26

BAB III

PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM

Pada bab ini menjelaskan tentang perancangan dan pembuatan sistem kontrol,

baik secara hardware yang akan digunakan untuk mendukung keseluruhan sistem

yang akan di ujikan. Hardware sendiri memiliki beberapa bagian yang saling

terhubung dalam sistem.

3.1 Diagram Blok Rangkaian Hardware

Pada rangkaian hardware terdiri dari berapa-berapa komponen pendukung yang

ditunjukan dalam Gambar 3.1.

Gambar 3. 1 Diagram Blok Prinsip Kerja Sistem

Prinsip kerja dari sistem ini adalah PLC sebagai pusat kontrol untuk

mengendalikan masukan maupun keluaran sesuai progam yang telah dibuat. Driver

disini digunakan sebagai penerjemah dari keluaran PLC yang akan mempengaruhi

arah putaran motor DC baik putar kiri maupun putar kanan tanpa menggunakn

relay. HMI digunakan sebagai tampilan dan bisa memberi perintah kepada PLC,

27

sebelum menggunakan HMI kita harus memprogram dan mensinkronkan terlebih

dahulu terhadap program yang sudah ada di PLC dengan menggunakan komunikasi

kabel serial RS 232 melalui port serial yang sudah ada pada masing – masing

komponen.

3.1.1 Blok diagram komponen

Blok diagram komponen ini menjelaskan tentang bagaimana merancang

dan mengaplikasikan rangkaian elektronika terhadap masing – masing komponen

elektronika, dimana akan ditunjukkan dalam Gambar 3.2 Blok diagram motor kopi,

Gambar 3.3 Blok diagram motor susu, Gambar 3.4 Blok diagram motor coklat,

Gambar 3.5 Blok diagram motor Air, Gambar 3.6 Blok diagram motor drip geser,

Gambar 3.7 Blok diagram motor drip naik turun, Gambar 3.8 Blok diagram motor

aduk naik turun, Gambar 3.9 Blok diagram motor pengaduk, Gambar 3.10 Blok

diagram motor stepper, Gambar 3.11 Blok diagram pompa air, Gambar 3.12 Blok

diagram heater dan Gambar 3.13 Blok diagram Sensor.

.

Gambar 3.2 Blok diagram motor kopi

Gambar 3.3 Blok diagram motor susu

28

Gambar 3.4 Blok diagram motor coklat

Gambar 3.5 Blok diagram motor Air

Gambar 3.6 Blok diagram motor drip geser

Gambar 3.7 Blok diagram motor drip naik turun

Gambar 3.8 Blok diagram motor aduk naik turun

Gambar 3.9 Blok diagram motor pengaduk

29

Gambar 3.10 Blok diagram motor stepper

Gambar 3.11 Blok diagram pompa air

Gambar 3.12 Blok diagram heater

Gambar 3.13 Blok diagram Sensor

30

3.2 Perancangan dan Pembuatan Mekanik

Pada perancangan dan pembuatan mekanik dalam protoype akan dibuat

dengan spesifikasi seperti dalam Tabel 3.1 Spesifikasi bahan mekanik dan Tabel

3.2 Spesifikasi bahan elektronik, bentuk prototype ditunjukkan dalam Gambar 3.14

Perancangan mekanik, Gambar 3.15 Perancangan mekanik tampak depan, Gambar

3.16 Perancangan mekanik tampak samping dan Gambar 3.17 Perancangan

mekanik tampak belakang.

Tabel 3.1 Spesifikasi bahan mekanik

No. Nama

komponen

Dimensi

Bahan Ketebalan

(mm) Panjang

(mm)

Lebar

(mm)

Tinggi

(mm)

Diameter

(mm)

1. Body utama 450 150 450 - Akrilik 8

2. Penutup atas 450 150 10 - Akrilik 3

3. Dudukan

konveyor 450 150 8 - Akrilik

5

4. Valve - - 20 10 Kuningan 2

5. Couple valve - - 20 5 Kuningan 1

6. Botol bahan - - 200 70 Plastik 1

7. Botol air - - 240 100 Plastik 1

8. Bearing - - 5 10 Besi -

9. As konveyor 150 - - 5 Besi -

10. Belt konveyor 1000 130 - - Karet 1,2

11. Pully - - 130 10 PVC 2

Tabel 3.2 Spesifikasi bahan elektronik

No. Nama komponen Tegangan

AC (V) DC (V)

1. Motor DC - 5

2. Motor Stepper - 12

3. Heater 220 -

4. Thermostat 220 -

5. Relay - 5

6. Sensor ultrasonik HC-SR04 - 5

7. Sensor DS18b20 - 5

31

Tabel 3.2 Spesifikasi bahan elektronik (Lanjutan)

No. Nama komponen Tegangan

AC (V) DC (V)

8. IC L293D - 5

9. IC Atmega328P - 5

10. Kapasitor 1000 uf - 16

11. Power supply - 5, 12, 24

12. PLC OMRON CPM2A 40 CDR - 24

13. HMI OMRON NB700W - 24

14. Pompa air - 12

15. Limit switch - 5

Gambar 3.14 Perancangan mekanik

32

Gambar 3.17 Perancangan mekanik tampak belakang

Gambar 3.15 Perancangan mekanik

tampak depan

Gambar 3.16 Perancangan mekanik

tampak samping

33

3.3 Rangkaian elektronika hardware

Rangkaian sistem kontrol pendukung hardware ditunjukan dalam Gambar

3.18 serta konfigurasi PIN input dan PIN output dapat dilihat dalam Tabel 3.3

Konfigurasi PIN input dan PIN output.

Gambar 3.18 Rangkaian sistem kontrol Hardware

Tabel 3.3 Konfigurasi PIN input dan PIN output

No No Pin Nama Driver Alamat

PLC Nama Beban

1. IN 1 Driver 1 10.01 -

2. IN 2 Driver 1 10.02 -

3. OUT 1 Driver 1 - Motor coklat kaki positif

4. OUT 2 Driver 1 - Motor coklat kaki negatif

5. IN 3 Driver 1 12.00 -

6. IN 4 Driver 1 12.01 -

7. OUT 3 Driver 1 - Motor susu kaki positif

8. OUT 4 Driver 1 - Motor susu kaki negatif

9. IN 1 Driver 2 10.03 -

10. IN 2 Driver 2 10.04 -

11. OUT 1 Driver 2 - Motor kopi kaki positif

12. OUT 2 Driver 2 - Motor kopi negatif

13. IN 3 Driver 2 10.05 -

34

Tabel 3.3 Konfigurasi PIN input dan PIN output (Lanjutan)

No No Pin Nama Driver Alamat

PLC Nama Beban

14. IN 4 Driver 2 10.06 -

15. OUT 3 Driver 2 - Motor drip geser kaki positif

16. OUT 4 Driver 2 - Motor drip geser negatif

17. IN 1 Driver 3 11.00 -

18. IN 2 Driver 3 11.01 -

19. OUT 1 Driver 3 - Motor drip u / d kaki positif

20. OUT 2 Driver 3 - Motor drip u/d negatif

21. IN 3 Driver 3 11.02 -

22. IN 4 Driver 3 11.03 -

23. OUT 3 Driver 3 - Motor air kaki positif

24. OUT 4 Driver 3 - Motor air negatif

25. IN 1 Driver 4 11.04 -

26. IN 2 Driver 4 11.05 -

27. OUT 1 Driver 4 - Motor aduk u / d kaki positif

28. OUT 2 Driver 4 - Motor aduk u / d negatif

29. IN 3 Driver 4 12.05 -

30. IN 3 Driver 4 12.06 -

31. OUT 3 Driver 4 - Motor pengaduk kaki positif

32. OUT 4 Driver 4 - Motor pengaduk negatif

33. PIN 2 ATmega328P - 10.00 -

34. PIN 15 Atmega328P Driver 5

PIN IN 1

- -

35. PIN 15 Atmega328P Driver 5

PIN IN 2

- -

36. PIN 15 Atmega328P Driver 5

PIN IN 3

- -

37. PIN 15 Atmega328P Driver 5

PIN IN 4

- -

38. OUT 1 Driver 5 - Motor kaki stepper hitam

39. OUT 2 Driver 5 - Motor kaki stepper hijau

40. OUT 3 Driver 5 - Motor kaki stepper merah

41. OUT 4 Driver 5 - Motor kaki stepper biru

35

3.3.1 Rangkaian driver motor

Rangkaian driver motor ini menjelaskan tentang bagaimana merancang

pengendali motor agar bisa dengan mudah mengatur arah putaran motor , dimana

akan ditunjukkan dalam Gambar 3.19 Rangkaian driver motor 1, Gambar 3.20

Rangkaian driver motor 2, Gambar 3.21 Rangkaian driver motor 3, Gambar 3.22

Rangkaian driver motor 4, dan Gambar 3.23 Rangkaian driver stepper.

Gambar 3.19 Rangkaian driver motor 1

Gambar 3.20 Rangkaian driver motor 2

Gambar 3.21 Rangkaian driver motor 3

36

Gambar 3.22 Rangkaian driver motor 4

Gambar 3.23 Rangkaian driver stepper

3.3.2 Rangkaian Pemutus Arus Heater

Rangkaian pemutus arus ini menjelaskan tentang bagaimana merancang

rangkaian untuk memutus arus yang mengalir pada heater ketika suhu pada heater

mencapai batas maksimum yaitu 96o dan akan meyalakan heater kembali ketika

suhu mencapai batas minimum yaitu 80o rangkaian tersebut ditunjukkan dalam

Gambar 3.24.

Gambar 3.24 Rangkaian pemutus arus heater

37

3.3.3 Rangkaian sensor

Rangkaian sensor ini menjelaskan tentang bagaimana merancang rangkaian

untuk mengintegrasikan semua sensor dan mengirimkan data hasil sensor untuk

ditampilkan di layar handphone yang mempunyai operation system (OS) android

melalui bloetooth rangkaian tersebut ditunjukkan dalam Gambar 3.25 serta

konfigurasi pin input dan pin output ditunjukkan dalam Tabel 3.4.

Gambar 3.25 Rangkaian sensor

Tabel 3.4 Konfigurasi pin rangkaian sensor

No Pin ATmega328P Keterangan

1. Pin echo ultrasonik kopi Pin 4 -

2. Pin trigger ultrasonik kopi Pin 5 -

3. Pin Vcc ultrasonik kopi - 5 V

4. Pin GND ultrasonik kopi - GND

5. Pin echo ultrasonik susu Pin 13 -

6. Pin trigger ultrasonik susu Pin 12 -

7. Pin Vcc ultrasonik susu - 5 V

9. Pin GND ultrasonik susu - GND

10. Pin echo ultrasonik coklat Pin 11 -

11. Pin trigger ultrasonik coklat Pin 6 -

38

Tabel 3.4 Konfigurasi pin rangkaian sensor (Lanjutan)

No Pin ATmega328P Keterangan

12. Pin Vcc ultrasonik coklat - 5 V

13 Pin GND ultrasonik coklat - GND

14. Pin Data DS18b20 Pin 14 -

15. Pin Vcc DS18b20 - 5 V

16. Pin GND DS18b20 - GND

17. Pin RX bloetooth HC-05 Pin 3 -

18 Pin TX bloetooth HC-05 Pin 2 -

19 Pin Vcc bloetooth HC-05 - 5 V

20. Pin GND bloetooth HC-05 - GND