HUBUNGAN ANTARA BEBAN DENGAN LAJU PERGERAKAN MATERIAL KONVEYOR HORISONTAL A, B DAN C BERBASIS PLC...

HUBUNGAN ANTARA BEBAN DENGAN LAJU

PERGERAKAN MATERIAL KONVEYOR HORISONTAL A, B

DAN C BERBASIS PLC (PROGRAMMABLE LOGIC

CONTROLLER) DENGAN PEMINDAH BARANG

MENGGUNAKAN PNEUMATIK

SKRIPSI

Diajukan Dalam Rangka Penyelesaian Studi Strata I Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Pendidikan

Oleh

Nama : Andy Kusuma Setyawan

NIM : 5201401009

Program Studi : Pendidikan Teknik Mesin S1

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG

2006

ii

HALAMAN PENGESAHAN

Skripsi ini telah dipertahankan dihadapan sidang panitia ujian skripsi

Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang pada tanggal : 17 Maret 2006

Panitia ujian

Ketua Sekretaris

Drs. Pramono Drs. Supraptono, M.Pd NIP. 131474226 NIP. 131126645

Pembimbing Anggota penguji

Pembimbing I Penguji I

Drs. Wirawan S, M.T Drs. Wirawan S, M.T NIP. 131876223 NIP. 131876223 Pembimbing II Penguji II

Drs. Budiarso Eko, M.Pd Drs. Budiarso Eko,M.Pd NIP. 131285577 NIP. 131285577

Penguji III

Dwi Widjanarko, S.Pd, M.T NIP. 132093247

Mengetahui, Dekan Fakultas Teknik

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

iii

ABSTRAK

Andy Kusuma Setyawan,. “Hubungan Antara Beban Dengan Laju Pergerakan Material Konveyor Berbasis PLC Dengan Pemindah Barang Menggunakan Pneumatik”. Skripsi. Teknik Mesin, Fakultas Teknik Universitas Negeri Semarang.

Penelitian ini dilatarbelakangi bahwa sistem kendali suatu mesin yang menggunakan sistem pengendali konvensional atau dengan kata lain menggunakan saklar magnet (Magnetic Controller) sudah mulai ditingallkan, tetapi sebagian besar industri menggunakan system kendali yang ringkas, mudah penggunaannya, mudah untuk memodifikasi kerjanya dan mempunyai keistemewaan dibandingkan dengan saklar magnet kendali konvensional. Tahap awal penelitian, ditemukan bahwa sebagian industri yang menerapkan system control, menggunakan Programmable Logic Controller (PLC) sebagai alat control kerja produksinya. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk merancang dan membangun sebuah miniature suatu mesin transfer menggunakan sistem kendali berbasis PLC yang dapat digunakan sebagai simulasi kerja pemindahan barang di suatu industri, selain itu juga untuk mengetahui bagaimana hubungan antara beban dengan laju pergerakan Konveyor berbasis PLC dengan pemindah barang menggunakan Pneumatik.

PLC adalah sebuah alat yang digunakan untuk menggantikan rangkaian sederetan relay yang dijumpai pada sistem control proses konvensional (Eko Putra, Agfianto. 2004:1). Pengguna membuat program (dengan menggunakan Ladder program atau diagram tangga) yang kemudian dijalankan oleh PLC yang bersangkutan. Dengan kata lain, PLC menentukan aksi apa yang harus dilakukan pada instrument keluaran berkaitan dengan status suatu ukuran atau besaran yang diamati. Program yang digunakan untuk pembuatan Ladder Diagram bagi perintah PLC adalah menggunakan Program Syswin seri 3.2. Komponen utama sebagai perintah masukan PLC sebagai pemicu program adalah sensor LDR (Light Dependent Resistor) dan saklar ON/OFF. Sedangkan Output yang digunakan sebagai perintah lanjutan bagi masukan PLC adalah Relay sebagai pemicu kerja Motor AC dan Kerja Selenoid Valve untuk menggerakkan Cylinder Pneumatik yang menggunakan jenis Double Active Cylinder (Cylinder Pneumatik Penggerak Ganda).

Setelah melaksanakan perancangan dan pembuatan alat pemindah barang berbasis PLC dengan pemindah barang menggunakan Penumatik, akan dilakukan penelitian tentang hubungan antara beban terhadap laju pergerakan material Konveyor tersebut. Metode yang digunakan adalah metode Korealasi Product Moment.

Dari hasil penelitian membuktikan bahwa hasil pengujian hubungan antara beban dengan laju pergerakan material Konveyor memiliki nilai Korelasi hubungan (r) -0,941 yang berarti memiliki taraf hubungan yang tinggi dan korelasi yang bersifat negative yaitu semakin tingi beban yang diberikan semakin lambat laju yang terjadi.

Pembuatan system control berbasis PLC perlu dikembangkan lagi sehingga dapat dilakukan penyempurnaan alat agar bisa menjadi alat perintis bagi alat – alat selanjutnya sehingga dapat mengembangkan jurusan.

iv

MOTTO DAN PERSEMBAHAN

MOTTO

• Ingatlah! Hanya dengan mengingat Allah S.W.T hati menjadi tentram.

(Ar Ra’d ayat 28)

• Lakukan yang terbaik untuk apa yang kamu percaya, jangan pernah

dengarkan apa yang orang bicarakan, bukan mereka yang menentukan

hidupmu!. (Eddie Vedder)

• Imajinasi lebih berarti dari sekedar ilmu pasti. (Einstein)

• Mungkin hidup bukan seperti yang kita inginkan, karena semua hanya

mimpi. (Fred Durst)

• Menyelesaikan masalah adalah dengan bertindak bukan dengan berharap

• Cinta adalah masalah hati bukan penampilan.

PERSEMBAHAN

Skripsi ini Kupersembahkan untuk :

Bapak dan Ibu atas semua ini

Kakak dan Adik-adik ku atas doa dan

dorongannya

v

KATA PENGANTAR

Dengan segala puji syukur peneliti panjatkan kehadirat allah SWT yang

telah memberikan segala rahmad dan hidayahnya, sehingga peneliti dapat

menyelesaikan skripsi ini dengan baik.

Penyusunan skripsi ini tidak terlepas dari bimbingan dan bantuan dari

berbagai pihak, oleh karena itu pada kesempatan ini peneliti menyampaikan

banyak terima kasih kepada :

1. Bapak Prof. Dr. Soesanto, M.Pd, Dekan Fakultas Teknik Universitas

Negeri Semarang.

2. Bapak Drs. Pramono, Ketua Jurusan Teknik Mesin Universitas Negeri

Semarang.

3. Bapak Wirawan, MT, Dosen Pembimbing I yang telah memberikan

petunjuk dan bimbingan kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan

skripsi ini.

4. Bapak Drs. Budiarso Eko, M.Pd, Dosen Pembimbing II yang telah

memberikan bimbingan kepada penulis, sehingga skripsi ini dapat selesai.

5. Bapak Dwi Widjanarko, S.Pd, S.T, M.T selaku Dosen Penguji yang telah

memberikan bimbingannya.

6. Temen-temen PTM 01 (Hanif, Limas, Lis, Sulis, Azwar, Mae, Bahroin,

Pak Yulie, Wawan, Benimon, Imam dst), temen-temen kost Wisma Santai

(Nanang, Nur, Arie dst) dan para pendahulu kost (Endar, Endri, Riza,

Aphiant, Wak Jie, Amdan dst)

7. Puspita Rokhmawati buat cinta dan kebersamaannya (Too)

vi

8. Semua pihak yang telah memberikan bantuan baik moril maupun materiil

selama penelitian ini berlangsung.

Semoga allah SWT memberikan balasan atas jasa-jasa beliau yang telah

membantu dan membimbing peneliti dalam menyelesaikan skripsi ini. Akhir kata

penulis berharap semoga skripsi ini memberikan tambahan ilmu bagi yang

membacanya.

Semarang, Maret 2006

Peneliti

vii

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL............................................................................................ i

HALAMAN PENGESAHAN ............................................................................. ii

ABSTRAK ........................................................................................................... iii

MOTTO DAN PERSEMBAHAN ...................................................................... iv

KATA PENGANTAR ......................................................................................... v

DAFTAR ISI........................................................................................................ vii

DAFTAR TABEL................................................................................................ ix

DAFTAR GRAFIK.............................................................................................. x

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xi

DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... xiii

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang ...................................................................... 1

B. Pembatasan Masalah ............................................................. 2

C. Permasalahan ...................................................................... 2

D. Penegasan Istilah................................................................... 3

E. Tujuan Penelitian ................................................................. 4

F. Manfaat Penelitian ................................................................ 5

G. Sistematika Skripsi................................................................ 6

BAB II LANDASAN TEORI DAN HIPOTESIS

A. Landasan Teori....................................................................... 8

1. PLC (Programmable Logic Controlled) ......................... 8

viii

2. Penggerak Konveyor........................................................ 25

3. Pneumatik......................................................................... 26

4. Kompressor ...................................................................... 26

5. Pengaruh Beban Terhadap Laju ....................................... 27

6. Kerangka Berpikir............................................................ 28

B. Hipotesis................................................................................. 29

BAB III METODOLOGI PENELITIAN

A. Pembuatan Alat Penelitian ..................................................... 31

B. Metode Penelitian ................................................................. 59

C. Variabel Penelitian ................................................................ 60

D. Metode Pengumpulan Data .................................................... 61

E. Metode Analisis Data............................................................. 62

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN PENELITIAN

A. Hasil Penelitian ...................................................................... 65

1. Pengujian Data ................................................................. 65

2. Hasil Pengujian ................................................................ 68

B. Pembahasan .......................................................................... 73

C. Keterbarasan Penelitian.......................................................... 76

BAB V PENUTUP

A. Simpulan ............................................................................... 79

B. Saran....................................................................................... 80

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... 82

LAMPIRAN-LAMPIRAN

ix

DAFTAR TABEL Halaman

Tabel 1. Indicator Status Pada CPM 1A............................................................. 22

Tabel 2. Tombol Perintah dalam Program Syswin 3.2........................................ 23

Tabel 3. Data Hasil Pengujian Alat .................................................................... 68

x

DAFTAR GRAFIK

Halaman

Grafik1. Hubungan Antara Penambahan Beban Terhadap Waktu Tempuh

Konveyor.............................................................................................. 69

Grafik 2. Hasil Hubungan Beban Terhadap Laju Pergerakan Konveyor ........... 71

xi

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1 Diagram Kerja Tiga Komponen Utama Sistem PLC......................... 10

Gambar 2. Diagram Blok Sistem PLC................................................................ 11

Gambar 3. Simbol LD dan LD NOT .................................................................. 16

Gambar 4. Simbol AND dan AND NOT............................................................ 17

Gambar 5. Simbol OR dan OR NOT.................................................................. 17

Gambar 6. Simbol OUT...................................................................................... 18

Gambar 7 Simbol AND LD ................................................................................ 19

Gambar 8. Simbol OR LD .................................................................................. 19

Gambar 9. Simbol TIMER dan COUNTER....................................................... 20

Gambar 10. Roll Konveyor yang digunakan ...................................................... 33

Gambar 13. Belt Konveyor dari atas................................................................... 34

Gambar 15. Rangka Konveyor ........................................................................... 36

Gambar 16. Double Active Cylinder................................................................... 38

Gambar 17. Selenoid Valve 5/2 .......................................................................... 38

Gambar 18. Rangkaian Sensor LDR................................................................... 41

Gambar 20. Rangkaian Kelengkapan PLC OMRON CPM 1A.......................... 43

Gambar 21. Tampilan awal program Syswin 3.2 ................................................ 45

Gambar 22. Tampilan Menu Awal Project Syswin 3.2 ....................................... 46

Gambar 23. Tampilan menghubungkan PLC dengan komputer ........................ 48

Gambar 24. Tampilan Menu Port Communication ............................................ 48

Gambar 25. Tampilan Menu Monitoring Program Pada Saat PLC ON ............. 48

xii

Gambar 26. Tampilan Menu monitoring Program Syswin 3.2........................... 49

Gambar 27. Alur Masukan dan Keluaran Pengerjaan PLC ................................ 54

Gambar 28. Langkah Kerja Konveyor Berbasis PLC......................................... 58

Gambar 29. Barang yang dipakai ....................................................................... 59

xiii

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1.Diagram Ladder............................................................................... 83

Lampiran 2.Tabel Mnemonic .............................................................................. 85

Lampiran 3. Gambar Rangkaian I/O PLC CPM 1A............................................ 88

Lampiran 4. Gambar Rangkaian Kabel Motor AC ............................................. 89

Lampiran 5. Gambar Rangkaian Kabel Alur Masukan PLC .............................. 90

Lampiran 6. Gambar Rangkaian Kabel Keluaran Pneumatik............................. 91

Lampiran 7.Gambar Kontruksi Konveyor Berbasis PLC .................................. 92

Lampiran 8.Gambar PLC Omron CPM 1A ....................................................... 93

Lampiran 9. Dokumentasi Penelitian.................................................................. 94

Lampiran 10.Surat Keterangan Permohonan Penelitian ..................................... 95

Lampiran 11. Surat Keterangan Dosen Pembimbing.......................................... 96

1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Teknologi berkembang pesat, agar negara kita tidak tertinggal jauh

dengan negara yang lain maka sumber daya manusia (SDM) Indonesia harus

ditingkatkan kemampuannya dan selalu mengikuti perkembangan teknologi

dunia sesuai dengan keahliannya masing-masing. Dengan demikian, mereka

dapat mengaplikasikan IPTEK untuk kepentingan bangsa dan Negara.

Akhir-akhir ini sedang dikembangkan sistem pengendalian dan

pengontrolan berbasis Programmable Logic Controller (PLC). Seiring dengan

lajunya perkembangan zaman yang terjadi pada saat ini, sistem kendali suatu

mesin 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 PLC

diatas maka penulis akan mengangkat suatu pola penggunaan PLC sebagai

pengendali 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

2

2

ke tempat lain dengan Konveyor yang menggunakan penggerak motor AC

(Alternating Current).

B. Pembatasan Masalah

Untuk memperjelas dari pokok permasalahan yang akan dibahas dalam

pembuatan skripsi 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 control

yang 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 pada

penggerak Konveyor A, B, dan C yang menggunakan PLC.

C. Permasalahan

Untuk mengimbangi dan mengikuti persaingan industri yang semakin

ketat dan meningkat, efisiensi produksi sangat penting dan dianggap sebagai

3

3

kunci sukses dalam efisiensi dalam dunia industri. Masalah sistem pengendali

dan pengontrolan sangatlah berperan penting di dalamnya, maka dibutuhkan

efisiensi dari sistem pengendali tersebut.

Permasalahan yang akan diangkat dalam pembuatan skripsi ini adalah

sebagai berikut :

1. Bagaimana membuat desain sistem kendali Konveyor berbasis PLC dan

desain 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.

D. Penegasan Istilah

Untuk menghindari salah penafsiran tentang judul “Hubungan Antara

Beban Dengan Laju Pergerakan Material Konveyor Horizontal A, B Dan C

Berbasis PLC (Programmable Logic Controller) Dengan Pemindah Barang

Menggunakan Pneumatic”, diperlukan penegasan istilah sehingga tidak

menimbulkan salah persepsi. Penegasan istilah judul tersebut adalah:

1. Hubungan Antara Beban Dengan, berarti adanya kaitan antara beban atau

muatan dengan hal lain (dalam penelitian ini hal lain yang dimaksudkan

adalah Laju pergerakan Material). Beban dalam penulisan judul berarti

4

4

benda yang mempengaruhi hal lain dalam suatu system (KBBI Edisi

Kedua,1995:103).

2. Laju Pergerakan Material, berarti jarak yang ditempuh oleh benda yang

ditempatkan pada alat instrument (konveyor) dibagi waktu yang

diperlukan untuk menempuh jarak tersebut.

3. Konveyor Horisontal A, B dan C, berarti pemindah barang yang

diletakkan pada bidang yang mendatar yang terbagi menjadi 3 bagian yaitu

bagian pertama disebut Konveyor A, bagian kedua disebut Konveyor B

dan bagian ketiga disebut Konveyor C (lihat lampiran 7, halaman 92).

4. Berbasis PLC (Programmable Logic Cobtroller), berarti operasi yang

dilakukan berdasar pada PLC (Programmable Logic Cobtroller).

5. Pemindah Barang Dengan Pneumatik, berarti pemindahan barang yang

menggunakan alat Pneumatik.

Dari pengertian yang telah disampaikan di atas maka pengertian judul

dari skripsi yang diajukan yaitu Hubungan Antara Beban Dengan Laju

Pergerakan Material Konveyor Horisontal A, B Dan C Berbasis PLC

(Programmable Logic Controller) Dengan Pemindah Barang Menggunakan

Pneumatik adalah bagaimana mengetahui hubungan antara beban yang

diletakkan pada konveyor yang memiliki 3 bagian yang berada pada posisi

sejajar dengan bidang horison (mendatar) menggunakan pemindah barang

pneumatic dengan laju pergerakan konveyor dengan pengendali menggunakan

PLC.

5

5

E. Tujuan Penelitian

Adapun tujuan penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Merancang dan membangun sebuah miniature suatu mesin transfer

menggunakan sistem kendali berbasis PLC (Programmable Logic

Controller).

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.

F. Manfaat Penelitian

Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Memberi alternative setingkat lebih maju dari sebuah sistem pengendalian

dengan menggunakan sistem pengendali berbasis PLC terhadap sistem

pengendalian konvensional yang masih menggunakan Magnetic

Controller.

2. Kontribusi terhadap mahasiswa, adanya motivasi yang lebih baik untuk

menyelesaikan skripsi sehingga diperolehnya pemahaman yang tinggi

terhadap penelitian (skripsi) serta masa studi yang tepat waktu.

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.

6

6

4. Bagi pembaca diharapkan dapat dipakai menjadi referensi untuk disiplin

ilmu 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.

G. Sistematika Skripsi

Untuk memperjelas dalam penyusunan skripsi ini maka diperlukan

sistematika yang jelas. Adapun sistematika yang digunakan adalah sebagai

berikut:

Bab I Pendahuluan

Dalam bab ini berisi alasan pemilihan judul “Hubungan Antara

Beban Dengan Laju Pergerakan Material Konveyor Horisontal A, B Dan C

Berbasis PLC (Programmable Logic Controller) Dengan Pemindah Barang

Menggunakan Pneumatik”, Pembatasan masalah, Permasalahan, Penegasan

istilah, Tujuan Penelitian, Manfaat penelitian, dan Sistematika skripsi.

Bab II Landasan Teori Dan Hipotesis

Dalam bab ini berisi teori-teori yang erat dengan permasalahan

yang selanjutnya dijadikan sebagai acuan dalam pembahasan masalah. Serta

berisi rancangan pembuatan Konveyor berbasis PLC dengan pemindah barang

menggunakan pneumatic. Selain itu bab ini juga berisi tentang hipotesis dari

penelitian yang akan dikerjakan.

Bab III Metode Penelitian

7

7

Bab ini berisi metode yang digunakan dalam penelitian. Secara

garis besar metode penelitian ini menjelaskan tentang teknik penentuan

sample, metode pengumpulan data dan langkah-langkah metode analisis data.

Bab IV Hasil Penelitian Dan Pembahasan

Dalam bab ini berisi penyajian data dan analisis data dengan

menggunakan metode yang digunakan sebagai analisis.

Bab V Kesimpulan Dan Saran

Bab ini berisi ungkapan kembali pokok persoalan beserta hasilnya

secara singkat serta berisi keinginan penulisan menyampaikan suatu gagasan

yang belum tercapai dalam tujuan penelitian demi perbaikan.

Dan bagian terakhir berisi daftar pustaka dan lampiran.

8

BAB II

LANDASAN TEORI DAN HIPOTESIS

A. Landasan Teori

1. PLC (Programmable Logic Controlled)

Mengingat suatu industri akan membutuhkan hasil produksi

semaksimal dan seefisien dan seefektif mungkin, sehingga untuk

memenuhinya diperlukan peralatan kendali yang menunjang proses

produksi maupun pendistribusiannya.

PLC adalah sebuah alat yang digunakan untuk menggantikan

rangkaian sederetan relay yang dijumpai pada sistem control proses

konvensional (Eko Putra, Agfianto. 2004:1). PLC bekerja dengan cara

mengamati masukan (melalui sensor-sensor terkait), kemudian melakukan

proses dan melakukan tindakan sesuai yang dibutuhkan, yang berupa

menghidupkan atau mematikan keluarannya (logic, 0 atau 1, hidup atau

mati). Pengguna membuat program (dengan menggunakan ladder program

atau diagram tangga) yang kemudian dijalankan oleh PLC yang

bersangkutan. Dengan kata lain, PLC menentukan aksi apa yang harus

dilakukan pada instrument keluaran berkaitan dengan status suatu ukuran

atau besaran yang diamati.

PLC adalah suatu piranti yang memiliki saluran masukan (input),

saluran keluaran (output). Output yang dihasilkan ditentukan oleh status

input dan program yang dimasukkan ke dalamnya. Input dapat berupa

9

relay, limit switch, photo switch maupun proximity switch. Input

dimasukkan kedalam program PLC kemudian akan menghasilkan output

berupa relay-relay maupun kontaktor.

Akan tetapi bukan berarti banyak relay dalam ukuran yang sangat

kecil. Didalam PLC berisi rangkaian elektronika digital yang dapat

difungsikan seperti Normally Open (NO) dan bentuk kontak Normally

Close (NC) relay.

Bedanya dengan relay yaitu nomor kontak relay (NC atau NO) pada

PLC dapat digunakan berkali-kali untuk semua instruksi dasar selain

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

PLC tidak diijinkan menggunakan output dengan nomor kontak yang

sama.

a. Keistimewaan PLC

Keistimewaan PLC dibandingkan dengan sistem kendali

konvensional menggunakan Magnetic Contractor (MC), adalah

sebagai berikut:

1) Sistem PLC : (a) Wiring relatif sedikit, (b) Spare part mudah, (c)

Maintenance relative mudah, (d) Pelacakan kesalahan sistem lebih

sederhana, (e) Konsumsi daya relatif rendah, (f) Dokumentasi

gambar sistem lebih sederhana dan mudah dimengerti, dan (g)

Modifikasi sistem lebih sederhana.

2) Sistem kendali konvensional : (a) Wiring relatif komplek, (b)

Spare part relatif sulit, (c) Maintenance membutuhkan waktu yang

10

lama, (e) Pelacakan kesalahan sistem sangat komplek, (f)

Konsumsi daya relatif tinggi, dan (g) Dokumentasi gambar lebih

banyak.

b. Keuntungan dari PLC

Menurut Factory Automatic Omron (CPM 1 Training Manual,

1997 : 9), keuntungannya adalah sebagai berikut : (1) Waktu

implementasi proyek dipersingkat, (2) Modifikasi lebih mudah tanpa

biaya tambahan, (3) Biaya proyek dapat dikalkulasi secara akurat, (4)

Training penguasaan teknik lebih cepat, (5) Perancangan dengan

mudah diubah dengan software, (6) Perubahan dan penambahan dapat

dengan mudah dilakukan dalam software, (7) Aplikasi control yang

luas, (8) Maintenance yang mudah, (9) Keandalan yang tinggi, (10)

Perangkat controller standart, dan (11) Dapat menerima kondisi

lingkungan industri yang berat.

c. System PLC

Sistem PLC memiliki tiga komponen utama yaitu unit prosesor,

bagian masukan/keluaran, dan perangkat pemrograman. Fungsi kerja

dari ketiga komponen tersebut digambar secara diagram pada gambar

berikut

Masukan sensor

Unit Prosesor Devais Pemrograman

Bagian masukan/keluaranKeluaran Kendali

11

Gambar 1. Diagram kerja tiga komponen utama sistem PLC

Diagram kerja tiga komponen utama sistem PLC diatas, akan

lebih dijelaskan lebih rinci dengan gambar diagram blok sistem PLC

seperti terlihat pada gambar berikut:

PLC

Gambar.2. Diagram Blok Sistem PLC

Urutan kerja dari gambar diagram blok diatas dimulai dari

perangkat masukan yang akan memberikan sinyal pada modul

masukan. Sinyal tersebut diteruskan ke prosesor dan akan diolah sesuai

dengan program dibuat. Sinyal dari prosesor kemudian diberikan ke

modul keluaran untuk mengaktifkan perangkat keluaran.

1) Perangkat dan Modul Masukan

Perangkat masukan merupakan perangkat keras yang dapat

digunakan untuk memberikan sinyal kepada modul masukan.

Sistem PLC dapat memiliki jumlah perangkat masukan sesuai

dengan sistem yang diinginkan. Fungsi dari perangkat masukan

Prosesor

Catu Daya Luar

Modul Keluaran

Perangkat Keluaran

Modul Masukan

Perangkat Masukan

Pengisi P

Catu Daya Dalam

12

untuk memberikan perintah khusus sesuai dengan kinerja

perangkat masukan yang digunakan, misalnya menjalankan atau

menghentikan motor. Dalam hal tersebut seperti misalnya,

perangkat masukan yang digunakan adalah push button yang

bekerja secara Normally Open (NO) ataupun Normally Close

(NC). Ada bermacam-macam perangkat masukan yang dapat

digunakan dalam pembentukan suatu sistem kendali seperti

misalnya : selector switches, foot switches, flow switches,

proximity sensors dan lain-lain.

Modul masukan adalah bagian dari sistem PLC yang

berfungsi memproses sinyal dari perangkat masukan yang

kemudian memberikan sinyal tersebut ke prosesor. Suatu sistem

PLC dapat memiliki beberapa modul masukan. Masing-masing

modul dapat mempunyai jumlah terminal masukan tertentu, yang

berarti modul tersebut dapat melayani beberapa perangkat

masukan. Pada umumnya modul masukan ditempatkan pada

sebuah rak.

2) Prosesor

Prosesor adalah bagian pemroses dari sistem PLC yang

akan membuat keputusan logika. Keputusan yang telah dibuat

berdasarkan pada program yang telah disimpankan pada memori.

Prosesor adalah bagian dari Central Processing Unit (CPU) dari

PLC yang akan menerima, menganalisa, memproses dan

13

memberikan informasi kemodul keluaran. Didalam CPU PLC

dapat dibayangkan seperti kumpulan dari ribuan relay. Hal tersebut

bukan berarti didalamnya terdapat banyak relay dalam ukuran yang

sangat kecil tetapi berisi rangkaian elektronika digital yang dapat

difungsikan sebagai kontak NO dan NC relay.

Memori berfungsi sebagai tempat dimana informasi

tersebut disimpan. Ada bermacam-macam jenis serpih memori

dalam bentuk Integrated Circuits (IC). Masing-masing jenis

memori memiliki keuntungan dan kerugian dan dipilih untuk

spesifikasi yang terbaik sesuai dengan aplikasinya.

Salah satu jenis memori yang digunakan dalam CPU PLC

adalah Random Access Memory (RAM). Satu kerugian dari jenis

memori tersebut adalah diperlukannya catu daya untuk menjaga

agar memori tetap bekerja. Pada aplikasi PLC diperlukan catu daya

cadangan yang digunakan untuk menjaga agar isi dari memori

tidak hilang apabila tiba-tiba catu daya hilang. RAM sering

digunakan untuk keperluan memori karena RAM mudah diubah

dengan cepat ketika di bandingkan dengan jenis memori yang lain.

RAM disebut juga sebagai memori baca/tulis, karena dengan RAM

dapat dibaca dan ditulis data untuk disimpan di RAM.

3) Perangkat dan Modul Keluaran

Perangkat keluaran adalah komponen-komponen yang

memerlukan sinyal untuk mengaktifkan komponen tersebut. Pada

14

sistem PLC dapat mempunyai beberapa perangkat keluaran seperti

motor listrik, lampu indikator, sirine dan lain-lain.

Pada PLC dapat memliki beberapa modul keluaran

tergantung dari ukuran yang ada dan aplikasinya pada sistem

kendali. Perangkat keluaran disambungkan ke modul keluaran dan

akan aktif pada saat sinyal diterima oleh modul keluaran dari

prosesor sesuai dengan program sistem kendali yang telah diisi ke

memorinya. Catu daya yang digunakan untuk mengaktifkan

perangkat keluaran tidak langsung dari modul keluaran tetapi

berasal dari catu daya luar, sehingga modul keluaran sebagai saklar

yang akan menyalurkan catu daya dari catu daya luar ke perangkat

keluaran.

4) Catu Daya

Pada sistem PLC memiliki dua macam catu daya

dibedakan berdasarkan fungsi dan operasinya yaitu catu daya

dalam dan catu daya luar. Catu daya dalam merupakan bagian dari

unit PLC itu sendiri sedangkan catu daya luar yang memberikan

catu daya pada keseluruhan bagian dari sistem termasuk

didalamnya untuk memberikan catu daya pada catu daya dalam

dari PLC. Catu daya dalam akan mengaktifkan proses kerja pada

PLC. Besarnya tegangan catu daya yang dipakai disesuaikan

dengan karakteristik PLC. Bagian catu daya dalam pada PLC sama

15

dengan bagian-bagian yang lain dimana terdapat langsung pada

satu unit PLC atau terpisah dengan bagian yang lain.

5) Pengisi Program

Pemrograman PLC adalah memasukkan instruksi-

instruksi dasar PLC yang telah membentuk logika pengendalian

suatu sistem kendali yang diinginkan. Bahasa pemrograman

biasanya telah disesuaikan dengan ketentuan dari pembuat PLC itu

sendiri. Dalam hal ini setiap pembuat PLC memberikan aturan-

aturan tertentu yang sudah disesuaikan dengan pemrograman CPU

yang digunakan pada PLC tersebut.

Program yang digunakan dalam pemrograman PLC

tergantung dari jenis atau merk PLC itu sendiri, karena PLC yang

akan 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 sebagai

perintah adalah menggunakan Diagram Tangga (Ladder Diagram).

Ladder logic adalah bahasa pemrograman dengan bahasa

grafik atau bahasa yang digambar secara grafik. Pemrogram

dengan mudah menggambar skematik diagram dari program pada

layar. Hal tersebut menyerupai diagram dasar yang digunakan pada

logika kendali sistem kontrol panel dimana ketentuan instruksi

terdiri dari koil-koil, NO, NC dan dalam bentuk penyimbolan.

16

Pemrograman tersebut akan memudahkan pemrogram dalam

mentransisikan logika pengendaliannya khususnya bagi para

pemrogram yang telah memahami logika pengendalian sistem

kontrol panel. Simbol-simbol tersebut tidak dapat dipresentasikan

sebagai komponen tetapi dalam pemrogramannya simbol-simbol

tersebut dipresentasikan sebagai fungsi dari komponen sebenarnya.

Instruksi-instruksi yang digunakan pada pemrograman akan

dibahas lebih lanjut pada sub bab dibawah ini.

6) Instruksi Dasar PLC dengan Menggunakan Ladder Diagram

Semua instruksi (perintah program) merupakan instruksi

dasar 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)

Simbol diagram ladder seperti dibawah ini,

Gambar 3. Simbol LD dan LD NOT

Load adalah sambungan langsung dari line dengan logika

pensakelarannya seperti sakelar NO sedangkan LD NOT logika

pensakelarannya adalah seperti sakelar NC. Instruksi ini

LD LD NOT

17

dibutuhkan jika urutan kerja pada suatu sistem kendali hanya

membutuhkan satu kondisi logic saja untuk mengeluarkan satu

keluaran.

b) AND dan AND NOT


Gambar 4. Simbol AND dan AND NOT

Apabila memasukkan logika AND maka harus ada rangkaian

yang berada di depannya, karena penyambungannya seri.

Logika pensakelarannya AND seperti sakelar NO dan AND

NOT seperti sakelar NC. Instruksi tersebut dibutuhkan jika

urutan kerja pada suatu sistem kendali membutuhkan lebih dari

satu kondisi logic yang harus terpenuhi semuanya untuk

memperoleh satu keluaran.

c) OR dan OR NOT


Gambar 5. Simbol 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

AND AND NOT

OR NOT OR

18

membutuhkan salah satu saja dari beberapa kondisi logic yang

terpasang paralel untuk mengeluarkan satu keluaran. Logika

OR logika pensakelarannya adalah seperti sakelar NO dan OR

NOT logika pensakelarannya seperti sakelar NC.

d) OUT

Simbol diagram ladder seperti dibawah ini:

Gambar 6. Simbol OUT

Out digunakan sebagai keluaran dari beberapa instruksi yang

terpasang sebelumnya yang telah membentuk suatu logika

pengendalian tertentu. Logika pengendalian dari instruksi OUT

sesuai dengan pemahaman pengendalian sistem PLC yang telah

dibahas diatas dimana instruksi OUT ini sebagai koil relay

yang mempunyai konak di luar perangkat lunak. Sehingga jika

OUT memperoleh sinyal dari instruksi program yang terpasang

maka kontak di luar perangkat lunak akan bekerja.

e) AND LD (AND Load)


OUT

19

Gambar 7. Simbol AND LD

Penyambungan AND LD terlihat pada gambar tersebut diatas,

dimaksudkan untuk mengeluarkan satu keluaran tertentu.

f) OR LD (OR Load)


Gambar 8. Simbol OR LD

Sistem penyambungannya seperti gambar diatas pada

prisnsipnya sama dengan AND NOT, dimana untuk

memberikan keluaran sesuai dengan instruksi yang telah

terpasang pada gambar tersebut.

g) TIMER (TIM) dan COUNTER (CNT)

Timer/Counter pada PLC Omron CPM 1 berjumlah 128 buah

yang bernomor TC 000 sampai TC 127 (tergantung tipe PLC).

Jika suatu nomor sudah dipakai sebagai Timer/Counter, maka

nomor 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 oleh

program. Setelah hitungan mundur tersebut mencapai

angka nol, maka kontak NO Timer/Counter akan bekerja.

20

2) Timer mempunyai batas antara 0000 sampai dengan 9999

dalam bentuk BCD (Binary Code Decimal) dan dalam orde

sampai 100 ms. Counter mempunyai orde angka BCD dan

mempunyai batas antara 0000 sampai dengan 9999.


TIMER

COUNTER

Gambar 9. Simbol TIMER dan COUNTER

d. Bagian-bagian PLC

CPU adalah otak dari PLC, merupakan tempat mengolah

program sehingga sistem control yang telah didesain akan bekerja

seperti yang diprogramkan.

1) Terminal Input Power Supply

Terminal Input Power Supply adalah terminal untuk memberi

tegangan sumber dari CPU ke Power Supply (100 sampai 240

VAC atau VDC)

2) Terminal Ground fungsional (Fungtional earth Terminal)

Keterangan : N = Nomor TIM/CNT SV = Set Value CP = Pulsa R = Reset

TIM SV

CNT

SV

CP

R

21

Terminal Ground fungsional (Fungtional earth Terminal) adalah

terminal yang harus masuk ground jika menggunakan tegangan

sumber AC

3) Terminal Output power supply

Satu 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 yang

menghubungkan kerangkaian input.

5) Terminal keluaran (terminal output)

Terminal keluaran (terminal output) adalah terminal yang

menghubungkan kerangkaian output.

6) Indikator PC

Indikator yang menampilkan status opersi atau mode dari PC.

7) Terminal Ground pengaman (protective out terminal)

Terminal Ground pengaman (protective out terminal) adalah

terminal pengaman ground untuk mengurangi resiko kejutan listrik.

8) Indikator masukan

Menyala saat terminal koresponden ON.

9) Indikator keluaran

Menyala saat terminal output koresponden menyala ON.

10) Peripheral Port

22

Penghubung antara CPU dengan PC atau peralatan peripheral

lainnya.

11) Expansion I/O

Penghubung CPU ke expansion I/O unit untuk menambah 12 input

dan 8 output extra.

Tabel 1. Indicator Status Pada CPM 1A

INDIKATOR STATUS KETERANGAN

ON Power sedang disuplai ke Program Consule Power

(Hijau) OFF Power tidak dihubungkan ke Program Consule

ON Program Consule sedang mengoperasikan

mode RUN atau monitor

RUN

(Hijau)

OFF Program Consule ada dalam mode program

atau kesalahan total terjadi

ON Kesalahan fatal terjadi (Program Consule

berhenti operasi)

Flashing Kesalahan yang tidak fatal terjadi (Program

Consule meneruskan operasi)

ERROR/

Alarm

(Merah)

OFF Mengindikasikan operasi normal

ON Data sedang ditransfer lewat terminal

peripheral

COMM

(Orange)

OFF Data tidak ditransfer lewat terminal peripheral

e. Ringkasan penggunaan tombol-singkat (ShortCut):

Table 2.Tombol Perintah dalam Program Syswin 3.2

Tombol/ShortCut Gambar Fungsi

ESC

Mouse ke fungsi select

“

Normally Open Contact

23

/

Normally Close Contact

-

Horizontal Connector

|

Vertical Connector

O

Normally OFF Output

Q

Normally ON Output

F

Function

T

Timer

C

Counter

/

Negate / Differentiate

Del

Delete Item

Shift + F2

Open Project

Tombol/ShortCut Gambar Fungsi

Shift + F3

Save Project

Shift + F4

Print Object

Ctrl + x

Cut Items

Ctrl + c

Copy Items

Ctrl + v

Paste Items

Ctrl + z

Undo

Ctrl + F2 Data Force (jika Online)

Ctrl + F3 Data Set (jika Online)

Ctrl + F4 Choose Editor

Shift + F5

Select Network

Shift + F6 / Alt + Ins

Insert Network

Shift + F7 / Alt + Del

Delete Network

Shift + F8 / Alt + Enter

Test Network

24

Ctrl + F5

Block Manager

Ctrl + F6

Edit Address Symbols

Ctrl + F7

Edit Network Symbols

Ctrl + F8

Statement List

Shift + F9

Communications Connect

Shift + F10

PLC Mode (jika Online)

Ctrl + F11

Monitoring (jika Online)

Shift + F11

Online Edit (jika Online)

Shift + F12

Overview Mode

f. Spesifikasi dan Karakteristik PLC

Pada pembuatan rancang bangun miniature sistem pemindah

barang dengan menggunakan PLC ini, yang akan digunakan adalah

PLC dengan spesifikasi dan karakteristik sebagai berikut :

1) Spesifikasi

Merek : OMRON Sysmac series CPM 1A

Model : 20 CDR A

Tegangan Suplai : 100 - 240 V AC

Frekwensi : 50 -60 Hz

Daya : 30 VA

Arus Input : 5 mA / 12 mA

Tegangan Output : 24 V DC (RCS), 250 V AC (GEN)

2) Karakteristik

Metode kontrol : Metode penyimpan program

25

Bahasa pemrograman : Ladder Diagram menggunakan program

Sywin 3.2

Panjang Instruksi : 1 set setiap instruksi (1-5) word / instruksi

Kapasitas program : 2048 words

Max I/O point : 50

Output : 8 buah

Input : 12 buah

Kecepatan : 0,72 - 16,2 Ms

2. Penggerak Konveyor

Ada beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam pemilihan

penggerak konveyor yang akan digunakan sebagai penggerak. Hal utama

yang paling mendasar adalah untuk mendapatkan putaran yang stabil,

sehingga dapat diketahui RPMnya. Untuk mendapatkan putaran yang

sesuai dan untuk menghasilkan putaran yang stabil, maka dalam penelitian

ini kami menggunakan motor AC sebagai penggerak dan Gear Reducer

sebagai pengurang putaran dan penyetabil putaran. Spesifikasi yang kami

gunakan untuk motor AC adalah memiliki daya 0,5 HP/Pk dan memiliki

rasio putaran permenit yaitu 1400 rpm. Sedangkan Gear Reducer yang

kami gunakan adalah yang memiliki perbandingan 1:20, diharapkan

dengan Gear Reducer ini kita akan mendapatkan putaran yaitu sekitar 80-

100 rasio putaran permenitnya.

3. Pneumatik

26

Istilah pneumatik berasal dari Yunani, yaitu ‘Pneuma’ yang berarti

napas atau udara. Istilah pneumatik selalu berhubungan dengan teknik

penggunaan udara bertekanan, baik tekanan di atas 1 atm atau kurang dari

1 atm. Sehingga Pneumatik dapat diartikan sebagai teknik penggerak,

pengaturan, penghubung, pengembalian dan perentang yang mengambil

gaya dan penggeraknya dari udara mampat. Udara mampat sendiri adalah

atmosfer yang diisap oleh kompressor dan dimampatkan dari tekanan

normal (0,98 bar) sampai tekanan yang lebih tinggi (biasanya antara 4

sampai dengan 10 bar).

4. Kompressor

Kompressor berfungsi untuk menghisap udara atmosfir kemudian

dimampatkan ketabung penyimpan hingga tekanan tertentu. Sistem kontrol

pneumatik beroperasi menggunakan media udara bertekanan dengan

volume dan tekanan udara yang sesuai sistem tersebut. Dalam hal ini

kompressor disebut juga sebagai pompa vakum.

5. Pengaruh Beban terhadap Laju

Dalam penelitian ini yang akan menjadi topik utama pembahasan

adalah bagaimana pengaruh Beban terhadap Laju pada miniature konveyor

yang berbasis PLC pada alat penelitian ini. Untuk menghindari salah

penafsiran tentang hal tersebut, maka diperlukan penegasan istilah

sebelum masuk ke landasan teori mengenai hal tersebut. Yaitu:

a. Beban, dalam Kamus Besar Bahasa Indonesia berarti barang yang dibawa

atau muatan yang dibawa. Dalam penelitian ini beban berarti muatan

27

yang mempengaruhi kerja bagian lain. Satuan beban yang digunakan

adalah Kg.

b. Laju, sebelum kita memahami istilah laju kita juga harus dapat

membedakan antara pengertian laju dan kecepatan, dan mengapa dalam

penulisan skripsi ini digunakan istilah laju bukan menggunakan istilah

kecepatan. Istilah laju dalam Fisika karangan Giancoli, menyatakan

seberapa jauh sebuah benda berjalan dalam suatu selang waktu tertentu,

atau dapat diartikan bahwa laju rata-rata adalah jarak yang ditempuh

sepanjang lintasannya dibagi waktu yang diperlukan untuk untuk

menempuh jarak tersebut (Giancoli, 2001:25). Berdasarkan rumus dapat

ditulis demikian;

Laju rata-rata = diperlukan yanguh waktu temp

uhjarak temp

Sedangkan kecepatan didefinisikan sebagai sebuah vektor yang

berhubungan dengan waktu yang diperlukan untuk perpindahan sesuatu

(Giancoli. 2001:25). Dalam hal ini pengertian perpindahan berarti

perubahan posisi benda. Berdasarkan rumus dapat ditulis sebagai berikut;

Kecepatan rata-rata = diperlukan yanguh waktu tempnperpindaha

Untuk memperjelas pengertian tersebut dapat dilihat dari contoh berikut;

Seseorang berjalan 70 m ke Timur dan 30 m ke barat. Jarak total yang

ditempuh adalah 70 + 30 = 100 m, tetapi besar perpindahannya hanya 40

m, misalkan perjalanan ini memerlukan waktu 70 detik maka;

28

Laju rata-rata = waktujarak =

70100 m/s = 1,4 m/s

Kecepatan rata-rata = waktu

nperpindaha = 7040 m/s = 0,57 m/s.

Dalam penelitian ini objek yang akan dijadikan sebagai bahan

analisis adalah variasi beban yang berjenjang terhadap berapa lama

konveyor itu memindahkan barang. Berdasarkan waktu yang diperoleh

dari hasil eksperimen menggunakan mesin konveyor berbasis PLC ini, kita

akan mengetahui hubungan penambahan beban terhadap laju pergerakan

mesin konveyor berbasis PLC.

6. Kerangka Berpikir

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 24

volt dan kuat arus sebesar 0,2 Ampere. Untuk dapat mengeluarkan sinyal

tersebut diperlukan suatu program yang akan menjalankan sinyal keluaran

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 ke masing-masing komponen tersebut dapat

dihasilkan oleh PLC dengan cara memberikan program sesuai pola

gerakan atau variasi waktu yang diinginkan. Karena sinyal keluaran dari

PLC masih terlalu kecil untuk dapat menggerakkan konveyor secara

29

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 silinder

pneumatic untuk melakukan pemindahan barang didalam siklus kerja

konveyor. Untuk kombinasi kerja antara pemberhentian motor, pergerakan

motor dan juga penggerak pneumatiknya diberikan penundaan waktu atau

jeda sehingga barang yang digunakan sebagai objek dalam konveyor

dalam keadaan diam dahulu sebelum dipindahkan.

B. Hipotesis

Hipotesis diartikan sebagai jawaban sementara terhadap permasalahan

penelitian sampai terbukti data yang terkumpul (Suharsimi, Arikunto.

2002:64). Sedangkan dalam buku Metodologi Penelitian Pendidikan karangan

Yatim Riyanto, Hipotesis merupakan prediksi mengenai kemungkinan hasil

dari suatu penelitian (Frankel dan Wallen). Dari judul penelitian yaitu

“Hubungan pembebanan terhadap laju pergerakan konveyor berbasis PLC

dengan pemindah barang menggunakan pneumatik” dapat dikategorikan

bahwa hipotesis yang akan digunakan adalah menggunakan hipotesis tentang

hubungan yang bersifat sejajar tidak timbal balik. Berdasarkan uraian yang

telah dipaparkan pada kerangka berfikir sebelumnya, maka hipotesis dari

penelitian ini adalah:

30

1. Pembuatan desain system kendali konveyor menggunakan program Syswin

3.2.

2. Konveyor berbasis PLC ini dapat memindahkan beban yang ada ke

tempat lain.

3. Ada pengaruh beban terhadap laju pergerakan material pada konveyor

berbasis PLC.

31

BAB III

METODE PENELITIAN

A. Pembuatan Alat Penelitian

Dalam proses pembuatan konveyor berbasis PLC diperlukan

beberapa alat dan bahan yang menunjang pembuatannya. Selain pembuatan

perangkat keras (hardware) yang berwujud konveyor beserta penggeraknya

dan memerlukan bahan yang cukup banyak dan juga dengan biaya yang tidak

sedikit, dalam proses pembuatannya juga diperlukan pembuatan perangkat

lunak (software) yaitu program yang dimasukkan ke dalam CPU PLC sebagai

bagian pengendali pergerakan konveyor berbasis PLC tersebut, program yang

digunakan dalam pembuatan Ladder Diagram dalam pembuatan konveyor ini

adalah menggunakan program Sywin 3.2. Rincian dari proses pembuatan ini

adalah sebagai berikut:

1. Alat dan bahan

Dalam perencanaan pembuatan Konveyor berbasis PLC ini alat

dan bahan yang digunakan adalah sebagai berikut:

a. Alat

1) PLC CPM-1A OMRON, Adapter Port dan Kebel RSC 232-C

2) Las listrik beserta kelengkapannya

3) Kelengkapan alat reparasi, berupa obeng, kunci pas dan ring

4) Mesin Bubut untuk pembuatan perlengkapan Konveyor

5) Compressor sebagai pengerak Pneumatik

32

6) Stopwatch sebagai pengukur waktu perpindahan barang

7) Bor listrik

8) Adaptor sebagai catu daya bagi PLC dan sensor

b. Bahan

1) Kelengkapan elektronika pengerak Konveyor, yaitu relai 24 volt

dan wiring kabel

2) Sensor untuk masukan PLC, berupa LDR (Light Dependent

Resistor)

3) Double Active Cylinder (Pneumatik) sebagai alat pemindah barang

4) Motor AC sebagai penggerak Konveyor

5) Roll Konveyor dan Belt Konveyor

6) Besi yang digunakan sebagai pembuatan rangka Konveyor

7) Komputer yang digunakan untuk memasukkan program Sywin 3.2

ke dalam PLC.

2. Perencanaan Desain Perangkat Keras

Perencanaan perangkat kereas ini bertujuan untuk pembuktian dan

aplikasi secara nyata dan riil dari proses sistem pengendali yang berbentuk

sebuah miniature, sehingga dapat dipahami dengan mudah dan jelas.

Adapun perencanaannya adalah sebagai berikut:

a. Konveyor

Komponen utama dari Konveyor yang dibuat ini adalah Roll Konveyor

yang berfungsi sebagai tempat berputarnya Belt (ban berjalan), bahan

terbuat dari pipa besi ataupun bisa diganti menggunakan pipa

33

alumunium yang memilki beban yang lebih ringan daripada besi

dengan massa yang sama. Adapun Roll yang digunakan memiliki data

teknis sebagai berikut:

1) Roll Konveyor

Panjang : 20 cm Diameter : 4.5 cm

Gambar 10. Roll Konveyor yang digunakan

2) Gir (Pulley)

Adapun roda yang dipasang pada poros roll yang melewati

diameter dalam dari Bearing berfungsi untuk menghubungkan Belt

ke pulley motor penggerak yang akan memutar roll pertama,

sehingga belt atau ban berjalan pada Konveyor akan bergerak

memutar.

3) Belt Konveyor

Belt Konveyor adalah sebuah sabuk yang terbuat dari ban yang

digunakan sebagai landasan barang yang akan dipindahkan

menggunakan Konveyor ini. Belt ini dihubungkan degan roll

konveyor yang telah ada, sehingga apabila roll berputar maka belt

sebagai ban penghubung juga akan bergerak sesuai arah gerak roll

34

konveyor. Dikarenakan kami kesulitan untuk memesan belt

konveyor ini mka kami menggunakan ban yang biasanya

digunakan untuk pemasangan slave yaitu Bandrefill. Adapun belt

yang digunakan dalam pembuatan miniature Konveyor berbasis

PLC ini memiliki 3 jenis yang didasarkan pada panjang belt

tersebut:

a) panjang belt Konveyor A : 160 cm

b) panjang belt Konveyor B : 70 cm

c) panjang belt Konveyor C : 140 cm

Sedangkan lebar belt adalah sama yaitu 20 cm (ukuran Bandrefill 10

cm yang dipasang sejajar sehingga panjangnya menjadi 20 cm).

Tebal masing-masing belt konveyor adalah 5 mm

Gambar 11. Belt Konveyor dari atas

4) Belt Penghubung Motor dengan Konveyor

Belt penghubung ini digunakan untuk meneruskan putaran dari

motor AC dengan Roll penggerak Konveyor, dihubungkan antara

pulley pada motor dengan pulley pada roll Konveyor yang

35

berhubungan langsung dengan motor AC. Belt Pulley ini memiliki

ketebalan 1 cm.

5) Gear Reducer

Gear Reducer digunakan untuk mengurangi putaran motor yang

tinggi agar didapat putaran yang stabil. Gear Reducer yang

digunakan untuk menurunkan putaran pada motor AC memiliki

perbandingan 1:20. diharapkan dengan menggunakan Gear

Reducer yang memiliki perbandingan tersebut didapat putaran

mesin yang diingikan yaitu antara 80-100 putaran per menitnya.

Sebelum melakukan penelitian terlebih dahulu kita menyamakan

putaran mesin dari ketiga motor yang digunakan sehingga didapat

kesamaan putaran yang sama.

6) Rangka Konveyor

Merupakan dudukan atau tempat dari bearing, roll maupun ban

berjalan dan pulley yang terbuat dari besi siku. Dudukan atau

tempat ini terdiri dari 3 model yang memiliki panjang berbeda-

beda yaitu:

Proses dari pembuatan rangka ini dilakukan dengan menggunakan

proses pengelasan yang kemudian dilakukan proses penghalusan

dan proses pengecetan. Gambar keseluruhan dari Konveyor ini

dapat dilihat pada gambar berikut:

36

Gambar 12. Rangka Konveyor

7) Perhitungan Putaran Konveyor

Petaran motor AC yang digunakan untuk memutar kerja konveyor

mengalami reduksi sebanyak 3 kali yaitu:

a) Putaran Motor AC ke Pulley Gear Reducer awal,

perbandingan antara pulley motor dengan pulley Gear Reducer

awal adalah 1:1. Sedangkan diameter pulley sebenarnya adalah

2,5 inchi.

b) Putaran awal dari Pulley Gear Reducer awal ke Pulley Gear

Reducer akhir yang memiliki diameter pulley yang berbeda

yaitu 2,5 inchi untuk pulley awal dan 3 inchi untuk pulley

akhir.

c) Putaran Pulley akhir Gear Reducer ke pulley penggerak

konveyor, diameter pulley akhir Gear Reducer adalah 3 inchi

sedangkan pulley penggerak konveyor adalah 5 inchi.

Berdasar reduksi putaran tersebut dapat kita hitung putaran yang

terjadi pada konveyor dengan mengabaikan gesekan yang terjadi

antara belt konveyor dengan pulley penggerak konveyor. Putaran

awal motor adalah 1400 rpm, karena perbandingan antara pulley

motor dengan pulley awal dari Gear Reducer sama, maka tidak

37

mengalami perubahan putaran. Sedangkan perbandingan Gear

Reducer adalah 1:20, maka terjadi perubahan putaran motor dari

1400 rpm menjadi 70 rpm. Perbandingan pulley antara Gear

Reducer dengan pulley konveyor adalh 3:5, dengan asumsi pulley

pada Gear Reducer 3 inchi dan pulley pada Konveyor adalah 5

inchi, jadi perubahan akhir yang terjadi pada putaran motor adalah:

Putaran Konveyor = 7035 x = 116 rpm.

b. Pneumatik

1) Cylinder Pneumatik (Actuator)

Cylinder Pneumatik adalah bagian dari Pneumatik yang berbentuk

cylinder memanjang. Cylinder yang digunakan dalam konveyor ini

berfungsi untuk memindahkan barang dari konveyor satu ke

konveyor yang lain. Sedangkan Cylinder yang digunakan adalah

Double Active Cylinder (Cylinder Pneumatik Penggerak Ganda)

yang memilki kerja bolak-balik. Mengapa pilihan kami

menggunakan Double Active Cylinder (Cylinder Pneumatik

Penggerak Ganda) bukan Single Active Cylinder (Cylinder

Pneumatik Penggerak tunggal) padahal fungsi kerjanya hanya

digunakan untuk satu arah saja dikarenakan adalah belum adanya

spesifikasi yang ada untuk Single Active Cylinder (Cylinder

Pneumatik Penggerak tunggal) yang memilki panjang Cylinder

sekitar 20 cm. Sedangkan spesifikasi yang digunakan untuk

38

Double Active Cylinder (Cylinder Pneumatik Penggerak Ganda) ini

adalah sebagai berikut: Panjang cylinder adalah 20 cm

Diameter cylinder yang digunakan adalah 2,5 cm.

Tekanan Compressor penggerak cylinder adalah sekitar 4 bar.

Gambar 13. Double Active Cylinder

2) Solenoid Valve

Solenoid Valve berfungsi sebagai pengatur masukan udara dari

Compressor menuju kebagian cylinder Pneumatik sehingga dapat

memberikan tekanan pada cylinder Pneumatik. Solenoid valve ini

digerakkan dengan menggunakan dya yang berasal dari adaptor

yaitu sebesar 24 volt.

Gambar 14. Selenoid Valve 5/2

3) Dudukan Pneumatik

39

Dudukan Pneumatik adalah sebagai tempat yang dibuat untuk

meletakkan Pneumatik. Dudukan dibuat dengan menggunakan plat

besi siku.

4) Rangkaian penyalur udara tekanan dari Compressor

Rangkaian ini berfungsi untuk menghubungkan udara yang

dikeluarakan oleh Compressor sehingga dapat digunakan untuk

menggerakkan cylinder Pneumatik. Adapun alat yang digunakan

antara lain penyaring udara Compressor, selang udara, napel

penghubung untuk solenoid dan cylinder valve.

c. Rangkaian pengendali

1) Sensor LDR (Light Dependent Resistor)

Komponen utama dari rangkaian sensor cahaya ini adalah LDR

(Light Dependent Resitor). LDR ini memiliki karakteristik bahwa

bila ada cahaya yang jatuh padanya maka nilai tahanannya akan

berkurang dan akan naik tahanannya apabila intensitas cahanya

berkurang. Prinsip kerja dari rangkaian LDR ini adalah LDR akan

ditembak cahaya terus-menerus oleh cahaya, apabila ada benda

yang memotong cahaya tersebut maka nilai tahanan LDR tersebut

akan naik dan rangkaian bekerja untuk mengaktifkan relai dan

memberi pulsa pada counter yang ada pada CPU PLC.

Dalam prinsip kerja rangkaian yang ada, apabila nanti barang yang

akan dipindahkan dengan menggunakan konveyor ini menyentuh

cahaya yang ditembakkan secara terus-menerus pada LDR

40

terhalang cahaya oleh barang tersebut maka sensor cahaya yang

terhubung dengan PLC tersebut akan memberikan informasi untuk

memberi perintah pada bagian lain sesuai dengan order kerja yang

ada pada CPU PLC.

Sensor cahaya ini nanti akan memiliki 3 jenis kerja yaitu:

a) Memutus arus yang menuju motor AC sehingga motor menjadi

berhenti.

b) Mengalirkan arus menuju motor AC sehingga motor bekerja

(motor hidup).

c) Sebagai perangkat masukan ke bagian modul PLC untuk

mengaktifkan kerja Ladder Diagram.

Sensor ini diletakkan pada jalur yang dilewati barang hasil

produksi yang dipindahkan melalui konveyor ini. Sensor yang

dibutuhkan adalah 3 buah.

41

DC

DC

RelaySensor

24

12PLC

In PLC

KD 1394 k7

10 k

1 k10 k1 k

LED LDR

Gambar 15. Rangkaian Sensor LDR

2) Penggerak Motor AC

Untuk menggerakkan roll konveyor ini diperlukan alat penggerak

yang dapat menggerakkan konveyor. Pada penelitian ini digunakan

motor AC yang memiliki tenaga 0.5 HP. Motor ini akan bekerja

apabila mendapat perintah dari rangkaian CPU PLC untuk

melakukan kerja. Perintah yang didapat berasal dari sensor yang

dipasang pada konveyor tersebut, begitu juga untuk mematikan

kerja motor juga menggunakan sensor. Karena arus yang

diperlukan untuk menggerakkan motor adalah 220 Volt, padahal

arus yang dikeluarkan oleh PLC adalah 24 Volt sehingga

digunakan relay 24 volt yang berfugsi untuk memutus dan

42

menyambungkan arus 220 Volt, yang bekerja karena adanya

tegangan 24 volt yang masuk sebagai daya relai.

3) Programmable Logic Controlller (PLC).

PLC adalah sebuah alat yang digunakan untuk menggantikan

rangkaian sederetan relay yang dijumpai pada sistem controll

proses konvensional. PLC bekerja dengan cara mengamati

masukan (melalui sensor-sensor terkait), kemudian melakukan

proses dan melakukan tindakan sesuai yang dibutuhkan, yang

berupa menghidupkan atau mematikan keluarannya (logic, 0 atau

1, hidup atau mati). Pengguna membuat program (dengan

menggunakan Ladder program atau diagram tangga) yang

kemudian dijalankan oleh PLC yang bersangkutan.

Spesifikasi karakteristik PLC yang akan digunakan dalam

pembuatan konveyor ini menggunakan PLC merk OMRON Sysmac

series CPM 1A.Dengan kata lain, PLC menentukan aksi apa yang harus

dilakukan pada instrument keluaran berkaitan dengan status suatu ukuran

atau besaran yang diamati.

43

IINNPPUUTT TTEERRMMIINNAALL

OOUUTTPPUUTT TTEERRMMIINNAALL

IINNPPUUTT IINNDDIICCAATTOORR

OOUUTTPPUUTT IINNDDIICCAATTOORR

SSTTAATTUUSS IINNDDIICCAATTOORR PPEERRIIPPHHEERRAALL PPOORRTT

Gambar 16. Rangkaian Kelengkapan PLC OMRON CPM 1A

4) Pengendali Penggerak Pneumatik

Pengendali penggerak Pneumatik ini digunakan untuk mengatur

kapan Pneumatik akan bekerja pada rangkaian Konveyor.

Pneumatik yang digunakan dalam rangkaian ini berfungsi untuk

memindahkan barang dari Konveyor A ke Konveyor B dan dari

Konveyor B ke Konveyor C.

5) Catu Daya

Catu daya adalah pesawat atau alat yang mampu mengubah

tegangan arus bolak-balk menjadi arus searah (DC). Catu daya

yang digunakan dalam pembuatan alat ini digunakan untuk

mengaktifkan kerja LDR yang membutuhkan daya 12 volt, selain

itu juga digunakan sebagai catu daya luar PLC yang dimasukkan

44

dalam keluaran PLC untuk mengaktifkan kerja relai 24 volt sebagai

pemicu kerja motor dan kerja Selenoid Valve.

6) Pembuatan Meja panel sebagai pelindung bagian pengendali

Pembuatan meja ini berfungsi sebagai pelindung bagian pengendali

sehingga bagian pengendali ini dapat terlindungi dari bagian-

bagian lain konveyor ini.

3. Perencanaan Perangkat Lunak

Perangkat lunak ini nantinya akan digunakan untuk mengendalikan

kerja dari pergerakan konveyor yang berbasis PLC ini. Berikut ini program

yang akan digunakan dalam pembuatan dalam desain pembuatan

konveyor.

a. Diagram Ladder

Diagram ini dibuat untuk rancangan atau desain system

pengendalian pada PLC yang kemudian diagram Ladder ini dibuat

dalam data mnemonic untuk ditransfer ke CPU PLC melalui

Programing Consule atau melalui Cabel Data computer. Program

Ladder yang dibuat dengan menggunakan program Sywin 3.2 akan

dipindahkan langsung ke dalam memori PLC sehingga bisa langsung

digunakan tanpa harus menggunakan Programming Consule.

Biasanya Ladder ini dibuat setelah dibuatnya rangkaian

konvensional dan disadur ke dalam Ladder diagram, sehingga

mempermudah dalam mendesain suatu rancangan pengendali. Pada

45

system pengendali konveyor berbasis PLC, diagram Laddernya

menyusul setelah rangkaian telah terpasang semua.

Apabila pemrograman PLC yang dilakukan dengan

menggunakan Programming Consule maka diagram Laddernya harus

diteerjemahkan dulu ke dalam table mnemonic untuk transfer program

dari Programming Consule ke CPU PLC.

b. Memasukkan Program Syswin 3.2 ke dalam PLC

1) Apabila mengaktifkan Syswin 3.2 akan memunculkan gambar

program seperti di bawah ini:

Gambar 17. Tampilan awal program Syswin 3.2

46

Mulailah dengan menu File New Project, sehingga akan

dimunculkan kotak dialog sebagai berikut:

Gambar 18. Tampilan Menu Awal Project Syswin 3.2

Lakukan seting seperti pada gambar di atas.

Mulailah melakukan penggambaran diagram Ladder, lihat

Ringkasan tombol/shortcut.

2) Setelah melakukan pembuatan program, langkah selanjutnya yang

dilakukan adalah dengan melakukan koneksi/hubungan antara PLC

dengan computer, untuk memindahkan program yang telah jadi ke

dalam PLC. Alat yang dibutuhkan untuk melakukan pemindahan

program adalah: Adapter Port Periphereal dan kabel penghubung

Port RS-232 C.

3) Beberapa perintah program yang penting dan perlu dipahami pada

saat PLC dalam status terhubung dengan computer:

a) Connect

47

Merupakan perintah program untuk menyambungkan antara

computer dengan PLC.

b) Up load Program

Merupakan perintah untuk melihat isi program yang sudah ada

dalam PLC.

c) Down Load Program

Merupakan perintah untuk mentransfer program yang telah

dibuat ke dalam PLC.

d) Mode

Dalam perintah Mode ini terdapat 3 pilihan kerja bagi PLC

yaitu:

1. Monitor

Perintah untuk melihat kondisi PLC pada saat bekerja.

2. Run

Perintah untuk menjalankan program yang telah

ditransfer ke dalam PLC

3. Stop

Perintah untuk menghentikan program yang sedang

dijalankan di PLC.

4) Memasukkan Program ke dalam PLC

Mengatur komunikasi serial dengan PLC melalui menu Projects

Communications (lakukan seting seperti gambar berikut):

48

Gambar 19. Tampilan menghubungkan PLC dengan komputer

Untuk melakukan koneksi dengan PLC gunakan Online

Connect ! (tombol-tombol berikut hanya aktif jika sudah On-line)

a) b) c) d)

Gambar 20. Tampilan Menu Port Communication

Keterangan:

a) Communications Connect: untuk melakukan koneksi dengan

PLC yang bersangkutan;

b) PLC Mode: untuk memilih mode kerja dari PLC yang

bersangkutan, jika diklik akan dimunculkan pilihan:

Gambar 21. Tampilan Menu Monitoring Program Pada Saat PLC

ON

c) Monitoring: untuk melakukan monitoring kerja PLC melalui

komputer, contoh tampilan:

49

Gambar 22. Tampilan Menu monitoring Program Syswin 3.2

d) Online Edit: digunakan untuk penyuntingan Ladder secara

online.

4. Pengujian Perangkat

Untuk dapat memindahkan barang, digunakan motor AC 220 volt,

konveyor sebagai media transfer barang, Pneumatik sebagai penggeser

barang yang dipindahkan, Kompressor yang dioperasikan secara

bidirectional (dua arah) sebagai pendorong kerja Pneumatik ke depan dan

balik ke belakang. Sedangkan pengontrol dari konveyor, pneumatic, dan

motor AC yang berfungsi untuk memberikan perintah berhenti dan bekerja

adalah sensor sebagai modul masukan PLC.

a) Catu Daya

Pengujian alat yang dilakukan pertma kali adalah fungsi kerja dari catu

daya, catu daya yang digunakan ada 2 macam yaitu catu daya yang

50

dihasilkan PLC sendiri yaitu sebesar 24 volt, dan catu daya luar untuk

menggaktifkan sensor dan sebagai daya untuk relai 24 volt. Dari

pengujian catu daya yang berasal dari PLC, tegangan keluarannya

adalah 24 volt, dan setelah diberi beban tegangannya masih stabil.

Sedangkan catu daya luar yang digunakan dipakai 2 keluaran yaitu 12

volt yang dipakai untuk mengaktifkan sensor, dan 24 volt sebagai daya

bagi relai, setelah di beri beban tegangannya menjadi 11,75 volt dan

23,5 volt.

b) 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 saat

sensor 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 memiliki

intensitas cahaya yang baik sehingga LDR dapat merespon dengan

baik 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 masuknya

sinyal menuju sinar laser akan terhalang.

c) Penerima Sensor (receiver)

51

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 dan

penerima, LDR berfungsi sebagai pernghantar arus sehingga kerja relai

yang 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 PLC

tersebut terhubung.

d) Penggeser

Penggeser yang digunakan untuk menggeser barang yang dipindahkan

antara konveyor ini, menggunakan pneumatic. Rangkaian pneumatic

yang digunakan meliput selenoid valve 5/2, cylinder valve dan

rangkaian penyalur udara. Fungsi dari pneumatic sendiri adalah

berhubungan langsung dengan selenoid valve yang akan mendorong

pneumatic maju mundur sesuai dengan program PLC yang dijalankan,

sehingga udara yang masuk pada pneumatic dapat diatur oleh selonoid

valve. Kendala utam dari selonoid valve yang digunakan adalah

kadang-kadang sulit untuk mundur setelah pneumatic maju,

dikarenakan adanya kebocoran pada selenoid valve.

e) Penggerak

52

Penggerak yang dimaksudkan disini adalah compressor, yang berfunsi

untuk memasukkan udara bertekanan ke dalam rangkaian pneumatic.

Hal ini dikarenakan penggerak dengan media udara mudah didapatkan

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.

f) Motor AC

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

memiliki kekuatan sebesar 0,5 HP.

5. Kerangka Berpikir Alur Kerja Konveyor Berbasis 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 12

volt. 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 ke

masing-masing komponen tersebut dapat dihasilkan oleh PLC dengan cara

meberikan program sesuai pola gerakan atau variasi waktu yang

diinginkan. Karena sinyal keluaran dari PLC masih terlalu kecil unutk

53

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, pergerakan

motor dan juga penggerak Pneumatiknya diberikan penundaan waktu atau

jeda sehingga barang yang digunakan sebagai objek dalam konveyor

dalam keadaan diam dahulu sebelum dipindahkan.

54

SAKLAR

Sensor 1

Sensor 2

Sensor 3

Tombol Pause

Tombol Reset

Motor 10

INPUT OUTPUT

PLC0

1 TIM ERMotor 1berhenti

2 TIM ER Pneumatik 1maju

Pneumatik 1mundur

3 Motor 2

4 TIM ERMotor 2berhenti

T IM ER

Motor 3

P neumatik 2maju

P neumatik 2mundur

5

6

Motor 3berhenti

1

2

3

4

5

7

Diagram Alur Pengerjaan Prosesor PLC

Gambar 23. Alur Masukan dan Keluaran Pengerjaan PLC

6. Langkah Kerja Konveyor Berbasis PLC

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

sensor pertama yang diletakkan diujung konveyor A, benda yang

mengenai sensor tersebut akan memberikan input masukan ke PLC

untuk mengerakkan motor penggerak konveyor A.

55

b. Kemudian benda berjalan menuju kearah sensor barang 2 yang

diletakkan masih pada jalur konveyor A. Sensor bekerja apabila benda

mengenai sensor tersebut, kerja yang terjadi pada sensor 2 ini akan

mengaktifkan empat macam keluaran PLC.

1) Mengaktifkan timer untuk menon aktifkan kerja motor 1, motor 1

akan mati karena timer yang ada pada prosesor PLC bekerja

berdasar dari masukan yang diterima oleh PLC. Waktu motor mati

di 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 B. Keluaran PLC

yang digunakan terletak pada output no 1.

3) Karena menggunakan Double Active Cylinder yang membutuhkan

pergerakan maju dan mundur maka Pneumatik yang sudah maju

diberikan masukan untuk selenoid membuka katup buang

Pneumatik sehingga cylinder akan bergerak menutup balik.

Keluaran PLC yang digunakan terletak pada output no 2.

4) Mengaktifkan kerja motor pada konveyor B sehingga motor

bergerak terlebih dahulu sebelum Pneumatik bekerja maju dan

mundur untuk memindahkan barang.

c. Setelah barang berpindah dari konveyor A ke konveyor B, barang yang

ada tersebut juga akan mengaktifkan sensor ketiga yang terletak di

konveyor B. Sensor tersebut juga akan mengaktifkan 4 keluaran PLC

56

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

dalam timer dalam PLC.

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

akan mati karena timer yang ada pada prosesor PLC bekerja

berdasar dari masukan yang diterima oleh PLC. Waktu motor mati

di 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 PLC

yang digunakan terletak pada output no 4.

3) Karena menggunakan Double Active Cylinder yang membutuhkan

pergerakan maju dan mundur maka Pneumatik yang sudah maju

diberikan masukan untuk selenoid membuka katup buang

Pneumatik sehingga cylinder akan bergerak menutup balik.

Keluaran PLC yang digunakan terletak pada output no 5.

4) Mengaktifkan kerja motor pada konveyor C sehingga motor

bergerak terlebih dahulu sebelum Pneumatik bekerja maju dan

mundur untuk memindahkan barang.

d. Kemudian barang tersebut akan mengaktifkan sensor 4 yang terletak

pada bagian akhir konveyor C.sesnor ini akan menonaktifkan kerja

motor yang menggerakkan konveyor C.

e. Dari semua penundaan waktu yang terjadi pada saat sensor barang

bekerja adalah dengan menggunakan PLC. Penundaan dan program

57

yang ada dalam CPU PLC ini dibuat dengan menggunakan diagram

Ladder.

f. Ladder Diagram yang digunakan sebagai masukan perintah PLC

dimasukkan ke daalm memori PLC dengan mengunakan program

Syswin 3.2. (Ladder Diagram terlampir).

SAKLAR

SENSOR I

BARANG BERJALAN

MOTOR 1 BERGERAK

MOTOR 1BERHENTI

MOTOR 2BERGERAK

PNEUMATIK 1 MAJU

BARANG BERPINDAHPNEUMATIK 1 MUNDUR

BARANG BERJALAN

SENSOR IIMOTOR 2 BERHENTI MOTOR 3BERGERAK

PNEUMATIK 2 MAJU

BARANG BERPINDAHPNEUMATIK 2 MUNDUR

BARANG BERJALAN

SENSOR III

BARANG BERHENTI

Gambar 24. Langkah Kerja Konveyor Berbasis PLC

58

B. METODE PENELITIAN

1. Material Spesimen

Penggunaan material spesimen dalam penelitian ini menggunakan

beban yang mempunyai titik berat ditengah dan tidak terpusat pada titik

atas ataupun bawah. Balok dari kayu dipilih sebagai beban yang akan

digunakan dikarenakan titik beratnya terletak ditengah, sehingga

diharapkan saat didorong oleh Pneumatik barang akan berpindah dengan

posisi yang sama. Besar barang yang dipakai tergantung dari berat beban

yang dipakai.

Gambar 25. Barang yang dipakai

2. Alur Penelitian

Alur penelitian intinya sama dengan gambar Flowchart. Awal mula

sistem pada konveyor horisontal A dinyalakan lewat pemrograman PLC

yang telah dibuat melalui Diagram Ladder. Konveyor akan berkerja

apabila sensor 1 yang dijadikan sebagai sensor mula bekerja, kerja yang

terjadi berdasarkan prinsip LDR yaitu sensor yang terhalang oleh benda

akan bekerja karena adanya perubahan tegangan ke bagian receiver sensor.

Sensor mula tersebut akan mengaktifkan motor sehingga barang yang

dijadikan beban akan bergerak. Selanjutnya pergerakan yang terjadi sesuai

dengan Flowchart yang telah ditulis di atas.

59

Sedangkan pengukuran waktu dilakukan dari awal mula sensor

menyentuh sensor pertama yang terletak di konveyor A sampai sensor

akhir yang terletak di konveyor C dan berfungsi sebagai sensor yang

menghentikan motor 3. Pengukuran dilakukan dengan menggunakan

stopwatch yang dijalankan berdasar sensor yang terpasang pada sensor

mula dan sensor akhir.

3. Waktu dan Tempat penelitian

Penelitian akan dilakukan pada Januari-Februari 2006 di

laboratorium Pneumatik E9 Lt.2 Teknik Mesin Universitas Negeri

Semarang.

C. Menentukan Variabel

Variabel merupakan objek penelitian, atau apa yang menjadi titik

perhatian penelitian (Suharsimi Arikunto. 1998:98). Variabel adalah suatu

besaran utama yang merupakan faktor yang tidak tetap atau gejala-gejala yang

dapat berubah-ubah yang terdapat dalam permasalahan yang hendak dicari

jawabannya. Dalam penelitian mengenai pengaruh beban terhadap laju

pergerakan konveyor ini, variabel yang dijadikan sebagai objek penelitian

dibedakan berdasar pada fungsinya dibagi menjadi 2 macam, yaitu:

1. Variabel Bebas

Variabel bebas dalam penelitian ini yaitu pengaruh penambahan

beban terhadap konveyor berbasis PLC dengan pemindah barang

menggunakan Pneumatik.

60

2. Variabel Terikat atau Tak Bebas

Variabel terikat dalam penelitian ini yaitu laju pergerakan konveyor

berbasis PLC dengan pemindah barang menggunakan Pneumatik.

3. Variabel Kontrol

Variable control dalam penelitian ini adalah putaran motor

penggerak oleh CPU PLC dan masukan untuk PLC berupa sensor yang

ada.

D. Metode Pengumpulan Data

Dalam rangka memperoleh data yang diperlukan, maka metode yang

dipergunakan adalah dengan metode eksperimen yang dilakukan pada

miniature konveyor berbasis PLC dengan pemindah barang menggunakan

Pneumatik. Data yang dikumpulkan sebagai bahan analisis adalah jarak

perpindahan barang dan waktu yang diperlukan selama barang/beban

berpindah. Data yang diambil adalah sebagai berikut:

Beban

(X)

Jarak

tempuh

Waktu

tempuh

Rata-rata

waktu tempuh

Laju

(Y)

1

2

Sedangkan jarak yang diambil adalah antara sensor pertama yang

menggerakkan kerja Stopwatch sampai dengan sensor terakhir yang

61

mematikan kerja Stopwatch. Jarak yang ditempuh adalah 3,67 meter. Untuk

tekanan yang digunakan pada rangkaian udara masukan untuk pneumatic

adalah 4 bar, dan putaran cekik sebagai masukan untuk udara pada Cylinder

pneumatic adalah 5400 (derajat) dari posisi mula 00 (derajat) agar waktu

perpindahan barang yang dilakukan oleh pergerakan pneumatic konstan.

E. Metode Analisis Data

Dalam penelitian mengenai “Hubungan pembebanan terhadap laju

pergerakan konveyor berbasis PLC dengan pemindah barang menggunakan

Pneumatik”, adalah suatu penelitian yang mencari ada tidaknya hubungan

antara penambahan beban terhadap laju pergerakan konveyor jadi analisis data

yang digunakan adalah menggunakan penelitian korelasi. Penelitian korelasi

bertujuan untuk mengetahui ada tidaknya hubungan, dan apabila ada, berapa

eratnya hubungan serta berarti atau tidak hubungan tersebut (Suharsimi

Arikunto:1998:;251). Sedangkan dalam pengolahan datanya menggunakan

rumus Product Moment. Korelasi Product Moment digunakan misalnya untuk

menetukan hubungan antar dua gejala interval. Penggunaan analisis data

menggunakan product moment digunakan untuk mengetahui seberapa jauh

hubungan antara pembebanan dengan laju pergerakan konveyor.

Untuk mengetahui seberapa hubungan antara variabel yang dicari,

analisis yang digunakan adalah menggunakan rumus Product Moment

Simpangan, table yang digunakan adalah sebagai berikut:

62

Subyek

no.

BEBAN

(X) kg

_

x _

x 2 LAJU

(Y) m/s

_

y _

y 2 xy

1 1

2 2

3

_

x = =∑N

X …….

_

y == ∑N

Y …….

rxy = ( )( )∑∑∑

22 yx

xy

Dimana : rxy = koefisien korelasi antara variabel x

(beban) dan variabel y (laju pergerakan)

Analisis data merupakan cara mengolah data untuk mengetahui

hasil akhir penelitian. Penelitian ini mengunakan analisis deskriptif yaitu

mengamati langsung hasil eksperimen kemudian menyimpulkan dan

menentukan hasil penelitian.

1. Teknik Penyajian Data

Untuk mencapai tujuan penelitian sesuai dengan yang diharapkan

dalam penyusunan skripsi ini dan untuk diperoleh suatu kesimpulan maka

data yang telah terkumpul akan dianalisis dengan analisis sebagai berikut:

63

a. Memeriksa dan meneliti data-data yang telah terkumpul untuk

menjamin apakah data tersebut dapat dipertanggungjawabkan

kebenarannya.

b. Mengkategorikan data-data yang sesuai dengan kriteria serta hal-hal

yang diperlukan dalam suatu pendataan. Penyajian data penelitian ini

dipergunakan metode deskriptif kualitatif yaitu dengan

menggambarkan kenyataan yang terjadi bersifat umum dan

kemungkinan masalah yang dihadapi serta solusinya.

2. Metode Analisis Data

Dari data yang diperoleh kemudian disajikan berdasarkan analisis.

Secara umum analisis data yang digunakan adalah secara kualitatif yaitu

analisis yang tidak didasarkan pada perhitungan statistik yang berbentuk

kuantitatif (jumlah) akan tetapi dalam bentuk pernyataan dan uraian yang

selanjutnya akan disusun secara sistematis dalam bentuk skripsi.

.

65

BAB IV

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

A. HASIL PENELITIAN

1. Pengujian Data

Urutan pengukuran dari rangkaian mesin konveyor dengan

pemindah barang mengggunakan pneumatik adalah sebagai berikut:

sebelum dilakukan start awal terhadap kerja konveyor, barang yang

dijadikan sebagai objek penelitian diletakkan pada posisi yang diinginkan,

posisi awal barang sangat menentukan waktu yang ditempuh barang

tersebut dalam rangkaian konveyor pemindah barang ini. Pada titik mula

barang diletakkan stopwatch sebagai pengukur waktu jalannya barang,

stopwatch ini aktif bersamaan dengan tombol start konveyor A bergerak

dan berhenti pada sensor 3 yang terletak pada konveyor C sehingga

kesalahan penghitungan karena kesalahan manusia dapat dihindari.

Langkah selanjutnya adalah menyalakan kerja konveyor dengan cara

mengaktifkan tombol awal pada rangkaian PLC, kemudian barang yang

dijadikan sebagai beban dalam penelitian akan bergerak sesuai dengan

rangkaian kerjanya. Setelah diukur waktunya, kemudian dilakukan

percobaan untuk barang yang memiliki beban yang berbeda, untuk tiap

variasi bebannya dilakukan 3 kali percobaan. Data waktu yang terkumpu

sebanyak 3 kali dari masing-masing percobaan tersebut diambil rata-

ratanya. Percobaan yang dilakukan menggunakan 7 macam variasi beban.

66

Pengujian dilakukan dengan mensetting pneumatik pada tekanan 4 bar dan

dibuka putaran cekiknya pada posisi sama tiap percobaan yaitu 5400

(derajat) dari posisi mula putaran 00 (derajat), hal ini dilakukan agar waktu

pemindah barangnya tetap sama dalam setiap variasi percobaan selain itu

juga pada saat pembukaan katup 5400 didapat pemindahan yang baik.

Data yang dihasilkan dari pengujian alat adalah sebagai berikut :

Beban 1 Kg → Percobaan I : 29.38 detik

Percobaan II : 29.38 detik

Percobaan III : 29.40 detik















67


Beban 7 Kg → Percobaan I :30.22 detik

Percobaan II : 30.02detik


Dari data diatas kemudian dimasukkan kedalam tabel yang digunakan

untuk menghitung koefisien korelasi dan menentukan diagram hubungan

antara beban dengan waktu serta diagram hubungan antara beban dengan

laju.

2. Hasil Pengujian

68

Tabel 3. Data Hasil Pengujian Alat

Beban (Kg)

Jarak Tempuh

(m) Pengujian

ke Waktu

Tempuh (dt) Rata - Rata

Waktu Tempuh (dt)

Laju (m/dt) (Y)

1 29.38 2 29.39 1 3 29.40

29.390 0.1249

1 29.31 2 29.30 2 3 29.33

29.313 0.1252

1 29.41 2 29.47 3 3 29.41

29.430 0.1247

1 29.66 2 29.65 4 3 29.65

29.653 0.1238

1 29.77 2 29.76 5 3 29.77

29.767 0.1233

1 29.80 2 29.79 6 3 29.78

29.790 0.1232

1 30.22 2 30.02 7

3.67

3 30.06

30.100 0.1219

a. Data Pengujian Penambahan Beban Terhadap Waktu Tempuh

Barang Pada Konveyor Berbasis PLC

Berdasarkan dari tabel yang didapatkan dari hasil pengujian

terhadap kerja konveyor berbasis PLC dengan pemindah barang

menggunakan Pneumatik, maka dapat dilihat bahwa semakin beban

yang diberikan pada konveyor ditambahkan maka waktu yang

69

ditempuh akan semakin lama, hasil pengujian yang dilakukan pada

setiap bebannya menunjukkan bahwa rata-rata waktu yang ditempuh

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

tempuh 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 waktu

yang tercepat dibandingkan dengan beban yang lainnya. Untuk lebih

jelasnya dapat dilihat dari grafik berikut ini:

29.39029.310 29.340

29.65029.760 29.790

30.100

28.800

29.000

29.200

29.400

29.600

29.800

30.000

30.200

1 2 3 4 5 6 7

BEBAN (KG)

WA

KTU

(DE

TIK

)

Grafik 1. Hubungan Antara Penambahan Beban Terhadap Waktu

Tempuh Konveyor

b. Data Pengujian Penambahan Beban Terhadap Laju Pergerakan

Pada Konveyor Berbasis PLC.

Data hasil hubungan antara penambahan beban terhadap laju

pergerakan konveyor dapat dilihat dari tabel yang ada di atas, dari data

70

yang ada dapat kita lihat bahwa laju pergerakan konveyor akan

semakin menurun. Laju yang dihasilkan diperoleh dari perkalian antara

jarak yang ditempuh benda(meter) dengan waktu yang ditempuh

(detik), sehingga diperoleh laju pergerakan konveyor yang memiliki

satuan m/s (meter/detik). Pada beban 2 kg diperoleh laju pergerakan

yang paling tinggi bila dibandingkan dengan beban yang lain. Laju

puncak didapat tidak pada beban yang terendah yaitu pada beban 1 kg,

tapi pada beban 2 kg, dalam hal ini laju yang terjadi dimungkinkan

dipengaruhi oleh factor lain selain penambahan beban (dalam

penelitian ini faktor lain selain beban tidak dianalisis). Dalam

penulisan ini dibatasi pada hubungan antara penambahan beban

terhadap laju pergerakan konveyor, sehingga faktor-faktor lain yang

berpengaruh tidak akan dibahas. Untuk memperjelas hubungan antara

penambahan beban terhadap laju konveyor dapat dilihat pada grafik

berikut ini:

71

0.12490.1252

0.1247

0.12380.1233 0.1232

0.1219

0.1200

0.1210

0.1220

0.1230

0.1240

0.1250

0.1260

1 2 3 4 5 6

BEBAN (kg)

LAJU

(m/s

)

Grafik 2. Hasil Hubungan Beban Terhadap Laju Pergerakan Konveyor

c. Mencari Nilai Koefisien Korelasi Antara Penambahan Beban

Terhadap Laju Pergerakan Konveyor

Suatu penelitian yang dilakukan untuk mengetahui hubungan

antara 2 hal, adalah untuk mencari nilai koefisien hubungan tersebut

yaitu dengan cara mancari nilai r dari hubungan kedua hal tersebut.

Teknik korelasi yang digunakan untuk mencari hubungan antara

panambahan beban dengan laju pergerakan konveyor adalah

menggunakan korelasi product moment.

Hasil perhitungan hubungan antara panambahan beban terhadap laju

pergerakan konveyor menggunakan korelasi product moment, adalah

sebagai berikut:

Subyek Beban x x2 Laju y y2 xy

72

Mx = 4728

= My = =7

8670.0 0.1238

Mencari koefisien rxy;

rxy = ( )( )∑∑∑

22 yx

xy =

( )( )610.2,8280144.0

−

−

= 0002296.0

0144.0−

= 0153.00144.0− = - 0.941

Angka minus pada pada hasil rxy menunjukkan bahwa korelsi bersifat negative,

yaitu korelasi yang menunjukkan adanya hubungan yang berlawanan arah

(Arikunto, Suharsimi. 1998:261).

Mencari nilai korelasi r untuk mengetahui koefisien korelasi

antara 2 hubungan di atas:

rxy = (rxy)2 = (0.941)2 = 0.885

no (kg) x (m/s) y

1

2

3

4

5

6

7

1

2

3

4

5

6

7

-3

-2

-1

0

1

2

3

9

4

1

0

1

4

9

0.1249

0.1252

0.1247

0.1238

0.1233

0.1232

0.1219

0.0011

0.0014

0.0009

0

-0.0005

-0.0006

-0.0019

1.21 10-6

1.96 10-6

0.81 10-6

0

0.25 10-6

0.36 10-6

3.61 10-6

-0.0033

-0.0028

-0.0009

0

-0.0005

-0.0016

-0.0057

Total 28 0 28 0.8670 0.0004 8.2 10-6 -0.0144

73

Ukuran nilai r korelasi dan interpretasinya dapat dilihat dari

ukuran berikut:

Nilai r Interpretasi

Antara 0,800 sampai dengan 1,000





Tinggi

Cukup

Agak rendah

Rendah

Sangat rendah

(tak berkorelasi)

(Sutrisno Hadi, 2001:275)

Berdasar pada nilai di atas maka koefisien nilai hubungan

antara penambahan beban terhadap laju pergerakan konveyor adalah

tinggi.

B. PEMBAHASAN

Dari data hasil penelitian dapat kita ketahui bahwa antara penambahan

beban terhadap laju pergerakan konveyor pada alat pemindah barang dengan

menggunakan pemindah barang pneumatik berbasis PLC, terjadi korelasi yang

bersifat negative yaitu makin tinggi beban yang diberikan maka laju

pergerakan konveyor akan semakin lama. Hasil ini telah dibuktikan dengan

pengukuran yang dilakukan pada mesin konveyor berbasis PLC dengan

pemindah barang menggunakan pneumatik yang dibuat di laboratorium

pneumatik Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Negeri

74

Semarang yang diteliti pada bulan Februari tahun 2006. Penambahan beban

dengan variasi penambahan tiap kilogram yang dilakukan pada pemindah

barang berbasis PLC dengan pemindah barang menggunakan pneumatik

tersebut, dilakukan untuk mengetahui fenomena penambahan barang terhadap

lajunya. Beban yang diberikan akan berpengaruh pada pergerakan laju

konveyor, ini terjadi karena penambahan beban mengakibatkan tekana

terhadap belt konveyor yang berfungsi sebagai penahan dan penyalur beban

akan semakin tinggi hal ini berpengaruh pada putaran penggerak konveyor

akan semakin menurun sehingga waktu yang ditempuh juga akan semakin

lama. Pada penambahan beban mulai dari 2 kg sampai dengan variasi beban 7

kg, terjadi penurunan laju konveyor, hal ini seperti apa yang tersebut diatas

dengan mengabaikan factor lain yang mungkin berpengaruh terhadap laju

pergerakan konveyor tersebut. Pada penelitian menggunakan variasi beban

terendah yaitu beban 1 kg, terjadi fenomena dimana anggapan beban yang

mempengaruhi laju konveyor tidak terbukti secara langsung. Beban 1 kg

memiliki waktu pemindahan yang lebih lama dibandingkan pada beban 2 kg,

hal ini terjadi karena adanya pengaruh factor lain yang bisa mempengaruhi

laju pergerakan tersebut. Dalam hal ini, penelitian yang dilakukan hanya utnuk

melihat pengaruh penambahan beban terhadap laju pergerakan saja, sedangkan

factor lain yang mempengaruhi laju pergerakan konveyor tidak akan dibahas.

Namun berdasar dari fenomena yang terjadi pada beban 1 kg dan beban 2 kg

ada beberapa factor lain yang berpengaruh pada pergerakan konveyor,

beberapa pengaruh yang bisa disimpulkan berdasar pada penelitian yang

75

dilakukan dan mungkin bisa menjadi pertimbangan untuk diteliti antara lain,

pengaruh gesekan, putaran motor dan pemindah daya putaran, posisi mula

benda dan pengaruh lain yang dapat mempengaruhi pergerakan

konveyor.Faktor yang mempengaruhi beban pertama adalah karena bebarapa

hal antara lain :

1. Kurangnya gesekan antara bandrefin (belt konveyor) dengan roll

pemindah, dikarenakan beban 1 Kg merupakan kotak kosong. Sehingga

roll yang digunakan sebagai landasan tidak berputar karena kurangnya

tekanan ke roll konveyor.

2. Pada beban 1 Kg hampir sama dengan konveyor yang berjalan tanpa beban

atau tidak diberi beban sehingga tekanan pada bandrefin kurang.

3. Peletakan awal dari beban walaupun sudah ditandai.

4. Putaran motor yang kurang konstan karena terdapat hubungan

penyambung bandrefin sebagai belt konveyor yang menggunakan besi.

Dari hasil koefisien korelasi diatas menunjukkan bahwa hasilnya –

0,941. Angka – 0,941 artinya bahwa hubungan antara beban dengan laju

menunjukkan angka 0,941, sedangkan minus ( - ) hanya menunjukkan tanda

bahwa antara beban dengan laju berbanding terbalik. Semakin banyak beban

atau bila beban ditambah maka akan semakin turun laju atau jika beban (x)

naik maka laju (y) turun.

Angka Rxy2 = 0,885 artinya bahwa 88.5% laju konveyor dipengaruhi

oleh beban sedangkan 11.5% lainya dipengaruhi oleh faktor luar seperti faktor

gesekan antara roll dengan bandrefin dan tekanan antara beban dengan

76

bandrefin itu sendiri. Disamping itu juga faktor peletakan pertama beban pada

saat start.

C. KETERBATASAN PENELITIAN

Penelitian tidak terlepas dari keterbatasan. Keterbatasan dalam penelitian

ini adalah :

1. Tegangan listrik naik turun, yang menyebabkan jalannya penelitian yang

akan dilakukan menjadi mundur dari waktu yang ditentukan. Naik

turunnya tegangan pada ruangan penelitian disebabkan oleh rusaknya

salah satu Trafo di area gedung penelitian, yaitu di gedung E5 Jurusan

Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Negeri Semarang.

2. Proses pembuatan sensor yang memakan waktu lama. Dalam pembuatan

sensor sebagai modul masukan PLC, pertama yang digunakan adalah

sensor cahaya bukan sensor LDR. Sensor cahaya yang digunakan terdapat

beberapa keunggulan diantaranya yang menjadi pertimbangan kami

adalah dia haya peka terhadap cahaya yang dipancarkan oleh Transmitter

dalam rangkaian sensor saja, dan tidak terpengaruh oleh cahaya luar.

Berdasar keunggulan tersebut, digunakanlah sensor cahaya tersebut,

namun karena seringnya kerusakan yang terjadi karena dibutuhkan

rangkaian yang rumit maka tidak menggunakan sensor cahaya tapi

menggunakan LDR, walaupun terkadang peka terhadap cahaya luar,

seperti cahaya matahari dan cahaya lampu. Oleh karena itu penelitian

77

dilakukan pada ruangan yang memiliki intensitas cahaya masuk yang

kurang.

3. Kendala biaya, banyaknya kebutuhana alat dan bahan yang digunakan

sebagai instrument penelitian mengakibatkan biaya yang digunakan

menjadi membengkak.

4. Pada awal perancangan pembuatan instrument penelitian ini, akan

digunakan Regulator sebagai pereduksi putaran motor AC yang

digunakan sebagai penggerak konveyor. Prinsip kerja Regulator yang

berfungsi untuk mengurangi tegangan dari arus listrik PLN menjadi

pertimbangan utama sebagai pereduksi putaran selain juga karena dana

untuk pembelian regulator lebih murah dibandingkan dengan pereduksi

lainnya. Namun kendala yang terjadi pada saat digunakannya Regulator

adalah kurang stabilnya putaran motor AC, karena tegangan yang berada

pada ruangan penelitian juga naik turun sehingga tidak bisa didapatkan

putaran konstan untuk menggerakkan konveyor. Oleh karena itu

digunakan Gear Reducer, dengan pertimbangan putaran yang tereduksi

akan konstan sehingga dapat digunakn untuk melakukan penelitian

walaupun pada akhirnya dana yang digunakan menjadi semakin tinggi

karena dibutuhkan 3 Gear Reducer sebagai penggerak Konveyor A, B

dan C.

5. Penelitian dimaksudkan untuk mengetahui hubungan antara beban

terhadap laju pergerakan konveyor, sehingga pengaruh-pengaruh lain

yang mempengaruhi tidak dapat ditampilkan dalam hasil penelitian ini.

79

BAB V

SIMPULAN DAN SARAN

A. Simpulan

Berdasarkan hasil penelitian dari pengujian dan evaluasi data serta

pembahasan pada hubungan antara laju dengan beban material konveyor

dengan pemindah barang menggunakan Pneumatik, maka dapat diambil

kesimpulan sebagai berikut :

1. Desain system kendali konveyor berbasis PLC ini dibuat dengan

menggunakan program Syswin 3.2. program yang digunakan sebagai

pengendali terlampir.

2. 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.

3. hubungan beban dengan laju pergeakan material konveyor dapat

disimpulkan sebagai berikut:

a. Ada hubungan antara laju dengan pergerakan beban pada konveyor.

Semakin berat beban maka semakin naik waktu tempuh yang

dibutuhkan. Dengan bertambahnya waktu tempuh akan menurunkan

laju dari pergerakan konveyor karena waktu berbanding terbalik

dengan laju. Dengan demikian kecuali beban 1 Kg, semakin berat

beban (beban naik) maka semakin turun laju dari konveyor.

80

b. Besarnya koefisien korelasi atau hubungannya adalah - 0,941. Tanda

minus ( - ) menunjukkan hubungan yang berbanding terbalik antara

beban dengan laju. Berdasar pada nilai di atas maka koefisien nilai

hubungan antara penambahan beban terhadap laju pergerakan

konveyor adalah TINGGI (berdasar pada nilai korelasi r (Sutrisno

Hadi, 2001:275)).

c. Terjadi penambahan laju dari beban 1 Kg ke beban 2 Kg. Hal ini

dikarenakan adanya fenomena khusus yang diakibatkan dari faktor

luar, antara lain: pengaruh gesekan, putaran motor dan pemindah daya

putaran, posisi mula benda dan pengaruh lain yang dapat

mempengaruhi kerja konveyor.

d. Pada beban 2 Kg ke 3 Kg fenomena itu tidak terjadi lagi demikian

pula pada beban – beban selanjutnya karena laju semakin turun.

B. Saran

Saran yang dapat diberikan sehubungan dengan penelitian tentang hubungan

antara beban dengan laju pergerakan material konveyor ini adalah :

1. Pembuatan prototipe alat ini merupakan yang pertama kali di juruan

Teknik Mesin dengan kerja sama mahasiswa dengan jurusan. Diperlukan

penyempurnaan alat agar bisa menjadi alat perintis bagi alat – alat

selanjutnya. Bila perlu bisa diajukan pada lomba – lomba karya ilmiah

tingkat Perguruan Tinggi se – Indonesia.

81

2. Merencenakan suatu rangkaian control tidak hanya membuat rangkaian

yang baru, tetapi dapat juga mengembangkan rangkaian yang sudah ada

sehingga diharapakan mendapat hasil yang lebih sempurna.

3. Pemilihan komponen sistem kendali sebaiknya memperhatikan dari segi

keandalan dan biaya yang ada.

4. Perencanaan sebuah sIstem kendali PLC diharapkan benar-benar

memahami software maupun hardware, sehingga rangkaian kendali

mudah dipahami dan dicerna oleh orang lain.

5. Perlu adanya penelitian lanjut dengan aplikasi – aplikasi yang lebih moden

seperti dengan penambahan komponen – komponen yang lebih rumit

konstruksinya. Salah satu aplikasi yang mungkin dapat dipertimbangkan

adalah pembuatan Control Unit kualitas barang.

6. Alat pemindah barang yang baik harus disertai dengan alat pengendali dan

perangkat yang baik pula.

82

DAFTAR PUSTAKA

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

Depdikbud. 1991. Kamus Besar Bahasa Indonesia. Balai Pustaka : Jakarta.

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

Media: Yogyakarta.

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

Giancoli. 2001. Fisika Dasar. Gramedia : Jakarta.

Hadi, Sutrisno. 2000. Metodologi Research Jilid 3. Andi : Yogyakarta.

Sri Widodo, Thomas. 2002. Elektonika Dasar. Salemba Teknika : Jakarta.

Suharsimi, Arikunto. 2000. Prosedur Penelitian. PT. Rineka Cipta: Yogyakarta.

Sudjana. 2002. Metoda Stastika. Tarsito: Bandung

Winarto, Hudaya. 1981. Fisika Umum (College Physics). CV. Armico: Bandung.

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

dan Dasar Pemrograman Syswin 3.2.

85

Lampiran 2. Kode Mnemonic

SYSTEM PENGENDALIAN CONVEYOR BERBASIS PLC OMRON

TYPE CPM-1A DENGAN PEMINDAH BARANG MENGGUNAKAN

PNEUMATIK

Alamat Ladder Code Operand Value (###)

0000

0001

0002

0003

0004

0005

0006

0007

0008

0009

0010

0011

0012

0013

0014

0015

0016

0017

0018

0019

0020

0021

0022

0023

0024

LD

OR

AND

OUT

LD

TIM

LD TIM

AND NOT TIM

OUT

LD TIM

TIM

LD TIM

AND NOT TIM

OUT

LD TIM

TIM

LD

OR

AND NOT TIM

OUT

LD

OR

AND

OUT

LD

000.00

015.08

015.05

010.00

015.00

000

000

001

010.01

010.01

001

001

002

010.02

001

002

000.01

015.00

002

015.00

010.01

015.10

015.05

010.03

000.02

0023

0025

0025

86

0025

0026

0027

0028

0029

0030

0031

0032

0033

0034

0035

0036

0037

0038

0039

0040

0041

0042

0043

0044

0045

0046

0047

0048

0049

0050

0051

0052

0053

0054

0055

OR

AND NOT TIM

OUT

LD

TIM

LD TIM

AND NOT TIM

OUT

LD TIM

TIM

LD TIM

AND NOT TIM

OUT

LD TIM

TIM

LD

OR

AND

AND NOT

OUT

LD

OR

AND NOT

OUT

LD

OR

AND NOT TIM

OUT

LD

OR

AND NOT TIM

015.01

005

015.01

015.01

003

003

004

010.04

003

004

004

005

010.05

003

005

010.04

015.11

015.05

000.03

010.06

000.04

015.05

000.05

015.05

010.00

015.08

000

015.08

010.03

015.10

003

0023

0023

0030

87

0056

0057

0058

0059

0060

0061

OUT

LD

OR

AND NOT

OUT

END (01)

015.10

010.06

015.11

000.03

015.11

88

Lampiran 3. Gambar Rangkaian I/O PLC CPM 1A

plc

Adaptor

24

AC

Motor 1

Motor 2

Motor 3

S 1

S 2

S 3

0

12

R 2

R 1

R 3

SELEN

OID

P 1

SELEN

OID

P 2

MAJU

MAJU

MUNDUR

MUNDUR

Rangkaian I/O PLC CPM 1A

89

Lampiran 4. Gambar Rangkaian Kabel Motor AC

PLC

Adaptor

24

AC

Motor 1

Motor 2

Motor 3

0

12

R 2

R 1

R 3

KabelCOOM PLC

Output 07PLC

Output 00PLC

Output 03PLC

SAKLAR OO PLC

Rangkaian Kabel Motor AC

90

Lampiran 5. Gambar Rangkaian Kabel Alur Masukan PLC

ADAPTOR

12 VOLT

TOMBOLSTART

TOMBOLPAUSE

SENSOR 1

SENSOR 2

SENSOR 3

PLC

CATU DAYA +

CATU DAYA -

INPUT 01

INPUT 02

INPUT 03

Input 05

Input 04

COOM

GROUND

adaptor

24 VOLT DC

ALUR MASUKAN SENSOR

91

Lampiran 6. Gambar Rangkaian Kabel Keluaran Pneumatik

PLC

SELEN

OID

P 1

SELE

NO

IDP

2

24 VOLT

PNEUMATIK1 MAJU

PNEUMATIK 1MUNDUR

PNEUMATIK 2MAJU

PNEUMATIK 2MUNDUR

OUTPUT 01

OUTPUT 02

OUTPUT 04

OUTPUT 05

RANGKAIAN PNEUMATIK

Rangkaianground

Masuk COMM PLC

92

Lampiran 7. Gambar Rangkaian Kontruksi Conveyor

C

B

A

20 CM

20 CM

70 CM

140 CM

160 CM

Sensor

Rancangan Dasar Conveyor BerbasisPLC

PNEUMATIK

PNEUMATIK

Sensor

Sensor

93

Kontruksi Conveyor Pemindah Barang berbasis PLC

Bagian Pengendali Conveyor Berbasis PLC

94

Pneumatic Sebagai Pemindah Barang

Motor Penggerak Dan Sensor Sebagai Masukan PLC

95

Lampiran 8. Dokumentasi Penelitian

Bahan Yang Digunakan Sebagai Objek Penelitian

Alat Pengukur Waktu Perpindahan Barang

96

Pengukuran Laju Pergerakan Material

Mengamati Jalannya Pemindahan Baranng

HUBUNGAN ANTARA BEBAN DENGAN LAJU PERGERAKAN MATERIAL KONVEYOR HORISONTAL A, B DAN C BERBASIS PLC...

Documents

Transcript of HUBUNGAN ANTARA BEBAN DENGAN LAJU PERGERAKAN MATERIAL KONVEYOR HORISONTAL A, B DAN C BERBASIS PLC...