SCADA UNTUK SISTEM PENGISIAN BOTOL DENGAN ...SCADA UNTUK SISTEM PENGISIAN BOTOL DENGAN KAPSUL...

TUGAS AKHIR

SCADA UNTUK SISTEM PENGISIAN BOTOL

DENGAN KAPSUL BERBASIS PLC

Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat

memperolah gelar Sarjana Teknik pada

Program Studi Teknik Elektro

Jurusan Teknik Elektro

Falkultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma

Disusun oleh:

ALBERT DORTUA SIMANJUNTAK

NIM: 155114064

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS SANATA DHARMA

YOGYAKARTA

2019

PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI

ii

In a partial fulfillment of the requirements

For the degree of Sarjana Teknik

Depertment of Electrical Engineering

Falcilty of Science and Technology, Sanata Dharma University

Arranged by:

ALBERT DORTUA SIMANJUNTAK

NIM: 155114064

DEPARTEMENT OF ELETRICAL ENGINEERING

FACILTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY

SANATA DHARMA UNIVERSITY YOGYAKARTA

2019


iii


iv


v


vi

HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDUP

MOTTO:

“SELESAIKAN APA YANG SUDAH KAMU

MULAI DAN INGATLAH BETAPA

JAUHNYA KESUKSESAN BAGI PARA

PENGELUH”

Skripsi ini kubersembahkan

untuk……

Kedua Orang tua dan Kedua

Saudariku

Sahabat dan teman seperjuangan


vii


viii

INTISARI

Sistem SCADA untuk alat pengisian botol dengan kapsul berbasis PLC

(Programmable Logic Controller) Merupakan sistem otomasi untuk pengisian botol dengan

kapsul, yang dapat dikontrol jarak jauh dan dimonitoring secara real dengan animasi pada

HMI dengan software Wonderware Intouch. Sistem dirancang untuk mengisi 4 buah botol

kapsul yang setiap siklus pengisiannya dapat diisi dengan 3 macam isian kapsul. Sistem ini

dirancang untuk memproses 5 ukuran kapsul.

Sistem pengisian botol dengan kapsul menggunakan PLC Schneider TM221CE24R

sebagai pusat proses dan menggunakan HMI sebagai interface untuk mempermudah

operator dalam menjalankan serta melihat kondisi system secara real-time. Terdapat 3

jumlah kapsul berbeda yang dapat dipilih operator untuk isian ke dalam botol, dalam proses

pengisian botol ini, kapsul disalurkan menlalui jalur kapsul yang digerakkan dengan motor

dc, dan akan dihitung menggunakan sensor fotoelektrik. Setelah botol terisi maka plat botol

kapsul yang digerakkan motor dc akan berputar hingga botol kapsul berikutnya terdeteksi

oleh sensor fotoelektrik, lalu mulai mengisi botol kasul berikutnya. Alat ini mengisi 4 botol

dengan jumlah dan ukuran yang sama dalam 1 proses.

Melalui tahapan-tahapan pengujian dan percobaan alat, didapatkan kesimpulan

bahwa perangkat keras sistem pengisian botol dengan kapsul ini telah sesuai dengan

perancangan. Terdapat 5 jenis ukuran kapsul yang bisa diproses oleh alat ini, dengan

mengatur ukuran jalur kapsul. Pada proses pengisian botol berjalan dengan baik. Namun

untuk ketepatan jumlah kapsul yang masuk ke dalam botol masih mengalami error, dengan

persentase error keseluruhan 3,43 % pada riil sistem dan 1,97 % pada HMI sistem. Serta

sistem ini membutuhkan range waktu 24 detik hingga 1 menit 43 detik dalam mengisi 4

botol kapsul (1 siklus pengisian).

Kata kunci: PLC TM221CE24R, HMI, Pengisian botol kapsul, SCADA, Fotoelektrik


ix

ABSTRACT

SCADA system for capsule filling devices based on PLC (Programmable Logic

Controller) Is an automated system for filling bottles with capsules, which can be controlled

remotely and monitored in real time with animation on the HMI with Wonderware Intouch

software. The system is designed to fill 4 capsule bottles which each filling cycle can be

filled with 3 kinds of capsule filling. This system is designed to process 5 capsule sizes.

The bottle filling system with capsules uses PLC Schneider TM221CE24R as the

center of the process and uses HMI as an interface to facilitate the operator in running and

seeing the condition of the system in real-time. There are 3 different number of capsules that

the operator can choose to fill into the bottle, in the process of filling this bottle, the capsule

is channeled through the capsule path which is driven by a dc motor, and will be calculated

using a photoelectric sensor. After the bottle is filled, the capsule bottle which is driven by

a dc motor will rotate until the next capsule bottle is detected by a photoelectric sensor, then

begins to fill the next bottle of capsules. This tool fills 4 bottles of the same amount and size

in 1 process.

Through the stages of testing and testing of the device, it was concluded that the

bottle filling system with capsule hardware was in accordance with the design. There are 5

types of capsule sizes that can be processed by this tool, by adjusting the size of the capsule

path. The bottle filling process went well. But for the accuracy of the number of capsules

that go into the bottle is still experiencing errors, with an overall error percentage of 3.43%

in the real system and 1.97% in the system HMI. And this system requires a time span of 24

seconds to 1 minute 43 seconds in filling 4 capsule bottles (1 filling cycle).

Keywords: PLC TM221CE24R, HMI, Capsule bottle filling, SCADA, photoelectric


x

KATA PENGANTAR

Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmat dan karunia-Nya

sehingga Tugas akhir berjudul “SCADA UNTUK SISTEM PENGISIAN BOTOL

DENGAN KAPSUL BERBASIS PLC” dapat terselesaikan dengan baik.

Tugas akhir ini merupakan salah satu syarat bagi mahasiswa jurusan Teknik Elekreo

untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik di Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Tugas

akhir ini dapat diselesaikan dengan baik atas bantuan dan dukungan dari berbagai pihak.

Oleh karena itu, penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada:

1. Tuhan yang maha ESA, atas belas kasih dan karunia Nya sehingga skripsi ini dapat dibuat

dengan suka cita.

2. Orang tua penulis bapak Angkus Simanjuntak dan ibu Emmy Meisriwati Panjaitan yang

selalu memberikan support kepada diriku.

3. Ibu Ir. Theresia Prima Ari Setiyani,M.T., selaku dosen pembimbing yang membimbing

dengan penuh kesabaran memberi ide dan saran dalam masa pengerjaan proposal hingga

tugas akhir ini.

4. Bapak Petrus Setyo Prabowo, S.T., M.T., selaku Ketua Program Studi Teknik Elektro

Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.

5. Bapak Martanto S.T., M.T., selaku Dosen pembimbing akademik yang selalu memberi

dukungan dan perhatian.

6. Bocung, Tim Offline dan Teman meja petak yang menghibur dikala penulis sedang

kesepian.

7. Anggota END TA yang senantiasa membantu penulis dengan sukarela dan juga mengisi

waktu dengan bergibah.

8. Sahabat-sahabat Teknik Elektro angkatan 2015 yang telah banyak berbagi kebersamaan

selama masa perkuliahan.

9. Dan semua pihak yang tidak dapat dsebutkan satu persatu yang telah memberikan bantuan

dalam bentuk materi dan moral dalam menyelesaikan perkuliahan dan tugas akhir ini.

Dengan segala hormat dan rendah hati, penulis menyadari penulisan Tugas Akhir ini

masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, kritik dan saran yang membangun sangat

diharapkan agar Tugas Akhir ini dapat dikembangkan lebih lanjut oleh peneliti lain hingga

dapat lebih bermanfaat.


xi


xii

DAFTAR ISI

TUGAS AKHIR ..................................................................................................................... i

LEMBAR PERSETUJUAN ................................................ Error! Bookmark not defined.

LEMBAR PENGESAHAN ................................................. Error! Bookmark not defined.

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA .............................. Error! Bookmark not defined.

HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDUP ..................................................... vi

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH ........ Error!

Bookmark not defined.

INTISARI ........................................................................................................................... viii

KATA PENGANTAR ........................................................................................................... x

DAFTAR ISI ....................................................................................................................... xii

DAFTAR GAMBAR .......................................................................................................... xvi

DAFTAR TABEL .............................................................................................................. xix

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

PENDAHULUAN ................................................................................................................. 1

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

1.2 Tujuan dan manfaat penelitian ..................................................................................... 2

1.2.1 Tujuan dari penelitian ini ialah: ............................................................................ 2

1.2.2 Manfaat dari Penelitian ini ialah ........................................................................... 2

1.3 Pembatasan Masalah .................................................................................................... 2

1.4 Metodologi Penelitian .................................................................................................. 3

BAB II ................................................................................................................................... 5

DASAR TEORI ..................................................................................................................... 5

2.1. Teori Penghitung dan Pengemasan Kapsul ................................................................ 5

2.2. Programmable Logic Controllers (PLC)[4] ................................................................ 5

2.2.1 PLC M221 ............................................................................................................. 6


xiii

2.2.2 Diagram Ladder[7] ............................................................................................... 8

2.2.3. Fungsi-fungsi Logika Dasar[8] ............................................................................ 9

2.3. SCADA[9] ................................................................................................................ 11

2.3.1 Sejarah SCADA ................................................................................................. 12

2.3.2 Arsitektur Sistem SCADA .................................................................................. 12

2.3.3 Jenis –jenis sistem SCADA ................................................................................ 14

2.3.4 Nilai Lebih Sistem SCADA ................................................................................ 15

2.3.5 Implementasi sistem SCADA ............................................................................. 15

2.4. Relay[10] .................................................................................................................. 16

2.5. Motor DC[11] ........................................................................................................... 17

2.6. SENSOR FOTOELEKTRIK[12] ............................................................................. 18

2.7 LED[15] ..................................................................................................................... 21

2.8 Kapsul [16] ................................................................................................................ 22

2.8.1. Macam-macam Kapsul ...................................................................................... 22

2.8.2. Bobot dan Volume Ukuran Kapsul ................................................................... 23

BAB III ................................................................................................................................ 24

PERANCANGAN PENELITIAN ....................................................................................... 24

3.1 Blok Diagram Keseluruhan Sistem Alat .................................................................... 25

3.2. Perancangan Prototipe .............................................................................................. 26

3.2.1 Perancangan jalur kapsul dan letak sensor fotoelektrik 1 ................................... 26

3.2.2 Perancangan Plat Tempat Botol dan Sensor fotoelektrik 2 ................................. 28

3.2.3 Perancangan letak sensor fotoelektrik 3 .............................................................. 29

3.2.4 Perancangan Led dan Buzzer .............................................................................. 29

3.3. Perancangan Tampilan Human Machine Interface (HMI) ...................................... 30

3.4. Perancangan Programmable Logic Controller (PLC) .............................................. 33

3.5. Perancangan Perangkat Keras Elektronis ................................................................ 34

3.5.1 Motor DC ............................................................................................................ 34


xiv

3.5.2 LED ..................................................................................................................... 34

3.5.4 BUZZER ............................................................................................................. 35

3.6. Perancangan Flowchart ............................................................................................ 36

3.6.1 Perancangan Flowchart Utama ........................................................................... 36

3.6.2 Perancangan Flowchart Proses Masukan Jumlah Kapsul ................................... 37

3.6.3Perancangan Flowchart Proses Peringatan Tombol Darurat ................................ 38

3.6.4 Perancangan Flowchart Proses Pengisian Botol ................................................. 39

BAB IV ................................................................................................................................ 41

4.1. Perubahan Perancangan ............................................................................................ 41

4.1.1. Penambahan Motor DC ...................................................................................... 41

4.1.2. Penambahan Rangkaian Transformator Step Down .......................................... 41

4.1.3. Perubahan Posisi Sensor Fotoelektrik 2 dan Fotoelektrik 3 ............................... 42

4.1.4. Penambahan bulatan untuk memperkecil jalur dan ujung corong kapsul .......... 44

4.2. Implementasi Perangkat keras .................................................................................. 45

4.2.1. Sensor Fotoelektrik ............................................................................................ 45

4.2.2. Motor DC ........................................................................................................... 47

4.2.3. LED Biru, LED Merah, dan Buzzer ................................................................... 49

4.2.5. Plat Botol ............................................................................................................ 50

4.2.6. Tabung Kapsul ................................................................................................... 50

4.2.7. Corong Kapsul.................................................................................................... 51

4.3. Pengamatan Sistem ................................................................................................... 51

4.3.1 Proses Kerja Alat Pada Tampilan HMI ............................................................... 52

4.3.2. Data Proses Memasukkan Kapsul Ukuran 00 Ke dalam Botol .......................... 57

4.3.3. Data Proses Memasukkan Kapsul Ukuran 0 Ke dalam Botol ............................ 60





xv

4.3.7 Data Saat Persediaan Kapsul Habis .................................................................... 73

4.3.8. Data Error Sistem ............................................................................................... 74

4.3.9. Data Waktu Pengisian ........................................................................................ 75

4.3.10. Data Sub Sistem ............................................................................................... 76

4.4. Implementasi Perangkat Lunak ................................................................................ 76

4.4.1. Tombol Jumlah Kapsul di HMI ......................................................................... 77

4.4.2. Ladder Fotoelektrik 1 ......................................................................................... 78



4.4.5. Ladder Tombol START ..................................................................................... 80

4.4.6. Tombol Stop Darurat .......................................................................................... 80

4.4.7. Ladder Motor DC 1, 2, dan 3 ............................................................................. 82

4.4.8. Script Animasi Perputaran Botol........................................................................ 82

4.4.9. Tagname Dictionary ........................................................................................... 83

4.5. Komunikasi Via Ethernet .......................................................................................... 83

4.5.1. Konfigurasi I/O Server Pada MBENET dan InTouch ....................................... 84

4.5.2. Konfigurasi Alamat IP Pada PLC ...................................................................... 85

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN .............................................................................. 86

5.1. Kesimpulan ............................................................................................................... 86

5.2. Saran ......................................................................................................................... 86

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................................... 87

LAMPIRAN ........................................................................................................................ 89


xvi

DAFTAR GAMBAR

Gambar1. 1 Perancangan Blok Diagram ............................................................................... 3

Gambar 2. 1 PLC M221[5] .................................................................................................... 6

Gambar 2. 2 Ladder diagram NO .......................................................................................... 8

Gambar 2. 3 Ladder diagram NC .......................................................................................... 9

Gambar 2. 4 Ladder diagram logika AND ............................................................................ 9

Gambar 2. 5 Ladder diagram logika OR ............................................................................... 9

Gambar 2. 6 Ladder diagram logika NOT ........................................................................... 10

Gambar 2. 7 Ladder diagram logika NAND ....................................................................... 10

Gambar 2. 8 Ladder diagram logika NOR .......................................................................... 10

Gambar 2. 9Ladder diagram logika XOR ........................................................................... 11

Gambar 2. 10 SCADA Dasar .............................................................................................. 14

Gambar 2. 11 Relay ............................................................................................................. 17

Gambar 2. 12 Bentuk dan Simbol Motor DC ...................................................................... 18

Gambar 2. 13 Cara kerja sensor fotoelektrik[12] ................................................................ 19

Gambar 2. 14 Rangkaian sensor fotoelektrik[13] ................................................................ 20

Gambar 2. 15 Sensor fotoelektrik Omron E3F3-R61[14] ................................................... 20

Gambar 2. 16 Rangkaian LED ............................................................................................ 21

Gambar 2. 17 Kapsul keras.................................................................................................. 22

Gambar 2. 18 Kapsul Lunak ................................................................................................ 23

Gambar 3. 1 Ilustrasi prototipe ............................................................................................ 24

Gambar 3. 2 Blok Diagram Keseluruhan Sistem Alat ........................................................ 26

Gambar 3. 3 Perancangan jalur kapsul ................................................................................ 27

Gambar 3. 4 perancangan penempatan sensor photoelektrik untuk menghitung kapsul..... 27

Gambar 3. 5 Perancangan plat tempat botol ........................................................................ 28

Gambar 3. 6 perancangan letak sensor photoelektrik 2 ....................................................... 28

Gambar 3. 7 Letak Sensor Fotoelektrik 3 ............................................................................ 29

Gambar 3. 8 Perancangan penempatan Led dan Buzzer ..................................................... 29

Gambar 3. 9 Tampilan Awal ............................................................................................... 30

Gambar 3. 10 Tampilan HMI .............................................................................................. 30

Gambar 3. 11 Peringatan botol penuh semua ...................................................................... 31

Gambar 3. 12 Peringatan Tabung kapsul Kosong ............................................................... 32


xvii

Gambar 3. 13 Peringatan tombol Stop ................................................................................ 32

Gambar 3. 14 Peringatan Proses Berhenti ........................................................................... 32

Gambar 3. 15 Rangkaian Motor DC .................................................................................... 34

Gambar 3. 16 Rangkaian Led Merah................................................................................... 34

Gambar 3. 17 Rangkaian Led Biru ...................................................................................... 35

Gambar 3. 18 Rangkaian Buzzer ......................................................................................... 35

Gambar 3. 19 Rangkaian Keseluruhan Output .................................................................... 35

Gambar 3. 20 Flowchart Utama .......................................................................................... 36

Gambar 3. 21 Flowchart Proses Masukan Jumlah Kapsul .................................................. 37

Gambar 3. 22 Flowchart Proses Peringatan Tombol Darurat .............................................. 38

Gambar 4. 1 Motor DC tambahan ....................................................................................... 41

Gambar 4. 2 Hasil Implementasi Rangkaian step down Pertama....................................... 42

Gambar 4. 3 Hasil Implementasi Rangkaian step down kedua .......................................... 42



Gambar 4. 6 Bulatan untuk mengatur ukuran jalur kapsul .................................................. 44

Gambar 4. 7 Ujung corong tambahan .................................................................................. 44

Gambar 4. 8 Hasil implementasi perangkat keras satu system seluruh ............................... 45

Gambar 4. 9 Sensor Fotoelektrik 1 ...................................................................................... 46

Gambar 4. 10 Sensor Fotoelektrik 2 .................................................................................... 46

Gambar 4. 11 Sensor Fotoelektrik 3 .................................................................................... 47

Gambar 4. 12 Motor DC 1 ................................................................................................... 47

Gambar 4. 13 Motor DC 2 ................................................................................................... 48

Gambar 4. 14 Motor DC 3 ................................................................................................... 48

Gambar 4. 15 LED Biru, LED Merah, dan Buzzer ............................................................. 49

Gambar 4. 16 Jalur Kapsul .................................................................................................. 49

Gambar 4. 17 Plat Botol ...................................................................................................... 50

Gambar 4. 18 Tabung kapsul ............................................................................................... 50

Gambar 4. 19 Corong Kapsul .............................................................................................. 51

Gambar 4. 20 Tampilan jendela overview........................................................................... 52

Gambar 4. 21 Ladder tombol jumlah kapsul ....................................................................... 77

Gambar 4. 22 Tombol jumlah kapsul pada HMI ................................................................. 77

Gambar 4. 23 Ladder Sensor Fotoelektrik1......................................................................... 78


xviii

Gambar 4. 24 Ladder Fotoelektrik 2 ................................................................................... 79

Gambar 4. 25 Ladder Fotoelektrik 3 ................................................................................... 79

Gambar 4. 26 Ladder tombol START ................................................................................. 80

Gambar 4. 27 Ladder Tombol Stop Darurat ........................................................................ 81

Gambar 4. 28 Tombol Darurat Pada HMI ........................................................................... 81

Gambar 4. 29 Ladder Motor DC 1, 2, dan 3 ........................................................................ 82

Gambar 4. 30 Window Script Perputaran Botol .................................................................. 83

Gambar 4. 31. Contoh pengaturan topic definition pada MBENET ................................... 84

Gambar 4.32. Contoh pengaturan access names pada Wonderware InTouch..................... 84

Gambar 4.33. Contoh konfirgurasi alamat IP PLC ............................................................. 85


xix

DAFTAR TABEL

Tabel 2. 1 Keterangan bagian-bagian PLC M221 [5] ........................................................... 7

Tabel 2. 2 Karakteristik TM221CE40R[3] ............................................................................ 7

Tabel 2.3 Nilai LED [15] ..................................................................................................... 21

Tabel 2.4 Bobot dan Volume ukuran kapsul ....................................................................... 23

Tabel 3. 1 Keterangan bagian-bagian prototype prototipe alat pengisian botol dengan

kapsul berbasis PLC ..................................................................................................... 25

Tabel 3. 2 Alamat input pada PLC ...................................................................................... 33

Tabel 3. 3 Alamat output pada PLC .................................................................................... 33

Tabel 3. 4 Alamat memori pada PLC .................................................................................. 33

Tabel 4.1 Keterangan tampilan jendela overview ............................................................... 52

Tabel 4.2 Proses kerja alat pada tampilan HMI................................................................... 53

Tabel 43 Data proses memasukkan 10 kapsul ukuran 00 ke dalam botol ........................... 57

Tabel 4.4 Data Proses Memasukkan 20 Kapsul ukuran 00 ke dalam botol ....................... 58

Tabel 4.5 Data Proses Memasukkan 30 Kapsul ukuran 00 ke dalam botol ........................ 59

Tabel 4.6 Data Proses Memasukkan 10 Kapsul ukuran 0 ke dalam botol .......................... 60

Tabel 4.7 Data Proses Memasukkan 20 Kapsul ukuran 0 ke dalam botol ......................... 61

Tabel 4.8 Data Proses Memasukkan 30 Kapsul ukuran 0 ke dalam botol .......................... 62

Tabel 4.9 Data Proses Memasukkan 10 Kapsul Ukuran 1 ke dalam botol ......................... 64

Tabel 4.10 Data Proses Memasukkan 20 Kapsul Ukuran 1 ke dalam botol ....................... 65








Tabel 4.18 Data proses saat kapsul habis ............................................................................ 73

Tabel 4.19 Error keseluruhan HMI sistem .......................................................................... 74

Tabel 4.20 Error Keseluruhan Riil sistem ........................................................................... 74

Tabel 4.21 Data Waktu Pengisian Botol dalam 1 Siklus Proses ......................................... 75

Tabel 4.22 Hasil Pengukuran Tegangan Sub Sistem ........................................................... 76

Tabel 4.23 Tagname Dictionary .......................................................................................... 83


1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Teknologi penghitungan tablet digital elektronik portabel asli ditemukan di

Manchester, Inggris antara tahun 1967 dan 1970 oleh saudara-saudara John dan Frank

Kirby [1]. Aspek otomatisasi farmasi ini dengan cepat diadopsi, dan inovasi muncul

setiap decade hingga sekarang tahun 2019 untuk membantu industri farmasi mengemas

obat dengan cepat, aman, dan ekonomis.

System penghitung dan pengemas tablet atau kapsul ini umumnya dikendalikan

dan dimonitoring secara langsung. Namun dengan menggunakan teknologi baru dapat

meningkatkan alur kerja pada bidang farmasi tersebut, salah satunya dengan pengontrolan

jarak jauh yang sekarang sedang marak pada bidang Industri.

SCADA atau Supervisory Control and Data Acquition adalah sebuah sistem yang

dirancang untuk sebuah pengendalian dan pengambilan data dalam pengawasan

(Operator/Manusia). biasanya SCADA digunakan untuk pengendalian suatu proses pada

industri. Programmable Logic Controllers (PLC) merupakan sebuah komponen control

dalam SCADA.

Sebelumnya sudah pernah dilakukan penelitian serupa mengenai pengontrolan

jarak jauh dan menggunakan SCADA yaitu “Aplikasi SCADA Dalam Proses Pasteurisasi

Pengisian dan Pengepakan Produk Susu Kemasan Pada Mini DCS Berbasis PLC Omron

CPM2A”[2] . Pada system yang dibuat ini telah berhasil melakukan pengontrolan jarak

jauh menggunakan PLC dan SCADA. Namun dalam proses kerja dari penelitian tersebut

tidak menggunakan animasi yang bergerak secara Real Time untuk dimonitoring pada

interface-nya.

Berdasarkan latar belakang berikut penulis ingin membuat sebuah system SCADA

yang dapat mengendalikan alat penghitung dan pengemasan tablet atau kapsul ini dari

jarak jauh dan dapat dimonitoring menggunakan animasi yang bergerak secara real time

menggunakan HMI dengan Software Wonderware Intouch. HMI dengan Software

Intouch memiliki kelebihan yang lebih dalam menggambarkan animasi-animasi system

secara real dan actual. Pada dasarnya Software ini digunakan untuk system pabrik.


2

Sebagai kontrollernya digunakan PLC Modicon M221. Dengan adanya sistem pengontrol

tersebut akan membuat pengemasan akan lebih cepat, efisien dan termonitor.

PLC Modicon M221 berjenis TM221CE40R ini memiliki port I/O berupa 24

digital input, 2 analog input, 16 digital output, 1 ethernet port, dan 1 serial line port[3]

sebagai kontroler. PLC ini di dukung oleh software So Machine Basic yang mudah dalam

pemrograman dan terigentrasi dengan scada sebagai HMI bertujuan untuk memonitor

Sistem alat pengemasan kapsul tersebut. PLC Modicon M221 berjenis TM221CE40R

sebagai pusat control terdapat pula Motor yang dipakai untuk membawa kapsul agar dapat

jatuh satu persatu kedalam botol dan Motor untuk menggerakkan botol yang sudah berisi

kapsul untuk digantikan dengan botol kosong yang baru. Juga terdapat sensor

Photoelectric yang nantinya berfungsi mendeteksi jumlah kapsul yang jatuh serta

mendeteksi botol yang baru agar Motor berhenti berputar.

1.2 Tujuan dan manfaat penelitian

1.2.1 Tujuan dari penelitian ini ialah:

Membuat sistem SCADA untuk alat pengisian botol dengan kapsul berbasis PLC

(Programmable Logic Controller) yang dapat dikontrol dan dimonitoring secara

real dengan animasi pada HMI dengan software Wonderware Intouch.

1.2.2 Manfaat dari Penelitian ini ialah

Mempermudah pekerjaan manusia dalam proses pengisian kapsul ke dalam botol

dengan jumlah tertentu.

1.3 Pembatasan Masalah

Agar tugas akhir ini bisa mengarah pada tujuan dan untuk menghindari

kompleksnya permasalahan yang muncul, maka diperlukan adanya batasan-batasan

masalah yang sesuai dengan judul tugas akhir ini. Adapun batasan masalah adalah :

1. Menggunakan PLC Modicon M221 sebagai pusat pengolah data masukan dari

sensor dan mengirimkannya kepada HMI.

2. Menggunakan Wonderware Intouch.

3. Menggunakan animasi untuk memvisualisasikan proses dan kerja alat secara real

pada HMI.

4. Menggunakan Motor DC sebagai penggerak plat tempat botol dan plat jalur

kapsul.


3

5. Sensor Photoelectric untuk medeteksi jumlah kapsul yang masuk ke dalam botol

serta mendeteksi botol kosong yang baru agar bisa berhenti di bawah lubang

tempat kapsul terjatuh.

6. Memiliki 3 pilihan jumlah kapsul pada HMI agar operator dapat menentukan

jumlah yang diinginkan.

1.4 Metodologi Penelitian

Berdasar pada tujuan yang akan dipacu metode – metode yang digunakan dalam

penyusunan tugas akhir ini adalah:

1. Studi literatur yaitu, mengumpulkan bahan-bahan yang terkait tentang PLC serta

jurnal yang terkait dengan sistem pengisisan kapsul ke dalam botol.

2. Melakukan Eksperimen pengujian menggunakan Sensor, PLC M221, dan proses

jatuhnya kapsul ke dalam botol satu persatu.

3. Perancangan perangkat keras seperti Motor DC yang akan mengantarkan kapsul

dan botol, serta perangkat lunak seperti ladder diagram PLC dan HMI untuk

kendali Motor DC. Tahap ini untuk mencari bentuk optimal dari sistem

yang akan dibuat dengan mempertimbangkan faktor permasalahan, dan

ketersediaan komponen, seperti pada gambar 1.1.

Gambar1. 1 Perancangan Blok Diagram

operator memberikan input dari HMI yang berupa jumlah kapsul sesuai

ketentuan. Setelah masukan dari operator menekan tombol mulai untuk

memulai sistem. Sistem bekerja berdasarkan tahap-tahap yang diatur oleh

program. Pertama kali sistem akan menjalankan motor DC 1 dimana itu sebagai

SENSOR Photoelectric 1

Menghitung kapsul PLC

MOTOR DC 1

MOTOR DC 2

HMI

VIA ETHERNET

SENSOR Photoelectric 2

Mendeteksi botol

BUZZER

LED


4

penggerak plat untuk jalur kasul sehingga kapsul akan bergerak secara tertata satu

persatu kea arah corong yang nantinya di deteksi serta di hitung menggunakan

sensor Photoelektrik 1 , jika photoelektrik 1 telah mendeteksi jumlah kapsul

sesuai masukan dari HMI maka motor DC 1 akan berhenti dan motor DC 2 akan

sebagai penggerak plat tempat botol akan bergerak dan membawa botol baru,

kemudian sensor photoelektrik 2 akan mendeteksi botol baru yang nantinya jika

botol telah terdeteksi oleh sensor photoelektrik 2 maka motor DC 2 akan berhenti

dan siap menunggu perintah dari operator.

4. Pembuatan perangkat keras dan lunak. Bedasarkan gambar 1.1, maka perangkat

keras yang dibuat meliputi racangan konfirgurasi sensor dengan PLC,

konfirgurasi PLC dengan output dan relay untuk motor DC. Perangkat lunak dari

sistem ini meliputi ladder PLC untuk mengendalikan output dan HMI sebagai

pemantauan secara real time.

5. Uji coba dan pengambilan data. Menguji prototipe yang sudah dibuat untuk

melihat hasil kerjanya. Dengan mengambil data berupa, daya yang diperlukan

prototipe, menguji ketepatan jumlah kapsul dengan membandingkan yang

diinginkan dengan yang ada di dalam botol, menguji ketepatan letak botol dengan

membandingkan 4 posisi botol setelah berputar.

6. Analisis hasil percobaan. Analisis data dilakukan dengan membandingkan

keakuratan proses pada prototipe dengan animasi pada HMI. Penyimpulan hasil

percobaan dilakukan dengan melihat persentase keberhasilan sistem. Indikator

keberhasilan sistem adalah keberhasilan sensor menghitung jumlah kapsul dan

mendeteksi botol, keberhasilan motor berputar dan berhenti, serta proses pada

HMI menunjukkan tahap proses yang sama dengan prototipe.


5

BAB II

DASAR TEORI

Bab ini menjelaskan tentang komponen utama yang akan digunakan pada

penelitian “SCADA untuk Sistem Pengisian Botol Dengan Kapsul Berbasis PLC”.

Komponen-komponen yang digunakan antara lain: Programmable Logic Controllers

(PLC), Human Machine Interface (HMI), Sensor Foto Elektrik, Motor DC.

2.1. Teori Penghitung dan Pengemasan Kapsul

Penghitungan kapsul tablet yang akan masuk ke dalam kemasan botol dan dalam

hal manual akan banyak memakan waktu dan juga terjadi Human error. Pemberian obat

di pabrik farmasi sebelum tahun 1970 adalah operasi yang memakan waktu. Operator

mengeluarkan resep dalam bentuk tablet atau kapsul dengan baki sederhana dan

spatula. Banyak obat baru dikembangkan oleh produsen farmasi dengan kecepatan yang

terus meningkat, dan harga obat meningkat tajam. Operator komunitas yang tipikal

bekerja lebih lama dan sering dipaksa untuk mempekerjakan staf untuk menangani

peningkatan beban kerja yang mengakibatkan lebih sedikit waktu untuk fokus pada

masalah keselamatan. Faktor-faktor tambahan ini menyebabkan penggunaan mesin untuk

menghitung obat-obatan.

2.2. Programmable Logic Controllers (PLC)[4]

Programmable Logic Controllers (PLC) merupakan suatu perangkat elektronik

digital dengan memori yang dapat diprogram untuk menjalankan fungsi-fungsi seperti

fungsi logika, sekuen, timing, counting, dan aritmatika untuk mengontrol suatu sistem

supaya sesuai dengan yang diinginkan. Pada PLC terdapat 5 komponen utama yaitu :

1. Catu Daya

Catu daya berfungsi sebagai sumber tegangan untuk komponen yang terdapat pada

PLC, catu daya dapat berupa 24 VDC atau 220 VAC.

2. CPU (Central Processing Unit)

CPU merupakan bagian otak dari PLC, berisi mikroprosesor yang berfungsi untuk

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.


6

3. Memori

Memori merupakan tempat menyimpan data serta program yang akan dieksekusi

oleh prosesor.

4. Modul I/O

Modul I/O merupakan perantara antara PLC dengan perangkat keras masukan dan

keluaran. Berfungsi untuk mengubah sinyal-sinyal masukan dari perangkat keras

menjadi sinyal yang sesuai dengan tegangan kerja PLC.

5. Perangkat Pemrograman

Perangkat pemrograman merupakan perangkat yang berfungsi untuk membuat dan

mengedit program yang akan dikirim ke PLC.

2.2.1 PLC M221

PLC M221 merupakan produk dari Schneider Electric, tipe PLC yang akan

digunakan adalah tipe TM221CE40R dimana terdapat 40 port I/O yang terdiri dari 24

port Input dan 16 port Output yang terdapat pada gambar 2.1.

Gambar 2.1 PLC M221[5]

Berikut merupakan keterangan bagian-bagian dari PLC M221 yang terdapat pada tabel 2.1.


7

Tabel 2.1 Keterangan bagian-bagian PLC M221 [5]

No. Keterangan

1 Status LEDs

2 Blok terminal keluaran

3 Klip pengunci ukuran 35mm

4 Port Ethernet/konektor RJ45

5 Catu daya 110-240 VAC

6 Port mini USB

7 Port serial 1

8 Slot SD Card

9 Masukan 2 analog

10 Saklar Run/Stop

11 Blok terminal masukan

12 Konektor penambahan modul I/O

13 Cartridge slot 1

14 Cartridge slot 2

15 Tutup pelindung

16 Locking hook

17 Pelindung masukan analog

18 Penahan baterai

Berikut merupakan karakteristik dari TM221CE40R yang terdapat pada table 2.2.

Tabel 2.2 Karakteristik TM221CE40R[3]

Range of product Modicon M221

Product or component type Logic controller

[Us] rated supply voltage 100...240 V AC

Discrete input number 24 discrete input conforming to IEC 61131-2 Type 1

Analogue input number 2 at input range: 0...10 V

Discrete output type Relay normally open

Discrete output number 16 relay

Discrete output voltage 5...125 V DC

5...250 V AC

Discrete output current 2 A

Network frequency 50/60 Hz

Discrete input logic Sink or source (positive/negative)

Discrete input voltage 24 V

Discrete input voltage type DC

Voltage state 1 guaranteed >= 15 V for input

Voltage state 0 guaranteed <= 5 V for input


8

Pada PLC M221 terdapat 3 jenis memori yang dapat digunakan sesuai dengan fungsinya masing-

masing yaitu [6] :

a. Memori bit

Memori bit atau dilambangkan dengan %M merupakan memori yang hanya dapat bernilai 0 dan

1, memori ini terdapat sebanyak 1024 bit.

b. Memori word

Memori word atau dilambangkan dengan %MW merupakan memori yang nilainya dapat

berubah-ubah ketika program dijalankan. Memori ini biasanya digunakan untuk operasi counter,

memori ini terdapat sebanyak 8000 word.

c. Konstanta word

Konstanta word atau dilambangkan dengan %KW merupakan memori yang digunakan

untuk menyimpan konstanta nilai tertentu dan tidak dapat berubah ketika program

dijalankan, memori ini terdapat sebanyak 512 word.

2.2.2 Diagram Ladder[7]

Ladder diagram (diagram tangga) merupakan metode pemrograman PLC yang paling

popular, karena PLC pertama yang diciptakan menggunakan bahasa pemrograman ini. Hal

itu dikarenakan PLC merupakan perkembangan dari relay logic control yang menggunakan

bahasa pemrograman relay ladder logic. Ada beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam

pemrograman PLC menggunakan ladder diagram :

a. Program dibaca dari kiri ke kanan dan dari atas ke bawah.

b. Rung tidak boleh diakhiri tanpa output.

c. Output (coil) dan input (contact) ditampilkan dalam kondisi normal.

d. Input/output diidentifikasi dengan alamat.

Pada ladder diagram terdapat normal contact yang mengacu pada konsep NO

(Normally Open) dan NC (Normally Closed) dari relay contact, terdapat pada gambar 2.2

dan 2.3.

a. Normally Open (NO)

Contact ini menandakan keadaan relay yang dalam keadaan normalnya dalam posisi

terbuka, dan akan terhubung jika relay mendapat tegangan.

Gambar 2.2 Ladder diagram NO


9

b. Normally Closed (NC)

Contact ini menandakan keadaan relay yang dalam keadaan normalnya dalam posisi

terhubung, dan akan terbuka jika relay mendapat tegangan.

Gambar 2.3 Ladder diagram NC

2.2.3. Fungsi-fungsi Logika Dasar[8]

Pada programmable logic controller terdapat intruksi-instruksi dasar yang banyak

digunakan dalam penyusunan diagram ladder. Instruksi-intruksi yang ada akan membentuk

suatu eksekusi diantara lain:

a. AND

Logika AND merupakan kondisi dimana kedua saklar terhubung secara seri dan kedua

saklar harus tertutup untuk menghasilkan keluaran, bentuk ladder terdapat pada gambar 2.4.

Gambar 2.4 Ladder diagram logika AND

b. OR

Logika OR merupakan kondisi dimana kedua saklar terhubung secara pararel dan

cukup satu saklar yang tertutup sudah bisa menghasilkan keluaran, bentuk ladder terdapat

pada gambar 2.5.

Gambar 2.5 Ladder diagram logika OR


10

c. NOT

Logika NOT merupakan kondisi dimana sebuah saklar dalam kondisi normal

menghasilkan keluaran, dan akan terbuka apabila mendapat sebuah masukan, bentuk ladder

terdapat pada gambar 2.6.

Gambar 2.6 Ladder diagram logika NOT

d. NAND

Logika NAND merupakan kondisi dimana kedua saklar NOT terhubung secara seri

dan apabila kedua saklar dalam kondisi normal maka akan menghasilkan keluaran, bentuk

ladder terdapat pada gambar 2.7.

Gambar 2.7 Ladder diagram logika NAND

e. NOR

Logika NOR merupakan kondisi dimana kedua saklar NOT terhubung secara pararel

dan hanya keadaan dimana kedua saklar mendapat masukan tidak dapat menghasilkan

keluaran, bentuk ladder terdapat pada gambar 2.8.

Gambar 2.8 Ladder diagram logika NOR


11

f. XOR

Logika XOR merupakan kondisi dimana empat buah kombinasi saklar NC dan NO

yang terhubung secara seri dan pararel. Dimana akan menghasilkan keluaran jika salah satu

dari kedua input bernilai 1, bentuk ladder terdapat pada gambar 2.9.

Gambar 2.9 Ladder diagram logika XOR

2.3. SCADA[9]

Apakah sistem SCADA itu?. SCADA (Supervisory Control And Data

Acquisition) dapat didefinisikan dari kepanjangan SCADA itu sendiri :

S = Supervisory - Pengawasan

C = Control - Pengendalian

ADA = And Data Acquisition - Akuisisi data

Jadi sistem SCADA adalah sistem yang dapat melakukan pengawasan, pengendalian,

dan akuisisi data terhadap sebuah plant.

Dalam terminologi kontrol, supervisory control sering mengacu pada kontrol

yang tidak langsung, atau lebih menekankan pada fungsi koordinasi dan pengawasan.

Dengan kata lain, pengendalian utama tetap dipegang oleh PLC (pengendali lainnya)

sedang kontrol pada SCADA hanya bersifat koordinatif dan sekunder.

Definisi yang lebih formal diberikan oleh NIST (National Institute of Standart

and Technology) ialah sistem terdistribusi yang digunakan untuk mengendalikan aset-

aset yang tersebar secara geografis, sering terpisah ribuan kilometer persegi, dimana

kontrol dan akuisisi data terpusat sangat penting bagi operasi sistem. Menurut NIST,

sistem SCADA banyak digunakan pada sistem terdistribusi seperti : water distribution,

oil pipelines, electrical power grids, dan railway transportation system.


12

2.3.1 Sejarah SCADA

Sistem SCADA yang “primitif” sebenarnya telah digunakan oleh industri

selama ini. Dengan hanya mengandalkan indikator-indikator sederhana seperti lampu,

meter analog, alarm suara (buzzer), seorang operator sudah dapat melakukan

pengawasan terhadap mesin-mesin di pabrik. Sistem SCADA primitif atau

konvensional masih belum menggunakan komputer ataupun piranti pengendali

berprosesor lainnya.

Seiring dengan perkembangan komputer yang pesat beberapa dekade terakhir,

maka komputer menjadi komponen penting dalam sistem SCADA modern. Sistem ini

menggunakan komputer untuk menampilkan status dari sensor dan aktuator dalam

suatu plant, menampilkan dalam bentuk grafik, menyimpannya dalam data base,

bahkan menampilkannya dalam situs web. Umumnya komputer ini terhubung dengan

sebuah pengendali (misal: Programmable Logic Controller) melalui sebuah protokol

komunikasi tertentu (misal: fieldbus).

2.3.2 Arsitektur Sistem SCADA

Arsitektur dasar dari sebuah sistem SCADA dapat dilihat berikut ini penjelasan dari

masing-masing bagiannya :

1. Operator

Operator manusia mengawasi sistem SCADA dan melakukan fungsi supervisory

control untuk operasi plant jarak jauh.

1. Human Machine Interfaces (HMI)

HMI merupakan bagian terpenting dari sistem SCADA karena fungsinya yaitu sebagai

“jembatan” bagi manusia ( operator) untuk memahami proses yang terjadi pada mesin.

HMI menampilkan data pada operator dan menyediakan input kontrol bagi operator

dalam berbagai bentuk, termasuk grafik, kematik, jendela, menu pull-down, touch

screen, dan lain sebagainya. HMI dapat berupa touch screen device ataupun komputer

itu sendiri.

2. Master Terminal Unit (MTU)

MTU berfungsi menampilkan data pada operator melalui HMI, mengumpulkan data

dari tempat yang jauh, dan mengirimkan sinyal kontrol ke plant yang berjauhan.

Kecepatan pengiriman data dari MTU ke plant jarak jauh relatif rendah dan metode


13

kontrol umumnya open loop karena kemungkinan terjadi waktu tunda dan flow

interruption. Berikut ini beberapa fungsi dasar dari suatu MTU:

a. Input/Output Task: interface sistem SCADA dengan peralatan di plant.

b. Alarm Task: mengatur semua tipe alarm.

c. Trends Task: mengumpulkan data plant setiap waktu dan menggambar-kan dalam

grafik.

d. Report Task: memberikan laporan yang bersumber dari data plant.

e. Display Task: menampilkan data yang diawasi dan dikontrol operator.

4. Communication System

Sistem komunikasi antara MTU-RTU ataupun antara RTU-Field device diantaranya

berupa:

1. RS 232

2. Private Network (LAN/RS-485)

3. Switched Telephone Network

4. Leased Line

5. Internet

6. Wireless Communication System

a. Wireless LAN

b. GSM Network

c. Radio Modems

5. Remote Terminal Unit (RTU)

RTU berfungsi mengirimkan sinyal kontrol pada peralatan yang dikendalikan,

mengambil data dari peralatan tersebut, dan mengirimkan data tersebut ke MTU.

Kecepatan pengiriman data antara RTU dan alat yang dikontrol relatif tinggi dan metode

kontrol yang digunakan umumnya closed loop. Sebuah RTU mungkin saja digantikan

oleh Programmable Logic Controller (PLC). Beberapa kelebihan PLC sebagai RTU ialah

:

a. Solusi ekonomis

b. Serbaguna dan fleksibel

c. Mudah dalam perancangan dan instalasi

d. Lebih reliable

e. Kontrol yang canggih

f. Berukuran kecil secara fisik


14

g. Troubleshooting dan diagnosa lebih mudah

6. Field Device

Merupakan plant di lapangan yang terdiri dari objek yang memiliki berbagai sensor

dan aktuator. Nilai sensor dan aktuator inilah yang umumnya dia wasi dan

dikendalikan supaya objek/plant berjalan sesuai dengan yang diinginkan pengguna.

2.3.3 Jenis –jenis sistem SCADA

Menurut skala sistem keseluruhan, sistem SCADA dapat dibedakan menjadi :

1. SCADA Dasar

SCADA dasar ini umumnya hanya terdiri dari sebuah RTU/PLC saja yang

digunakan untuk mengendalikan suatu plant dengan berbagai field device. Jumlah MTU

yang digunakan juga hanya satu buah. Gambar 2.10 menunjukan blok

sederhananya.

Contoh:

a. Car manufacturing robot

b. Room temperature control

c. Water Level Control

RTU/PLC

Field Device

MTU

Gambar 2.10 SCADA Dasar

2. Integrated SCADA

Sistem ini terdiri dari beberapa PLC/RTU yang terhubung dengan beberapa

Distributed Control System (DCS), namun hanya menggunakan satu MTU. MTU ini

dapat terhubung dengan komputer lain melalui LAN, WAN ataupun internet. Gambar

1.3 menunjukan blok sederhananya.

Contoh :

a. Subway systems

b. Security systems


15

c. Water systems

3. Networked SCADA

Sistem ini memiliki banyak MTU yang saling terhubung. Terdapat satu MTU pusat

sebagai koordinator dari sistem-sistem yang lain. MTU pusat ini juga dapat terhubung

dengan dunia luar melalui LAN, WAN, maupun internet Contoh :

a. Power systems

b. Commun ication systems

2.3.4 Nilai Lebih Sistem SCADA

Sebuah sistem SCADA memberikan keleluasaan mengatur maupun

mengkonfigurasi sistem. Kita bisa menempatkan sensor dan kendali di setiap titik kritis

di dalam proses. Seiring dengan teknologi SCADA yang semakin baik, kita bisa

menempatkan lebih banyak sensor di banyak tempat sehingga semakin banyak hal yang

bisa dipantau, semakin detil operasi yang bisa dilihat, dan semuanya bekerja secara real

time. Tidak peduli sekompleks apapun prosesnya, kita bisa melihat operasi proses dalam

skala besar maupun kecil, dan setidaknya bisa melakukan penelusuran jika terjadi

kesalahan dan sekaligus meningkatkan efisiensi.

Sistem SCADA memiliki banyak nilai lebih diantaranya:

1. Pengawasan (supervisory) plant dapat dilakukan secara langsung (real time)

melalui tampilan monitor.

2. Kecepatan dan kemudahan memperoleh informasi berkaitan dengan kondisi/status

sistem yang dipantau.

3. Mengontrol proses-proses yang lebih besar dan kompleks dengan lebih mudah

(tidak memerlukan banyak operator).

4. Dapat mengontrol plant secara real time dari jarak jauh.

5. Dapat mendeteksi dan memperbaiki kesalahan/kerusakan sistem secara cepat.

2.3.5 Implementasi sistem SCADA

Sistem SCADA dapat digunakan untuk mengatur berbagai macam peralatan.

Biasanya, SCADA digunakan untuk melakukan proses industri yang kompleks secara

otomatis, menggantikan tenaga manusia (bisa karena dianggap berbahaya atau tidak

praktis), dan biasanya merupakan proses-proses yang melibatkan faktor-faktor kontrol

yang lebih banyak, faktor-faktor kontrol gerakan-cepat yang lebih banyak, dan lain


16

sebagainya, dimana pengontrolan oleh manusia menjadi tidak nyaman lagi. Sebagai

contoh, sistem SCADA yang digunakan di seluruh dunia misalnya untuk:

1. Pembangkit, transmisi dan distribusi listrik: SCADA digunakan untuk mendeteksi

besarnya arus dan tegangan, pemantauan operasional circuit breaker, dan untuk

mematikan/menghidupkan power grid.

2. Penampungan dan distribusi air: SCADA digunakan untuk pemantauan dan

pengaturan laju aliran air, tinggi reservoir(tandon), tekanan pipa dan berbagai

macam faktor lainnya.

3. Bangunan, fasilitas dan lingkungan: Manajer fasilitas menggunakan SCADA untuk

mengontrol HVAC, unit-unit pendingin, penerangan, dan sistem keamanan.

4. Industri : Sistem SCADA mengatur inventori komponen-komponen, mengatur

otomasi alat atau robot, memantau proses dan kontrol kualitas.

5. Transportasi KA listrik: menggunakan SCADA bisa dilakukan pemantauan dan

pengontrolan distribusi listrik, otomasi sinyal trafik KA, melacak dan menemukan

lokasi KA, mengontrol palang KA dan lain sebagainya.

6. Lampu lalu-lintas: SCADA memantau lampu lalu-lintas, mengontrol laju trafik, dan

mendeteksi sinyals-sinyal yang salah.

Dan, tentunya, masih banyak lagi aplikasi-aplikasi potensial untuk sistem

SCADA. SCADA saat ini digunakan hampir di seluruh proyek-proyek industri dan

infrastruktur umum. Intinya SCADA dapat digunakan dalam aplikasi-aplikasi yang

membutuhkan kemudahan dalam pemantauan (supervisory) sekaligus juga

pengontrolan, dengan berbagai macam media antarmuka dan komunikasi yang

tersedia saat ini (misalnya, Komputer, PDA, Touch Screen, TCP/IP, wireless dan lain

sebagainya).

2.4. Relay[10]

Relay adalah saklar (switch) yang dioperasikan secara listrik dan merupakan

komponen electromechanicaI yang terdiri dari 2 bagian utama yakni coil dan kontak

saklar/switch. Relay menggunakan prinsip elektromagnetik untuk menggerakkan kontak

saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power) dapat menghantarkan listrik

yang bertegangan lebih tinggi. Contoh relay dapat dilihat pada gambar 2.11. Relay


17

memiliki beberapa bagian, yaitu:

1. Koil: adalah bagain dari relay yang terdiri dari gulungan / lilitan kawat

yang menghasilkan energi elektromagnetik.

2. Common: adalah kaki relay yang terhubung pada posisi normally close ketika

relay pada kondisi awal.

3. Kontak: bagian dari relay yang terhubung pada input /output. Kontak relay

terdapat 2 posisi. Kontak relay normally open (NO) dan normally close (NC).

Kontak Poin (Contact Point) relay terdiri dari 2 jenis yaitu:

a) Normally Close (NC) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu

berada di posisi CLOSE (tertutup)

b) Normally Open (NO) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu

berada di posisi OPEN (terbuka)

Gambar 2.11 Relay

2.5. Motor DC[11]

Motor Listrik DC atau DC Motor ini menghasilkan sejumlah putaran per menit atau

biasanya dikenal dengan istilah RPM (Revolutions per minute) dan dapat dibuat berputar

searah jarum jam maupun berlawanan arah jarum jam apabila polaritas listrik yang

diberikan pada Motor DC tersebut dibalikan. Motor Listrik DC tersedia dalam berbagai

ukuran rpm dan bentuk. Kebanyakan Motor Listrik DC memberikan kecepatan

rotasi sekitar 3000 rpm hingga 8000 rpm dengan tegangan operasional dari 1,5V hingga

24V. Apabila tegangan yang diberikan ke Motor Listrik DC lebih rendah dari tegangan

operasionalnya maka akan dapat memperlambat rotasi motor DC tersebut sedangkan

tegangan yang lebih tinggi dari tegangan operasional akan membuat rotasi motor DC


18

menjadi lebih cepat. Namun ketika tegangan yang diberikan ke Motor DC tersebut turun

menjadi dibawah 50% dari tegangan operasional yang ditentukan maka Motor DC

tersebut tidak dapat berputar atau terhenti.

Sebaliknya, jika tegangan yang diberikan ke Motor DC tersebut lebih tinggi sekitar

30% dari tegangan operasional yang ditentukan, maka motor DC tersebut akan menjadi

sangat panas dan akhirnya akan menjadi rusak. Pada saat Motor listrik DC berputar

tanpa beban, hanya sedikit arus listrik atau daya yang digunakannya, namun pada saat

diberikan beban, jumlah arus yang digunakan akan meningkat hingga ratusan persen

bahkan hingga 1000% atau lebih (tergantung jenis beban yang diberikan). Oleh karena

itu, produsen Motor DC biasanya akan mencantumkan Stall Current pada Motor

DC. Stall Current adalah arus pada saat poros motor berhenti karena mengalami beban

maksimal, bentuk dan symbol motor DC dapat dilihat pada gambar 2.12.

Gambar 2.12 Bentuk dan Simbol Motor DC

2.6. SENSOR FOTOELEKTRIK[12]

Sensor ini menggunakan sumber cahaya untuk mendeteksi benda, terdiri dari transmitter

sebagai sumber cahaya dan receiver sebagai penerima cahaya. Sensor ini terdapat 4 jenis

yaitu

a. Pemantulan langsung (Direct Reflection)

Transmitter dan receiver ditempatkan pada 1 tempat yang sama dan menggunakan cahaya

yang dipantulkan langsung dari objek untuk melakukan deteksi. Pemilihan sensor ini harus

mempertimbangkan warna dan tipe permukaan objek (kasar, licin, buram, terang). Dengan

permukaan buram, jarak deteksi akan dipengaruhi oleh warna objek. Semakin terang warna


19

objek yang dideteksi maka jarak deteksi semakin jauh dan semakin gelap warna objek yang

dideteksi maka jarak deteksi semakin dekat. Jika permukaan obyek mengkilap, jarak deteksi

akan dipengaruhi oleh permukaan objek.

b. Pemantulan dengan reflektor (Reflection with Reflector)

Transmitter dan receiver ditempatkan pada 1 tempat yang sama dan membutuhkan

sebuah reflektor. Objek terdeteksi karena memotong cahaya antara sensor dan reflektor

sehingga receiver tidak menerima cahaya. Sensor ini memungkinkan jarak deteksi yang

jauh, dengan adanya reflector maka sinar yang dipancarkan akan dipantulkan kembali ke

receiver.

c. Pemantulan terpolarisasi dengan reflektor (Polarized Reflection with Reflector)

Mirip dengan pemantulan dengan reflektor, sensor fotoelektrik ini menggunakan

perangkat anti-refleks. Jadi reflector tidak mengkilap. Sensor ini mendasarkan fungsi pada

sebuah pita cahaya terpolarisasi, memberikan keuntungan dan deteksi akurat bahkan ketika

permukaan obyek sangat mengkilap.

Gambar 2.13 Cara kerja sensor fotoelektrik[12]

d. Through Beam

Transmitter dan Receiver ditempatkan secara terpisah dan deteksi obyek terjadi

ketika memotong sinar antara transmitter dan receiver sehingga receiver kehilangan cahaya

sesaat. Sensor fotoelektrik ini memiliki jarak sensing terpanjang. Cara kerja keempat jenis

sensor fotoelektrik di atas terdapat pada gambar 2.13.

Seperti pada gambar 2.14 tipe keluaran sensor fotoelektrik terbagi menjadi dua yaitu:


20

Light ON - Saat tegangan keluaran sensor berlogika rendah (0 Vdc) pada kondisi normalnya

dan apabila ada benda yang menghalangi akan mengaktifkan transistor (terhubung ke Vcc)

sehingga tegangan keluaran sensor akan berubah menjadi logika tinggi (24 Vdc).

Dark ON - Saat tegangan keluaran sensor berlogika tinggi (24 Vdc) pada kondisi normalnya

dan apabila ada benda yang menghalangi akan mengaktifkan transistor (terhubung ke

ground) sehingga tegangan keluaran sensor akan berubah mejadi logika rendah (0 Vdc)

Gambar 2.14 Rangkaian sensor fotoelektrik[13]

Salah satu tipe sensor fotoelektrik adalah Autonics PHOTOELECTRIC SENSOR

BYD3M-TDT-P seperti yang diperlihatkan pada gambar 2.15. Sumber tegangan yang

diperlukan 24 VDC dengan jarak jangkauan hingga 3 meter. BYD3M-TDT-P merupakan

sensor fotoelektrik yang berjenis Through Beam dan bekerja dengan mode operasi Dark ON.

Gambar 2.15 Sensor fotoelektrik Autonics BYD3M-TDT-P


21

2.7 LED[15]

Adapun pada perancangan ini terdapat perhitungan untuk mencari nilai resistor yang

sesuai dikarenakan tegangan kerja atau volt atau voltage yang jatuh pada setiap led berbeda-

beda, dapat dilihat seperti pada table 2.3 berikut :

Tabel 2.3 Nilai LED [15]

Jenis LED Warna IF Max VF (typ.) VF Max VR Max

Standard Merah 30mA 1.7V 2.1V 5V

Standard Merah Terang 30mA 2.0V 2.5V 5V

Standard Kuning 30mA 2.1V 2.5V 5V

Standard Hijau 25mA 2.2V 2.5V 5V

High Intensity Biru 30mA 4.5V 5.5V 5V

Super Bright Merah 30mA 1.85V 2.5V 5V

Low Current Merah 30mA 1.7V 2.0V 5V

Keterangan :

IF Max : Arus Maju (Forward Current) Maksimal

VL : Tegangan LED

VF Max : Tegangan Maju (Forward Voltage) maksimum

VR Max : Tegangan Terbalik (Reverse Voltage) maksimum

Setelah kita mengetahui Tegangan dan Arus Maju untuk LED seperti pada tabel diatas,

maka kita dapat menghitung nilai Resistor yang diperlukan untuk rangkaian LED agar

LED yang bersangkutan tidak terbakar atau rusak karena kelebihan arus dan tegangan.

Contoh rangkaian dapat dilihat di gambar 2.16 dan rumus yang dipakai adalah sebagai

berikut :

Gambar 2.16 Rangkaian LED

𝑅 = (𝑉𝑆 − 𝑉𝐿)/𝐼………………………………..(2.1)


22

Dimana :

R = Nilai Resistor yang diperlukan (dalam Ohm (Ω))

VS = Tegangan Input (dalam Volt (V))

VL = Tegangan LED (dalam Volt (V))

I = Arus Maju LED (dalam Ampere (A))

2.8 Kapsul [16]

Menurut Farmakope Indonesia edisi IV tahun 1995, Kapsul (Capsulae) adalah

bentuk sediaan padat yang terbungkus dalam suatu cangkang keras atau lunak yang dapat

larut. Cangkang umumnya terbuat dari gelatin, tetapi dapat juga dibuat dari pati atau bahan

lain yang sesuai.

2.8.1. Macam-macam Kapsul

Berdasarkan konsistensi

a. Kapsul cangkang keras (capsule durae, hard capsul)

Kapsul cangkang keras (capsule durae, hard capsul) terdiri atas bagian wadah dan

tutup (capsule overculateae) yang terbuat dari metilselulosa, gelatin, pati, atau bahan

lain yang sesuai. Biasanya cangkang kapsul ini diisi dengan bahan padat atau serbuk,

butiran atau granul. Campuran serbuk yang cendrung meleleh dapat diisikan ke

dalam kapsul cangkang keras jika digunakan absorben seperti MgCO3 atau silikon

dioksida. Kapsul cangkang keras ini hanya mempunyai satu bentuk dan dipakai

untuk pemakaian per oral. Contoh kapsul cangkang keras dapat dilihat seperti pada

gambar 2.17.

Gambar 2.17 Kapsul keras


23

b. Kapsul cangkang lunak (capsulae molles, soft capsul)

Kapsul cangkang lunak (capsulae molles, soft capsul) merupakan satu kesatuan

berbentuk bulat atau silindris (pearl) atau bulat telur (globula) yang dibuat dari

gelatin (kadang disebut gel lunak) atau bahan lain yang sesuai, biasanya lebih tebal

dibandingkan dengan cangkang keras dan dapat diplastisasi dengan penambahan

senyawa poliol, seperti sorbitolatau gliserin. Contoh kapsul cangkang lunak dapat

dilihat seperti pada gambar 2.18.

Gambar 2.18 Kapsul Lunak

2.8.2. Bobot dan Volume Ukuran Kapsul

Bobot atau volume obat yang dapat diisikan ke dalam kapsul tergantung pada sifat

bahan obat itu sendiri. Ketepan dan kecepatan memilih ukuran kapsul biasanya berdasarkan

pengalaman atau pengerjaan secara eksperimental. Seperti pada tabel 2.4 dapat kita lihat

beberapa 3 jenis kapsul berbeda yang masing-masing memiliki bobot terterntu. Sedangkan

untuk ukuran kapsul dapat dilihat dalam ukuran farmasi yaitu, mulai dari 000 dengan ukuran

terbesar hingga 5 dengan ukuran terkecil.

Tabel 2.4 Bobot dan Volume ukuran kapsul

No. Ukuran Acetosal dalam gram

Nat- bikarbonat dalam gram

Nbb* dalam gram

000 1 1,4 1,7

00 0,6 0,9 1,2

0 0,5 0,7 0,9

1 0,3 0,5 0,6

2 0,25 0,4 0,5

3 0,2 0,3 0,4

4 0,15 0,25 0,25

5 0,1 0,12 0,12


24

BAB III

PERANCANGAN PENELITIAN

Bab ini akan menjelaskan mengenai perancangan tentang penelitian tugas akhir

berjudul “SCADA Untuk Sistem Pengisi Botol Dengan Kapsul Berbasis PLC” yang terdiri

dari Blok Diagram, Perancangan Hardware, dan Perancangan Software. Prototipe ini

membuat sistem yang menghitung jumlah kapsul sesuai masukan dari HMI yang digunakan

operator, dan terdiri dari 3 jumlah kapsul yang berbeda. Operator menekan start untuk mulai

menjalankan alat. Lampu indicator berwarna biru menyala menandakan botol masih ada

yang kosong. Kemudian operator memilih jumlah kapsul yang terdapat pada push button di

HMI. Maka proses akan dimulai dari berputarnya motor DC 1. Motor DC 1 akan membawa

dan membuat kapsul bisa jatuh satu persatu ke dalam botol. Pada lubang yang mengarah ke

dalam botol terdapat sensor photoelektrik. Photoelektrik akan menghitung kapsul yang

lewat, sehingga ketika kapsul telah pada jumlah yang ditentukan, maka motor DC 1 yang

menggerakkan kapsul akan berhenti. Kemudian motor DC 2 pada alas botol akan berputar

untuk membawa botol kosong. Bootol kosong nantinya dibaca oleh sensor photoelektrik

juga yang terdapat tepat di bawah lubang penurunan kapsul ke dalam botol. Sehingga saat

sensor photoelektrik membaca botol kosong tersebut maka motor berhenti berputar, dan

motor dc 1 akan berputar kembali sama seperti proses sebelumnya hingga keempat botol

telah terisi semua. Jika semua botol telah terisi penuh makan lampu led biru akan mati dan

lampu led merah menyala menandakan bahwa botol sudah terisi semua. Jika operator tetap

melanjutkan memilih jumlah kapsul maka buzzer akan berbunyi saat alat tidak akan

memproses perintah.

Perancangan alat secara keseluruhan seperti pada gambar 3.1.

Gambar 3.1 Ilustrasi prototipe

4

10

7

9

12

5

6

2

1

3

8

11

13


25

Berikut merupakan keterangan bagian-bagian dari prototipe alat pengisian botol

dengan kapsul berbasis PLC yang terdapat pada Tabel 3.1.

Tabel 3.1 Keterangan bagian-bagian prototype prototipe alat pengisian botol dengan kapsul

berbasis PLC

NO Keterangan Fungsi

1 Tabung Wadah kapsul

2 Sensor fotoelektrik 3 Untuk mendeteksi kapsul yang berada didalam tabung

3 Sensor fotoelektrik 1 Untuk menghitung kapsul yang masuk kedalam botol

4 Sensor fotoelektrik 2 Untuk mendeteksi posisi botol baru agar berhenti tepat

dibawah corong

5 Motor DC 1 Sebagai penggerak plat untuk jalur kasul

6 Motor DC 2 Sebagai penggerak plat tempat botol

7 Buzzer Sebagai pemberitahu jika botol sudah terisi semua dan tetap

diminta menjalankan proses

8 Led Biru dan Merah Sebagai indicator pemberitahuan bahwa botol masih kosong

atau sudah terisi semua

9 Jalur Berguna agar kapsul bergerak secara tertata satu persatu ke

arah corong

10 Corong Untuk tempat akhir dari jalur kapsul yang mengarah ke botol

11 Botol Tempat akhir kapsul agar siap untuk dikemas

12 Plat botol Untuk tempat botol dan bergerak mengantarkan botol

kosong ke bawah corong

13 Penyangga Untuk menyangga tabung kapsul

3.1 Blok Diagram Keseluruhan Sistem Alat

Blok diagram ini terdiri dari PLC M221, sensor sebagai input, HMI sebagai

interface serta input dari operator dan output. PLC berfungsi untuk mengelola perintah

yang diberikan oleh operator melalui Human Machine Interface (HMI) dengan tampilan

seperti gambar 3.2. Semua sistem yang diatur oleh operator dapat disesuaikan dengan

kebutuhan yang diinginkan.

Prototipe bekerja ketika operator memberikan input dari HMI yang berupa jumlah

kapsul sesuai ketentuan. Setelah masukan dari operator menekan tombol mulai untuk

memulai sistem. Sistem bekerja berdasarkan tahap-tahap yang diatur oleh program.


26

Pertama kali sistem akan menjalankan motor DC 1 dimana itu sebagai penggerak plat untuk

jalur kasul sehingga kapsul akan bergerak secara tertata satu persatu kea arah corong yang

nantinya di deteksi serta di hitung menggunakan sensor Photoelektrik 1, jika photoelektrik 1

telah mendeteksi jumlah kapsul sesuai masukan dari HMI maka motor DC 1 akan berhenti

dan motor DC 2 akan sebagai penggerak plat tempat botol akan bergerak dan membawa

botol baru, kemudian sensor photoelektrik 2 akan mendeteksi botol baru yang nantinya jika

botol telah terdeteksi oleh sensor photoelektrik 2 maka motor DC 2 akan berhenti dan siap

menunggu perintah dari operator.

Gambar 3.2 Blok Diagram Keseluruhan Sistem Alat

3.2. Perancangan Prototipe

Perancangan prototype ini meliputi dimensi dari alat yang dirancang mulai dari jalur

kapsul dan tempat botol yang menggunakan plat.

3.2.1 Perancangan jalur kapsul dan letak sensor fotoelektrik 1

Perancangan untuk jalur kapsul dengan ukuran box tempat jalur panjang 35cm, lebar

30cm, tinggi 30cm, kemudian untuk ukuran jalur kapsulnya sendiri selebar ±1,5 cm. lebar

jalur kapsul ini berdasarkan diameter kapsul terbesar yang bisa dipakai dialat ini yaitu kapsul

Via Ethernet

PLC

M2

21

SENSOR photoelektrik 2

untuk mendeteksi botol

REL

AY

MOTOR DC 1

Penggerak jalur kapsul

MOTOR DC 2

Penggerak plat tempat

botol

HMI

LED Biru

LED Merah

Buzzer SENSOR Photoelektrik 1

untuk menghitung

kapsul

SENSOR Photoelektrik 3

untuk mendeteksi kapsul

didalam botol


27

00 yang berdiameter ±1cm dengan panjang kapsul ±1,8 cm. dan plat bulat berdiameter 25cm.

kemudian tepat di ujung jalur kapsul terdapat sensor photoelektrik yang berguna untuk

mendeteksi dan menghitung kapsul nantinya.

Gambar 3.3 Perancangan jalur kapsul

Gambar 3.4 perancangan penempatan sensor photoelektrik untuk menghitung kapsul

1,5 cm

30 cm

11 cm

12,5

cm

35 cm

20 cm

1,5 cm sensor


28

3.2.2 Perancangan Plat Tempat Botol dan Sensor fotoelektrik 2

Perancangan plat untuk tempat botol dengan ukuran diameter plat yang berbentuk

lingkaran sepanjang 30cm dan diameter tempat botol 5cm. kemudian letak sensor

photoelektrik 2 untuk mendeteksi botol baru berada tepat di bawah corong.

Gambar 3.5 Perancangan plat tempat botol

Gambar 3.6 perancangan letak sensor photoelektrik 2

15cm

5cm

sensor botol corong


29

3.2.3 Perancangan letak sensor fotoelektrik 3

Perancangan plat untuk tempat botol dengan ukuran diameter plat yang berbentuk

lingkaran sepanjang 30cm dan diameter tempat botol 5cm. kemudian letak sensor

photoelektrik 2 untuk mendeteksi botol baru berada tepat di bawah corong.

7CM

Gambar 3.7 Letak Sensor Fotoelektrik 3

3.2.4 Perancangan Led dan Buzzer

Perancangan untuk Led dan Buzzer ini berada pada Depan Box tempat plat jalur atau

di dekat Corong menuju ke botol dan berfungsi sebagai indicator keadaan Botol

Gambar 3.8 Perancangan penempatan Led dan Buzzer

LED

BUZZER

Fotoelektrik


30

3.3. Perancangan Tampilan Human Machine Interface (HMI)

Pada perancangan ini Tampilan HMI berfungsi untuk dapat melihat kerja alat melalui

monitor operator dengan menggunakan software wonderware InTouch. Wonderware

InTouch ini dihubungkan dengan PLC M221 melalui kabel USB yang yang dihubungkan ke

CPU dalam pembuatan SCADA untuk proses system pengisian botol dengan kapsul ini akan

dibuat beberapa layer seperti layer untuk tampilan awal dan layer untuk tampilan HMI.

Semua perancangan SCADA system ini nantinya aka nada beberapa animasi pada layer

tampilan HMI yang dibuat agar mempermudah Operator dalam proses monitoring system

pengisian tersebut.

Gambar 3.9 Tampilan Awal

Gambar 3.8 adalah layer pertama dari HMI ini sebagai pengantar sebelum masuk ke dalam

layer utama dimana pada layer awal ini tidak ada animasi sama sekali namun terdapat 2

tombol yaitu tombol OPEN untuk membuka layer utama dan tombol CLOSE untuk

menghentokan semua ProsesSCADA dan menutup semua layer.

Gambar 3.10 Tampilan HMI


31

Gambar 3.9 diatas ditampilkan bentuk dari pengisian botol dengan kapsul yang digunakan

untuk memonitoring kerja alat. Layer ini merupakan layer utamanya, dan terdapat beberapa

animasi yang sesuai dengan kerja alat tersebut dan juga terdapat 4 Tombol disini yaitu 10,

20, 30, dan START. Pada tombol angka 10,20,30 merupakan jumlah kapsul yang nantinya

akan masuk ke dalam botol dan tombol START berfungsi untuk menjalankan animasi

SCADA dan juga menjalankan alat. Operator hanya dapat memilih jumlah mulai dari

10,20,30 sesuai dengan tombol yang adadan kemudian menjalankan dengan memilih tombol

START untuk menjalankan nya, jika operator memilih tombol 10 dan kemudian memilih

Tombol START maka alat akan bekerja untuk memasukkan 10 kapsul ke dalam botol,

kemudian jika operator memilih tombol 20 kemudian memilih tombol START maka alat

akan untuk memasukkan kapsul ke dalam botol sebanyak 20 kapsul begitu juga juka operator

memilih tombol 30 kemudian memilih tombol START maka alat akan untuk memasukkan

kapsul ke dalam botol sebanyak 30 kapsul. Pada layer ini terdapat juga beberapa indikator

yang mempermudah operator dalam memonitoring kerja alat. Seperti indicator yang terdapat

pada botol menandakan bahwa botol sudah terisi atau masih kosong, indicator di atas tombol

jumlah kapsul dan tombol START menandakan tombol mana yang dipilih atau sedang aktif.

dapat dilihat pada gambar 3.10 dimana pada setiap botol terdapat bulatan kecil sebagai

indicator bahwa botol masih kosong atau sudah terisi dengan cara jika botol telah berisi maka

warna pada bulatan indicator pada botol akan berubah warna menjadi merah. Dan jika semua

botol sudah terisi dan tidak ada lagi botol yang kosong maka akan timbul peringatan

menggunakan layer seperti pada gambar 3.11 berikut :

Gambar 3.11 Peringatan botol penuh semua

Jika peringatan bahwa botol telah terisi semua tampil maka proses telah selesai. Pada layer

peringatan tersebut terdapat tombol close. Jika operator menekan tombol close tersebut maka

akan kembali ke layer awal dan operator dapat memberi masukan baru lagi untuk memulai

proses kembali. Layer peringatan juga ada untuk memberitahukan jika kapsul pada tabung

kasul hampir kosong seperti pada Gambar 3.12 berikut:


32

Gambar 3.12 Peringatan Tabung kapsul Kosong

Kemudian layer peringatan berikutnya berasal dari tombol Stop yang berada pada tampilan

utama. Tombol stop ini berfungsi untuk menghentikan semua proses walaupun proses

tersebut belum selesai. Jadi pada saat tombol STOP di tekan maka akan tampil peringatan

seperti gambar 3.13 berikut:

Gambar 3.13 Peringatan tombol Stop

Pada gambar 3.13 dapat dilihat layer peringatan jika operator menekan tombol STOP. Pada

layer tersebut terdapat dua tombol lagi yaitu YES dan NO. Jika operator menekan Tombol

YES maka semua proses akan berhenti dan HMI pada tampilan utama akan auto reset

sehingga HMI menunggu masukan baru dari operator. Sedangkan jika operator memilih

tombol NO maka proses akan tetap dilanjutkan hingga selesai.

Gambar 3.14 Peringatan Proses Berhenti

Pada Gambar 3.14 dapat dilihat layer peringatan setelah operator menekan tombol YES pada

layer peringatan tombol Stop seperti pada gambar 3.13 sebelumnya. Layer ini

memberitahukan bahwa proses telah berhenti dan tidak ada proses yang berlanjut walaupun


33

proses sesungguhnya belum selesai. Masukan yang ada sebelumnya akan hilang. Pada layer

peringatan ini terdapat tombol Close. Jika operator menekan tombol close tersebut maka

operator akan kembali pada layer awal, dan memulai masukan baru lagi.

3.4. Perancangan Programmable Logic Controller (PLC)

Pada sistem ini PLC yang digunakan sebagai pusat kontrol ialah Schneider M221 yang

memiliki 40 port I/O dengan input sebanyak 24 port dan output sebanyak 16 port. Sistem ini

mengunakan 10 alamat input dan 7 alamat output yang sudah diatur seperti pada table 3.2

dan table 3.3. Perancangan wiring ini untuk memudahkan apabila terjadi kesalahan ketika

sistem sedang bekerja.

Tabel 3.2 Alamat input pada PLC Alamat input Alat atau komponen

%I0.0 fotoelektrik 1



Tabel 3.3 Alamat output pada PLC Alamat output Alat dan komponen

%Q0.0 Motor DC 1

%Q0.1 Motor DC 2

%Q0.2 Led Biru

%Q0.3 Led Merah

%Q0.4 Buzzer

Tabel 3.4 Alamat memori pada PLC

Alamat memori Masukan memori alamat

%M0 Start

%M0 Stop

%M2 Led Merah

%M3 Led Biru

%M4 Buzzer

%MW0 Botol 1

%MW1 Botol 2

%MW2 Botol 3

%MW3 Botol 4


34

3.5. Perancangan Perangkat Keras Elektronis

3.5.1 Motor DC Perancangan ini berfungsi untuk mengendalikan Motor DC yang dipengaruhi oleh

output dari PLC, terdapat pada gambar 3.15

Gambar 3.15 Rangkaian Motor DC

3.5.2 LED Rangkaian perancangan dan perhitungan Led Merah dan Led Biru yang dipakai

pada alat ini dapat dilihat pada Gambar 3.16 dan Gambar 3.17 berikut:

a. Perancangan LED Merah

Perancangan ini berfungsi untuk mengendalikan Led Merah yang dipengaruhi oleh

output dari PLC, terdapat pada gambar 3.16 dan perhitungan nilai resistornya sebagai

berikut:

R = (VS – VL) / I

R= (12V - 1,8V)/0,02A

R=10,2V / 0,02 A

R = 510 Ω

Gambar 3.16 Rangkaian Led Merah

b. Perancangan LED Biru

Perancangan ini berfungsi untuk mengendalikan Led Merah yang dipengaruhi oleh

otput dari PLC, terdapat pada gambar 3.17 dan perhitungan nilai resistornya sebagai berikut:


35

R = (VS – VL) / I

R= (12V – 3,0V)/0,02A

R=9V / 0,02 A

R = 450 Ω

Gambar 3.17 Rangkaian Led Biru

3.5.4 BUZZER Perancangan ini berfungsi untuk mengendalikan Buzzer yang dipengaruhi oleh

output dari PLC, terdapat pada gambar 3.18

Gambar 3.18 Rangkaian Buzzer

3.5.5 Perancangan Keseluruhan output

Gambar 3.19 Rangkaian Keseluruhan Output


36

3.6. Perancangan Flowchart

3.6.1 Perancangan Flowchart Utama

Gambar 3.20 Flowchart Utama

Pada gambar 3.20 dapat dilihat Flowchart atau diagram alir keseluruhan yang dimana

terdapat beberapa bagian penting pada proses kerja alat sistem pengisian botol dengan

kapsul. Mulai dari tampilan awal pada layar HMI yang dikelola oleh operator lalu menuju

kepilihan tombol Continue dan Close yang dimana jika memilih Tombol Continue maka

akan lanjut kepada 3 proses penting. Seperti pada gambar diagram alir 3.20 terdapat 3 proses

penting yaitu proses masukan pada HMI, proses pringatan untuk tombol darurat, dan proses

kapsul. Untuk masing masing proses dapat dilihat diagram alirnya sendiri pada gambar 3.21,

gambar 3.22 dan 3.23. Setelah proses masukan dari HMI dan proses kapsul tersebut dilewati

maka akan ada proses pemberitahuan bahwa semua botol telah terisi dan nantinya akan

kembali ke layar awal pada HMI. Kemudian jika operator memilih tombol Close maka akan

mengakhiri semua proses dan kerja alat bahwa tidak ada proses setelahnya.


37

3.6.2 Perancangan Flowchart Proses Masukan Jumlah Kapsul

Gambar 3.21 Flowchart Proses Masukan Jumlah Kapsul

Pada Gambar 3.21 Flowchart atau diagram alir proses masukan jumlah kapsul dapat dilihat

bagian bagian dan urutan bagai mana prose untuk operator memasukkan jumlah kapsul

yang nantinya akan diproses. Jadi operator akan bisa memberi masukan pada saat operator

berada pada layer tampilan utama pada HMI. Pada tampilan utama tersebut terdapat pilihan

masukan berupa jumlah kapsul yang bisa diproses oleh operator mulai dari 10 kapsul, 20

kapsul, dan 30 kapsul. Jika operator telah memilih salah satu masukan dari dari ketiga

tombol pilihan tersebut maka operator harus menekan tombol start untuk memulai proses

pengisian botol dengan kapsul. Setelah operator memilih masukan dan menekan tombol


38

start maka proses pengisian botol dengan kapsul akan berjalan hingga keempat botol yang

terdapat pada alat terisi semua. Jika semua botol telah terisi maka proses pengisian botol

dengan kapsul telah selesai dan akan tempil layer pemberitahuan bahwa botol telah terisi

semua. Pada layer tampilan tersebut terdapat tombol close yang berguna untuk menutup

tampilan tersebut dan kembali ke tampilan awal. Setelah operator menekan tombol close

dan kembali ke tampilan awal, maka proses memasukkan jumlah alat telah selesai, jadi

operator dapat melanjutkan proses dari awal lagi untuk memberi masukan baru dan

memulai kerja alat.

3.6.3Perancangan Flowchart Proses Peringatan Tombol Darurat

Gambar 3.22 Flowchart Proses Peringatan Tombol Darurat

Gambar 3.22 dapat dilihat Flowchart atau diagram alir proses peringatan tombol

darurat. Pada diagram alir ini berisi proses yang terjadi saat operator menekan tombol

Stop darurat pada layar utama. Jika tombol Stop ditekan maka akan ada tampilan

peringatan proses akan berhenti dan auto reset. Jika operator memilih NO pada tampilan

peringatan tersebut maka proses tetap dilanjutkan. Tetapi jika operator memilih Yes maka


39

semua proses kerja alat akan berhenti saat itu juga. Mulai dari LED biru akan mati dan

LED merah akan hidup, kemudian Motor DC1 dan Motor DC2 akan berhenti berputar.

Kemudian akan tampil layer pemberitahuan bahwa Proses Berhenti dan terdapat tombol

close pada layer tersebut. Ketika operator menekan tombol close maka operator akan

kembali ke layar awal dan masukan sebelumnya sudah hilang karena auto reset dan

operator harus memberi masukan baru.

3.6.4 Perancangan Flowchart Proses Pengisian Botol

Gambar 3.23 Flowchart Proses Kapsul


40

Pada Gambar 3.23 dapat dilihat Flowchart atau diagram alir proses pengisian botol.

Pada diagram alir proses pengisian botol dapat dilihat urutan urutan proses pengisian

botol ini. Pada proses ini alat akan mengisi sebanyak 4 botol dengan masukan yang telah

ditentukan operator pada HMI dan mengirimkan masukan tersebut agar alat mulai

bekerja. Berawal dari LED biru menyala manadakan proses sedang berjalan. Proses mulai

menghitung pengisian botol sebanyak 4 botol. Kemudian motor DC1 berputar. Motor

DC1 ini berfungsi sebagai penggerak jalur kapsul agar kapsul bisa jatuh satu per satu ke

dalam botol. Pada saat motor DC1 berputar, sensor fotoelektrik1 bekerja dengan

menghitung jumlah kapsul yang telah masuk ke dalam botol. Jika jumlah yang masuk ke

dalam botol telah sesuai masukan dari operator, maka motor DC1 akan berhenti. Setelah

motor DC1 berhenti akan dilanjutkan dengan berputar motor DC2 yang berfungsi untuk

menggerakkan plat tempat botol agar botol yang sudah berisi kapsul akab berganti posisi

dengan botol yang masih kosong. Saat motor DC2 berputar sensor Fotoelektrik bekerja

untuk mendeteksi datangnya botol agar dapat berhenti tepat di bawah corong dan bersiap

untuk menampung kapsul. Pada saat sensor fotoelektrik mendeteksi botol maka motor

DC2 akan berhenti, dan akan terhitung botol yang telah terisi. Jika belum mencapai 4

botol maka alat akan terus bekerja dengan proses sebelumnya. Jika telah mencapai 4 botol

yang telah terisi maka LED biru akan mati dan LED merah akan menyala serta buzzer

akan berbunyi menandakan bahwa proses telah selesai.


41

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

Suatu program dapat dikatakan bekerja dengan baik apabila telah disertai dengan

pembuktian terhadap fungsi kerja dari alat tersebut. Bab ini akan membahas tentang Hasil

pengamatan dan pengujian sistem pengisian botol dengan kapsul yang menggunakan PLC

(Programmable Logic Control) sebagai pusat kontrolnya. Pengujian juga menggunakan

system SCADA yang telah dirancang pada bab sebelumnya.

4.1. Perubahan Perancangan Bagian ini menjelaskan perubahan pada implemetasi hardware yang terjadi selama

proses pembuatan hardware maupun software.

4.1.1. Penambahan Motor DC

Penambahan motor dc dapat dilihat pada gambar 4.1. penambahan motor dc ini

bertujuan untuk membantu memberi gerakan kepada corong kapsul. Gerakan yang

diberikan motor dc ini berguna pada saat corong dalam keadaan tersumbat dikarenakan

kapsul yang keluar secara bersamaan. Sehingga dengan adanya gerakan yang didapat dari

motor dc ini menyebabkan kapsul yang menyumbat corong dapat keluar secara perlahan.

Gambar 4.1 Motor DC tambahan

4.1.2. Penambahan Rangkaian Transformator Step Down

Trasformator Step down berfungsi untuk menurunkan tegangan, dan dengan

menurunkan tegangan yang masuk kepada motor dc maka Rpm pada motor dc akan

semakin kecil. Pada hasil implementasi alat terdapat 2 rangkaian transformator step

down. Yang pertama berfungsi untuk mengatur tegangan pada motor DC 1 dan 3, yang

kedua untuk mengatur tegangan motor dc 2. Hasil implementasi rangkaian transformator

step down disajikan pada gambar 4.2 dan 4.3.


42

Gambar 4.2 Hasil Implementasi Rangkaian step down Pertama

Gambar 4.3 Hasil Implementasi Rangkaian step down kedua

4.1.3. Perubahan Posisi Sensor Fotoelektrik 2 dan Fotoelektrik 3

Sensor fotoelektrik 2 sebelumnya dirancang pada bab III berada tepat di bawah

corong turunnya kapsul yang menuju ke dalam botol. Namun pada saat implementasi alat

dilakukan terjadi ketidaksesuaian atau permasalahan. Yaitu terdapat delay berhentinya plat

botol dan jika botol berhenti tepat di depan sensor, maka sensor fotoelektrik akan

mensensing secara terus menerus sehingga motor tidak mau bergerak. Jadi letak sensor

fotoelektrik 2 berpidah posisi 5cm sebelum corong.


43

Sensor fotoelektrik 3 sebelumnya dirancang pada bab III dengan ketinggian 7cm.

setelah melakukan implementasi, mengalami kesulitan dikarenakan posisi telalu tinggi

sehingga membutuhkan terlalu banyak kapsul agar bisa menutupi sensor. Setelah diganti

dengan ketinggian 2,5 cm tidak membutuhkan terlalu banyak kapsul adar bisa menutupi

sensor. Letak sensor fotoelektrik 2 dan fotoelektrik 3 dapat dilihat pada gambar 4.4 dan

gambar 4.5



2,5CM

2,5CM


44

4.1.4. Penambahan bulatan untuk memperkecil jalur dan ujung corong kapsul

Pada saat implementasi alat terdapat masalah pada jalur dan corong kapsul untuk

ukuran kapsul yang lebih kecil. Sehingga membutuhkan tambahan bulatan yang berfungsi

untuk memperkecil jalur, agar kapsul dengan ukuran 1,2, dan 3 yang dimana ketiga kapsul

ini berukuran lebih kecil dari kapsul ukuran 00 dan 0 tidak terlalu menumpuk pada jalur

kapsul. Jadi untuk jalur kapsul teradapat 2 bulatan untuk mengatur ukuran jalur kapsul

ini. Juga terdapat tambahan ujung corong untuk memperlakukan kapsul yang juga

ukurannya lebih kecil agar kapsul tidak tumpah terlalu banyak ke jalur kapsul. Tambahan

bulatan jalur kasul dan ujung corong kapsul dapat dilihat pada Gambar 4.6 dan 4.7

Gambar 4.6 Bulatan untuk mengatur ukuran jalur kapsul

Gambar 4.7 Ujung corong tambahan


45

4.2. Implementasi Perangkat keras

Bagian ini membahas hasil pengimplementasian Perangkat keras alat untuk sistem

pengisian botol dengan kapsul berbasis PLC M221 dari perancangan yang telah dibuat

sebelumnya. Perangkat keras ini meliputi Sensor fotoelektrik, Motor DC, LED merah dan

biru, Buzzer, Jalur kapsul, Plat botol, Tabung kapsul, dan Corong. Tampilan perangkat

keras satu system seluruh disajikan pada gambar 4.8.

Gambar 4.8 Hasil implementasi perangkat keras satu system seluruh

4.2.1. Sensor Fotoelektrik

Pada alat ini menggunakan 3 sensor fotoelektrik yang masing-masing memiliki

fungsi yang berbeda.


46

a. Sensor Fotoelektrik 1

Sensor fotoelektrik 1 berfungsi untuk mensensing jumlah kapsul yang masuk ke

dalam botol. Sensor fotoelektrik 1 disajikan pada gambar 4.9.

Gambar 4.9 Sensor Fotoelektrik 1

b. Sensor Fotoelektrik 2

Sensor fotoelektrik 2 berfungsi untuk mensensing botol yang akan menampung

kapsul agar dapat berhenti tepat di bawah corong. Sensor fotoelektrik 2 disajikan

pada gambar 4.10.



47

c. Sensor Fotoelektrik 3

Sensor fotoelektrik 3 berfungsi untuk mendeteksi isi kapsul di dalam tabung.

Sensor fotoelektrik 3 disajikan pada gambar 4.11.


4.2.2. Motor DC

Pada alat ini menggunakan 3 motor DC gear box yang memiliki rpm tidak terlalu

besar. Masing-masing motor DC memiliki fungsi yang berbeda-beda.

a. Motor DC 1

Motor DC 1 memiliki spesifikasi 12V 26 Rpm. Motor DC 1 ini berfungsi untuk

menggerakkan plat jalur kapsul. Motor DC 1 disajikan pada gambar 4.12.

Gambar 4.12 Motor DC 1


48

b. Motor DC 2

Motor DC 2 memiliki spesifikasi 12 V 26 Rpm. Motor DC 2 ini berfungsi

untuk menggerakkan plat tempat botol. Motor DC 2 disajikan pada gambar

4.13.


c. Motor DC 3

Motor DC 3 ini memiliki spesifikasi 6 V 35 Rpm. Motor DC 3 ini berfungsi

untuk menggerakkan corong kapsul yang terhubung pada tabung kapsul. Motor

DC 3 disajikan pada gambar 4.14.



49

4.2.3. LED Biru, LED Merah, dan Buzzer

Sesuai dengan perancangan alat ini menggunakan LED Biru, LED Merah, dan

Buzzer sebagai indikator. LED Biru berfungsi sebagai indikator bahwa proses alat sedang

berjalan. LED Merah dan Buzzer berfungsi sebagai indikator bahwa proses telah selesai.

LED biru, LED Merah, dan Buzzer disajikan pada gambar 4.15.

Gambar 4. 15 LED Biru, LED Merah, dan Buzzer

4.2.4 Jalur Kapsul

Jalur kapsul ini berfungsi untuk menghantarkan kapsul yang keluar dari corong yang

pertama menuju corong yang kedua dengan bantuan Motor DC yang menggerakkan plat

jalur kapsul. Jalur kapsul disajikan pada gambar 4.16.

Gambar 4. 16 Jalur Kapsul

LED Biru LED

Merah

Buzzer


50

4.2.5. Plat Botol

Plat botol berfungsi untuk tempat botol dan menggrakkan botol menuju ke bawah

corong dengan bantuan Motor DC 2. Plat botol disajikan pada gambar 4.17.

Gambar 4.17 Plat Botol

4.2.6. Tabung Kapsul

Tabung Kapsul disini berfungsi untuk menampung semua kapsul yang nantinya akan

turun melalui corong dan masuk ke dalam botol. Tabung kapsul disajikan pada gambar 4.18.

Gambar 4.18 Tabung kapsul


51

4.2.7. Corong Kapsul

Alat ini menggunakan 2 corong kapsul. Corong kapsul yang pertama berfungsi untuk

menjatuhkan kapsul dan mengarahkan kapsul ke jalur kapsul, sedangkan corong yang

kedua berfungsi untuk menjatuhkan kapsul dan mengarahkan kapsul ke botol. Corong

disajikan pada gambar 4.19.

Gambar 4.19 Corong Kapsul

4.3. Pengamatan Sistem

Pada bagian ini menjelaskan tentang hasil pengamatan sistem secara keseluruhan

yang terdiri dari sistem utama dan sub sistem. Pengambilan data akan dilakukan secara

langsung melalui tampilan HMI. Data Sistem utama terdiri dari Pengamatan proses

memasukkan kapsul dengan ukuran 00, 0, 1, 2, dan 3 ke dalam botol. Masing-masing

ukuran kapsul dilakukan percobaan dengan 3 pilihan jumlah kapsul yaitu 10 kapsul, 20

kapsul, dan 30 kapsul. Data sub sistem terdiri dari data kelistrikan yang terdapat pada

piranti input maupun output. Pengambilan data akan dilakukan dengan mengukur setiap

tegangan pada masing-masing komponen.Gambar 4.20 merupakan hasil tampilan HMI

pada jendela overview yang


52

dapat digunakan untuk memonitoring alat secara realtime dan tabel 4.1 merupakan

keterangan dari gambar 4.20.

Gambar 4. 20 Tampilan jendela overview

Tabel 4.1 Keterangan tampilan jendela overview

NO Keterangan

1 Indikator Botol

2 Botol

3 Plat botol

4 Tombol START

5 Tombol Jumlah Kapsul

6 Tombol Stop Darurat

7 Indikator Tombol START

8 Indikator Tombol Jumlah Kapsul

9 Jumlah Kapsul dalam Botol

4.3.1 Proses Kerja Alat Pada Tampilan HMI

Bagian ini menjelaskan secara keseluruhan cara kerja alat yang dilihat pada tampilan

HMI. Hasil pengamatan terdapat pada tabel 4.2.

1

12

1

3

4

1

5

1

6

1

8

7

7

7

9

7


53

Tabel 4.2 Proses kerja alat pada tampilan HMI

NO Keterangan Tampilan HMI

1 Kondisi awal

tampilan menu login,

operator belum

membuka menu

utama untuk

menjalankan proses

2 Kondisi awal

tampilan menu utama

jendela overview,

operator belum

memilih proses

3 Operator memilih

operasi 10 jumlah

kapsul, maka

indicator tombol 10

kapsul ON (berwarna

hijau)


54

Tabel 4.2 (Lanjutan) Proses kerja alat pada tampilan HMI

4 Operator memilih

operasi 20 jumlah

kapsul, maka

indicator tombol 20

kapsul ON

(berwarna hijau)

5 Operator memilih

operasi 30 jumlah

kapsul, maka

indicator tombol 30

kapsul ON

(berwarna hijau)

6 Operator memilih

salah satu Jumlah

kapsul dan memulai

proses dengan

memilih tombol

START

(contoh: operator

memilij jumlah 10

kapsul)


55


7 Operator dapat

melihat jumlah kapsul

yang masuk dan

terhitung oleh foto

elektrik pada kotak

proses. Jika botol satu

sudah terisi sesuai

jumlah masukan

maka plat botol akan

berputar dan terdapat

animasi dimana botol

berpindah tempat

pada plat botol.

8 Pada masing masing

botol terdapat

indicator yang dimana

jika botol telah terisi

maka indicator pda

botol tersebut berubah

menjadi warna merah.

9 Telah tiga botol teirsi

sesuai dengan jumlah

yang diinginkan,

dapat dilihat pada

indicator botol dan

juga pada kotak

proses.


56


10 Botol telah terisi

semua dan akan

tampil jendela yang

memberi peringatan

bahwa botol telah

terisi semua, dapat

dilihat juga pada

semua indicator botol

serta kotak proses.

11 Setelah operator

menekan tombol

close pada tampilan

peringatan botol telah

terisi semua, maka

akan tampil jendela

yang

memberitahukan

bahwa proses telah

berhenti.

12 Jika sensor

fotoelektrik 3 tidak

mendeteksi adanya

kapsul maka akan

keluar tampilan yang

memberitahu

operator bahwa

tabung kapsul akan

kosong, dan operator

harus mengisi tabung

jika ingin memulai

proses yang baru.


57


13 Terdapat tombol darurat

pada HMI yang berguna

untuk keadaan darurat.

Jika operator menekan

tombol darurat makan

akan tampil jendela yang

memastikan operator akan

melakukan stop darurat,

jika iya maka semua

proses akan berhenti dan

auto reset.

4.3.2. Data Proses Memasukkan Kapsul Ukuran 00 Ke dalam Botol

Bagian ini menjelaskan cara kerja sistem keseluruhan yang terdapat pada proses

memasukkan kapsul berukuran 00 ke dalam botol. Data diambil berdasarkan pengamatan

percobaan yang telah dilakukan. Percobaan ini dilakukan dengan 3 masukan yaitu 10

kapsul,20 kapsul, dan 30 kapsul ke dalam botol. Masing-masing jumlah kapsul dilakukan

5 percobaan. Data hasil percobaan disajikan pada tabel 4.3, tabel 4.4 dan tabel 4.5.

Tabel 43 Data proses memasukkan 10 kapsul ukuran 00 ke dalam botol

No Percobaan HMI/ Isi Riil BOTOL

I II III IV

Percobaan 1 HMI 10 10 10 10

Isi Riil 12 11 10 10


Isi Riil 10 10 10 10


Isi Riil 10 10 10 10


Isi Riil 10 10 10 10


Isi Riil 11 10 13 13


Isi Riil 10 10 9 10


Isi Riil 9 10 9 10


58

Tabel 4.3 (Lanjutan) Data proses memasukkan 10 kapsul ukuran 00 ke dalam botol


Isi Riil 8 9 9 9


Isi Riil 11 9 8 9


Isi Riil 10 10 10 10

Error HMI % 1,9 % 0 % 2,9 % 0,9 %

Error Isi Riil % 6,5 % 2,9 % 7,4 % 4,7 %

Rata-rata Error HMI % 1,4 %

Rata-rata Error Isi Riil % 5,3 %

Dari tabel 4.3 dapat dilihat data hasil pengamatan kerja alat untuk memasukan 10

kapsul berukuran 00 ke dalam botol. Terdapat pula beberapa error untuk jumlah kapsul

yang masuk ke dalam botol. Error jumlah kapsul terjadi pada display dan juga pada isi

riil botol. Untuk error yang terjadi ini dikarenakan adanya tumpang tindih kapsul saat

berada pada jalur kapsul sehingga kapsul masuk ke dalam botol secara bersamaan dan

ada yang terdeteksi oleh sensor sehingga masuk ke dalam hitungan pada display, namun

ada juga kapsul yang terdeteksi 2 kali dikarenakan ujung jalur kapsul yang tidak rata

sehingga kapsul sedikit terangkat saat menuju ke corong kapsul yang mengakibatkan

jumlah kapsul pada HMI lebih banyak dari pada jumlah riilnya. Telah dilakukan

perhitungan rata-rata jumlah kapsul untuk tabel di atas dan didapat rata-rata jumlah HMI

101,5 kapsul dan rata-rata jumlah riil 99,75 kapsul.

Tabel 4.4 Data Proses Memasukkan 20 Kapsul ukuran 00 ke dalam botol


I II III IV


Isi Riil 22 20 20 20


Isi Riil 20 20 20 23


Isi Riil 20 20 20 20


Isi Riil 20 20 20 20


Isi Riil 20 20 20 21


Isi Riil 19 19 20 18


Isi Riil 18 20 20 18



59

Tabel 4.4 (Lanjutan) Data Proses Memasukkan 20 Kapsul ukuran 00 ke dalam botol

Isi Riil 19 19 19 20


Isi Riil 19 18 20 20


Isi Riil 19 28 20 20

Error HMI % 0,9 % 0,4 % 0,9 % 1,9 %

Error Isi Riil % 3,8 % 2,9 % 0,4 % 3,8 %

Rata-rata Error HMI % 1 %











perhitungan rata-rata jumlah kapsul untuk tabel diatas dan didapat rata-rata jumlah HMI




I II III IV


Isi Riil 31 30 30 30


Isi Riil 30 30 30 30


Isi Riil 30 30 35 30


Isi Riil 30 32 30 30


Isi Riil 32 30 30 30


Isi Riil 29 28 29 28


Isi Riil 30 29 30 30


Isi Riil 28 30 30 30


60

Tabel 4.5(Lanjutan) Data Proses Memasukkan 30 Kapsul ukuran 00 ke dalam botol


Isi Riil 29 30 29 30


Isi Riil 29 28 27 30

Error HMI % 1,3 % 0,3 % 0,9 % 0 %

Error Isi Riil % 2,5 % 2,2 % 3,2 % 0,6 %













302 kapsul dan rata-rata jumlah riil 298,25 kapsul.

Dari ketiga jumlah kapsul untuk kapsul ukuran 00 dapat dilihat bahwa rata-rata error

terbesar terdapat pada jumlah 10 kapsul dan error terkecil pada jumlah 30 kapsul, ini

dikarenakan margin of error. Pada ketiga tabel diatas terlihat bahwa jumlah lebih kapsul

sebenarnya tidak terlalu jauh berbeda, namun yang mempengaruhi jumlah error adalah

jumlah pembaginya. Semakin besar jumlah pembagi maka semakin kecil jumlah error.









I II III IV



61


Isi Riil 10 10 12 10


Isi Riil 10 13 11 11


Isi Riil 10 11 10 10


Isi Riil 10 10 11 10


Isi Riil 10 10 10 10


Isi Riil 10 10 10 10


Isi Riil 8 12 12 11


Isi Riil 10 10 11 10


Isi Riil 10 10 9 11


Isi Riil 11 9 10 9

Error HMI % 0,9 % 4,7 % 2,9 % 4,7 %

Error Isi Riil % 2,9 % 6,5 % 7,4 % 3,8 %













103,5 kapsul dan rata-rata jumlah riil 103 kapsul.



I II III IV


Isi Riil 22 20 20 20


62



Isi Riil 22 20 21 23


Isi Riil 20 21 21 20


Isi Riil 22 20 20 20


Isi Riil 22 20 20 22


Isi Riil 17 20 20 24


Isi Riil 22 20 20 20


Isi Riil 20 18 19 18


Isi Riil 21 17 20 21


Isi Riil 20 22 20 21

Error HMI % 2,4 % 1,4 % 1,4 % 2,9 %

Error Isi Riil % 6,5 % 3,8 % 1,4 % 6,1 %
















I II III IV


Isi Riil 31 30 30 31



63

Tabel 4.8(Lanjutan) Data Proses Memasukkan 30 Kapsul ukuran 0 ke dalam botol

Isi Riil 30 30 30 31


Isi Riil 30 32 30 30


Isi Riil 33 30 30 33


Isi Riil 30 30 31 31


Isi Riil 28 30 30 30


Isi Riil 29 28 29 30


Isi Riil 28 30 29 30


Isi Riil 30 29 28 28


Isi Riil 32 31 32 28

Error HMI % 2,5 % 1,3 % 0,9 % 1,6 %

Error Isi Riil % 3,5 % 1,9 % 2,2 % 3,2 %




















64







Tabel 4.9 Data Proses Memasukkan 10 Kapsul Ukuran 1 ke dalam botol


I II III IV


Isi Riil 10 10 10 10


Isi Riil 10 11 10 10


Isi Riil 11 11 10 11


Isi Riil 10 10 11 10


Isi Riil 10 11 11 10


Isi Riil 9 10 11 10


Isi Riil 10 10 10 11


Isi Riil 11 10 10 9


Isi Riil 10 11 12 12


Isi Riil 9 8 10 11

Error HMI % 4,7 % 3,8 % 3,8 % 5,6 %

Error Isi Riil % 3,8 % 5,6 % 4,7 % 5,6 %











65







I II III IV


Isi Riil 21 21 21 20


Isi Riil 20 20 22 20


Isi Riil 20 20 21 21


Isi Riil 22 20 20 20


Isi Riil 21 21 20 20


Isi Riil 19 20 19 22


Isi Riil 19 18 20 20


Isi Riil 21 21 20 19


Isi Riil 19 21 20 21


Isi Riil 20 20 20 18

Error HMI % 2,4 % 1,9 % 1,9 % 1,9 %

Error Isi Riil % 3,8 % 2,9 % 2,4 % 3,3 %













66





I II III IV


Isi Riil 30 31 30 31


Isi Riil 31 30 30 31


Isi Riil 30 31 30 31


Isi Riil 30 30 30 31


Isi Riil 30 31 31 30


Isi Riil 28 33 32 30


Isi Riil 29 30 30 30


Isi Riil 30 28 32 30


Isi Riil 30 28 30 29


Isi Riil 30 30 29 30

Error HMI % 1,3 % 1,6 % 2,2 % 2,2 %

Error Isi Riil % 1,3 % 3,2 % 1,9 % 1,6 %


Rata-rata Error Isi Riil % 2 %











67
















I II III IV


Isi Riil 10 10 10 10


Isi Riil 10 10 10 10


Isi Riil 11 11 10 10


Isi Riil 10 10 11 11


Isi Riil 10 10 10 11


Isi Riil 10 10 10 11


Isi Riil 9 10 10 10


Isi Riil 12 10 10 10


Isi Riil 10 11 11 14


Isi Riil 12 11 12 11

Error HMI % 0,9 % 2,9 % 2,9 % 1,9 %

Error Isi Riil % 5,6 % 2,9 % 3,8 % 7,4 %




68




riil botol. Untuk error yang terjadi ini dikarenakan adanya kapsul yang terdeteksi 2 kali

dikarenakan ujung jalur kapsul yang tidak rata sehingga kapsul sedikit terangkat saat

menuju ke corong kapsul, namun ada juga tumpang tindih kapsul saat berada pada jalur

kapsul sehingga kapsul masuk ke dalam botol secara bersamaan dan ada yang terdeteksi

oleh sensor sehingga masuk ke dalam hitungan pada display sehingga jumlah kapsul riil

lebih banyak dari jumlah pada HMI. Telah dilakukan perhitungan rata-rata jumlah kapsul

untuk tabel diatas dan didapat rata-rata jumlah HMI 102,26 kapsul dan rata-rata jumlah

riil 104,75 kapsul.



I II III IV


Isi Riil 20 22 20 20


Isi Riil 20 20 21 21


Isi Riil 20 20 20 20


Isi Riil 20 20 20 21


Isi Riil 22 20 21 20


Isi Riil 21 20 21 21


Isi Riil 21 18 22 20


Isi Riil 21 23 20 21


Isi Riil 20 20 19 21


Isi Riil 19 20 20 19

Error HMI % 1,4 % 1,9 % 2,4 % 0,4 %

Error Isi Riil % 2,9 % 3,3 % 2,9 % 2,9 %


Rata-rata Error Isi Riil % 3 %


69






ada yang terdeteksi oleh sensor sehingga masuk ke dalam hitungan pada display sehingga

beberapa jumlah kapsul riil lebih banyak dari jumlah pada HMI, namun ada juga kapsul

yang terdeteksi 2 kali dikarenakan ujung jalur kapsul yang tidak rata sehingga kapsul

sedikit terangkat saat menuju ke corong kapsul yang mengakibatkan beberapa jumlah

kapsul pada HMI lebih banyak dari pada jumlah riilnya. Telah dilakukan perhitungan

rata-rata jumlah kapsul untuk tabel diatas dan didapat rata-rata jumlah HMI 203,75 kapsul

dan rata-rata jumlah riil 203,75 kapsul.



I II III IV


Isi Riil 30 31 32 30


Isi Riil 30 31 30 30


Isi Riil 32 30 30 31


Isi Riil 30 32 31 30


Isi Riil 31 30 31 30


Isi Riil 30 30 30 30


Isi Riil 30 31 30 29


Isi Riil 29 30 30 30


Isi Riil 28 29 29 28


Isi Riil 30 29 30 30

Error HMI % 1,3 % 0,9 % 1,3 % 0,6 %

Error Isi Riil % 1,9 % 2,2 % 1,6 % 1,3 %




70

























I II III IV


Isi Riil 11 12 10 10


Isi Riil 10 10 11 10


Isi Riil 10 10 10 10


Isi Riil 10 10 10 11


Isi Riil 10 10 12 11


Isi Riil 12 12 10 11


71

Tabel 4.15(Lanjutan) Data Proses Memasukkan 10 Kapsul Ukuran 3 ke dalam botol


Isi Riil 10 10 8 10


Isi Riil 10 12 11 10


Isi Riil 10 10 10 10


Isi Riil 9 10 9 10

Error HMI % 2,9 % 3,8 % 3,8 % 2,9 %

Error Isi Riil % 4,7 % 5,6 % 6,5 % 2,9 %











jumlah kapsul pada HMI lebih banyak dari pada jumlah riilnya.



I II III IV


Isi Riil 20 20 21 21


Isi Riil 20 20 22 21


Isi Riil 21 20 21 20


Isi Riil 20 20 20 20


Isi Riil 20 20 21 20


Isi Riil 23 22 22 20


Isi Riil 22 22 19 20


Isi Riil 20 20 20 20


72

Tabel 4.16 (Lanjutan) Data Proses Memasukkan 20 Kapsul Ukuran 3 ke dalam botol


Isi Riil 20 20 20 18


Isi Riil 20 19 20 20

Error HMI % 1,9 % 1,9 % 3,8 % 1,9 %

Error Isi Riil % 2,9 % 2,4 % 3,3 % 1,9 %














I II III IV


Isi Riil 31 30 30 30


Isi Riil 30 30 30 30


Isi Riil 32 30 35 30


Isi Riil 30 31 30 31


Isi Riil 32 30 30 30


Isi Riil 30 31 30 31


Isi Riil 30 31 31 30


Isi Riil 30 30 30 30


Isi Riil 30 27 30 29


Isi Riil 29 28 30 30


73

Tabel 4.17(lanjutan) Data Proses Memasukkan 30 Kapsul Ukuran 3 ke dalam botol

Error HMI % 1,6 % 1,3 % 1,3 % 0,3 %

Error Isi Riil % 1,9 % 2,5 % 2,5 % 0,9 %

















4.3.7 Data Saat Persediaan Kapsul Habis

Pada saat persediaan kapsul habis proses tidak dapat dilanjutkan. Untuk mengatasi

hal tersebut maka operator harus menutup sensor fotoelektrik 3. Berikut data saat

persediaan kapsul habis dan kapsul yang terdapat pada tabung maupun corong telah habis

semua dapat dilihat pada tabel 4.18.

Tabel 4.18 Data proses saat kapsul habis

Hardware Kondisi

Botol 1 28 Kapsul

Botol 2 27 Kapsul

Botol 3 32 Kapsul

Botol 4 6 Kapsul

Motor DC 1 ON

Motor DC 3 ON


74

Berdasarkan tabel 4.18 dapat dilihat kondisi kondisi pada saat kapsul habis

sedangkan pada botol 4 belum terisi penuh dan proses masih akan berjalan terus. Untuk

mengatasi hal tersebut operartor harus menekan tobol stop darurat untuk menghentikan

proses tersebut.

4.3.8. Data Error Sistem

Terdapat error pada semua sistem proses kerja alat dalam perhitungan kapsul.

Berikut data error keseluruhan HMI dan Riil beserta rata-rata errornya pada tabel 4.18.

dan tabel 4.19

Tabel 4.19 Error keseluruhan HMI sistem

Jumlah

kapsul

Ukuran Kapsul Rata-rata Error

HMI per-jumlah

kapsul 00 0 1 2 3

10 1,4 % 3,3 % 4,47 % 2,15 % 3,35 % 2,93 %

20 1 % 2 % 2 % 1,5 % 2,37 % 1,77 %

30 0,6 % 1,57 % 1,8 % 1 % 1,1 % 1,21 %

Rata-rata

Error HMI

per-ukuran

kapsul

1 % 2,29 % 2,75 % 1,55 % 2,25 %

Rata-rata Error

Keseluruhan

HMI sistem

1,97 %

Tabel 4.20 Error Keseluruhan Riil sistem

Jumlah

kapsul

Ukuran Kapsul Rata-rata Error

Riil per-jumlah

kapsul 00 0 1 2 3

10 5,3 % 5,1 % 4,92 % 4,92 % 4,92 % 5,03 %

20 2,75 % 4,45 % 3,1 % 3 % 2,62 % 3,18 %

30 2,1 % 2,7 % 2 % 1,75 % 1,95 % 2,1 %

Rata-rata

Error Riil

per-ukuran

kapsul

3,28 % 4,08 % 3,34 % 3,22 % 3,16 %

Rata-rata Error

Keseluruhan Riil

sistem

3,43 %

Berdasarkan tabel 4.18 dan tabel 4.19 dapat dilihat rata-rata error keseluruhan HMI

dan Riil baik error dari ukuran kapsul, rata-rata error keseluruhan dari jumlah botol dan

error keseluruhan sistem. Error keseluruhan ini diambil dari rata-rata semua error pada


75

semua percobaan yang telah dilakukan. Rumus yang dipakai untuk menghitung persen

error (% error) dari data jumlah kapsul diatas adalah:

𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 =Nilai Terbaca−Nilai sebenarnya

Nilai terbaca × 100…………………….(4.1)

Contoh menghitung persentase error jumlah kapsul,

𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 =31 kapsul−30 kapsul

31 kapsul × 100

𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 =1

31 × 100

𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = 0.032 × 100

𝐸𝑟𝑟𝑜𝑟 = 3.2%

4.3.9. Data Waktu Pengisian

Dalam menjalankan proses, alat ini membutuhkan waktu yang berbeda pada setiap

jumlah dan ukuran kapsul. Berikut data waktu pengisian dalam 1 siklus proses dilihat

pada tabel 4.19.

Tabel 4.21 Data Waktu Pengisian Botol dalam 1 Siklus Proses

Jumlah kapsul

Ukuran Kapsul Rata-rata

waktu

pengisian per-

jumlah kapsul 00 0 1 2 3

10 36s 27s 24s 24s 24s 27s

20 51s 42s 39s 40s 41s 43s

30 1m 43s 50s 45s 50s 42s 58s

Berdasarkan tabel 4.19 waktu yang dibutuhkan dalam 1 siklus proses berbeda-beda pada

setiap jumlah kapsul, semakin banyak jumlah kapsul maka waktu yang dibutuhkan pada

proses pengisian juga akan bertambah. Pada setiap ukuran kapsul yang berbeda waktu

yang dibutuhkan tidak terlalu jauh berbeda. Namun ada satu faktor lagi yang sangat

berpengaruh pada waktu pengisian kapsul yaitu, corong kapsul. Pada corong kapsul

sering terjadi penyumbatan oleh kapsul yang turun secara bersamaan sehingga

membutuhkan bantuan motor dc yang memberikan gerakan pada corong agar kapsul


76

dapat turun dengan lancer kembali. Dapat kita lihat pada tabel 4.19 tepatnya pada kapsul

ukuran 00 dengan jumlah 30 kapsul mengalami penyumbatan yang cukup lama.

4.3.10. Data Sub Sistem

Pengamatan sub sistem dilakukan dengan cara mengukur tegangan setiap komponen

ketika ON dan OFF, nilai tegangan setiap komponen dapat dilihat pada tabel 4.18.

Tabel 4.22 Hasil Pengukuran Tegangan Sub Sistem

No Komponen Kondisi Tegangan

Terbaca (VDC)

Tegangan

Sheharunya (VDC)

Error (%)

1 Fotoelektrik 1 ON 23.91 24 0.38

OFF 0 0 0


OFF 0 0 0


OFF 0 0 0

4 Led Biru ON 23.97 24 0.125

OFF 0 0 0

5 Led Merah ON 23.97 24 0.125

OFF 0 0 0

6 Buzzer ON 23.96 24 0.166

OFF 0 0 0

7 Motor DC 1 ON 7.98 8 0.25

OFF 0 0 0

8 Motor DC 2 ON 7 7.1 0.14

OFF 0 0 0

9 Motor DC 3 ON 7.98 8 0.166

OFF 0 0 0

Berdasarkan tabel 4.18 tegangan yang dibutuhkan setiap komponen tidak sesuai

dengan perancangan, namun komponen tetap dapat bekerja dengan baik. Perbedaan

tegangan tersebut tidak terlalu berpengaruh terhadap kinerja komponen karena tegangan

yang masuk masih berada dalam rentang tegangan kerja komponen. Error tegangan pada

implementasi dan perancangan tidak terlalu mempengaruhi kinerja dari alat secara

keseluruhan.

4.4. Implementasi Perangkat Lunak Bagian ini akan menjelaskan mengenai perangkat lunak. Pada perangkat lunak ini

terdapat ladder tombol jumlah kapsul, ladder fotoelektrik, ladder tombol start, ladder

tombol stop darurat, dan ladder motor dc, animasi botol.


77

4.4.1. Tombol Jumlah Kapsul di HMI

Pada tombol jumlah kapsul di hmi ini menggunakan memori %M20 untuk 10 kapsul,

%M21 untuk 20 kapsul, dan %M22 untuk 30 kapsul yang disajikan pada gambar 4.21.

fungsi dari tombol ini untuk menentukan jumlah kapsul yang akan diproses untuk masuk

ke dalam botol. Pada rung masing masing tombol jumlah kapsul terdapat Normaly close

dari memori jumlah kapsul yang ini, ini berfungsi agar operator hanya dapat memilih

salah satu dari jumlah tersebut. Jika operator memilih 10 kapsul maka tombol 20 dan 30

akan mati, dan jika operator memilih 20 kapsul maka tombol 10 dan 30 akam mati begitu

juga untuk tombol 30 kapsul. Tombol jumlah kapsul yang terdapat pada HMI disajikan

pada gambar 4.22.

Gambar 4.21 Ladder tombol jumlah kapsul

Gambar 4.22 Tombol jumlah kapsul pada HMI


78

4.4.2. Ladder Fotoelektrik 1

Sensor Fotorelektrik 1 ini menggunakan alamat input %I0.0. sensor fotoelektrik1 ini

berfungsi untuk menghitung jumlah kapsul yang masuk ke dalam botol. Maka dari itu

pada ladder fotoelektrik1 ini menggunakan pinggiran positif dan logaritma counter yang

bekerja jika fotoelektrik bernilai 1 maka akan terhitung jumlah kapsul +1. Ladder sensor

Fotoelektrik1 disajikan pada gambar 4.23.

Gambar 4.23 Ladder Sensor Fotoelektrik1


Sensor fotoelektrik 2 ini menggunakan alamat input %I0.1. Sensor fotoelektrik 2 ini

memiliki beberapa fungsi yaitu untuk menghitung botol agar sesuai dengan perancangan

agar tepat 4 botol yang terisi, kemudian berfungsi untuk masukan agar menhentikan

putaran motor dc 2, dan juga berfungsi untuk mereset memori word yang menhitung

jumlah kapsul. Fotoelektrik 2 ini juga menggunakan pinggiran positif. Sensor

fotoelektrik2 disajikan pada gambar 4.24.


79

Gambar 4.24 Ladder Fotoelektrik 2


Sensor Fotoelektrik 3 ini menggunakan alamt input %I0.3. Sensor fotoelektrik 3

berfungsi untuk mendeteksi kapsul yang terdapat pada tabung kapsul. Fotoelektrik 3

bekerja dengan cara mengaktifkan memori %M17 yang dimana memori ini menjadi

masukan pada HMI untuk memunculkan jendela peringatan bahwa kapsul di dalam

tabung hampir kosong. Ladder sensor fotoelektrik 3 disajikan pada gambar 4.25.

Gambar 4.25 Ladder Fotoelektrik 3


80

4.4.5. Ladder Tombol START

Untuk tombol start ini menggunakan memori %M23. Tombol start berfungsi untuk

menjalankan proses setelah dipilihnya jumlah kapsul yang diingankan oleh operator.

Memori %M23 terdapat di 3 rung yang masing masing masukan dari jumlah kapsul 10,

20, dan 30. Gambar ladder tombol start disajikan pada gambar 4.26.

Gambar 4.26 Ladder tombol START

4.4.6. Tombol Stop Darurat

Tombol Stop darurat menggunakan alamat memori %M24 dan dengan keluaran

%M11. Tombor Stop darurat berfungsi untuk menghentikan semua proses yang sedang

berlangsung. Dan memori %M11 terletak di pada semua rung untuk memutuskan dari

masukan, tetapi menjadi masukan pada rung untuk mereset semua memori word. Pada

saat operator menekan stop darurat maka akan tampil jendela peringatan bahwa proses

akan berhenti dan auto reset. Kemudian jika operator menekan tombol ya maka proses

berhenti dan auto reset serta akan kembali pada jendela login. Ladder tombol Stop darurat

disajikan pada gambar 4.27. tombol stop darurat yang terdapat pada HMI disajikan pada

gambar 4.28.


81

Gambar 4.27 Ladder Tombol Stop Darurat

Gambar 4.28 Tombol Darurat Pada HMI


82

4.4.7. Ladder Motor DC 1, 2, dan 3

Motor DC 1, 2, dan 3 menggunakan alamat output %Q0.0, %Q0.1, %Q0.2. untuk

ladder Motor DC 1 menggunakan latching. Dan alamat dari Motor DC1 merupakan

masukan untuk alamat Motor DC 3. Sehingga motor DC 3 berputar secara bersamaan

dengan Motor DC 1. Untuk Motor DC 2 juga menggunakan latching. Ladder Motor DC

1, 2, dan 3 disajikan pada gambar 4.29.

Gambar 4.29 Ladder Motor DC 1, 2, dan 3

4.4.8. Script Animasi Perputaran Botol

Program untuk animasi perputaran botol di window script disajikan pada gambar

4.30. program berfungsi untuk menkondisikan posisi botol. Pada animasi ini saya

menggunakan visibility dengan 6 kondisi, sehingga botol tampil secara bergantian dan

tampak seperti berjalan.


83

Gambar 4.30 Window Script Perputaran Botol

4.4.9. Tagname Dictionary

Bagian ini berisi tentang tagname yang digunakan dalam pembuatan HMI.

Tagname Dictionary disajikan pada tabel 4.21.

Tabel 4.23 Tagname Dictionary

4.5. Komunikasi Via Ethernet

Pada bagian ini akan dibahas mengenai sistem komunikasi antara PLC dengan HMI

melalui ethernet.

NO Tagname Type Item

1 10ON I/O Discrete 000002



4 T10 I/O Discrete 000021



7 Botol_a Memory Integer -

8 BOPEN1 I/O Discrete 000026




12 EMERGENCY I/O Discrete 000025

13 FE_3 I/O Discrete 000018

14 Motor2 I/O Discrete 000030

15 Selesai I/O Discrete 000001

16 Start I/O Discrete 000024

17 STARTON I/O Discrete 000013

18 BUZZER I/O Discrete 000041


84

4.5.1. Konfigurasi I/O Server Pada MBENET dan InTouch

Mbenet berfungsi untuk menghubungkan alamat I/O maupun memori antara PLC

dengan HMI. Operator wajib membuat topic definition pada software mbenet dan di setting.

Topic name dapat diisi apapun sesuai keinginan operator, IP address diisi sesuai dengan IP

PLC, dan slave device type di setting Quantum (6 digit Address). Contoh setting topic

definition dapat dilihat di gambar 4.31.

Gambar 4.31. Contoh pengaturan topic definition pada MBENET

Setelah membuat topic definition pada software mbenet. Operator kemudian

membuat access name pada software intouch. Operator dapat mengisi access name apapun

sesuai yang diinginkan, application name diisi kata “MBENET”, dan topic name diisi sesuai

dengan topic name yang dibuat di software mbenet. Contoh pengaturan access names pada

Wonderware InTouch dapat dilihat di gambar 4.32.

Gambar 4.32. Contoh pengaturan access names pada Wonderware InTouch


85

4.5.2. Konfigurasi Alamat IP Pada PLC Komunikasi antara PLC dengan komputer dilakukan melalui jaringan ethernet.

supaya PLC dapat melakukan komunikasi dengan komputer, maka perlu dilakukan

pengaturan alamat ip pada aplikasi SoMachineBasic. Operator dapat mengisi alamat ip

sesuai dengan yang diinginkan jika sudah selesai klik Apply maka alamat ip PLC otomatis

terganti dengan yang baru. Contoh konfirgurasi alamat ip PLC dapat dilihat di gambar 4.33.

Gambar 4.33. Contoh konfirgurasi alamat IP PLC


86

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Berdasar hasil penelitian “SCADA untuk system pengisian botol dengan kapsul

berbasis PLC” dapat disimpulkan :

1. Pengisian botol dengan jumlah 10 kapsul untuk 5 jenis ukuran kapsul dapat

berjalan dengan baik dan dengan persentase kegagalan 5,03% pada riil sistem

dan 2,93% pada HMI sistem.


berjalan dengan baik dan dengan persentase kegagalan 3,18% pada riil sistem

dan 1,77% pada HMI sistem.


berjalan dengan baik dan dengan persentase kegagalan 2,1% pada riil sistem dan

1,21 % pada HMI sistem.

4. Komunikasi HMI dengan PLC berjalan dengan baik

5. Alat membutuhkan waktu mulai dari 24 detik hingga 1 menit 43 detik dalam

mengisi 4 botol kapsul. Jika kapsul sedikit tersendat untuk turun dari tabung

melalui corong kapsul maka waktu pengisian dapat lebih lama.

5.2. Saran

Setelah melakukan penelitian terdapat beberapa saran untuk penelitian selanjutnya,

yaitu :

1. Untuk tabung dan corong kapsul dapat ditambahkan vibration agar kapsul dapat

mengalir terus menerus tanpa tersendat.

2. Alat dapat dikembangkan agar bisa untuk jenis kapsul yang lain juga baik kapsul

cangkang keras maupun kapsul cangkang lunak.


87

DAFTAR PUSTAKA

[1] Pharmapcak Technologies Corporation, "parma pack," [Online]. Available:

http://id.pppharmapack-ar.com/news/how-much-do-you-know-about-the-counting-

machin-17870508.html. [Accessed 27 januari 2019].

[2] Universitas Sanata Dharma, "APLIKASI SCADA DALAM PROSES PASTEURISASI

PENGISIAN DAN PENGEPAKAN PRODUK SUSU KEMASAN PADA MINI DCS

BERBASIS PLC," Stenly Kadang, 2009.

[3] Schneider Electric, "Schneider Electric," [Online]. Available:

https://www.se.com/id/id/product/TM221CE40R/controller-m221-40-io-relay-

ethernet/. [Accessed 27 januari 2019].

[4] S. Ujang, "RANCANG BANGUN SISTEM KONTROL KONVEYOR PENGHITUNG

BARANG MENGGUNAKAN PLC (PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER)".

[5] Schneider Electric, Modicon M221 Logic Contoller Hardware Guide, pp. 186-187, 2017.

[6] Schneider Electric, "Schneider Electric," [Online]. Available: https://www.schneider-

electric.com/resources/sites/SCHNEIDER_ELECTRIC/content/live/FAQS/319000/F

A319434/en_US/Struktur%20User%20Memory%20PLC%20M221,%20SoMachine

%20Basic.pdf. [Accessed 27 Desember 2018].

[7] W. Bolton, Programmable Logic Controller (PLC) Sebuah Pengantar Edisi Ketiga, Jakarta:

Erlangga, 2004.

[8] T. P. M. Laksono, "(supervisory) sekaligus juga pengontrolan, dengan berbagai macam media

antarmuka dan komunikasi yang tersedia saat ini (misalnya, Komputer, PDA, Touch

Screen, TCP/IP, wireless dan lain sebagainya).," pp. 12-22, 2013.

[9] H. Wicaksono, PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER Teori, Pemrograman dan

Aplikasinya dalam Otomasi Sistem, Yogyakarta: GRAHA ILMU, 2009.

[10] F. D. d. o. S. Petruzella, Elektronika Industri, Yogyakarta: ANDI, 2002.

[11] D. Kho, "Teknik Elektronika," [Online]. Available: https://teknikelektronika.com/pengertian-

motor-dc-prinsip-kerja-dc-motor/. [Accessed 20 Januari 2019].

[12] [Online]. Available: http://dinus.ac.id/repository/docs/ajar/MODUL_2_-

_SINKING_SOURCING_INPUT_MODULE.pdf. [Accessed 17 Desember 2018].

[13] TAKENAKA ELECTRONIC INDUSTRIAL CO.,LTD, "TAKEX TAKENAKA

ELECTRONIC INDUSTRIAL CO.,LTD," [Online]. Available: https://www.takex-

elec.co.jp/en/product/type/series/582#document_type_3. [Accessed 03 April 2019].

[14] PT SAHABAT MITRA INTRABUANA , "Bukalapak," PT Bukalapak.com, 09 Maret 2019.

[Online]. Available: https://www.bukalapak.com/p/elektronik/komponen-

elektronik/4au1qk-jual-autonics-photo-sensor-by500-tdt1-2?from=chat-bubble.

[Accessed 04 April 2019].


88

[15] Teknik Elektronika, "Cara Menghitung Nilai Resistor Untuk LED (Light Emitting Diode),"

[Online]. Available: https://teknikelektronika.com/cara-menghitung-nilai-resistor-

untuk-led-light-emitting-diode/. [Accessed 23 Maret 2019].

[16] N. Mabruroh, "Sediaan Kapsul," [Online]. Available:

https://www.academia.edu/12197171/Sediaan_Kapsul?auto=download. [Accessed 19

Juni 2019].

[17] Scrib, [Online]. Available: https://id.scribd.com/doc/168553849/Sensor-Fotoelektrik.

[Accessed 6 Maret 2019].


89

LAMPIRAN


L-1

Lampiran 1. Ladder PLC


L-2


L-3


L-4


L-5

Lampiran 2. Komunikasi Ethernet

Pada bagian ini akan dibahas mengenai sistem komunikasi antara PLC dengan HMI

melalui ethernet. Adapun tahap-tahap yang dilakukan adalah sebagai berikut :

Konfigurasi I/O Server Pada MBENET

Mbenet berfungsi untuk menghubungkan alamat I/O maupun memori antara PLC

dengan HMI. Berikut langkah-langkah yang dilakukan supaya komunikasi antara PLC dan

HMI dapat berjalan dengan baik :

1. Buka aplikasi MBENET.

2. Pilih topic definition pada menu configure yang terdapat pada pojok kiri atas, seperti pada

gambar lampiran 1.

Gambar Lampiran 1

3. Kemudian akan terlihat definisi topik yang sudah pernah dibuat atau kosong jika belum

pernah membuat. Terdapat beberapa opsi yang dapat digunakan yaitu membuat topik

definisi baru, memodifikasi topik definisi yang sudah ada, dan menghapus topik definisi.

Dapat dilihat pada gambar lampiran 2.

Gambar Lampiran 2

4. Selanjutnya lakukan pengaturan seperti pada gambar lampiran 3 dengan topic name

sesuai keinginan masing-masing dan alamat ip yang digunakan adalah alamat ip pada

PLC.


L-6

Gambar Lampiran 3

Konfigurasi I/O Server Pada InTouch

Berikut merupakan langkah-langkah konfigurasi komunikasi HMI dengan

MBENET:

1. Buka aplikasi Wonderware InTouch.

2. Pilih access names pada menu special, seperti pada gambar lampiran 4.

Gambar Lampiran 4


L-7

3. Akan terlihat tampilan nama access names yang sudah pernah dibuat sebelumnya dan

akan terlihat kosong jika belum pernah dibuat. Terdapat beberapa opsi yaitu

membuat/menambahkan access names baru, memodifikasi access names, dan

menghapus access names. Dapat dilihat pada gambar lampiran 5.

Gambar Lampiran 5

4. Selanjutnya lakukan pengaturan seperti pada gambar lampiran 6 dengan nama access

sesuai dengan yang diinginkan dan nama topik sesuai dengan yang sudah dibuat pada

MBENET.

Gambar Lampiran 6

Konfigurasi Alamat IP Pada PLC

Komunikasi antara PLC dengan komputer dilakukan melalui jaringan ethernet.

supaya PLC dapat melakukan komunikasi dengan komputer, maka perlu dilakukan

pengaturan alamat ip pada aplikasi SoMachineBasic seperti berikut :


L-8

1. Buka aplikasi SoMachineBasic.

2. Pilih menu configuration, kemudian gantilah tipe PLC (M221 Logic Controller) menjadi

TM221CE24R dan pilih modul tambahan TM3AM6 seperti pada gambar Lampiran 7.

Gambar Lampiran 7

3. Pilih menu ETH1, kemudian pilih opsi Fixed IP address dan isikan alamat ip sesuai

dengan yang diinginkan jika sudah selesai klik Apply maka alamat ip PLC otomatis

terganti dengan yang baru. Dapat dilihat pada gambar Lampiran 8.

Gambar Lampiran 8


SCADA UNTUK SISTEM PENGISIAN BOTOL DENGAN ...SCADA UNTUK SISTEM PENGISIAN BOTOL DENGAN KAPSUL...

Documents

Transcript of SCADA UNTUK SISTEM PENGISIAN BOTOL DENGAN ...SCADA UNTUK SISTEM PENGISIAN BOTOL DENGAN KAPSUL...