SISTEM KONTROL KONVEYOR PENGHITUNG BARANG

BERBASIS PLC (PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER)

OMRON TIPE CPM1A 20 CDR

Tugas dibuat

Dalam rangka mengikuti

mata kuliah Sensor dan Transduser

Disusun oleh:

Nama : Dinda Hapsari K

NIM : 21060112083017

Jurusan Teknik Elektro

Program Studi Diploma III Fakultas Teknik

Universitas Diponegoro

Semarang

2013

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi dari masa ke masa berkembang cepat

terutama dibidang otomasi industri. Perkembangan ini tampak jelas di industri

pemabrikan, dimana sebelumnya banyak pekerjaan menggunakan tangan manusia,

kemudian beralih menggunakan mesin, berikutnya dengan electro-mechanic (semi

otomatis) dan sekarang sudah menggunakan robotic (full automatic) seperti

penggunaan Flexible Manufacturing Systems (FMS) dan Computerized Integrated

Manufacture (CIM) dan sebagainya.

Model apapun yang digunakan dalam sistem otomasi pemabrikan sangat

tergantung kepada keandalan sistem kendali yang dipakai. Hasil penelitian

menunjukan  secanggih apapun sistem kendali yang dipakai akan sangat tergantung

kepada sensor maupun transduser yang digunakan.

Sensor dan transduser merupakan peralatan atau komponen yang mempunyai

peranan penting dalam sebuah sistem pengaturan otomatis. Ketepatan dan kesesuaian

dalam memilih sebuah sensor akan sangat menentukan kinerja dari sistem pengaturan

secara otomatis.

PLC (Programmable Logic Controller) adalah suatu alat berbasis mikroprosesor

yang dapat diprogram untuk mengontrol dan mengendalikan suatu proses permesinan

secara otomatis. Dibuat dengan tujuan untuk menggantikan fungsi relai yang banyak

dijumpai pada sistem kontrol konvensional.

Konveyor merupakan suatu alat yang digunakan untuk tujuan pengangkutan.

Penggunaan konveyor juga dilakukan untuk efisiensi waktu. Konveyor di industri

digunakan untuk mengangkut bahan produksi yang akan diproses lebih lanjut atau

mengangkut barang hasil produksi. Untuk menggantikan relai yang banyak maka pada

makalah ini dibahas sistem pengendali konveyor penghitung barang berbasis PLC

OMRON TIPE CPM1A 20 CDR.

BAB II

TINJAUAN TEORI

2.1 Permasalahan

Konveyor merupakan suatu alat yang penting untuk kelangsungan manusia,

terutama bagi mereka yang memliki pabrik. Fungsi dari konveyor itu sendiri adalah

untuk melakukan pengangkutan maupun penghitungan barang agar mempermudah

pekerjaan manusia. Permasalahannya adalah konveyor yang sering digunakan dalam

pabrik merupakan konveyor yang tersusun dengan komponen relai yang begitu rumit

dan tentu saja membutuhkan waktu yang lama. Hal itu dapat diatasi apabila kita

membuat alat pengendali konveyor dengan menggunakan PLC. Mengapa PLC ?

Alasannya karena PLC mempunyai banyak keistimewaan, yaitu : Butuh waktu

yang tidak lama untuk membangun, memelihara, memperbaiki dan mengembangkan

sistem kendali; Pengembangan sistem yang mudah; Ketahanan PLC jauh lebih baik,

Lebih murah; Mengkonsumsi daya lebih rendah; Pendeteksian kesalahan yang mudah

dan cepat; Pengkabelan lebih sedikit; Perawatan yang mudah; Tidak membutuhkan

ruang kontrol yang besar; Tidak membutuhkan spare part yang banyak.

Maka dari itu, pembuatan konveyor penghitung barang beserta sistem kontrolnya

menggunakan PLC Omron CPM1A 20 CDR bisa diaplikasikan karena cara kerja dari

sistem konveyor tersebut sesuai dengan tujuan pembuatan dan dapat dengan mudah

dipahami dan dipelajari.

2.2 Komponen – Komponen

1. PLC

Komponen utama PLC :

a. Catu Daya ( Power Supply )

Catu daya listrik digunakan untuk memberikan pasokan daya keseluruh bagian

PLC (termasuk CPU, Memori, dan lain-lain). Kebanyakan PLC bekerja dengan

catu daya 24 VDC atau 220 VAC

b. CPU (Central Processing Unit )

CPU terdiri dari 3 komponen yaitu :

- Prosessor

Prosesor merupakan otak dari sebuah PLC, fungsi utama adalah mengatur

tugas pada keseluruhan sistem PLC, mengerjakan berbagai operasi antara

lain mengeksekusi program, menyimpan dan mengambil data dari memori,

membaca nilai input dan mengatur nilai output, memeriksa kerusakan,

melakukan operasi-operasi matematis, manipulasi data, tugas-tugas

diagnostik, serta melakukan komunikasi dengan perangkat lain.

- Memori

Memori adalah area dalam CPU PLC tempat mengolah dan menyimpan data

dan program yang kemudian akan dieksekusi oleh prosesor.

c. Modul Masukan dan Modul Keluaran (Input and Output Modul)

- Menghubungkan PLC dengan perangkat keras masukan seperti saklar,

sensor, dll

- Mengkonversi atau mengubah sinyal-sinyal masukan dari perangkat keras

masukan ke sinyal-sinyal yang sesuai dengan tegangan kerja CPU PLC.

- Modul masukan adalah sebuah rangkaian opto-isolator yang terdiri dari LED

(Light Emiting Diode (Dioda Pemancar Cahaya)) dan phototransistor, cara

kerjanya yaitu perangkat keras masukan akan memberikan sinyal untuk

Memori

Volatile RAM

Non-Volatile

ROM

PROM

EPROM

EEPROM

menghidupkan LED, LED akan memancarkan cahaya dan diterima oleh

phototransistor dan akan menghantarkan arus (ON) CPU mengeksekusi

sebagai logika NOL , sebaliknya.

d. Perangkat Pemrograman

e. Perangkat Keras Masukan / Keluaran PLC (Input/Output Device).

- Perangkat Keras Masukan (Input Device)

Merupakan bagian PLC yang berhubungan dengan perangkat luar yang

memberikan masukan kepada CPU, perangkat masukan dapat berupa

tombol, Switch, Saklar, Sensor atau perangkat ukur lain. Perangkat masukan

memicu eksekusi logika/program pada PLC .

2. Komputer

1. Miniprogrammer atau Programming Console,

adalah sebuah perangkat seukuran kalkulator

saku yang berfungsi untuk memasukkan

instruksi instruksi program ke dalam PLC.

Umumnya, instruksi-instruksi program

dimasukan dengan mengetikkan kode

mnemonik (Mnemonic Code). Perangkat

pemrograman

yang biasa

digunakan ada 2

- Perangkat Keras Masukan (Input Device)

Merupakan bagian PLC yang berhubungan dengan perangkat luar yang

memberikan masukan kepada CPU, perangkat masukan dapat berupa

tombol, Switch, Saklar, Sensor atau perangkat ukur lain. Perangkat masukan

memicu eksekusi logika/program pada PLC.

2.3 Gambar Rangkaian

a. Pengendali Konveyor

b. Konveyor Penghitung Barang beserta Sistem Kontrolnya

BAB III

PEMBAHASAN

3.1 Gambar Tiap Unit

a. Pembuatan Konveyor Penghitung Barang

Kedua gambar di atas merupakan gambar untuk pembuatan konveyor

penghitung barang. Gambar tersebut sudah dilengkapi dengan ukuran – ukuran yang

bisa diaplikasikan dalam pembuatan konveyor. Konveyor terdiri dari roller

(berfungsi sebagai tempat berputarnya belt dan juga sebagai tempat dudukan gear )

belt konveyor (sebagai landasan barang atau benda kerja), rangka (tempat

peletakkan untuk bearing, roll, sabuk ban dan roda gigi ), motor DC (digunakan

untuk menggerakkan roller konveyor sehingga sabuk ban juga ikut berputar, dan

roda gigi ( bertujuan untuk meneruskan putaran dari motor DC ke roller penggerak

konveyor ).

Diagram Alir Pembuatan Konveyor Penghitung Barang

b. Diagram Alir Pengendali Konveyor Penghitung Barang

Pemasangan Motor DC dan Roda gigi dengan Rangka

Pemasangan Roller, dan Belt dengan Rangka

Selesai

Pembuatan Rangka

Pembuatan Belt

Pembuatan Roller

Mulai

Selesai

Mulai

Pemasangan dudukan tombol start dan stop

Pemasangan sensor photodioda

Pemasangan catu daya

- Catu Daya

Berfungsi menyuplai tegangan agar dapat menggerakan motor konveyor, sensor

proximity dan motor driver (untuk mendorong barang yang reject atau rusak).

- Tombol push button

Sebagai saklar start dan stop.

- Sensor photodioda

Berfungsi sebagai sensor yang berkerja apabila ada cahaya yang jatuh pada

sensor maka nilai tahanannya akan berkurang dan akan naik tahanannya apabila

intensitas cahayanya berkurang.

c. Skema Pengkabelan Sistem Kontrol Konveyor Penghitung Barang

Gambar di atas merupakan skema pengkabelan sistem kontrol konveyor

penghitung barang. Pada skema di atas terdapat catu daya, PLC yang bertipe Omron,

rangkaian sensor ( komparator ), sensor ( yang terdiri dari photodioda dan LED ),

dan ada 2 motor ( pembawa benda dan pembawa box ).

d. Driver Sensor

3.2 Cara Kerja Konveyor Penghitung Barang

Tahapan – tahapannya :

1. Memasukkan program ke dalam PLC kemudian memutar kunci selector

programming console ke mode RUN atau MONITOR.

2. Menekan tombol START untuk menyalakan alat.

3. Meletakkan box pada konveyor box, jika telah sampai ke sensor box maka box akan

terdeteksi oleh sensor box kemudian sensor box akan menghentikan konveyor box

dan menyalakan konveyor benda.

4. Meletakan benda pada konveyor benda misal sebanyak 7 buah (untuk menguji

counter). Konveyor benda telah dinyalakan oleh sensor box akan membawa benda

yang telah diletakan di atasnya, jika telah sampai ke sensor benda, maka sensor benda

akan mendeteksi benda tersebut sebanyak 5 buah, setelah mendeteksi 5 buah benda

maka sensor akan menghentikan konveyor benda dan menyalakan konveyor box.

5. Proses akan terus berjalan selama tombol STOP tidak ditekan.

6. Sedangkan proses akan berhenti apabila tombol STOP ditekan.

3.3 Fungsi dan Manfaat Konveyor

Fungsi :

a. Mempermudah pekerjaan manusia

b. Mengurangi tenaga kerja yang berlimpah

c. Mempercepat dan menghasilkan hasil produksi yang akurat.

Manfaat :

a. Mempermudah pekerjaan manusia

Konveyor adalah alat yang dapat memindahkan barang, dimana barang

diletakkan diatas belt yang diputar oleh drum yang digerakkan oleh motor.

Konveyor dapat digunakan mengangkut berbagai macam barang dari besar

sampai kecil, baik itu mobil, makanan, minuman, koper dll. Pada saat sekarang

ini sudah banyak digunakan pada industri-industri di tanah air, yang

penggunaannya sudah banyak di implementasikan dalam berbagai fungsi yang

luas, hampir seluruh bidang industri berskala menengah keatas yang

memanfaatkan penggunaan konveyor ini.

b. Mengurangi tenaga kerja yang berlimpah

Pada saat ini teknologi konveyor sudah umum terdapat di industri, pada

awalnya ide menciptakan teknologi ini terjadi kendala pada proses pemindahan

raw material ataupun finished good pada industri pertambangan, dengan syarat

tenaga manusia yang sangat melimpah jumlahnya. Tetapi karena terkendala

dengan produktivitas tenaga manusia yang tidak konsisten dan banyaknya tenaga

kerja yang sakit, maka manusia mulai berpikir tentang cara pemindahan barang

yang lebih efektif dan konsisten.

Kemudian digunakannya rel dan gerobak kereta yang tidak terlalu banyak

menguras tenaga manusia, sebelumnya menggunakan tenaga manusia dalam

pemindahan dengan diangkat dengan menggunakan ember pada awalnya. Saat

sekarang ini teknologi konveyor sudah digunakan dalam industri pertambangan,

dan jumlah tenaga kerja yang digunakan berkurang cukup signifikan sesuai

dengan semakin banyaknya konveyor yang digunakan.

c. Mempercepat dan menghasilkan hasil produksi yang akurat.

Konveyor adalah alat ciptaan manusia yang dapat digunakan untuk membantu

proses industri. Kegunaan konveyor yaitu proses pemindahan raw material ke

ruang produksi, kemudian proses pemindahan finished good, terjadi setelah

proses produksi menjadikan raw material sudah selesai dan menjadi finished

good, lalu barang dipindahkan di gudang, dimana barang siap packaging.

Selanjutnya proses produksi yang banyak melakukan tahapan-tahapan dalam

proses produksinya.

Industri yang menggunakan konveyor pasti akan menghasilkan hasil produksi

yang cepat dan akurat, karena alat ciptaan manusia sangat jarang melakukan

kesalahan, kalaupun itu terjadi kesalahan bisa jadi disebabkan oleh faktor

manusia itu sendiri.

BAB IV

PENUTUP

Kesimpulan

1. Sistem kontrol konveyor penghitung barang menggunakan PLC ini terdiri dari :

a. Input yaitu Tombol start, tombol stop, dan rangkaian sensor

b. Output yaitu Motor DC untuk menggerakan konveyor

c. Proses (sistem kontrol) yaitu PLC (Programmable Logic Controller)

2. Konveyor berbasis PLC Omron CPM1A 20 CDR ... ?

3. Sensor yang digunakan pada konveyor berbasis PLC Omron CPM1A 20 CDR

adalah sensor cahaya ( photodioda ), yaitu sensor yang bekerja apabila ada cahaya

yang jatuh pada sensor maka nilai tahanannya akan berkurang dan akan naik

tahanannya apabila intensitas cahayanya berkurang.

4. Konveyor sangat bermanfaat bagi kehidupan manusia terutama bagi mereka yang

memiliki industru – industri, yaitu mempermudah pekerjaan manusia; mengurangi

tenaga kerja yang berlimpah serta mempercepat dan menghasilkan hasil produksi

yang lebih akurat.

5. Kelemahan konveyor adalah apabila alat ini terjadi kerusakan ... ?