hendrayadifariansyah27.weebly.comhendrayadifariansyah27.weebly.com/uploads/2/5/5/2/... · Web...

Tugas PneumatikDesain alat/aplikasi automatisasi dengan elektrik dan pneumatik

BAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar BelakangPneumatik merupakan teori atau pengetahuan tentang udara yang

bergerak, keadaan-keadaan keseimbangan udara dan syarat-syarat

keseimbangan. Kata pneumatik berasal bahasa Yunani “ pneuma “ yang

berarti “napas” atau “udara”. Jadi pneumatik berarti terisi udara atau

digerakkan oleh udara mampat. Pneumatik merupakan cabang teori aliran

atau mekanika fluida dan tidak hanya meliputi penelitian aliran-aliran

udara melalui suatu sistem saluran, yang terdiri atas pipa-pipa, selang-

selang, gawai dan sebagainya, tetapi juga aksi dan penggunaan udara

yang dimampatkan. Pneumatik menggunakan hukum-hukum

aeromekanika, yang menentukan keadaan keseimbangan gas dan uap

(khususnya udara atmosfir) dengan adanya gaya-gaya luar (aerostatika)

dan teori aliran (aerodinamika).Pneumatik dalam industri merupakan ilmu

pengetahuan dari semua proses mekanik dimana udara memindahkan

suatu gaya atau gerakan. Jadi pneumatik meliputi semua komponen

mesin atau peralatan, di mana terjadi proses-proses pneumatik.

Komponen pneumatik beroperasi pada tekanan 8 s.d. 10 bar, tetapi dalam

praktik dianjurkan beroperasi pada tekanan 5 s.d. 6 bar untuk penggunaan

yang ekonomis. Beberapa bidang aplikasi di industri yang menggunakan

media pneumatik dalam hal penangan material adalah sebagai berikut :

1. Digunakan untuk pencekaman benda kerja

2. Digunakan untuk pergeseran benda kerja

3. Digunakan untuk pengaturan posisi benda kerja

4. Digunakan untuk pengaturan arah benda kerja

Penerapan sistem pneumatic secara umum :

1. Pengemasan (packaging)

2. Pemakanan (feeding)

15


3. Pengukuran (metering)

4. Pengaturan buka dan tutup (door or cute control)

5. Pemindahan material (transfer of material)

6. Pemutaran dan pembalikan benda kerja (turning dan inverting of

parts)

7. Pemilahan bahan (sorting of parts)

8. Penyusunan benda kerja(stacking of components)

9. Pencetakan benda kerja (stamping and embossing of components)

Susunan sistem pneumatic adalah sebagai berikut :

1. Catu daya (energy supply)

2. Energy masukan (sensor)

3. Energy pengolah (processor)

4. Elemen kerja (actuator)

Keuntungan pemakaian pneumatik

1. Merupakan media kerja yang mudah didapat dan mudah diangkut

2. Mudah disimpan

3. Bersih dan kering

4. Tidak peka terhadap perubahan suhu

5. Aman terhadap kebakaran dan ledakan

6. Tidak diperlukan pendingin fluida kerja

7. Menguntungkan karena udara bisa digunakan secara gratis

8. Mudah dalam hal perawatan dan pemiliharanan

Kerugian/keterbatasan pemakain pneumatik

1. Ketermampatan udara

Udara dapat dimampatkan. Oleh sebab itu adalah tidak mungkin

untuk mewujudkan kecepatan-kecepatan piston dan pengisian yang

perlahan-lahan dan tetap, tergantung dari bebannya.

2. Gangguan suara

Udara yang ditiup ke luar menyebabkan kebisingan (desisan)

mengalir ke luar, terutama dalam ruang-ruang kerja sangat

mengganggu.

15


Pemecahan : dengan memberi peredam suara (silinder)

3. Kelembaban udara

Kelembaban udara dalam udara bertekanan pada waktu suhu menurun

dan tekanan meningkat dipisahkan sebagai tetesan air (air embun).

Pemecahan : penggunaan filter-filter untuk pemisahan air embun (dan

juga untuk penyaring kotoran-kotoran).

4. Bahaya pembekuan

Pada waktu pemuaian tiba-tiba (dibelakang pemakai udara bertekanan)

dan penurunan suhu yang bertalian dengan pemuaian tiba-tiba ini,

dapat terjadi pembentukan es.

Pemecahan : batasi pemuaian udara bertekanan dalam perkakas-

perkakas pneumatik, biarkan udara memuai sepenuhnya pada saat

diadakan peniupan ke luar.

5. Pelumasan udara bertekanan

Oleh karena tidak adanya sistem pelumasan untuk bagian-bagian yang

bergerak, maka bahan pelumas ini dimasukkan bersamaan dengan

udara yang mengalir, untuk itu bahan pelumas harus dikabutkan dalam

udara bertekanan. Perhatikan gambar dibawah ini.

BAB II

Gambar komponen – komponen pneumatic

15


Berdasarkan paparan diatas, penulis mendesain sebuah alat

automatisasi pengepakan barang berbasis pneumatik. Adapun penjelasan

tentang alat dan cara kerjanya dapat dilihat pada bab pembahasan.

1.2 Tujuan Desain AlatSeorang pembuat alat tentu saja memiliki tujuan terhadap alat yang

didesainya. Adapun tujuan saya mendesain alat ini adalah :

1. Agar mampu memahami sistem kerja pneumatik

2. Agar mampu memahami kegunaan sistem pneumatic

3. Agar mampu membuat alat berbasis pneumatic

4. Sebagai salah satu tugas mata kuliah pneumatic

1.3 Kegunaan AlatAlat ini dapat digunakan untuk melakukan pengepakan barang

secara otomatis sehingga mempermudah dan mempercepat pekerjaan

yang umumnya dilakukan secara manual.

15


BAB IIDESAIN DAN ALGORITMA ALAT

2.1 Gambar desain alatDesain alat ini saya gambar dengan menggunakan aplikasi paint

yang merupakan salah satu aplikasi bawaan dari sistem operasi windows.

Untuk menjalankan aplikasi paint tersebut pertama anda klik start All

program accessories Paint. Perhatikan gambar desain alat

dibawah ini.

Gambar Desain Alat

2.2 Alat Pemroses

Alat pemroses dapat menggunakan sistem Pneumatik,

mikroprokontroller maupun PLC (Programable Logic Controll)

15

Start

Stop


2.3 Blok diagram alat

2.4 Rangkaian

Gambar Skema rangkaian sensor Gambar Layout dan tata letak sensor

15

START ON

SENSOR 1 ON, SILINDER A MAJU DAN LANGSUNG

MUNDUR

KONVEYER BERGERAK 5 DETIK

SENSOR 2 ON, KONVEYER OFF, SILINDER B MAJU KEMUDIAN MUNDUR

KONVEYER BERGERAK 3 DETIK

SENSOR 3 ON, KONVEYER OFF, SILINDER C MAJU KEMUDIAN MUNDUR

M

RELAY

BD 139

+ 12 VOLT DC

IN 4007

220 Ohm

220VAC


Gambar rangkaian penggerak motor konveyer

Gambar rangkaian pneumatik

2.5 Algoritma Kerja Alat

15


2.6 Deskripsi cara kerja alat1. Bila tombol start ditekan maka sistem akan standby.

2. Ketika barang dideteksi oleh sensor 1, maka silinder A akan maju

mendorong barang kemudian silinder akan mundur kembali

bersamaan dengan konveyer on. Konveyer akan on selama 5 detik.

3. Kemudian pada saat sensor 2 mendeteksi keberadaan barang,

maka konveyer akan off dan silinder B akan bergerak maju

mengepak barang kemudian kembali mundur bersamaan dengan

konveyer on. Konveyer on selama 3 detik.

4. Selanjutnya, pada saat sensor 3 mendeteksi keberadaan barang,

maka konveyer akan tetap on selama 1 detik setelah sensor 3 on

dan setelah 1 detik on konveyer akan off.

5. Pada saat konveyer off, silinder C akan bergerak maju dan

mendorong barang agar masuk ke tempat penampungan kemudian

silinder akan mundur kembali.

6. Ketika tombol stop ditekan sistem akan off.

15


BAB III

HASIL SIMULASI RANGKAIAN DENGAN FLUID SIM

3.1 Prinsip kerja rangkaian pneumatik1) Kondisi awal rangkaian

2) Ketika tombol start ditekan, maka tegangan 24 volt akan mengaktifkan relay (RL1). Kondisi RL1 aktif mengakibatkan saklar RL1 akan berubah kondisi menjadi NC sehingga tegangan akan mengalir melalui RL1 dan mengaktikan SV1. Silinder A akan bergerak maju karena SV1 aktif. Silinder bergerak secara perlahan karena di berikan one way flow control sebesar 40 %.

15


3) Kemudian, pada saat silinder A mencapai kondisi maksimal (A+) aktif, maka saklar A+ akan berubah kondisi menjadi NC sehingga tegangan 24 volt akan mengaktifkan relay (RL2). Kondisi relay (RL2) yang aktif mengakibatkan saklar RL2 akan berubah kondisi menjadi kondisi NC, sehingga tegangan 24 volt akan mengaktifkan timer1 selama (T1) selama 5 detik. Dan pada saat yang bersamaan dengan aktifnya timer, kondisi SV1 akan non aktif karena saklar RL2 yang dipasang diatas SV1 berubah kondisi menjadi NO sehingga silinder A akan bergerak masuk secara otomatis karena pada solenoid valve 5/2 diberikan spring.

4) Selanjutnya pada saat timer (T1) berhenti menghitung, maka saklar T1 akan berubah kondisi menjadi NC sehingga tegangan 24 volt akan mengalir dan mengaktifkan SV2. Kondisi SV2 yang aktif akan menyebabkan silinder B akan bergerak keluar sampai mencapai kondisi maksimal (B+) aktif. Pergerakan silinder akan pelan karena dipasang one way flow control.

15


5) Ketika silinder B mencapai kondisi maksimal (B+) aktif, maka saklar B+ akan berubah kondisi menjadi NC sehingga tegangan 24 volt akan mengalir melalui saklar B+ dan mengaktifkan relay (RL3). Kondisi relay RL3 yang aktif akan mengakibatkan saklar RL3 berubah menjadi NC dan timer2 (T2) akan aktif dan menghitung selama 3 detik. Bersamaan denga itu juga kondisi RL3 yang terpasang diatas timer1 akan berubah kondisi menjadi NO sehingga SV2 tidak aktif. Kondisi SV2 yang tidak aktif mengakibatkan silinder B akan bergerak masuk karena pada solenoid 5/2 valve diberikan spring.

6) Selanjutnya pada saat timer2 (T2) berhenti menghitung, maka saklar T2 akan berubah kondisi menjadi NC sehingga tegangan 24 volt akan mengalir dan mengaktifkan SV3. Kondisi SV3 yang aktif akan menyebabkan silinder C akan bergerak keluar sampai mencapai kondisi maksimal (C+) aktif. Kondisi C+ aktif akan menyebabkan RL4 juga aktif. Pergerakan silinder akan pelan karena dipasang one way flow control.

15


7) Selanjutnya, ketika sensor C- aktif maka saklar C- akan berubah kondisi menjadi NC sehingga RL5 akan aktif. Kondisi RL5 yang aktif akan mengakibatkan saklar RL5 pada line 3 akan berubah kondisi menjadi NO sehingga semua silinder dalam kondisi mundur. Karena RL1 dibuat interlock maka rangkian akan secara otomatis mengulang siklus kerja dan akan mengaktifkan SV1 aktif kembali sehingga silinder A akan bergerak keluar.

15


BAB IV

KESIMPULAN

4.1 Kesimpulan

Pneumatik adalah sebuah sistem maupun alat yang memanfaatkan

udara sebagai bahan energi untuk dapat bekerja sesuai dengan yang

ditentukan. Beberapa tahun terakhir penggunaan pneumatik sangat

popular dikalangan industri, selain bahannya yang mudah didapatkan juga

penggunaan pneumatik sangat mudah dan aman digunakan. Kemudian

keuntungan lain yang didapatkan dengan menggunakan sistem pneumatik

adalah bersih dan kering, tidak mudah terbakar karena memanfaatkan

udara, alatnya ringan, aman dari bahaya kebakaran dan ledakan, tidak

peka terhadap perubahan suhu, mudah dalam hal pemiliharaan serta awet

dan tahan lama. Dengan berbagai keuntungan – keuntungan yang didapat

dengan menggunakan sistem pneumatik, tentu saja terhadap hal –hal

yang merugikan, karena pada dasarnya sebuah sistem tidak ada yang

sempurna. Adapun beberapa kerugian menggunakan sistem pneumatik

diantaranya menimbulkan suara bising, bahaya terjadinya kelembaban

udara, bahaya pembekuan udara dan lain sebagainya. Untuk mengurangi

dan meminimalisir kerugian tersebut adapun beberapa solusi yang perlu

diterapkan yakni penggunaan bahan kedap suara untuk mengurangi

kebisingan, pemakain filter udara agar tidak terjadi kelembaban dan

pembekuan udara.

Salah satu aplikasi pneumatik adalah automatisasi alat pengepak

barang. Alat ini adalah alat yang cara kerjanya cukup sederhana yakni

Bila tombol start ditekan maka sistem akan standby. Ketika barang

dideteksi oleh sensor 1, maka silinder A akan maju mendorong barang

kemudian silinder akan mundur kembali bersamaan dengan konveyer on.

Konveyer akan on selama 5 detik. Kemudian pada saat sensor 2

mendeteksi keberadaan barang, maka konveyer akan off dan silinder B

akan bergerak maju mengepak barang kemudian kembali mundur

15


bersamaan dengan konveyer on. Konveyer on selama 3 detik.

Selanjutnya, pada saat sensor 3 mendeteksi keberadaan barang, maka

konveyer akan tetap on selama 1 detik setelah sensor 3 on dan setelah 1

detik on konveyer akan off. Pada saat konveyer off, silinder C akan

bergerak maju dan mendorong barang agar masuk ke tempat

penampungan kemudian silinder akan mundur kembali. Ketika tombol

stop ditekan sistem akan off.

Setelah rangkaian ini disimulasikan melalui aplikasi fluid sim,

rangkaian ini dapat berjalan sesuai dengan yang diharapkan, semua

komponen dapat beroperasi dengan baik sesuai dengan rangkaian dan

siklus kerja yang dibuat.

15


DAFTAR PUSTAKA

1. http://diditnote.blogspot.com/catatan-didit-aplikasi-pneumatik

2. http://hanstoe.wordpress.com/aplikasi-pneumatik/

3. http://margionoabdil.blogspot.com/cara-kerja-komponen-komponen-

pneumatik

15


KATA PENGANTAR

Alhamdulillah, Pujian serta rasa syukur saya panjatkan pada Allah

SWT, karena dengan rahmat dan karunia-NYA lah saya dapat

menyelesaikan tugas yang berjudul “Alat Pengepak Barang Otomatis

Berbasis Pneumatik ”. tugas ini dibuat untuk menyelesaikan tugas mata

kuliah pneumatik yang merupakan salah satu mata kuliah yang diminati di

program studi pendidikan teknik elektronika universitas negeri Jakarta.

Pujian dan rasa terima kasih saya sampaikan kepada semua pihak

yang telah meluangkan pikirannya untuk memberikan ide-ide dan

gagasan-gagasan yang menunjang dan membantu saya dalam

menyelesaikan tugas ini.

Mudah – mudahan apa yang saya kerjakan ini benar dan mendapat

nilai yang terbaik dari dosen pengampu mata kuliah pneumatik.

15


DAFTAR ISI

HalHALAMAN JUDUL.............................................................................. iKATA PENGANTAR........................................................................... iiDAFTAR ISI........................................................................................ iii

BAB I PENDAHULUAN.................................................................... 1

1.1 Latar Belakang................................................................ 1

1.2 Tujuan Desain Alat.......................................................... 4

1.3 Kegunaan Alat................................................................. 4

BAB II DESAIN DAN ALGORITMA LAT............................................ 5

2.1 Gambar Desain Alat........................................................ 5

2.2 Alat Pemroses................................................................. 5

2.3 Blok Diagram Alat............................................................ 6

2.4 Rangkaian....................................................................... 6

2.5 Algoritma Kerja Alat......................................................... 7

2.6 Deskripsi Kerja Alat......................................................... 8

BAB III HASIL SIMULASI RANGKAIAN DENGAN FLUID SIM.......... 9

3.1 Prinsip kerja rangkaian pneumatik.................................. 9

BAB IV PENUTUP.............................................................................. 13

4.1 Kesimpulan...................................................................... 13

DAFTAR PUSTAKA........................................................................... 15

15

hendrayadifariansyah27.weebly.comhendrayadifariansyah27.weebly.com/uploads/2/5/5/2/... · Web...

Documents

Transcript of hendrayadifariansyah27.weebly.comhendrayadifariansyah27.weebly.com/uploads/2/5/5/2/... · Web...