabrik. Karena persaingan industri semakin meningkat maka efisiensi produksi umumnya dianggap sebagai kunci sukses perusahaan. Oleh karena itu untuk mengendalikan proses produksi yang berkesinambungan dengan kualitas produk yang terjamin serta memiliki daya saing yang tinggi dengan industri lainnya diperlukan mesin-mesin berteknologi tinggi dengan sistem pengendalian otomatis berbasis elektronika.

Perkembangan zaman yang demikian memaksa dunia industri untuk terus berupaya meningkatkan efisiensi produksi dengan cara menggantikan sistem kontrol konvensional dengan sistem kontrol yang lebih modern, lebih mudah dalam perawatannya, pengoperasiannya maupun dalam kemudahan untuk melakukan modifikasi sistem bila diperlukan dikemudian hari. Sistem kontrol yang demikian dapat diperoleh salah satunya dengan menggunakan PLC (Programmable Logic Controller), karena untuk memodifikasi sistem dapat dilakukan cukup dengan mengubah program yang sudah ada (perubahan dan modifikasi sistem dapat dilakukan melalui software). Sedangkan pada sistem kontrol konvensional memerlukan pengawatan ulang, sehingga modifikasi sistem menjadi tidak seefisien bila menggunakan PLC.

PT. APAC INTI CORPORA yang merupakan salah satu perusahaan tekstil yang berskala internasional, menggunakan PLC untuk meningkatkan efisiensi produksi. Salah satu mesin yang pengontrolannya menggunakan PLC adalah mesin Roving Stripper. Mesin ini digunakan untuk

melepas sisa benang Roving yang masih menempel pada Bobbin. 1.2 Tujuan

Adapun tujuan dari penulisan Laporan Kerja Praktek ini adalah:

1. Mengetahui dan mempelajari proses pemintalan dan pertenunan.

2. Mengetahui penerapan sistem kontrol di industri, khususnya sistem yang menggunakan Programmable Logic Controller (PLC).

1.3 Pembatasan Masalah

Pada penyusunan laporan Kerja Praktek ini, penulis menjelaskan tentang PLC Mitsubishi Melsec FX 0N 30MR sebagai pengontrol mesin Roving Stripper pada Unit Spinning 7 di PT. APAC INTI CORPORA II. UNIT PRODUKSI 2.1 Spinning

Spinning (pemintalan) adalah istilah umum untuk suatu proses pembuatan benang, dimana sejumlah serat yang relatif pendek disejajarkan satu sama lain dan dibentuk menjadi ukuran tertentu. Lalu dipilin agar serat-serat tidak terlepas dan dengan demikian telah dihasilkan benang.

Di PT. AIC bahan yang digunakan pada proses spinning adalah kapas ball, yaitu kapas yang masih berbentuk kotak-kotak besar. Kapas tersebut dapat berasal dari produk kapas alam (cotton) atau kapas sintesis, misalnya tetoron atau rayon. Kapas tersebut akan memasuki mesin blowing. Pada mesin ini kapas akan diuraikan dan dibersihkan dari kotoran-kotoran yang tercampur di dalamnya. Kotoran ini biasanya berupa logam. Hal ini terutama

terdapat pada kapas alam, sedangkan pada kapas sintesis relatif lebih bersih.

Untuk memenuhi keperluan ini pada mesin blowing terdapat sensor logam yang akan menghentikan mesin jika ada logam yang masuk. Hal ini sangat penting karena bila kotoran logam tersebut masuk ke proses selanjutnya akan merusakkan mesin yang ada. Dan pada mesin ini, serat kapas yang tidak beraturan akan disejajarkan. Hasil keluaran bagian ini akan bersih dan serat sudah sejajar. Untuk bahan kapas campuran juga dilakukan penimbangan atau penyamaan tekanan (bahan campuran itu misalnya tetoron dan rayon dengan prosentase campuran tertentu).

Kemudian proses dilanjutkan ke mesin carding. Pada mesin ini kapas akan dibentuk menjadi slyver, yaitu dengan menggunakan alat yang berbentuk seperti sikat atau sisir dan dilewatkan kedalam susunan silinder yang akan menarik dan membuat lembaran kapas menjadi tali kapas atau disebut slyver. Slyver tersebut ada yang diteruskan melalui proses hylape dan ada juga yang langsung ke proses drawing. Apabila memasuki proses hylape, slyver diuraikan lagi dan dibuat rangkap. Hal ini dimaksudkan supaya nantinya menghasilkan benang yang kuat. Lembaran slyver yang dibuat rangkap tersebut dimasukkan ke dalam mesin combing.

Pada mesin ini dilakukan penyisiran serat, sehingga dihasilkan serat yang panjang. Slyver yang melalui proses ini akan menghasilkan benang dengan kualitas yang lebih bagus, dibandingkan dengan yang langsung ke drawing. Setelah ini, slyver masuk ke mesin drawing, proses ini merupakan awal yang penting bagi kualitas benang. Karena dalam proses ini dilakukan perangkapan dan penarikan slyver, hingga mencapai berat dan panjang tententu. Bila terjadi kesalahan pada proses ini, mutu benang akan turun. Hasil dari proses ini juga disebut slyver, tetapi berat dan panjangnya standar. Dan proses ini dapat diteruskan pada dua proses selanjutnya yaitu ring yarn dan openend.

Proses ring yarn diawali oleh mesin roving, mesin ini menguhah slyver yang besar menjadi berdiameter kecil. Ini dilakukan dengan menarik dengan kekuatan dan twist (puntiran) tertentu. Hal ini dilakukan dengan mengatur kecepatan motor yang memberi supply slyver dan kecepatan motor yang digunakan untuk menggulung slyver kecil.

Kemudian hasil dan proses tersebut masuk pada mesin ring frame untuk dilakukan proses seperti diatas, yaitu puntiran dan penarikan. Pada proses ring frame ini adalah inti dari proses pemintalan (spinning). Benang yang keluar sudah tergulung dalam cone kecil. Proses berikutnya adalah proses penyempurnaan berdasarkan pesanan konsumen. Benang yang tergulung dalam cone

tersebut dimasak (dipanaskan) pada mesin steamer, hal ini agar benang lebih kuat dan mematikan puntiran yang ada.

Gambar 1 Tipe – tipe cone

Benang yang ada dalam cone kecil

disambung dan digulung ulang dalam cone yang besar (Gambar 1). Hal ini dilakukan dalam mesin winding. Penyambungan benang ini dilakukan dengan otomatis oleh robot penyambung. Benang yang cacat dengan sendirinya akan terpotong dan dibuang. Setelah tahap ini benang siap dikemas.

Proses open end tidak terdiri dari tahap yang ada pada proses ring yarn. S1yver yang masuk ke open end langsung dibuat menjadi benang yang siap untuk dikemas. Benang yang dihasilkan pada proses ini memiliki ukuran yang relatif besar dan langsung digunakan oleh PT. AIC untuk penenunan denim jeans.

Gambar 2 Cara pemuntiran benang

RAW MATERIAL

BLOWING

CARDING

HYLAPE

COMBING

DRAWING

ROVING

RING FRAME

STEAMER

OPEN END (OE)

RING YARN

PACKING

MASUK KE WEAVING

KE PASAR

WINDING

ROVING STRIPPER

Gambar 3 Diagram alir proses spinning

2.2 Weaving

Blok proses pertenunan (weaving) dapat dilihat pada Gambar 5. Bahan mentah pada unit weaving dihasilkan oleh unit Spinning. Gulungan benang yang semula tergulung pada cone besar digulung pada beam dengan mesin benninger (warping)

Gambar 4 Perbedaan antara beam kosong dengan beam

tergulung benang.

Gambar 5 Diagram alir proses Weaving

III. PLC Konsep dari PLC adalah Programmable,

menunjukkan kemampuannya yang dapat dengan mudah diubah-ubah sesuai program yang dibuat dan kemampuannya dalam hal memori program yang telah dibuat. Logic, menunjukkan kemampuannya dalam memproses input secara aritmatik, yakni melakukan operasi membandingkan, menjumlahkan, mengalikan, membagi, mengurangi dan negasi serta controller, menunjukkan kemampuan dalam mengontrol dan mengatur proses sehingga menghasilkan output yang diinginkan. Fungsi dan kegunaan dari PLC hampir dapat dikatakan tidak terbatas. Tapi dalam prakteknya dapat dibagi secara umum dan secara khusus. Secara umum, fungsi PLC adalah sebagai berikut: 1. Kontrol Sekuensial. PLC memproses input sinyal biner menjadi output yang digunakan untuk keperluan pemrosesan teknik secara berurutan (sekuensial), disini PLC menjaga agar semua step/langkah dalam proses sekuensial berlangsung dalam urutan yang tepat. 2. Monitoring Plant. PLC secara terus menerus memonitor 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 kepada operator.

2.1 Bagian-bagian PLC

Secara umum PLC terdapat 3 komponen bagian utama,yaitu: 1. Central Processing Unit (CPU),merupakan otak

PLC yang terdiri 3 bagian, yaitu: a. Mikroprosesor merupakan otak dari PLC

yang difungsikan untuk operasi matematika dan operasi logika.

b. Memori, merupakan daerah CPU yang digunakan untuk melakukan proses penyimpanan dan pengiriman data pada PLC.

c. Power Supply, yang berfungsi untuk mengubah sumber masukan tegangan bolak-balik menjadi tegangan searah.

2. Monitor/ Programmer (digunakan untuk memasukkan program ke dalam PLC, monitoring PLC).

3. I/O modul (sebagai terminal untuk dihubungkan dengan peralatan luar).

2.2 Pemrograman pada PLC

Untuk memprogram sebuah PLC dapat dilakukan dengan melalui dua cara yaitu pemrograman secara online dan pemrograman secara offline. Pemrograman secara online adalah pemrograman melalui PC (Personal Komputer), pemrograman dengan cara ini menggunakan LSS (Ladder Support Software) pada PC yang kemudian program yang telah dibuat didownLOADkan ke PLC. Sedangkan pemrograman secara offline adalah pemrograman PLC dengan menggunakan HPP (Handy Programming Panel) atau yang lebih familiar dengan sebutan Programming Console. Bila dengan menggunakan cara yang kedua ini maka instruksi dimasukkan satu persatu ke PLC pada saat pemrograman.

Gambar 6 Programming Console

Diagram Ladder

Diagram ladder atau diagram satu garis adalah satu cara untuk menggambarkan proses kontrol sekuensial yang umum dijumpai di industri. Diagram ini mempresentasikan interkoneksi antara perangkat input dan perangkat output sistem kontrol. Dinamakan diagram ladder (tangga) karena diagram ini mirip dengan tangga. Seperti halnya sebuah

tangga yang memiliki sejumlah anak tangga, diagram ini juga memiliki anak-anak tangga tempat setiap peralatan dikoneksikan.

Gambar 7 Contoh diagram ladder elektromekanis

sederhana

Gambar 8 Implementasi PLC untuk Gambar 8

IV. APLIKASI PLC MITSUBISHI MELSEC FX0N 30MR

4.1 PLC MITSUBISHI PLC yang digunakan pada mesin Roving

Stripper di PT. APAC INTI CORPORA khususnya di spinning 7 adalah jenis PLC MITSUBISHI MELSEC FX 0N 30MR. PLC ini merupakan jenis PLC yang compact dimana semua unit PLC, diantaranya Unit CPU, Unit Power Supply, dan Unit Input Output masih tersusun menjadi satu modul.

Gambar 9 PLC MITSUBISHI MELSEC seri FX 0N

Penggunaan Instruksi 1 Program Self Holding

Gambar 10 Diagram Ladder self holding

2. LD dan LDI

Perintah LD digunakan untuk memulai setiap baris atau blok logika dengan sambungan normally open (NO) sedangkan perintah LDI memiliki fungsi berkebalikan dengan perintah LD yaitu untuk memulai setiap baris atau blok logika dengan sambungan normally close (NC) Contoh :

Gambar 11 Contoh penggunaan perintah LD dan LDI

3. AND dan ANI Perintah AND merupakan koneksi serial Normally Open (NO) kontaktor yang bekerja sepeti logika AND antara dua buah operandd. Perintah ANI memiliki fungsi yang sama dengan peritah AND, perbedaannya perintah ANI memiliki kontaktor normally close (NC). Contoh :

Gambar 12 Contoh penggunaan perintah AND dan ANI

4. OR dan ORI

Perintah OR merupakan koneksi paralel Normally Open kontaktor yang bekerja sepeti logika OR antara dua buah operandd. Perintah ORI memiliki fungsi yang sama dengan peritah OR, perbedaannya perintah ORI memiliki kontaktor NC.

Contoh :

Gambar 13 Contoh penggunaan perintah OR dan ORI 5. ANB

Perintah ANB berfungsi untuk mengANDkan blok A dan blok B. perintah ini tidak memiliki ekspresi Ladder diagram sendiri dan pada program Ladder langsung dikonversikan ke program mnemonic.

Contoh :

Gambar 14 Contoh penggunaan perintah ANB 6. ORB

Perintah ORB merupakan perintah untuk mengORkan hasil operasi pada blok A dan blok B. Perintah ini tidak memiliki ekspresi Ladder sendiri dan dalam aplikasinya dikonversikan ke program mnemonic pada program Ladder yang bersangkutan.

Contoh :

Gambar 15 Contoh penggunaan perintah ORB

X0 X0 Y0

Y0

4.2 Mesin Roving Stripper

Gambar 16 Mesin Roving Stripper

Mesin yang digunakan pada industri tekstil khususnya bagian spinning salah satunya adalah mesin Roving Stripper, mesin ini sebenarnya bukan mesin utama dari proses produksi tetapi hanya mesin pendukung saja, yang berguna untuk mempercepat pemrosesan produksi.

Mesin Roving Stripper ini biasa juga disebut dengan Roving Cleaner yang berfungsi untuk melepas/membersihkan benang yang masih menempel pada bobbin dan mengubahnya menjadi serat kapas kembali. Dengan demikian mesin ini bukan merupakan bagian utama dari mesin Ring Yarn. Sisa benang dari mesin Roving yang masih menempel pada bobbin ini diletakkan pada penampung (hopper). Pada saat meletakkan bobbin, posisi bobbin harus benar dan tidak asal meletakkan bobbin saja. Hal ini dimaksudkan agar supaya sisa benang (roving) dapat ditarik oleh Brushing belt, jika tidak, maka roving tidak dapat ditarik oleh Brushing belt dan hanya berputar - putar saja.

Gambar 17 Proses penangkapan sisa benang oleh

brushing belt

Pada saat tombol Start ditekan, maka mesin akan aktif dan motor carrier akan mulai menggerakkan bobbin guide dan akan membawa bobbin ke atas mesin. Dimana disana sudah ada Brushing Belt yang berputar yang siap untuk

menangkap sisa benang yang masih menempel pada bobbin. Gerakan carrier yang berlawanan dengan belt akan membuat bobbin berputar dan melepas roving.

Sisa benang roving yang menempel pada belt selanjutnya akan melewati sisir dari stripping roller yang berputar. Gerakan dari stripping roller tersebut akan melepas sisa benang roving dari belt sekaligus membuka pilinan roving. Setelah itu sisa benang roving akan diberikan ke Blower untuk diuraikan dengan cara memutar dan menghembuskan angin padanya.

Sisa benang - benang roving tadi akan terurai dan menjadi serat kapas lagi. Serat kapas ini akan tertampung oleh container box yang berada di dalam mesin roving stripper ini. Apabila container box yang terisi serat kapas ini sudah penuh, maka LED indikator container box akan menyala dan mesin akan berhenti. Serat kapas tersebut harus diambil terlebih dahulu. Sementara itu bobbin yang sudah tidak ada sisa benang akan dibawa keluar oleh return conveyor dan siap ditempatkan kembali pada Mesin Roving. V. PENUTUP 5.1 Kesimpulan

1. Proses pemintalan kapas menjadi benang terdiri dari raw material, blowing, carding, hylape, combing, drawing. Setelah proses drawing, pemrosesan slyver dibagi menjadi dua proses yaitu ring yarn dan open end.

2. Perbedaan yang mendasar antara proses open end dengan proses ring yarn adalah ukuran benang yang dihasilkan, pada proses open end ukuran benang yang dihasilkan relatif lebih besar dibandingkan dengan proses ring yarn.

3. Mesin Roving Stripper adalah mesin yang digunakan untuk melepas sisa benang roving yang masih menempel pada bobbin serta mengubahnya menjadi serat kapas kembali.

5.2 Saran Sehubungan dengan mesin-mesin produksi

yang ada di PT AIC banyak yang menggunakan PLC sebagai sistem kontrol pengendalinya, maka perlu kiranya diadakan training atau pelatihan yang berkenaan dengan PLC kepada teknisi-teknisi yang ada di masing-masing unit.

DAFTAR PUSTAKA

[1] Ogata, Katsuhiko, Teknik Kontrol Automatik Jilid 1, diterjemahkan oleh Edi Leksono, Erlangga, Jakarta, 1994.

[2] Ogata, Katsuhiko, Teknik Kontrol Automatik Jilid 2, diterjemahkan oleh Edi Leksono, Erlangga, Jakarta, 1994.

[3] Setiawan, Iwan, Programmable Logic Controller (PLC) dan Teknik Perancangan Sistem Kontrol, Penerbit Andi, Yogyakarta, 2006.

[4] ……., www.artisan-scientific.com/info/

Mitsubishi_Melsec_FX_Series_

PLC_ Datasheet.pdf

[5] ……., www.taiwan-control.com.tw/

products/plc/fx0n.pdf

BIODATA PENULIS

Penulis lahir belasan tahun yang lalu di sebuah kota yang

merupakan kerajaan Islam pertama di tanah Jawa. Saat ini

sedang menempuh studi S1 di Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik

Universitas Diponegoro mengambil Konsentrasi Teknik Kontrol.

Semarang, November 2007

Mengetahui, Dosen Pembimbing

IWAN SETIAWAN, ST.MT

NIP. 132 283 183