i
TUGAS AKHIR
SISTEM PENGEPAKAN PRODUK DENGANKENDALI PLC SIEMENS S7-300
Diajukan untuk memenuhi salah satu syaratMemperoleh gelar Sarjana Teknik pada
Program Studi Teknik ElektroJurusan Teknik Elektro
Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma
disusun oleh :
ATIKA WAHYUNINGSIHNIM : 125114057
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTROJURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGIUNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA2015
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
ii
FINAL PROJECT
SYSTEM FOR PACKING PRODUCTS WITH PLCSIEMENS S7-300 CONTROL
In partial fulfilment of the requirementsfor the degree of Sarjana Teknik
Electrical Engineering Study ProgramElectrical Engineering Departement
Science and Technology Faculty Sanata Dharma University
ATIKA WAHYUNINGSIHNIM : 125114057
ELECTRICAL ENGINEERING STUDY PROGRAMELECTRICAL ENGINEERING DEPARTEMENTFACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
SANATA DHARMA UNIVERSITY2015
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
vii
HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDUP
Motto :
Belajar adalah sarana untuk mengubah hidup dan segala sesuatu pasti
ada waktunya.
Skripsi ini saya persembahkan untuk
Yesus Kristus Pembimbingku yang setia
Orang Tua dan Keluarga terkasih
Sahabat yang setia
Teman-teman Instruktur dan mahasiswa ATMI yang aku banggakan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
viii
INTISARI
Industri makanan di Indonesia beberapa belum menggunakan sistem otomasi padaproses penyortiran dan packaging produk. Proses masih dilakukan secara manual. Sistemini merealisasikan PLC Siemens S300 untuk mengendalikan sistem otomasi pensortiran,packaging dan stamping produk dalam kemasan, agar proses produksi agar lebih efektifdan efisien. Produk yang diproses terdiri dari tiga warna yaitu merah, biru dan putih.
Sistem memiliki tiga bagian yaitu Unit Sortir, Unit Packaging dan Unit Stamping.Unit Sortir digunakan untuk memisahkan benda warna merah, biru dan putih. Unit Sortirmemiliki sensor warna TSC3200 yang berguna untuk membedakan benda warna merah,biru dan putih. Unit Packaging terdiri dari 2 bagian yaitu Unit Packaging A dan UnitPackaging B. Unit Packaging A digunakan untuk penataan benda warna merah dan UnitPackaging B digunakan untuk penataan benda warna biru. Benda warna putih akandipisahkan di Unit sortir dan tidak akan diproses. Unit Stamping berada pada ujungkonveyor dimana unit stamping ini akan bekerja ketika kardus sudah berisi produksejumlah 3buah.
Hasil pengujian dapat disimpulkan bahwa sistem dapat bekerja dengan baik danstabil pada jarak antar produk 9 cm. secara umum sistem ini dapat bekerjadengan tingkatkeberhasilan 100% Pada unit Sortir, Unit Packaging dan Unit Stamping dapat bekerjaberdasarkan fungsinya masing-masing.
Kata Kunci : PLC Siemens S7-300, Otomasi, konveyor, packaging ,sensor warna
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
ix
ABSTRACT
The food industry in Indonesia some not use automation systems in the processof sorting and packaging of products. Processes are still done manually. These systemsrealize the Siemens S300 PLC automation systems for controlling the sorting, packagingand stamping products in the packaging, so that the production process for more effectiveand efficient. Processed products consist of three colors, namely red, blue and white.
The system has three parts: Sort Unit, Unit Packaging and Stamping Unit. Sortthe unit is used for separating the colors red, blue and white. Sort unit has a color sensorTSC3200 useful to distinguish objects in red, blue and white. Packaging unit consists of 2parts: Packaging Unit A and Unit B. Packaging Packaging Unit A is used for thearrangement of objects in red and Packaging Unit B is used for the arrangement of objectsin blue. Objects white color will be separated in the sorting unit and will not be processed.Stamping Unit is at the end of the conveyor where the stamping unit will work when thebox already contains a number 3buah products.
The test results can be concluded that the system can work well and is stable at adistance of 9 cm between products. in general the system can bekerjadengan success rateof 100% in units Sort, Unit Packaging and Stamping Unit can work on their respectivefunctions.
Keywords : PLC Siemens S7-300, Automation,conveyor, packaging
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
x
KATA PENGANTAR
Syukur dan terima kasih kepada Tuhan Yesus Kristus atas segala karuniaNya,
sehingga tugas akhir ini dapat diselesaikan dengan baik.
Penelitian yang berupa tugas akhir ini merupakan salah satu syarat bagi mahasiswa
Jurusan Teknik Elektro untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik di Universitas Sanata
Dharma Yogyakarta. Penelitian ini dapat diselesaikan dengan baik atas bantuan, gagasan
dan dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, peneliti ingin mengucapkan terima
kasih kepada :
1. Tuhan Yesus selalu memberikan banyak kejutan dalam hidupku
2. Bapak, Ibu, dan adik yang telah mencurahkan segala kasih sayangnya kepada penulis.
3. Petrus Setyo Prabowo, M.T., selaku Kaprodi Teknik elektro, Fakultas Sains dan
Teknologi Universitas Sanata Dharma Yogyakarta yang telah memberikan kesempatan
kepada penulis untuk menyelesaikan skripsi.
4. Ir. Th. Prima Ari Setiyani, M.T, Selaku pembimbing I yang telah bersedia
memberikan pengarahan dan bimbingan selama penulis melaksanakan tugas akhir.
5. Romo T. Agus Sriyono SJ, M.A, M.Hum. yang telah memberikan bantuan berupa
dana selama penulis belajar di Universitas Sanata Dharma Yogyakarta
6. Temen seperjuangan yang tidak ada henti memberikan banyak keceriaan dan Tim
TPM support tiada hentinya, terimakasih buat Bapak Tri Hannanto Saputra yang
menjadi guru besar dalam penulisan Tugas Akhir ini.
7. Semua pihak yang tidak bisa penulis sebutkan satu per satu atas bantuan, bimbingan,
kritik dan saran.
Semoga Tuhan membalas kebaikan anda. Penulis sangat mengharapkan kritik dan
saran yang dapat membangun serta menyempurnakan tulisan. Semoga tugas ini dapat
dimanfaatkan dan dikembangkan lebih lanjut oleh peneliti lain sehingga tulisan ini dapat
lebih bermanfaat.
Yogyakarta, 25 September 2015
Penulis,
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xi
DAFTAR ISI
Halaman Sampul (Bahasa Indonesia)……………………………………………… i
Halaman Sampul (Bahasa Inggris)………………………………………………… ii
Halaman Persetujuan …………………………………………………………..… iii
Halaman Pengesahan……………………………………………………………... iv
Kenyataan Keaslian Karya………………………………….…………………..… v
Halaman Persembahan dan Motto………………………………………………… vi
Intisari………...…………………………………………………………………… vii
Abstrak………...……………………………………………………………………viii
Kata Pengantar…………………………………………..………………………… ix
Daftar Isi………………...………………………………………………………… x
Daftar Gambar………...………………………………………………………..… xii
Daftar Tabel….………...………………………………………………………… xiv
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah ………………………………………….…… 1
1.2 Tujuan dan Manfaat…………………………………….…….………... 2
1.3 Batasan Masalah …………………………………………….………… 3
1.4 Metodologi Penulisan Tugas Akhir………………………….………… 3
BAB II DASAR TEORI
2.1 Konveyor……………… ………………………………………….……5
2.1.1. Belt Konveyor……..…………………………………….……… 5
2.2. Pneumatic………… …………………………………………….…… 6
2.2.1. Double Acting Cylinder………………………………….……… 7
2.2.2. Generator Vakum……..………………………………….……… 9
2.2.3. Katub Solenoid………..………………………………….……… 9
2.2.4. Linear Drive Pneumatik.………………………………….……… 10
2.3. Motor DC………… …………………………………………….…… 11
2.4.. PLC(Programmable Logic Controller)… …………………….…… 11
2.4.1. Komponen Utam PLC.………………………………….……….. 12
2.4.2. PLC Siemens S-300….………………………………….……….. 16
2.5.. Simatic manager Step 7……………...….……………………….…… 16
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xii
2.6. Reed Switch………… ……………………………………………….. 17
2.7. Photo Sensor………………………...….……………………….…… 16
2.8. Sensor Warna TSC3200………………………………………………..18
2.9. Mikrokontroler ATMEGA 8535..…………………………………….. 20
2..9.1. Arsitektur Atmega8535….…………………………….………. 21
2..9.2.Blok Diagram Mikrokontroler Atmega8535.………….……….. 22
2..9.3.Blok Pin Mikrokontroler Atmega8535………………….………. 22
BAB III PERANCANGAN
3.1 Blok Diagram Sistem ………………………………………….………. 25
3.2 Proses Kerja Sistem…………………………………….…….………. 26
3.3. Perancangan Perangkat Keras………………………….…….………. 27
3.3.1.Diagram Alir Pembuatan Konveyor…………………….………. 27
3.3.2.Desain Konveyor Unit Sortir...........................………….……….. 28
3.3.3..Desain Konveyor pada Unit Packaging A dan Packaging B.…... 29
3.3.4..Desain Unit Pemindah dan Sortir…………………………..…... 30
3.4. Perancangan Wiring PLC Siemens S-300….………….…….………. 31
3.5. Perancangan Sensor Warna…………….….………….…….………. 38
3.5.1.Rangkaian Sistem Minimum ATMEGA 8535.……….………. 38
3.5.2.Desain Konveyor Unit Sortir...........................………….……….. 39
3.6. Perancangan Perangkat Lunak………….….………….…….………. 41
3.6.1..Perancangan Unit Sortir……………………….……….………. 41
3.6.2. Perancangan Unit Packaging A......................………….……….. 42
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Betuk fisik alat otomasi ………………………………………….…… 46
4.2 Cara penghoperasian mesin………………………….…….………… 50
4.3 Pengujian dan Analisa Hardware ……………………………….…… 55
4.3.1.Pengujian dan Analisa Hasil Sistem …………..……….………. 55
4.3.1.Pengujian dan Analisa Sensor Warna.............………….……….. 58
BAB V KESIMPULAN
5.1 Kesimpulan…………… ………………………………………….…… 61
5.2 Saran…………………………………………………….…….………. 61
DAFTAR PUSTAKA…………………….………………………………….……. 62
LAMPIRAN
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Jenis_jenis Konveyor………………………………. ……………… 5
Gambar 2.2. Pneumatic……………………………………………………...…… 6
Gambar 2.3 Klasifikasi elemen sistem pneumatik…………………………...…… 7
Gambar 2.4 Double Acting Cylinder ……………………………………….…… 8
Gambar 2.5. Double Acting Cylinder ……………………………….…….…….. 8
Gambar 2.6. Generator Vakum……. ……………………………………….…… 9
Gambar 2.7. Generator Vakum.. ……………………………….…….………….. 9
Gambar 2.8. Torak silnder pneumatik ……………………………….…….…….. 9
Gambar 2.9. Torak silnder pneumatik ……………………………….…….……. 10
Gambar 2.10. Simbol Katub Solonoid 5/2…………………………….…….……. 11
Gambar 2.11.Linear Drive Pneumatik ……………………………….…….……. 10
Gambar 2.12. Motor DC ……………………………….…….………………….. 11
Gambar 2.13. Komponen Utama PLC….…………………………….…….……. 12
Gambar 2.14. Komponen Utama CPU ……………………………….…….….... 13
Gambar 2.15. Sistem PLC………………………….…….…………………........ 13
Gambar 2.16. Rangkaian modul PLC….…………………………….…….…….. 14
Gambar 2.17.Rangkaian Modul keluaran…………………………….…….…….. 14
Gambar 2.18. Miniprogrammer atau Programming Cosole….…………………... 15
Gambar 2.19. Perangkat Keras PLC….…………………………….…….…….. 15
Gambar 2.20. PLC Siemens S7-300 ……………………………….…….…….. 16
Gambar 2.21. Reed Switch…………………………….…….…………………... 17
Gambar 2.22. Photosensor………….….…………………………….…….…….. 17
Gambar 2.23.Sketsa Fisik TCS3200…………………………….…….………… 18
Gambar 2.24. Grafik Karakteristik TCS3200………….…….…………………... 20
Gambar 2.25. Blok Diagram Mikrokontroler……………………….…….…….. 22
Gambar 2.26.Susunan pin mikrokontroler Atmega8535…………….…….…….. 23
Gambar 2.27.Relai 12V………………………………...…………….…….……. 24
Gambar 3.1.Blok Diagram…... ……………………….…….…………………... 25
Gambar 3.2.. Desain Prototype……………………….…….………………….... 27
Gambar 3.3.Diagram Alir…... ……………………….…….……………….......... 27
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xiv
Gambar 3.4. Desain Konveyor……………………….…….…………………..... 28
Gambar 3.5. Desain Konveyor A dan B….………….…….…………………...... 29
Gambar 3.6. Desain unit pemindah……….………….…….…………………..... 31
Gambar 3.7. Desain control Panel……….………….…….…………………........ 32
Gambar 3.8. Wiring Input untuk control panel……….…….…………………..... 33
Gambar 3.9. Wiring Output untuk control panel ……….….…………………...... 33
Gambar 3.10. Wiring Input untuk control sortir……….…….…………………... 34
Gambar 3.11. Wiring Output untuk control sortir…….…….………………….... 35
Gambar 3.12. Wiring Input untuk Packing A……….…….…………………........ 36
Gambar 3.13. Wiring Output untuk Packing A …….…….…………………........ 36
Gambar 3.14. Wiring Input untuk Packing B……….…….…………………....... 37
Gambar 3.15. Wiring Output untuk Packing B …….…….…………………........ 37
Gambar 3.16. Diagram Proses Kerja Sensor Warna.…….…………………........ 38
Gambar 3.17. Rangkaian Mikrokontroler Atmega 8535….…………………........ 39
Gambar 3.18. Rangkaian TSC3200 dengan Mikrokontroler Atmega 8535…........ 39
Gambar 3.19. Diagram Alir untuk unit sortir………………………………..…......... 41
Gambar 3.20. Diagram cara kerja unit packaging A………………………..…......... 42
Gambar 3.21. Unit packaging A…………………………….………………..…......... 43
Gambar 3.22. Diagram cara kerja unit packaging B………………………..…......... 44
Gambar 3.23. Unit packaging B…………………………….………………..…......... 45
Gambar 4.1. Realisasi Alat Otomati.......…………….…….…………………...... 46
Gambar 4.2. Desain Packaging……………………….…….…………………...... 49
Gambar 4.3. Desain Pemindah……………………….…….…………………...... 49
Gambar 4.4. Desain kontrol….……………………….…….…………………...... 50
Gambar 4.5. Sistem Loading Produk………………….…….…………………......53
Gambar 4.6. Flowchart Proses Hardware…………….…….…………………...... 50
Gambar 4.7. Layout Pengujian Pengisian benda…….…….…………………...... 53
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xv
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Koneksi TCS 3200 dengan DB-Expander………………….…….…… 19
Tabel 3.1 Keterangan Input output operation panel………………….…….…… 32
Tabel 3.2 Keterangan Alamat Input output PLC….……………………………… 33
Tabel 3.3 Keterangan Alamat Input output PLC unit A….……………………… 35
Tabel 3.4 Keterangan Alamat Input output PLC unit B….……………………… 35
Tabel 4.1 Keterangan perbandingan rancangan model dan prototype….……… 47
Tabel 4.2. Keterangan Komposisi RGB pada produk………………...….……… 55
Tabel 4.3. Keterangan Hasil Pengujian produk secara acak……………….……… 56
Tabel 4.4. Keterangan Hasil Pengujian sensor unit A …………………….……… 58
Tabel 4.5. Keterangan Hasil Pengujian sensor unit B…………………….……… 58
Tabel 4.6. Keterangan Hasil Pengujian sensor warna jarak produk 8cm….……… 57
Tabel 4.7. Keterangan Hasil Pengujian sensor warna jarak produk 9cm….……… 58
Tabel 5.1. Keterangan Komposisi RGB pada produk………………...….……… 61
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Masalah
Kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi di industri berkembang cepat terutama
dibidang otomasi industri. Perkembangan ini tampak jelas di industri, sebelumnya banyak
pekerjaan menggunakan tenaga manusia, kemudian beralih menggunakan mesin,
berikutnya dengan electro-mechanic (semi otomatis) dan sekarang sudah menggunakan
robotic (full automatic) seperti penggunaan Flexible Manufacturing Systems (FMS) dan
Computerized Integrated Manufacture (CIM) dan sebagainya. Manfaat dari sistem otomasi
antara lain dapat menjamin kualitas produk yang dihasilkan, mengurangi waktu produksi
dan mengurangi biaya untuk tenaga kerja manusia.
Begitu pesat dan luas penggunaan sistem otomasi disetiap bidang industri, yang
mana sistem otomasi tersebut tidak lepas dari penggunaan sistem kontrol konvensional
yang terdiri dari beberapa komponen yaitu Relay, Kontaktor, Magnetik Kontaktor, namun
sistem tersebut sudah semakin ditinggalkan karena memiliki banyak kelemahan dan
digantikan oleh kehadiran PLC (Programmable Logic Controller) yang memiliki banyak
kelebihan. PLC merupakan sebuah alat yang digunakan untuk menggantikan rangkaian
sederetan relay yang dijumpai pada sistem kontrol proses konvensional, dirancang untuk
mengontrol suatu proses permesinan secara otomatis. PLC banyak digunakan pada
aplikasi-aplikasi industri, misalnya pada proses pengepakan, penanganan bahan, perakitan
otomatis dan lain-lain.
Sistem otomasi dengan kontrol PLC banyak dijumpai di Industri makanan,
kapasitas produksi yang tinggi menuntut proses produksi lebih cepat dan efisien. Campur
tangan manusia dalam proses produksipun diminimalisir agar produk makanan lebih
hegienis. Sekarang ini, proses pembuatan produk makanan hingga proses pengemasan atau
pengepakan makanan banyak menggunakan sistem otomasi. Salah satu proses yang sangat
menyita waktu dan tenaga kerja di industri makanan yaitu proses penataan produk dan
pengepakan ke dalam kemasan/kardus. Produk makanan yang sudah melalui proses
pengemasan akan dibawa/ditata dalam kardus dan selanjutkan akan didistribusikan ke
seluruh daerah. Proses penataan dalam kardus membutuhkan banyak tenaga kerja,
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
2
sedangkan proses produksi dengan kapasitas yang besar menuntut kecepatan proses
pengepakan lebih efisien.
Pada saat penulis melakukan kunjungan industri pada tanggal 3-5 Desember 2012 ,
beberapa industri makanan di daerah Jakarta belum menggunakan sistem otomasi pada
proses penyortiran dan pengepakan produk. Proses penyortiran dan pengepakan produk
masih dilakukan dengan cara manual. Berdasarkan permasalahan tersebut, penulis
berusaha mengembangkan sebuah sistem otomasi pensortiran dan penataan produk
makanan dalam kemasaan agar dapat membantu proses produksi lebih efektif dan efisien.
Sistem otomasi yang akan dikembangkan oleh penulis menggunakan sistem kendali
dengan kontrol PLC Siemens S7-300.
Sistem otomasi ini meliputi sistem penyortiran, sistem pengepakan dan sistem
stamping. Sistem penyortiran dilakukan pada saat produk makanan yang sudah dikemas
keluar dari sistem produksi yang kemudian akan disortir. Pada sistem penyortiran ini
produk makanan akan dipisahkan sesuai warna kemasannya. Produk makanan dengan
kemasan warna merah akan ditata pada kardus pada konveyor Unit Packaging A
sedangkan produk makanan dengan kemasan berwarna hijau akan ditata pada kardus yang
berada dikonveyor Unit Packaging B, sedangkan produk makanan dengan warna yang
tidak sesuai (bukan merah atau hijau) akan dipisahkan dari line produksi. Dari proses
penyortiran, produk dengan kemasan yang berwarna merah maupun hijau akan ditata dan
dimasukkan kedalam kardus sesuai jumlah yang diinginkan. Setelah proses pengepakan
selesai, kardus akan distampel dan siap didistribusikan. Proses otomasi tersebut diharapkan
dapat meningkatkan produktivitas industri makanan, meningkatkan konsistensi dan
kesesuiaan terhadap spesifikasi kualitas produk.
1.2. Tujuan dan Manfaat
Tujuan dari penelitihan Tugas Akhir dengan judul Sistem Pengepakan Produk
dengan Kendali PLC Siemens S7-300 ini adalah menciptakan suatu alat otomasi untuk
penyortiran dan penataan produk makanan dalam kemasan dengan kontrol PLC Siemens
S7-300. Manfaat penulisan Tugas Akhir ini bagi dunia industri adalah membantu
meningkatkan produktivitas terutama pada industri makanan, meningkatkan konsistensi
dan kesesuiaan terhadap spesifikasi kualitas produk.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
3
1.3. Batasan Masalah
Batasan masalah dari perancangan Sistem Pengepakan Produk dengan Kendali
PLC Siemens S7-300 ini adalah
1. Barang/produk yang akan dipindahkan dan ditata dalam kardus merupakan
produk makanan yang sudah dalam kemasan. Produk yang keluar dari
konveyor unit sortir secara acak
2. Sistem penyortiran dan penempatan menggunakan komponen
elektropneumatik dan menggunakan sensor warna pada sistem penyortiran
pada produk makanan
3. Terdapat bak pembuangan pada sistem penyortiran, produk yang berwarna
putih akan dibuang dari line produksi
4. Produk dimasukkan dalam kardus sesuai dengan warnanya. Dimensi Produk
80mmx80mmx20mm
a) Warna merah mewakili rasa stroberi dimasukkan pada kardus pada
konveyor Unit Packaging A
b) Warna hijau mewakili rasa melon dimasukkan pada kardus pada
konveyor Unit Packaging B
5. 1 Kardus berisi 3 produk dengan warna yang sama
6. Kardus yang masuk kedalam konvoyer pengepakan sudah dalam keadaan
dilipat, dan kardus bagian atas dalam keadaan terbuka
7. Proses pengeleman dan pelipat kardus di luar dari Tugas Akhir ini
8. Sistem tinta pada unit stamping diluar dari Tugas Akhir ini
9. Kontrol yang digunakan PLC Siemens S7-300
1.4. Metodologi Penulisan Tugas Akhir
Berdasarkan pada tujuan yang ingin dicapai metode-metode yang digunakan dalam
penyusunan tugas Akhir ini adalah:
1. Studi literature, yaitu Metode yang digunakan dalam perancangan mesin ini
menggunakan kajian pustaka agar mendapat tingkat keakuratan data yang baik dan
menjadi pertimbangan tersendiri dalam diri penulis. Kajian pustaka sebagai
landasan dalam melakukan sebuah penulisan, diperlukan teori penunjang yang
memadai, baik mengenai ilmu dasar, metode penelitian, teknik analisis, maupun
teknik penulisan. Teori penunjang ini dapat diperoleh dari buku pegangan, jurnal
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
4
ilmiah baik nasional maupun internasional, serta media online. Teori ditekankan
pada perancangan sistem kontrol PLC, perancangan konveyor dan sistem sortir
produk dengan elektro pneumatic. Tahap ini dapat dilakukan dimana saja dan
dilakukan sepanjang proses pengerjaan Tugas Akhir ini.
2. Eksperimen, yaitu dengan langsung melakukan praktek maupun pengujian terhadap
hasil pembuatan alat dalam pembuatan Tugas Akhir ini.
3. Perancangan Sistem, yaitu mengumpulkan data kemudian mencari bentuk model
yang optimal dari sistem yang akan dibuat dengan mempertimbangan dari faktor-
faktor permasalahan dan kebutuhan yang telah ditentukan. Permodelan merupakan
salah satu tahap paling penting dan memakan waktu dalam pengerjaan Tugas
Akhir.
4. Pembuatan sistem hardware, ada 3 unit yang akan penulis rancang. Unit tersebut
antara lain unit penyortiran, unit pengepakan dan unit stamping. Unit penyortiran,
untuk menyortir produk sesuai warna yang dibutuhkan. Unit pengepakan, untuk
menata produk yang kemudian produk dimasukkan ke dalam kardus. Unit
stamping, untuk memberikan tanda cap bahwa produk layak jual dan siap
didistribusikan.
5. Pengujian dan pengambilan data. Tahap ini alat yang dibuat dilakukan percobaan,
pengujian sensor-sensor, pengujian modul-modul, pengujian hardware serta
mengintegrasikan modul dan hardware dengan perangkat lunak untuk
mengendalikan sistem agar menjadi satu kesatuan yang utuh. Data yang diambil
berupa tegangan, kestabilan sistem, dan performa alat. Pengambilan data dilakukan
dengan cara pengukuran tegangan, waktu, pengujian sensor, rangkaian kontrol dan
sistem keseluruhan.
6. Analisa dan penyimpulan hasil percobaan. Analisa data dilakukan dengan
mengamati fungsi dari setiap unit, menganalisa singkronisasi kecepatan dari unit
penyortiran dan unit pengepakan. Sistem hardware dapat berfungsi dengan baik
jika perpindahan produk dari unit sortir ke unit packaging A dan B sesuai warna
dan jumlah yang diinginkan. Produk berwarna merah akan dipindah dari unit sortir
ke kardus pada packaging A sedangkan produk berwarna hijau dpindahkan dari
konveyor unit sortir ke kardus pada konveyor packaging B. Penyimpulan hasil
percobaan dapat dilakukan dengan mengamati pergerakan dari masing-masing unit.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
5
BAB II
DASAR TEORI
Bab ini menjelaskan tentang dasar teori dan penjelasan detail peralatan yang
digunakan dalam Tugas Akhir ini. Peralatan yang dibahas adalah Konveyor sebagai
perangkat penggerak, Motor DC, Pneumatik, Programmable Logic Controller (PLC)
Siemens S7-300 sebagai perangkat lunak, Reed Switch, Inductive Proximity Switch dan
Vacuum Switch.
2.1. Konveyor [1]
Konveyor (Conveyor) merupakan suatu alat transportasi yang umumnya dipakai
dalam industri perakitan maupun proses produksi untuk mengangkut bahan produksi
setengah jadi maupun hasil produksi dari suatu bagian ke bagian yang lain. Sistem
konveyor dapat mempercepat proses transportasi material atau produk dan membuat
jalannya proses produksi menjadi lebuh efisien, oleh karena itu sistem konveyor menjadi
pilihan yang popular dalam dunia industri khususnya proses pengepakan. Pada gambar 2.1
dijelaskan jenis konveyor yang dibuat sesuai dengan kebutuhan industri seperti Belt Conveyor,
Chain Conveyor, dan Screw Conveyor .
Gambar 2.1. Jenis-jenis konveyor
2.1.1. Belt Conveyor
Dari banyak jenis konveyor maka dipilihlah Konveyor Sabuk (Belt Conveyor)
karena lebih mudah dibuat dan lebih hemat. Komponen utama dari Konveyor Sabuk ini
adalah : Roller, Sabuk (Belt), Rangka, Motor DC, Roda Gigi/Pulley. Konveyor Sabuk (Belt
Conveyor) merupakan salah satu handling system yang digunakan untuk memindahkan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
6
hulk load dan juga ada yang dipakai untuk memindahkan unit load. Belt merupakan sabuk
yang berputar pada drum yang ditumpu oleh idler pulley atau stationary runways. Syarat
yang harus dipenuhi dari suatu belt adalah sifat hidrokopis harus rendah (tidak mudah
lembab). Belt harus kuat menahan beban yang direncanakan, beratnya ringan, fleksibel,
masa pemakaian yang panjang. Belt pada conveyor digunakan untuk meletakkan barang
diatasnya sehingga, lebar belt harus diperhatikan. Lebar belt ini dipengaruhi oleh lebar dari
barang yang diangkut.
Lapisan belt juga sangat menentukan kekuatan dari belt, semakin banyak lapisan
belt semakin kuat belt conveyor tersebut, selain itu lapisan belt ini dapat menyerap
tegangan longitudinal yang disebabkan oleh barang yang diangkut.
Gambar 2.2. Konveyor Sabuk (Belt Conveyor)
2.2. Pneumatic
Pneumatik berasal dari bahasa Yunani, yaitu ‘pneuma’ yang berarti napas atau
udara. Istilah pneumatik selalu berhubungan dengan teknik penggunaan udara bertekanan,
baik tekanan di atas maupun di bawah 1 atmosfer (vacuum). Berdasarkan pengertian
tersebut berarti pneumatik merupakan ilmu yang mempelajari teknik pemakaian udara
bertekanan. Sistem pneumatik memiliki aplikasi yang luas karena udara pneumatik bersih
dan mudah didapat. Industri yang menggunakan sistem pneumatik dalam proses produksi
seperti industri makanan, industri obat-obatan, industri pengepakan barang maupun
industri yang lain [2].
Penggunaan udara bertekanan sebenarnya masih dapat dikembangkan untuk
berbagai keperluan proses produksi, misalnya untuk melakukan gerakan mekanik yang
selama ini dilakukan oleh tenaga manusia, seperti menggeser, mendorong, mengangkat,
menekan, dan lain sebagainya. Gerakan mekanik tersebut dapat dilakukan juga oleh
komponen pneumatik, seperti silinder pneumatik, motor pneumatik, robot pneumatik,
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
7
rotasi maupun gabungan keduanya. Perpaduan darigerakan mekanik oleh aktuator
pneumatik dapat dipadu menjadi gerakan mekanik untuk keperluan proses produksi yang
terus menerus (continue), dan flexibel.
Udara yang digunakan dalam pneumatik sangat mudah didapat disekitar kita. Udara
dapat diperoleh dimana saja kita berada, serta tersedia dalam jumlah banyak. Udara yang
terdapat di sekitar kita juga sebagian besar bersih dari kotoran dan zat kimia yang
merugikan. Udara juga dapat dibebani lebih tanpa menimbulkan bahaya yang besar. Sifat
pneumatik yang tahan terhadap suhu, membuat pneumatik banyak digunakan pada
industri pengolahan logam dan sejenisnya.
Prinsip kerja dari pneumatik secara umum yaitu udara yang dihisap oleh
kompresor, akan disimpan dalam suatu tabung penampung. Udara dari kompresor sebelum
digunakan, diolah terlebih dahulu di dalam regulator agar menjadi kering dan mengandung
sedikit pelumas. Udara yang keluar dari regulator baru dapat digunakan menggerakkan
katub penggerak, baik berupa silinder yang bergerak translasi maupun motor pneumatik
yang bergerak rotasi. Gerakan bolak-balik dan berputar pada aktuator digunakan untuk
berbagai keperluan gerakan.
Gambar 2.3. Klasifikasi elemen sistem pneumatik [3]
2.2.1. Double Acting Cylinder
Salah satu jenis actuator pneumatic adalah double acting cylinder. Double acting
cylinder adalah elemen gerak linier dengan dua masukan tekanan, jadi dalam otomasi
harus dikontrol tekanan untuk maju atau mundur dari pistonnya.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
8
Gambar 2.4. Double Acting Cylinder
Silinder ini mendapat suplai udara kempa dari dua sisi. Konstruksinya hampir sama
dengan silinder kerja tunggal. Keuntungannya adalah bahwa silinder ini dapat memberikan
tenaga kepada dua belah sisinya. Silinder kerja ganda ada yang memiliki batang torak
(piston road) pada satu sisi dan ada pada kedua pula yang pada kedua sisi. Konstruksinya
yang mana yang akan dipilih tentu saja harus disesuaikan dengan kebutuhan. Silinder
pneumatik penggerak ganda akan maju atau mundur oleh karena adanya udara
bertekanan yang disalurkan ke salah satu sisi dari dua saluran yang ada. Silinder pneumatik
penggerak ganda terdiri dari beberapa bagian, yaitu torak, seal, batang torak, dan silinder.
Sumber energi silinder pneumatik penggerak ganda dapat berupa sinyal langsung melalui
katup kendali, atau melalui katup sinyal ke katup pemproses sinyal (processor) kemudian
baru ke katup kendali. Pengaturan ini tergantung pada banyak sedikitnya tuntutan yang
harus dipenuhi pada gerakan aktuator yang diperlukan. Secara detail silinder pneumatik
dapat dilihat seperti gambar 2.5 [4].
Silinder yang akan digunakan pada Tugas Akhir nanti menggunakan double acting
cylinder dengan diameter 16mm panjang langkah 75mm, Cylinder Guide DFM-32-160 dan
Cylinder Guide DFM-20-80 yang diproduksi oleh FESTO. Pada gambar 2.5 merupakan
double acting cylinder sedangkan pada gambar 2.6 merupakan Cylinder Guide DFM.
Gambar 2.5. Double Acting Cylinder [3]
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
9
Gambar 2.6. Cylinder Guide DFM [3]
2.2.2. Generator Vakum [5]
Generator vakum digunakan untuk menghasilkan udara vakum atau udara
hisap. Digunakan bersamaan dengan mangkuk hisap untuk memindahkan berbagai
benda kerja. Alat ini bekerja pada prinsip venturi meter (vakum). Pada gambar 2.7.
menjelaskan bagian dalam generator vakum.
Gambar 2.7. Generator vakum dengan mangkuk hisap
2.2.3. Katub Solenoid [5]
Katup Solenoid adalah kombinasi dari dua unit fungsional, solenoida
(elektromagnet) dengan inti atau plungernya dan badan katup (valve) yang berisi lubang
mulut pada tempat piringan atau stop kontak ditempatkan untuk menghalangi atau
mengizinkan aliran. Pada gambar 2.8. dan 2.9. menjelaskan aliran udara pada solenoida.
Gambar 2.8. Torak silinder pneumatik akan keluar bila solenoida diberi daya
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
10
Gambar 2.9. Torak silinder pneumatik akan masuk bila solenoida
tidak diberi daya
Gambar 2.10. Simbol katup solenoid 5/2
2.2.4. Linear Drive Pneumatik
Linear Drive Pneumatik merupakan komponen pneumatik yang digunakan untuk
gerakan linear yang dikendalikan dengan tenaga angin. Linear drive yang digunakan pada
Tugas Akhir ini tipe DGPL dengan panjang stroke 500mm.
Gambar 2.11. Linear Drive DGPL [3]
1. Adjustable cushioning
2. Slide
3. Cover Strip
4. Supplay Port Position
5. Piston
6. Mounting
7. Stable Profile
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
11
2.3. Motor DC
Motor DC merupakan jenis motor yang menggunakan tegangan searah sebagai
sumber tenaganya. Prinsip kerja motor DC berdasar pada penghantar yang membawa arus
ditempatkan dalam suatu medan magnet. Penghantar akan mengalami gaya yang
dijelaskan pada sebuah kawat berarus yang dihubungkan pada kutub magnet utara dan
selatan. Arah gaya dapat ditentukan dengan menggunakan kaidah tangan kiri. Apabila
suatu kumparan jangkar (rotor) dialiri arus listrik dalam suatu medan magnet maka akan
terbangkit gaya (pada rotor tersebut) [6]
Gaya menimbulkan torsi yang akan menghasilkan rotasi mekanik sehingga motor
akan berputar. Jadi motor DC menerima sumber arus searah jala-jala kemudian dirubah
menjadi energi mekanik berupa putaran, yang nantinya dipakai oleh peralatan lain.
Adapun konstruksi motor DC meliputi, sikat berfungsi untuk mensuplay arus pada
jangkar melalui komutator, posisi sikat berada pada inti kumparan. Stator adalah bagian
dari motor yang tidak bergerak (diam), stator pada motor DC dari magnet permanen.
Fungsi dari stator adalah untuk menghasilkan medan magnet. Rotor adalah bagian dari
motor yang bergerak, rotor terdiri dari dua bagian yaitu, komutator fungsinya untuk
membuat arah arus jangkar mengalir dalam satu arah tertentu sehingga putaran juga
searah. Jangkar adalah tempat membelitkan kabel-kabel jangkar yang berfungsi untuk
menghasilkan torsi [6].
Gambar 2.12. Motor DC
2.4. PLC (Programmable Logic Controller)
PLC ialah rangkaian elektronik berbasis mikroprosesor yang beroperasi secara
digital, menggunakan programmable memory untuk menyimpan instruksi yang
berorientasi kepada pengguna, untuk melakukan fungsi khusus seperti logika, sequencing,
timing, arithmetic, melalui input baik analog maupun discrete/digital, untuk berbagai
proses permesinan [7].
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
12
PLC merupakan sebuah alat yang digunakan untuk menggantikan rangkaian
sederetan relay yang banyak dijumpai pada sistem kontrol konvensional, dirancang untuk
mengontrol suatu proses permesinan [8]. PLC jika dibandingkan dengan sistem kontrol
konvensional memilki banyak kelebihan antara lain :
1. Butuh waktu yang tidak lama untuk membangun, memelihara, memperbaiki dan
mengembangkan sistem kendali, pengembangan sistem yang mudah.
2. Ketahanan PLC jauh lebih baik,
3. Mengkonsumsi daya lebih rendah,
4. Pendeteksian kesalahan yang mudah dan cepat,
5. Pengkabelan lebih sedikit dan perawatan yang mudah,
6. Tidak membutuhkan ruang kontrol yang besar,
7. Tidak membutuhkan spare part yang banyak, dan lain-lain.
2.4.1. Komponen-komponen Utama PLC
Komponen Utama atau perangkat keras penyusun PLC yang digambarkan pada
gambar 2.13. adalah (1) Catu Daya / Power Supply, (2) CPU (Central Processing Unit)
yang didalamnya terdapat prosesor, dan memori, (3) Modul Masukan (Input Modul), dan
Modul Keluaran (Output Modul), dan (4) Perangkat Pemrograman.
Gambar 2.13. Komponen-komponen utama PLC [9]
A. Catu Daya (Power Supply)
Catu daya listrik digunakan untuk memberikan pasokan daya keseluruh komponen-
komponen PLC. Kebanyakan PLC bekerja dengan catu daya 24 VDC atau 220 VAC,
beberapa PLC catu dayanya terpisah (sebagai modul tersendiri), yang demikian biasanya
merupakan PLC besar, sedangkan PLC medium atau kecil catu dayanya sudah menyatu.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
13
B. CPU ( Central Processing Unit )
CPU atau Unit Pengolahan Pusat, terdiri dari 3 komponen penyusun : (1) Prosesor,
(2) Memori dan (3) Catu Daya ( Power Supply )
Gambar 2.14. Komponen utama penyusun CPU [10]
Prosesor merupakan otak dari sebuah PLC ,fungsi utama adalah mengatur tugas
pada keseluruhan sistem PLC, mengerjakan berbagai operasi antara lain mengeksekusi
program, menyimpan dan mengambil data dari memori, membaca nilai input dan
mengatur nilai output, memeriksa kerusakan, melakukan operasi-operasi matematis,
manipulasi data, tugas-tugas diagnostik, serta melakukan komunikasi dengan perangkat
lain. Memori adalah area dalam CPU PLC tempat data serta program disimpan dan
dieksekusi oleh prosesor, pengetahuan tentang sistem memori pada PLC akan sangat
membantu dalam memahami cara kerja PLC.
Gambar 2.15. Sistem PLC [11]
C. Modul Masukan dan Modul Keluaran
Modul masukan dan keluaran adalah perantara antara PLC dengan perangkat keras
masukan dan perangkat keras keluaran. Gambar 2.16. menunjukan posisi keduanya dalam
sistem PLC. Modul masukan dan keluaran pada PLC mini umumnya sudah Built in di
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
14
PLC. Tujuannya adalah melindungi CPU PLC dari sinyal yang tidak dikehendaki yang
dapat merusak CPU itu sendiri. Modul masukan dan modul keluaran ini berfungsi untuk
mengkonversi atau mengubah sinyal-sinyal masukan dari perangkat keras masukan ke
sinyal-sinyal yang sesuai dengan tegangan kerja CPU PLC (misalnya masukan dari sensor
dengan tegangan kerja 5 Volt DC harus dikonversikan menjadi tegangan 24 Volt DC agar
sesuai dengan tegangan kerja CPU PLC). Hal ini dapat dilakukan dengan mudah yaitu
dengan menggunakan opto-isolator sebagaimana ditunjukan pada gambar 2.17.
Gambar 2.16. Rangkaian modul masukan [8]
Dengan menggunakan opto-isolator maka tidak ada hubungan kabel sama sekali
antara perangkat keras masukan/keluaran dengan unit CPU. Secara optic dipisahkan
(perhatikan gambar 2.17) dengan kata lain, sinyal ditransmisikan melalui cahaya. Cara
kerjanya sederhana, perangkat keras masukan akan memberikan sinyal untuk
menghidupkan LED (dalam opto-isolator) akibatnya phototransistor akan menerima
cahaya dan akan menghantarkan arus (ON), CPU akan melihatnya sebagai logika nol.
Begitu juga sebaliknya, saat sinyal masukan tidak ada lagi maka LED akan mati dan
phototransistor akan berhenti menghantar sinyal (OFF), CPU akan melihatnya sebagai
logika satu. Perbedaan antara modul masukan dan modul keluaran adalah LED pada
modul masukan dihidupkan oleh perangkat keras masukan sementara LED pada modul
keluaran dihidupkan oleh CPU PLC.
Gambar 2.17. Rangkaian modul keluaran [8]
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
15
D. Perangkat Pemrograman (Programming Device)
Programming Device adalah alat untuk memasukan (membuat atau mengedit)
program ke dalam PLC. Ada 2 perangkat program yang biasa digunakan (1)
Miniprogrammer atau Programming Console, dan (2) Komputer.
Miniprogrammer atau Programming Console (biasa disebut Konsol) adalah sebuah
perangkat seukuran kalkulator saku yang berfungsi untuk memasukkan instruksi-instruksi
program ke dalam PLC. Umumnya, instruksi-instruksi program dimasukan dengan
mengetikkan simbol-simbol diagram tangga dengan menggunakan kode mnemonic.
Gambar 2.18. Miniprogrammer atau Programming Console
Pemrograman PLC dengan menggunakan miniprogrammer ini akan sangat
melelahkan jika jumlah anak tangga pada diagram ladder yang akan diprogram
berukuran relatif besar. Umumnya, penggunaan konsol ini biasa digunakan hanya
untuk pengeditan program saja. Untuk memasukkan program secara keseluruhan
pada PLC, dapat digunakan Komputer. Vendor-vendor PLC umumnya menyertakan
perangkat lunak (Software) untuk mengimplementasikan pemasukan program diagram
tangga, pengeditan, dokumentasi dan monitoring ke dalam PLC.
E. Perangkat Keras masukan/Keluaran PLC
PLC harus dihubungkan dengan perangkat keras masukan sebagai pengendali
dan perangkat keras keluaran sebagai sesuatu yang dikendalikan sementara PLC
tersebut bekerja sebagai pemproses, seperti diperlihatkan pada gambar di bawah ini.
Gambar 2.19. Perangkat keras masukan dan keluaran PLC [9]
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
16
Input Device merupakan bagian PLC yang berhubungan dengan perangkat
luar yang memberikan masukan kepada CPU, perangkat masukan dapat berupa
tombol, Switch, Saklar, Sensor atau perangkat ukur lain.
Output Device Merupakan bagian PLC yang berhubungan dengan perangkat
luar yang memberikan keluaran dari CPU, perangkat keluaran dapat berupa Motor
AC/DC, lampu, katup dan lain-lain. Perangkat keluaran tersebut akan bekerja sesuai
dengan perintah yang dimasukan kedalam PLC.
2.4.2. PLC Siemens S300
PLC sebagai pengontrol sistem, bekerja berdasarkan masukan yang diterima
kemudian menentukan keluarannya sesuai dengan program yang telah di buat. PLC
Siemens S300 merupakan jenis PLC Siemens yang modular. PLC ini diproduksi oleh
Siemens. Seri PLC Siemens S300 yang akan digunakan pada Tugas Akhir nanti yaitu
PLC Siemens S7-300 CPU 314C- 2PN/DP. Pada gambar 2.20 merupakan tampilan PLC
Siemens S300 yang akan digunakan.
Gambar 2.20. PLC Siemens S7-300 CPU 314C- 2PN/DP
2.5. Simatic Manager Step 7 [12]
Simatic Manager adalah aplikasi dasar untuk mengkonfigurasi atau memprogram.
Fungsi-fungsi berikut ini dapat ditampilkan dalam Simatic Manager Step 7 :
a. Setup project
b. Mengkonfigurasi dan menetapkan parameter ke hardware
c. Mengkonfigurasi hardware networks
d. Program blok
e. Debug dan commission program-program
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
17
SIMATIC Manager dapat di operasikan dengan cara :
a. Offline, tidak terhubung dengan Programmable Controller Dengan bekerja pada
operasi offline ini, kita dapat menguji program yang dibuat secara simulasi ,
dimana menu simulasi sudah tersedia pada toolbar Simatic Manager.
b. Online, terhubung dengan Programmable Controller. Kebalikan dari mode
offline, pada mode operasi ini, PC terhubung langsung ke hardware, sehingga
menu simulasi tidak dapat digunakan.
2.6. Reed Switch
Reed Switch adalah saklar listrik yang dioprasikan dengan medan magnet. Ini terdiri
dari sepasang kontak pada tubuh logam besi dalam tertutup rapat kaca amplop. Kontak
yang mungkin normal terbuka menutup jika medan magnet hadir, atau biasanya menutup
dan membuka ketika medan magnet diterpakan. Switch ini dapat ditekan oleh kumparan,
membuat relai buluh akan kembali keposisi semula.
Gambar 2.21. Reed Switch
2.7. Photo Sensor
Photo sensor adalah alat atau sensor yang dapat mendeteksi cahaya infrared atau
sejenisnya yang dipancarkan oleh pemancar yang disebut emitter dan memiliki panjang
gelombang yang berbeda-beda. Photo sensor umumnya dipakai pada mesin-mesin industri
yang bekerja secara otomatis ataupun manual, pada mesin yang bekerja secara automatic
menggunakan sensor ini sebagai pemberi sinyal masukan atau informasi, untuk dikontrol
lebih secara lanjut, agar mesin dapat berjalan auto.
Gambar 2.22. Photosensor
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
18
Prinsip kerja Photosensor :
Ketika transmiter mengirimkan cahayanya ke bagian receiver dan diterima dengan
baik tanpa ada satupun penghalang, maka sensor dalam keadaan stanby, tidak ada reaksi
dan kontaknya pun tidak berhubungan, tetapi pada saat cahaya yang dikirimkan oleh
transmiter terhalang oleh suatu benda padat seperti besi atau karet, sehingga receiver tidak
dapat menerima cahaya karena tertutup benda , maka ketika itu pula sensor akan bekerja
dan menghubungkan kontak yang ada didalamnya yaitu dibagian receiver. Receiver ini
yang nantinya dihubungkan dengan perangkat kontrol lainnya atau untuk memberi perintah
pada motor penggerak agar berputar.
2.8. Sensor warna TCS3200
TCS3200 adalah IC pengkonversi warna cahaya ke nilai frekuensi. Ada dua
komponen utama pembentuk IC ini, yaitu photodioda dan pengkonversi arus ke frekuensi,
sebagaimana bisa dilihat pada gambar 2.20. Photodiode pada IC TC3200 disusun secara
array 8x8 dengan konfigurasi: 16 photodiode untuk menfilter warna merah, 16 photodiode
untuk memfilter warna hijau, 16 photodiode untuk memfilter warna biru, dan 16
photodiode tanpa filter. Kelompok photodiode mana yang akan dipakai bisa diatur
melalui kaki selektor S2 dan S3. Photodiode akan mengeluarkan arus yang besarnya
sebanding dengan kadar warna dasar cahaya yang menimpanya. Arus ini kemudian
dikonversikan menjadi sinyal kotak dengan frekuensi sebanding dengan besarnya arus
[13].
Gambar 2.23. Sketsa fisik dan blok fungsional TCS3200
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
19
Frekuensi Output ini bisa diskala dengan mengatur kaki selektor S0 dan S1.
Dengan demikian, program yang kita perlukan untuk mendapatkan komposisi RGB
adalah program penghitung frekuensi.
Tabel 2.1. Koneksi TCS 3200 dengan DB-Expander [13]
Sensor Warna TCS3200 dapat mendeteksi dan mengukur intensitas warna tampak.
Beberapa aplikasi yang menggunakan sensor ini diantaranya : pembacaan warna,
pengelompokkan barang berdasarkan warna, ambient light sensing and calibration,
pencocokan warna, dan banyak aplikasi lainnya.
A. Fitur sensor warna TCS3200
1. Power : (2.7V to 5.5V)
2. Interface : Digital TTL
3. High-Resolution Conversion of Light Intensity to Frequency
4. Programmable Color and Full-Scale Output Frequency
5. Power Down Feature
6. Communicates Directly to Microcontroller
7. Size = 28.4x28.4mm
B. Catatan Penggunaan
1. Tegangan,VDD = 6V
2. Jarak tegangan masukan, Semua masukan,Vi = −0.3 V to VDD + 0.3 V
3. Suhu untuk beroperasi = −40°C to 85°C
4. Suhu untuk penyimpanan = −40°C to 85°C
5. Temperatur maksimum penyolderan sesuai dengan JEDEC J-STD-020A = 260°C
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
20
Gambar 2.24. Grafik Karakteristik TCS3200 [14]
2.9. Mikrokontroler ATMEGA 8535
Atmega8535 merupakan mikrokontroler yang masuk dalam golongan keluarga AVR
dengan memiliki arsitektur RISC 8 bit, sehingga semua instruksi dikemas dalam kode 16-
bit (16-bits word) dan sebagian besar instruksi dieksekusi dalam satu siklus instruksi clock.
Dan ini sangat membedakan sekali dengan instruksi MCS-51 (berarsitektur CISC) yang
membutuhkan siklus 12 clock. RISC adalah Reduced Instruction Set Computing sedangkan
CISC adalah Complex Instruction Set Computing. AVR dikelompokkan ke dalam 4 kelas,
yaitu ATtiny, keluarga AT90Sxx, keluarga Atmega, dan keluarga AT86RFxx. Dari
kesemua kelas yang membedakan satu sama lain adalah ukuran onboard memori, onboard
peripheral dan fungsinya. Dari segi arsitektur dan instruksi yang digunakan mereka bisa
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
21
dikatakan hampir sama [15]. Oleh karena itu, dipergunakan salah satu AVR produk Atmel,
yaitu ATMega8535. Selain mudah didapatkan dan lebih murah.
ATMega8535 juga memiliki fasilitas yang lengkap. Untuk tipe AVR ada 3 jenis
yaitu ATtiny, AVR klasik, ATmega. Perbedaannya hanya pada fasilitas dan I/O yang
tersedia serta fasilitas lain seperti ADC, EEPROM dan lain sebagainya. Salah satu
contohnya adalah ATMega8535. Memiliki teknologi RISC dengan kecepatan maksimal 16
MHz membuat ATMega8535 lebih cepat bila dibandingkan dengan varian MCS 51.
Dengan fasilitas yang lengkap tersebut menjadikan ATMega8535 sebagai mikrokontroler
yang powerfull. Mikrokontroler ini merupakan produk keluaran atmel dan memiliki fitur
yang cukup lengkap. Mulai dari kapasitas memori program dan memori data yang cukup
besar, interupsi, timer/counter, analog comparator, EEPROM internal dan juga ADC
internal semuanya ada dalam ATMega8535 [16].
2.9.1. Arsitektur Atmega8535
Mikrokontroler Atmega8535 memiliki arsitektur sebagai berikut:
1. Saluran I/O sebanyak 32 buah, yaitu Port A, Port B, Port C dan Port D.
2. ADC 10 bit sebanyak 8 saluran.
3. Tiga buah Timer/Counter dengan kemampuan perbandingan.
4. CPU yang terdiri atas 32 register.
5. Watchdog Timer dengan osilator internal.
6. SRAM sebesar 512 byte.
7. Memori flash sebesar 8 KB dengan kemampuan Read While Write.
8. Unit interupsi internal dan eksternal.
9. Port antarmuka SPI.
10. EEPROM sebesar 512 byte yang dapat diprogram saat operasi.
11. Antarmuka komparator analog.
12. Port USART untuk komunikasi serial.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
22
2.9.2. Blok Diagram Mikrokontroler Atmega8535
Gambar 2.25. merupakan gambar blok diagram mikrokontroler Atmega8535.
Gambar 2.25. Blok diagram mikrokontroler Atmega8535 [17]
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
23
2.9.3. Susunan Pin Mikrokontroler Atmega8535
Susunan pin dari mikrokontroler Atmega8535 sebanyak 40 pin dapat dilihat pada
gambar 2.26.
Gambar 2.26. Susunan pin mikrokontroler Atmega8535 [17]
Dari gambar 2.26. tersebut dapat dijelaskan secara fungsional susunan pin
Atmega8535 sebagai berikut:
1. VCC merupakan pin yang berfungsi sebagai pin masukan catu daya.
2. GND merupakan pin ground.
3. Port A ( PA0..PA7 ) merupakan pin I/O dua arah dan pin masukan ADC.
4. Port B ( PB0..PB7 ) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu
Timer/Counter, komparator analog dan SPI.
5. Port C ( PC0..PC7 ) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu
TWI, komparator analog dan Timer Oscilator.
6. Port D ( PD0..PD7 ) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu
komparator analog, interupsi eksternal dan komunikasi serial.
7. RESET merupakan pin yang digunakan untuk me-reset mikrokontroler.
8. XTAL1 dan XTAL2 merupakan pin masukan clock eksternal.
9. AVCC merupakan pin masukan tegangan untuk ADC.
10. AREF merupakan pin masukan tegangan referensi ADC.
23
2.9.3. Susunan Pin Mikrokontroler Atmega8535
Susunan pin dari mikrokontroler Atmega8535 sebanyak 40 pin dapat dilihat pada
gambar 2.26.
Gambar 2.26. Susunan pin mikrokontroler Atmega8535 [17]
Dari gambar 2.26. tersebut dapat dijelaskan secara fungsional susunan pin
Atmega8535 sebagai berikut:
1. VCC merupakan pin yang berfungsi sebagai pin masukan catu daya.
2. GND merupakan pin ground.
3. Port A ( PA0..PA7 ) merupakan pin I/O dua arah dan pin masukan ADC.
4. Port B ( PB0..PB7 ) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu
Timer/Counter, komparator analog dan SPI.
5. Port C ( PC0..PC7 ) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu
TWI, komparator analog dan Timer Oscilator.
6. Port D ( PD0..PD7 ) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu
komparator analog, interupsi eksternal dan komunikasi serial.
7. RESET merupakan pin yang digunakan untuk me-reset mikrokontroler.
8. XTAL1 dan XTAL2 merupakan pin masukan clock eksternal.
9. AVCC merupakan pin masukan tegangan untuk ADC.
10. AREF merupakan pin masukan tegangan referensi ADC.
23
2.9.3. Susunan Pin Mikrokontroler Atmega8535
Susunan pin dari mikrokontroler Atmega8535 sebanyak 40 pin dapat dilihat pada
gambar 2.26.
Gambar 2.26. Susunan pin mikrokontroler Atmega8535 [17]
Dari gambar 2.26. tersebut dapat dijelaskan secara fungsional susunan pin
Atmega8535 sebagai berikut:
1. VCC merupakan pin yang berfungsi sebagai pin masukan catu daya.
2. GND merupakan pin ground.
3. Port A ( PA0..PA7 ) merupakan pin I/O dua arah dan pin masukan ADC.
4. Port B ( PB0..PB7 ) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu
Timer/Counter, komparator analog dan SPI.
5. Port C ( PC0..PC7 ) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu
TWI, komparator analog dan Timer Oscilator.
6. Port D ( PD0..PD7 ) merupakan pin I/O dua arah dan pin fungsi khusus, yaitu
komparator analog, interupsi eksternal dan komunikasi serial.
7. RESET merupakan pin yang digunakan untuk me-reset mikrokontroler.
8. XTAL1 dan XTAL2 merupakan pin masukan clock eksternal.
9. AVCC merupakan pin masukan tegangan untuk ADC.
10. AREF merupakan pin masukan tegangan referensi ADC.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
24
2.10. Relay
Relay adalah sebuah saklar elekronis yang dapat dikendalikan dari rangkaian
elektronik lainnya. Relay terdiri dari 3 bagian utama, yaitu:
1. Koil : lilitan dari relay
2. Common : bagian yang tersambung dengan Normally Close (dalam keadaan normal)
3. Kontak : terdiri dari Normally Close dan Normally Open
NC (Normally Closed) merupakan saklar dari relay yang dalam keadaan normal
(relay tidak diberi tegangan) terhubung dengan common. Sedangkan NO (Normally Open)
merupakan saklar dari relay yang dalam keadaan normal (relay tidak diberi tegangan)
tidak terhubung dengan common.
Gambar 2.27. Relay 12V
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
25
BAB III
RANCANGAN PENELITIAN
Dalam proses perancangan, dan pembuatan prototype alat otomasi penataan produk
dengan kontrol PLC Siemens S7-300 ini diperlukan beberapa alat dan bahan yang
menunjang pembuatannya. Selain pembuatan perangkat keras (Hardware) yang berwujud
konveyor beserta pengendalinya juga diperlukan pembuatan program (Software) yang akan
dimasukkan ke dalam CPU PLC sebagai pengendali Prototype konveyor tersebut.
3.1. Blok Diagram Sistem
Gambar 3.1. Blok diagram sistem
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
26
Penjelasan dari gambar 3.1. blok diagram sistem adalah :
1. Ada empat tombol untuk pengoperasian alat otomasi penataan produk
Tombol ON = untuk menghidupkan/menjalankan alat secara otomatis
Tombol Auto manual = untuk menghidupkan/menjalankan alat secara manual
Tombol OFF = untuk mematikan mesin
Tombol Reset = untuk mengembalikan alat keposisi semula/awal
2. Sensor photosensor digunakan untuk mendeteksi keberadaan benda pada konveyor
3. Sensor warna digunakan untuk mendeteksi warna atau jenis benda.Warna Produk yang
akan dideteksi ada 3 warna. (warna merah,hijau dan putih)
4. PLC berfungsi sebagai pengendali utama sistem
5. Driver merupakan rangkaian perantara untuk mengaktifkan motor DC dan selenoid
6. Motor DC sebagai penggerak konveyor
7. Selenoid valve untuk menggerakkan silinder pneumatik dan Silinder pneumatik
merupakan aktuator
3.2. Proses Kerja Sistem
Perancangan alat ini terdiri dari beberapa bagian utama, yaitu konveyor untuk unit
sortir, konveyor unit packaging A yang digunakan untuk produk berwarna merah,
konveyor unit packaging B yang digunakan untuk produk berwarna hijau, unit stamping,
unit sortir dan kontrol PLC Siemens S7-300 sebagai sistem kendali.
Konveyor pada unit sortir, merupakan konveyor yang membawa produk menuju
sistem penataan dimana produk akan dimasukkan ke dalam kardus sesuai warna yang telah
ditentukan, pada konveyor ini warna produk masih acak. Setelah produk sampai pada unit
sortir, sensor warna akan memdeteksi warna produk. Input dari sensor warna akan
mengatur pergerakan unit sortir. Unit sortir akan memindahkan produk yang berwarna
merah pada kardus pada konveyor unit packaging A, sedangkan produk yang berwarna
hijau akan dipindahkan oleh unit sortir ke kardus pada konveyor unit packaging B. Pada
konveyor unit packaging A dan konveyor unit packaging B, masing-masing terdapat unit
stamping. Unit stamping pada konveyor unit packaging A maupun pada konveyor unit
packaging B akan bekerja jika photosensor mendeteksi kardus yang sudah berisi produk
dimana dalam satu kardus berisi 3 produk. Semua sistem yang bekerja dalam rancangan
otomasi penataan produk akan dikendalikan dengan PLC Siemens S7-300, baik itu sistem
konveyor, unit sortir maupun unit stamping.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
27
3.3. Perancangan Perangkat Keras
Perancangan dan pembuatan perangkat keras ini bertujuan untuk pembuktian dan
aplikasi secara nyata dari proses sistem pengendali yang berbentuk sebuah prototype,
sehingga dapat dipahami dengan mudah dan jelas. Gambar 3.2. merupakan desain
prototype alat otomasi penataan produk dengan kontrol PLC Siemens S7-300. Dimensi
total prototype ini adalah 1000mmx900mmx1500mm.
Gambar 3.2. Desain prototype alat otomasi penataan produk
3.3.1. Diagram Alir Pembuatan Konveyor
Adapun langkah pembuatan prototype konveyor seperti gambar 3.3. berikut :
Gambar 3.3. Diagram alir pembuatan prototype konveyor
Mulai
Penggambaran
konveyor
il
Pembuatan roller, rangka dan Belt
Perakitan roller,
rangka, belt, adjuster
dan motor DC
Selesai
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
28
Gambar 3.3. merupakan proses pembuatan konveyor belt, dari penggambaran
hingga perakitan konveyor. Pada perancangan sistem otomasi penataan produk ini, ada 3
konveyor yang akan digunakan. Tiga konveyor tersebut antara lain;
1. Konveyor yang digunakan pada unit sortir sebagai input produk
2. Konveyor unit packaging A untuk produk berwarna merah
3. Konveyor unit packaging B untuk produk berwarna hijau
Ketiga Konveyor tersebut menggunakan konveyor belt yang digerakkan
menggunakan motor DC 12Volt.
3.3.2. Desain Konveyor pada Unit Sortir
Gambar 3.4. Desain konveyor pada unit sortir
Motor DC
Frame Konveyor
Belt Konveyor
Roll Konveyor
Adjuster
Foot Konveyor
Tranmisi
Konveyor
28
Gambar 3.3. merupakan proses pembuatan konveyor belt, dari penggambaran
hingga perakitan konveyor. Pada perancangan sistem otomasi penataan produk ini, ada 3
konveyor yang akan digunakan. Tiga konveyor tersebut antara lain;
1. Konveyor yang digunakan pada unit sortir sebagai input produk
2. Konveyor unit packaging A untuk produk berwarna merah
3. Konveyor unit packaging B untuk produk berwarna hijau
Ketiga Konveyor tersebut menggunakan konveyor belt yang digerakkan
menggunakan motor DC 12Volt.
3.3.2. Desain Konveyor pada Unit Sortir
Gambar 3.4. Desain konveyor pada unit sortir
Motor DC
Frame Konveyor
Belt Konveyor
Roll Konveyor
Adjuster
Foot Konveyor
Tranmisi
Konveyor
28
Gambar 3.3. merupakan proses pembuatan konveyor belt, dari penggambaran
hingga perakitan konveyor. Pada perancangan sistem otomasi penataan produk ini, ada 3
konveyor yang akan digunakan. Tiga konveyor tersebut antara lain;
1. Konveyor yang digunakan pada unit sortir sebagai input produk
2. Konveyor unit packaging A untuk produk berwarna merah
3. Konveyor unit packaging B untuk produk berwarna hijau
Ketiga Konveyor tersebut menggunakan konveyor belt yang digerakkan
menggunakan motor DC 12Volt.
3.3.2. Desain Konveyor pada Unit Sortir
Gambar 3.4. Desain konveyor pada unit sortir
Motor DC
Frame Konveyor
Belt Konveyor
Roll Konveyor
Adjuster
Foot Konveyor
Tranmisi
Konveyor
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
29
Perancangan konveyor pada unit sortir ini, bahan yang digunakan adalah Mild steel
dan belt yang terbuat dari karet. Dimesi total dari konveyor ini adalah
800mmx248mmx115mm dengan lebar belt 150mm. Desain konveyor ditunjukan pada
gambar 3.2 adapun bagian-bagian dari konveyor tersebut adalah;
1. Belt konveyor terbuat dari PVC dengan ketebalan 2mm dengan lebar belt
150mm dan panjang kurang lebih 1750mm
2. Frame dan foot konveyor terbuat dari Ms Sheet dengan tebal 1.2mm dengan
proses bending kemudian dicat agar tidak mudah berkarat
3. Roll Konveyor berbentuk silinder dimana didalam silinder tersebut terdapat
bantalan gelinding (bearing) sebagai penahan beban radial pada saat roll
berputar. Dimensi roll adalah bagian tengah yang digunakan sebagai landasan
belt berdiamter 1 inch sedangkan pada bagian ujung berdiamter 20mm
4. Adjuster terbuat dari Mild Steel yang berfungsi untuk
mengencangkan/mengendorkan belt konveyor dengan cara mengatur posisi roll
konveyor
5. Penggerak dari sistem konveyor ini menggunakan Motor DC 12V
3.3.3. Desain Konveyor pada Unit Packaging A dan Unit Packaging B
Desain konveyor pada unit packaging A sama dengan konveyor pada unit
packaging B, dengan dimensi 760mmx185mmx115mm dengan lebar belt 100mm. Desain
konveyor ditunjukan pada gambar 3.3 adapun bagian-bagian dari konveyor tersebut
adalah;
1. Belt konveyor dengan material PVC dimensi 1750mmx100mmx2mm
2. Frame dan foot konveyor terbuat dari Ms Sheet dengan tebal 1mm dengan
proses bending kemudian dicat agar tidak mudah berkarat.
3. Roll Konveyor terdapar 2 jenit, roll mati dan roll hidup dengan dimensi roll HV
76mmx100mmx50mmx50mm. Roll mati sebagai roll penggerak dimana roll
ini akan dihubungkan dengan motor DC sedangkan roll hidup sebagai roll
tergerak didalam terdapat bantalan gelinding (bearing) sebagai landasannya.
4. Adjuster pada konveyor ini hanya menggunakan bolt dan nut, desain pada
frame dibuat slot berbentuk ellips.
5. Penggerak dari sistem konveyor ini menggunakan Motor power window DC
12V
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
30
Gambar 3.5. Desain konveyor pada unit packaging A dan B
3.3.4. Desain Unit Pemindah dan Sortir
Pada perancangan unit pemindah dan sortir, selain memisahkan produk sesuai
warnanya, unit ini juga berfungsi sebagai pemindah produk masuk ke dalam kardus.
Komponen yang digunakan pada unit ini sebagian besar menggunakan komponen
pneumatik. Konstruksi unit sortir diletakkan di atas meja yang terbuat dari bahan kayu dan
baja profile, dengan maksud agar mudah dalam sistem pengoperasian. Fungsi dari meja
tersebut juga digunakan untuk peletakkan 3 konveyor, di bagian bawah meja dapat
digunakan untuk tempat sistem kontrol PLC. Pada gambar 3.6 dijelaskan bagian-bagian
dari unit pemindah dan sortir.
Motor DC
Frame Konveyor
Belt
Kon
vey
or
Roll Konveyor
Adjuster
Foot Konveyor
30
Gambar 3.5. Desain konveyor pada unit packaging A dan B
3.3.4. Desain Unit Pemindah dan Sortir
Pada perancangan unit pemindah dan sortir, selain memisahkan produk sesuai
warnanya, unit ini juga berfungsi sebagai pemindah produk masuk ke dalam kardus.
Komponen yang digunakan pada unit ini sebagian besar menggunakan komponen
pneumatik. Konstruksi unit sortir diletakkan di atas meja yang terbuat dari bahan kayu dan
baja profile, dengan maksud agar mudah dalam sistem pengoperasian. Fungsi dari meja
tersebut juga digunakan untuk peletakkan 3 konveyor, di bagian bawah meja dapat
digunakan untuk tempat sistem kontrol PLC. Pada gambar 3.6 dijelaskan bagian-bagian
dari unit pemindah dan sortir.
Motor DC
Frame Konveyor
Belt
Kon
vey
or
Roll Konveyor
Adjuster
Foot Konveyor
30
Gambar 3.5. Desain konveyor pada unit packaging A dan B
3.3.4. Desain Unit Pemindah dan Sortir
Pada perancangan unit pemindah dan sortir, selain memisahkan produk sesuai
warnanya, unit ini juga berfungsi sebagai pemindah produk masuk ke dalam kardus.
Komponen yang digunakan pada unit ini sebagian besar menggunakan komponen
pneumatik. Konstruksi unit sortir diletakkan di atas meja yang terbuat dari bahan kayu dan
baja profile, dengan maksud agar mudah dalam sistem pengoperasian. Fungsi dari meja
tersebut juga digunakan untuk peletakkan 3 konveyor, di bagian bawah meja dapat
digunakan untuk tempat sistem kontrol PLC. Pada gambar 3.6 dijelaskan bagian-bagian
dari unit pemindah dan sortir.
Motor DC
Frame Konveyor
Belt
Kon
vey
or
Roll Konveyor
Adjuster
Foot Konveyor
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
31
Gambar 3.6. Desain unit Pemindah dan Sortir
3.4. Perancangan Wiring PLC Siemens S300
Pada Perancangan Sistem Pengepakan Produk dengan Kendali PLC Siemens S7-300
meliputi 3 perancangan wiring, yaitu ;
1. Wiring input output untuk unit sortir
2. Wiring input output untuk unit packaging A
3. Wiring input output untuk unit packaging B
A. Rancangan Elektrik
Ada empat tombol untuk pengoperasian alat otomasi penataan produk
Tombol ON = untuk menghidupkan/menjalankan alat secara otomatis
Tombol Auto manual = untuk menghidupkan/menjalankan alat secara manual
Tombol OFF = untuk mematikan mesin
Tombol Reset = untuk mengembalikan alat keposisi semula/awal
Pada gambar 3.7. merupakan desain tombol pengoperasian untuk prototype alat
otomasi penataan produk
1
23 4
5
6
7
8
Keterangan
1. Meja (multiplex)
2. Alumunium profile
3. Linear drive Festo DGPL-25-400
4. Cylinder Guide Festo DFM -32-160
5. Cylinder Guide Festo DFM -20-80
6. Vaccum Suction Gripper Festo
7. Air survice Unit Festo
8. Profile baja
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
32
Gambar 3.7. Desain operasional panel
Tabel 3.1. Alamat input output PLC untuk kontrol panel
NO NAMA JENIS KODEWIRING
SIMBOL ADDRESS
1SWITCH AUTOMANUAL
INPUT SW_AutoMan AUTOMAN I1.7
2 START INPUT PB_Start START I2.0
3 STOP INPUT PB_Stop STOP I2.1
4 RESET INPUT PB_Reset RESET I2.2
5 LAMPU PROSES OUTPUT PL_Proses PL PROSES Q1.0
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
33
Gambar 3.8. Wiring Input untuk kontrol panel
Gambar 3.9. Wiring Output untuk kontrol panel
B. Rancangan elektrik unit sortir
Tabel 3.2. Alamat input output PLC unit sortir
NO NAMA JENIS KODEWIRING SIMBOL ADDRESS
1CONVEYOR SORTIRKANAN
OUTPUTUS_Conv
RightU_SORTIR_CVY_RIGHT Q0.0
2CYLINDERPNEUMATIK DGPL[R]
OUTPUTUS_Sil
DGPL(L)U_SORTIR_CYL_DGPL Q0.1
3CYLINDERPNEUMATIK DGPL[L]
OUTPUTUS_Sil
DGPL(L)U_SORTIR_CYL_DGPL Q1.1
4 HGDS (VACCUM) OUTPUT US_HGDS U_SORTIR_HGDS Q0.2
5CYLINDERPNEUMATIK DFM
OUTPUT US_Sil DFM U_SORTIR_DFM Q0.5
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
34
NO NAMA JENIS KODEWIRING SIMBOL ADDRESS
6SENSOR CYLINDERPNEUMATIK DFM
INPUTS_US Sil
DFMU_SORTIR_SENS_CYL_DFM I0.0
7SENSOR DGPLRIGHT
INPUT S_US DGPL U_SORTR_SENS_DGPL I0.1
8 SENSOR WARNA A INPUT S_US ClrA U_SORTIR_SENS_WARNAA I0.2
9 SENSOR WARNA B INPUT S_US ClrB U_SORTIR_SENS_WARNAB I0.3
10PHOTOSENSORUNIT SORTIR
INPUT S_US Input U_SORTIR_SENS_INPUT I0.4
11 PHOTOSENSORCOUNTER
INPUT S_US Output U_SORTIR_OUTPUT I0.5
Gambar 3.10. Wiring Input untuk unit sortir
Lanjutan Tabel 3.2. Alamat input output PLC unit sortir
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
35
Gambar 3.11. Wiring Output untuk unit sortir
B. Rancangan elektrik unit packaging A
Tabel 3.3. Alamat input output PLC untuk unit packaging A
NO NAMA JENIS KODEWIRING SIMBOL ADDRESS
1CONVEYORPACKAGINGKANAN A
OUTPUTPA_Conv
RightU_PACKA_CVY_RIGHT Q0.3
2CYLINDERPNEUMATIKSTAMPING A
OUTPUTSTA_SilStamp
U_STAMPA_CYL Q0.6
3SENSOR INPUTPACKAGING A
INPUT S_PA Input U_PACKA_SENS_INPUT I0.6
4SENSOR OUTPUTPACKAGING A
INPUT S_PA Output U_PACKA_SENS_OUTPUT I0.7
5SENSOR DGPLPACKAGING A
INPUT S_PA DGPL U_PACKA_SENS_DGPL I1.0
6SENSOR READYSTAMPING A
INPUTS_STAReady
U_STAMPA_SENS_READY I1.5
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
36
Gambar 3.12. Wiring input untuk unit packaging A
Gambar 3.13. Wiring output untuk unit packaging A
C. Rancangan elektrik unit packaging B
Tabel 3.4. Alamat input output PLC untuk unit packaging B
NO NAMA JENIS KODEWIRING SIMBOL ADDRESS
1CONVEYORPACKAGING KANAN B
OUTPUTPB_Conv
RightU_PACKB_CVY_RIGHT Q0.4
2CYLINDERPNEUMATIKSTAMPING B
OUTPUTSTB_SilStamp
U_STAMPB_CYL Q0.7
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
37
Gambar 3.14. Wiring input untuk unit packaging B
Gambar 3.15. Wiring output untuk unit packaging B
NO NAMA JENIS KODEWIRING SIMBOL ADDRESS
3SENSOR INPUTPACKAGING B
INPUT S_PB Input U_PACKB_SENS_INPUT I1.1
4SENSOR OUTPUTPACKAGING B
INPUT S_PB Output U_PACKB_SENS_OUTPUT I1.2
5 SENSOR DGPL B LEFT INPUT S_PB DGPL U_PACKB_SENS_DGPL I1.4
6SENSOR READYSTAMPING B
INPUTS_STBReady
U_STAMPB_SENS_READY I1.6
Lanjutan Tabel 3.4. Alamat input output PLC untuk unit packagingB
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
38
3.5. Perancangan Sensor Warna
Pada tahap pembuatan perangkat keras ini terdiri dari sensor warna TCS3200
dengan minimum sistem berbasis ATMega8535 sebagai pengolah data frekuensi. warna
benda yang terdeteksi menjadi gelombang pulsa yang frekuensinya setara dengan arus.
Setelah itu frekuensi yang merupakan susunan RGB warna yang terdeteksi akan
diproses dalam mikrokontroler .
Gambar 3.16. Diagram proses kerja sensor warna
3.5.1. Rangkaian Sistem Minimum Atmega 8535
Rangkaian mikrokontroler merupakan pusat pengendalian dari sistem. Pada
sistem perancangan ini digunakan mikrokontroler jenis Atmega8535 yang rangkaian
sistemnya seperti pada gambar 3.11. yang menggunakan kristal 12 MHz dan kapasitor 33
pF pada pin XTAL1 dan XTAL2 yang berfungsi sebagai pembangkit sinyal (clock),
resistor 10 kΩ dan kapasitor 10 nF dan tombol push button pada pin reset, port A-D
sebagai masukan dan keluaran dari mikrokontroler.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
39
Gambar 3.17. Rangkaian mikrokontroler Atmega8535
3.5.2. Rangkaian Sensor Warna
Gambar 3.18. Rangkaian TCS3200 dengan mikrokontroler ATMEGA 8535
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
40
Pada Tugas Akhir ini menggunakan satu sensor warna yang digunakan untuk
memilih warna produk yang akan dimasukkan ke dalam kardus. Cara kerja rangkaian
sensor warna pada gambar 3.18. yaitu:
1. Sensor warna akan mengeluarkan frekuensi berupa gelombang kotak
2. Frekuensi yang dikeluarkan menyatakan frekuensi dari hasil baca sensor tersebut
dengan karakteristik setiap warna mengeluarkan frekuensi yang berbeda.
3. Sensor ini memiliki 4 filter ,16 photodiode untuk menfilter warna merah, 16
photodiode untuk memfilter warna hijau, 16 photodiode untuk memfilter
warna biru, dan 16 photodiode tanpa filter.
4. R(Red), G(Green), B(Blue) Dan Clear (no Filter), jadi setiap warna yang dideteksi
oleh sensor akan memberikan hasil berupa nilai R,G,B dengan nilai tertentu.
5. Pendeteksian RGB disetting melalui port S2 dan S3 pada sensor warna TCS3200
6. Sebelum diketahui nilai frekuensi dari warna yang diinginkan, dilakukan kalibrasi
atau trial untuk mendapatkan nilai frekuensi yang nantinya akan digunakan dalam
program
7. Sensor disetting dengan syarat program yang telah ditentukan dari pencatatan
sebelumnya untuk mendeteksi 3 warna yang diinginkan.
Warna yang diinginkan pada Tugas Akhir ini yaitu
1. Warna merah mewakili rasa stroberi
2. Warna hijau mewakili rasa melon
3. Warna putih dianggap sebagai produk reject
8. 2 relay sebagai penguat output dari mikrokontroller yang akan masuk ke PLC
dengan logika sebagai berikut:
a. Putih : relay_1 dan Relay_2 tidak mengeluarkan output
b. Merah : relay_1 = 0, relay_2 = 1
c. Hijau : relay_1 = 1, Relay_2 = 0
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
41
3.6. Perancangan Perangkat Lunak
3.6.1. Perancangan Unit Sortir
Gambar 3.19. Diagram alir untuk unit sortir
Keterangan proses kerja unit Sortir:
1. Tombol start ditekan maka konveyor akan aktif.
(konveyor pada unit sortir akan berjalan)
2. Jika sensor input pada unit sortir aktif, maka konveyor akan mati.
3. Sensor warna dalam kondisi (NC), jika sensor warna mati , setelah 1 detik maka
sortir aktif (warna putih akan di sortir)
4. Jika produk terdeteksi warna merah maka produk akan dipindahkan ke unit
packaging A, jika produk berwarna hijau maka akan dipindahkan ke unit
packaging B dan jika produk berwarna putih maka akan disortir ke bak
pembuangan produk
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
42
3.6.2. Perancangan Unit Packaging A
Gambar 3.20. Diagram cara kerja unit packaging A
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
43
Pada unit packaging A, produk yang dipindah ke kardus hanya berwarna
merah. Jika pada konveyor unit sortir terdeteksi ada produk berwarna merah, maka
produk tersebut akan dibawa oleh unit pneumatik menuju konveyor pada unit
packaging A. Satu kardus pada konveyor packaging A berjumlah 3 produk.
Gambar 3.21. Unit packaging A
Keterangan proses kerja unit Packaging A :
1. Tombol start ditekan, maka konveyor akan aktif.
2. Jika sensor stopper packaging A aktif, maka konveyor akan mati
3. Jika sensor warna aktif, maka silinder DGPL sortir akan aktif setelah 2 detik
pencekam akan aktif.
4. Setelah 2 detik Silinder DGPL sortir akan mati.
5. Jika sensor silinder DGPL sortir aktif, maka DGPL Packaging A akan aktif.
6. Jika sensor DGPL packaging A aktif, maka silinder DGPL sortir akan aktif
dan setelah 2 detik, maka pencekam akan mati.
7. Jika sensor stopper packaging A aktif dan setelah 2 detik, maka silinder DGPL
sortir dan silinder stopper packaging A akan mati
8. Setelah 2 detik, maka konveyor, right DGPL, silinder stamping A akan aktif.
9. Jika sensor stamping A, sensor ready stamping A aktif dan setelah 2 detik,
maka silinder stamping A akan aktif dan right DGPL akan mati.
10. Setelah 2 detik, maka silinder stamping A akan mati.
11. Setelah 2 detik, maka silinder stopper stamping A akan mati.
12. Jika sensor input packaging A aktif maka proses akan berulang dan jika sensor
input packaging A mati maka konveyor kanan akan mati.
Unit packaging
AUnit sortir
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
44
3.6.3. Perancangan Unit Packaging B
Gambar 3.22. Diagram cara kerja unit packaging B
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
45
Pada unit packaging B, produk yang dipindah ke kardus hanya berwarna hijau.
Jika pada konveyor unit sortir terdeteksi ada produk berwarna hijau, maka produk
tersebut akan dibawa oleh unit pneumatik menuju konveyor pada unit packaging B.
Satu kardus pada konveyor packaging B berjumlah 3 produk.
Gambar 3.23. Unit packaging A
Keterangan proses kerja unit Packaging B :
1. Tombol start ditekan, maka konveyor akan aktif.
2. Jika sensor stopper packaging B aktif, maka konveyor akan mati
3. Jika sensor warna aktif, maka silinder DGPL sortir akan aktif setelah 2 detik
pencekam akan aktif.
4. Setelah 2 detik Silinder DGPL sortir akan mati.
5. Jika sensor silinder DGPL sortir aktif, maka DGPL Packaging B akan aktif.
6. Jika sensor DGPL packaging B aktif, maka silinder DGPL sortir akan aktif
dan setelah 2 detik, maka pencekam akan mati.
7. Jika sensor stopper packaging B aktif dan setelah 2 detik, maka silinder DGPL
sortir dan silinder stopper packaging B akan mati
8. Setelah 2 detik, maka konveyor, right DGPL, silinder stamping A akan aktif.
9. Jika sensor stamping B, sensor ready stamping A aktif dan setelah 2 detik,
maka silinder stamping B akan aktif dan right DGPL akan mati.
10. Setelah 2 detik, maka silinder stamping A akan mati.
11. Setelah 2 detik, maka silinder stopper stamping A akan mati.
12. Jika sensor input packaging B aktif maka proses akan berulang dan jika sensor
input packaging B mati maka konveyor kanan akan mati.
Unit packaging
BUnit sortir
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
46
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
Bab ini berisi mengenai hasil pengamatan dari prototype alat otomasi penataan
produk dengan kontrol PLC Siemens S7-300. Hasil pengamatan berupa pengujian alat
berupa pengujian kestabilan sistem, pengujian sensor warna TCS3200 dalam mendeteksi
warna produk dan kestabilan sistem dalam penataan produk dalam kardus.
4.1. Bentuk Fisik Alat Otomasi Penataan Produk dengan Kontrol PLC
Siemens S7-300
Bentuk fisik alat Otomasi Penataan Produk dengan Kontrol PLC Siemens S7-300
pada gambar 4.1 terdiri dari beberapa unit, yaitu unit packaging, unit pemindah produk,
unit stamping dan Unit Kontrol PLC.
Gambar 4.1 Realisasi Alat Otomasi Penataan Produk dengan Kontrol PLC Siemens S7-300
Unit Pemindah
Unit Packaging
Unit StampingUnit Kontrol
46
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
Bab ini berisi mengenai hasil pengamatan dari prototype alat otomasi penataan
produk dengan kontrol PLC Siemens S7-300. Hasil pengamatan berupa pengujian alat
berupa pengujian kestabilan sistem, pengujian sensor warna TCS3200 dalam mendeteksi
warna produk dan kestabilan sistem dalam penataan produk dalam kardus.
4.1. Bentuk Fisik Alat Otomasi Penataan Produk dengan Kontrol PLC
Siemens S7-300
Bentuk fisik alat Otomasi Penataan Produk dengan Kontrol PLC Siemens S7-300
pada gambar 4.1 terdiri dari beberapa unit, yaitu unit packaging, unit pemindah produk,
unit stamping dan Unit Kontrol PLC.
Gambar 4.1 Realisasi Alat Otomasi Penataan Produk dengan Kontrol PLC Siemens S7-300
Unit Pemindah
Unit Packaging
Unit StampingUnit Kontrol
46
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
Bab ini berisi mengenai hasil pengamatan dari prototype alat otomasi penataan
produk dengan kontrol PLC Siemens S7-300. Hasil pengamatan berupa pengujian alat
berupa pengujian kestabilan sistem, pengujian sensor warna TCS3200 dalam mendeteksi
warna produk dan kestabilan sistem dalam penataan produk dalam kardus.
4.1. Bentuk Fisik Alat Otomasi Penataan Produk dengan Kontrol PLC
Siemens S7-300
Bentuk fisik alat Otomasi Penataan Produk dengan Kontrol PLC Siemens S7-300
pada gambar 4.1 terdiri dari beberapa unit, yaitu unit packaging, unit pemindah produk,
unit stamping dan Unit Kontrol PLC.
Gambar 4.1 Realisasi Alat Otomasi Penataan Produk dengan Kontrol PLC Siemens S7-300
Unit Pemindah
Unit Packaging
Unit StampingUnit Kontrol
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
47
Pada realisasi produk ada beberapa perubahan konsep produk diantaranya pada
desain unit penyortir terutama pada sistem vaccum, arah putaran konveyor dan letak unit
stamping. Perubahan desain tersebut dapat dilihat pada Tabel 4.1.
Tabel 4.1. Perbandingan Perancangan Model dengan Realisasi Produk
Keterangan Konsep Desain Realisasi Alat
Desain unitpenyortir
Pada unit pemindah vaccumpneumatic dipasangkan padaslinder DFM pneumatik
Pada unit pemindah ditambahkanrotary pnemutik dipasangkandiantara pada slinder DFM danvaccum pneumatic.Alasan perubahan desain karenaStroke pada DGPL ke KonveyorPackaging B kurang, sehinggaada penyambungan dengan caramenambahkan rotary pneumatikagar produk diambil bisa sampaike Konveyor Packaging B
Arah Gerakankonveyor
Arah putaran konveyor sortir danpackaging B searah dan padapackaging A berlawan arah.
Arah putaran konveyor sortir danpackaging B searah dan padapackaging A berlawan arah.
47
Pada realisasi produk ada beberapa perubahan konsep produk diantaranya pada
desain unit penyortir terutama pada sistem vaccum, arah putaran konveyor dan letak unit
stamping. Perubahan desain tersebut dapat dilihat pada Tabel 4.1.
Tabel 4.1. Perbandingan Perancangan Model dengan Realisasi Produk
Keterangan Konsep Desain Realisasi Alat
Desain unitpenyortir
Pada unit pemindah vaccumpneumatic dipasangkan padaslinder DFM pneumatik
Pada unit pemindah ditambahkanrotary pnemutik dipasangkandiantara pada slinder DFM danvaccum pneumatic.Alasan perubahan desain karenaStroke pada DGPL ke KonveyorPackaging B kurang, sehinggaada penyambungan dengan caramenambahkan rotary pneumatikagar produk diambil bisa sampaike Konveyor Packaging B
Arah Gerakankonveyor
Arah putaran konveyor sortir danpackaging B searah dan padapackaging A berlawan arah.
Arah putaran konveyor sortir danpackaging B searah dan padapackaging A berlawan arah.
47
Pada realisasi produk ada beberapa perubahan konsep produk diantaranya pada
desain unit penyortir terutama pada sistem vaccum, arah putaran konveyor dan letak unit
stamping. Perubahan desain tersebut dapat dilihat pada Tabel 4.1.
Tabel 4.1. Perbandingan Perancangan Model dengan Realisasi Produk
Keterangan Konsep Desain Realisasi Alat
Desain unitpenyortir
Pada unit pemindah vaccumpneumatic dipasangkan padaslinder DFM pneumatik
Pada unit pemindah ditambahkanrotary pnemutik dipasangkandiantara pada slinder DFM danvaccum pneumatic.Alasan perubahan desain karenaStroke pada DGPL ke KonveyorPackaging B kurang, sehinggaada penyambungan dengan caramenambahkan rotary pneumatikagar produk diambil bisa sampaike Konveyor Packaging B
Arah Gerakankonveyor
Arah putaran konveyor sortir danpackaging B searah dan padapackaging A berlawan arah.
Arah putaran konveyor sortir danpackaging B searah dan padapackaging A berlawan arah.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
48
Pada Realisasi Produk, Unit Packaging ada 3 konveyor, konveyor pertama adalah
Konveyor sortir merupakan konveyor input yang membawa benda kerja (sebagai inputan
awal) pada konveyor pertama terdapat sensor warna TCS3200 dan sensor benda kerja
(photo sensor BJ 300 – DOT) sensor warna untuk membedakan warna pada produk dan
sensor benda kerja untuk mendeteksi ada atau tidaknya benda kerja yang lewat pada
konveyor sortir.
Konveyor packaging A membawa kardus yang akan diisi produk berwarna merah.
Pada konveyor packaging A terdapat photo sensor BYD100 – DOT untuk mendeteksi ada
dan tidaknya kardus dan BJ 300-DOT terletak dekat unit stamping untuk mendeteksi
kardus yang akan distamping.
Konveyor packaging B membawa kardus yang akan diisi produk berwarna biru.
Pada Bab 1.3. Batasan masalah no 4 bahwa Konveyor packaging B diisi dengan produk
warna hijau namun pada realisasi alat karena belt konveyor yang ada dipasaran berwarna
hijau maka warna produk yang digunakan pada pengujian alat berwarna merah dan biru.
Keterangan Konsep Desain Realisasi Alat
Alasan perubahan desain karenadimensi unit sortir yang terbatas(jarak rangka pada unit sortirdisesuaikan dengan stroke padaDGPL)
Letak UnitStamping
Alasan perubahan desain karenaperubahan arah gerakankonveyor. (karena keterbatasanmeja pada training unit)
Lanjutan Tabel 4.1. Perbandingan Perancangan Model dengan Realisasi Produk48
Pada Realisasi Produk, Unit Packaging ada 3 konveyor, konveyor pertama adalah
Konveyor sortir merupakan konveyor input yang membawa benda kerja (sebagai inputan
awal) pada konveyor pertama terdapat sensor warna TCS3200 dan sensor benda kerja
(photo sensor BJ 300 – DOT) sensor warna untuk membedakan warna pada produk dan
sensor benda kerja untuk mendeteksi ada atau tidaknya benda kerja yang lewat pada
konveyor sortir.
Konveyor packaging A membawa kardus yang akan diisi produk berwarna merah.
Pada konveyor packaging A terdapat photo sensor BYD100 – DOT untuk mendeteksi ada
dan tidaknya kardus dan BJ 300-DOT terletak dekat unit stamping untuk mendeteksi
kardus yang akan distamping.
Konveyor packaging B membawa kardus yang akan diisi produk berwarna biru.
Pada Bab 1.3. Batasan masalah no 4 bahwa Konveyor packaging B diisi dengan produk
warna hijau namun pada realisasi alat karena belt konveyor yang ada dipasaran berwarna
hijau maka warna produk yang digunakan pada pengujian alat berwarna merah dan biru.
Keterangan Konsep Desain Realisasi Alat
Alasan perubahan desain karenadimensi unit sortir yang terbatas(jarak rangka pada unit sortirdisesuaikan dengan stroke padaDGPL)
Letak UnitStamping
Alasan perubahan desain karenaperubahan arah gerakankonveyor. (karena keterbatasanmeja pada training unit)
Lanjutan Tabel 4.1. Perbandingan Perancangan Model dengan Realisasi Produk48
Pada Realisasi Produk, Unit Packaging ada 3 konveyor, konveyor pertama adalah
Konveyor sortir merupakan konveyor input yang membawa benda kerja (sebagai inputan
awal) pada konveyor pertama terdapat sensor warna TCS3200 dan sensor benda kerja
(photo sensor BJ 300 – DOT) sensor warna untuk membedakan warna pada produk dan
sensor benda kerja untuk mendeteksi ada atau tidaknya benda kerja yang lewat pada
konveyor sortir.
Konveyor packaging A membawa kardus yang akan diisi produk berwarna merah.
Pada konveyor packaging A terdapat photo sensor BYD100 – DOT untuk mendeteksi ada
dan tidaknya kardus dan BJ 300-DOT terletak dekat unit stamping untuk mendeteksi
kardus yang akan distamping.
Konveyor packaging B membawa kardus yang akan diisi produk berwarna biru.
Pada Bab 1.3. Batasan masalah no 4 bahwa Konveyor packaging B diisi dengan produk
warna hijau namun pada realisasi alat karena belt konveyor yang ada dipasaran berwarna
hijau maka warna produk yang digunakan pada pengujian alat berwarna merah dan biru.
Keterangan Konsep Desain Realisasi Alat
Alasan perubahan desain karenadimensi unit sortir yang terbatas(jarak rangka pada unit sortirdisesuaikan dengan stroke padaDGPL)
Letak UnitStamping
Alasan perubahan desain karenaperubahan arah gerakankonveyor. (karena keterbatasanmeja pada training unit)
Lanjutan Tabel 4.1. Perbandingan Perancangan Model dengan Realisasi Produk
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
49
Pada konveyor packaging B terdapat photosensor BYD100 – DOT untuk
mendeteksi ada dan tidaknya kardus dan BJ 300-DOT terletak dekat unit stamping untuk
mendeteksi kardus yang akan di stamping. Ketiga konveyor tersebut diletakkan diatas meja
agar saat pengoperasian lebih mudah. Pada Konveyor Packaging A dan Packaging B
terdapat unit Stamping.
Gambar 4.2. Unit Packaging
Pada Unit Pemindah komponen yang dipakai menggunakan komponen pneumatik,
diantaranya adalah
1. Meja (multiplex)
2. Alumunium profile
3. Linear drive Festo DGPL-25-400
4. Cylinder Guide Festo DFM -32-160
5. Cylinder Guide Festo DFM -20-80
6. Rotary Pneumatic Festo
7. Vaccum Suction Gripper Festo
8. Proximity sensor
Gambar 4.3. Unit Pemindah
Konveyor Sortir Konveyor Packaging A
Konveyor
Packaging B
Unit Stamping
A
Unit Stamping
B
1
27
6
5
4
3
8
49
Pada konveyor packaging B terdapat photosensor BYD100 – DOT untuk
mendeteksi ada dan tidaknya kardus dan BJ 300-DOT terletak dekat unit stamping untuk
mendeteksi kardus yang akan di stamping. Ketiga konveyor tersebut diletakkan diatas meja
agar saat pengoperasian lebih mudah. Pada Konveyor Packaging A dan Packaging B
terdapat unit Stamping.
Gambar 4.2. Unit Packaging
Pada Unit Pemindah komponen yang dipakai menggunakan komponen pneumatik,
diantaranya adalah
1. Meja (multiplex)
2. Alumunium profile
3. Linear drive Festo DGPL-25-400
4. Cylinder Guide Festo DFM -32-160
5. Cylinder Guide Festo DFM -20-80
6. Rotary Pneumatic Festo
7. Vaccum Suction Gripper Festo
8. Proximity sensor
Gambar 4.3. Unit Pemindah
Konveyor Sortir Konveyor Packaging A
Konveyor
Packaging B
Unit Stamping
A
Unit Stamping
B
1
27
6
5
4
3
8
49
Pada konveyor packaging B terdapat photosensor BYD100 – DOT untuk
mendeteksi ada dan tidaknya kardus dan BJ 300-DOT terletak dekat unit stamping untuk
mendeteksi kardus yang akan di stamping. Ketiga konveyor tersebut diletakkan diatas meja
agar saat pengoperasian lebih mudah. Pada Konveyor Packaging A dan Packaging B
terdapat unit Stamping.
Gambar 4.2. Unit Packaging
Pada Unit Pemindah komponen yang dipakai menggunakan komponen pneumatik,
diantaranya adalah
1. Meja (multiplex)
2. Alumunium profile
3. Linear drive Festo DGPL-25-400
4. Cylinder Guide Festo DFM -32-160
5. Cylinder Guide Festo DFM -20-80
6. Rotary Pneumatic Festo
7. Vaccum Suction Gripper Festo
8. Proximity sensor
Gambar 4.3. Unit Pemindah
Konveyor Sortir Konveyor Packaging A
Konveyor
Packaging B
Unit Stamping
A
Unit Stamping
B
1
27
6
5
4
3
8
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
50
Sistem dikontrol pada alat ini menggunakan PLC Siemens S300 CPU 314C 2PN-
DP. Diletakan dimeja terpisah dari alat tersebut. Sedangkan kontrol panel diletakkan
disamping meja bagian bawah dan valve pneumatic diletakkan dibagian belakang meja.
Gambar 4.4. Unit Kontrol
4.2. Cara Pengoperasian Mesin
4.2.1. Cara Pengoperasian Hardware
1. Aktifkan Power Listrik 220 VAC
2. Aktifkan Power Listrik PLC
3. Aktifkan Power Supply 5Vdc
4. Aktifkan Power Regulator Pneumatic
5. Aktifkan sistem dengan menggunakan Tombol Start, Stop, Reset, dan Switch
Emergency.
a. Tombol Start berfungsi untuk mengaktifkan sistem.Sistem akan bekerja sesuai
proses kerja yang telahditentukan.
b. Tombol Stop berfungsi untuk menghentikan sementara proses kerja. Apabila
tombol start ditekan kembali, maka proses kerjaakan melanjutkan.
c. Tombol Reset berfungsi untuk mengembalikan keposisi semula. Tombol reset
hanya berlaku setelah Switch Emergency bekerja.
50
Sistem dikontrol pada alat ini menggunakan PLC Siemens S300 CPU 314C 2PN-
DP. Diletakan dimeja terpisah dari alat tersebut. Sedangkan kontrol panel diletakkan
disamping meja bagian bawah dan valve pneumatic diletakkan dibagian belakang meja.
Gambar 4.4. Unit Kontrol
4.2. Cara Pengoperasian Mesin
4.2.1. Cara Pengoperasian Hardware
1. Aktifkan Power Listrik 220 VAC
2. Aktifkan Power Listrik PLC
3. Aktifkan Power Supply 5Vdc
4. Aktifkan Power Regulator Pneumatic
5. Aktifkan sistem dengan menggunakan Tombol Start, Stop, Reset, dan Switch
Emergency.
a. Tombol Start berfungsi untuk mengaktifkan sistem.Sistem akan bekerja sesuai
proses kerja yang telahditentukan.
b. Tombol Stop berfungsi untuk menghentikan sementara proses kerja. Apabila
tombol start ditekan kembali, maka proses kerjaakan melanjutkan.
c. Tombol Reset berfungsi untuk mengembalikan keposisi semula. Tombol reset
hanya berlaku setelah Switch Emergency bekerja.
50
Sistem dikontrol pada alat ini menggunakan PLC Siemens S300 CPU 314C 2PN-
DP. Diletakan dimeja terpisah dari alat tersebut. Sedangkan kontrol panel diletakkan
disamping meja bagian bawah dan valve pneumatic diletakkan dibagian belakang meja.
Gambar 4.4. Unit Kontrol
4.2. Cara Pengoperasian Mesin
4.2.1. Cara Pengoperasian Hardware
1. Aktifkan Power Listrik 220 VAC
2. Aktifkan Power Listrik PLC
3. Aktifkan Power Supply 5Vdc
4. Aktifkan Power Regulator Pneumatic
5. Aktifkan sistem dengan menggunakan Tombol Start, Stop, Reset, dan Switch
Emergency.
a. Tombol Start berfungsi untuk mengaktifkan sistem.Sistem akan bekerja sesuai
proses kerja yang telahditentukan.
b. Tombol Stop berfungsi untuk menghentikan sementara proses kerja. Apabila
tombol start ditekan kembali, maka proses kerjaakan melanjutkan.
c. Tombol Reset berfungsi untuk mengembalikan keposisi semula. Tombol reset
hanya berlaku setelah Switch Emergency bekerja.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
51
d. Switch Emergency berfungsi untuk menghentikan proses kerja. Proses
kerjaakan tetap berhenti walaupun tombol start ditekan kembali. Proses kerja
hanya dapat dilanjutkan oleh Tombol Reset untuk mengembalikan keposis
isemula.
4.2.2. Cara Kerja Alat
Sistem Pengepakan terdiri dari empat unit yaitu Unit Sortir (Konveyor 1), Unit
Konveyor Packaging A, Konveyor Packaging B dan Unit Pemindah. Sistem dikontrol
oleh PLC Siemens S300 CPU 314C 2PN-DP. Benda kerja yang diproses dalam sistem
pengepakan ini memiliki warna biru, merah dan putih.
Unit Sortir berfungsi untuk tempat inputan benda kerja. Benda kerja masuk dalam
unit sortir idealnya memiliki jarak 10 cm. Unit sortir rmemiliki bagian berupa sensor
warna yang berfungsi untuk membedakan warna merah, biru dan putih. Unit sortir juga
memiliki sensor benda kerja yang berfungsi untuk menghentikan benda kerja apabila
berwarna merah atau biru. Benda kerja warna putih, ketika terdeteksi oleh sensor benda
kerja tidakakan berhenti dan langsung akan dilanjutkan keluar dari unit sortir.
Unit Konveyor packaging A berfungsi untuk memproses benda kerja warna merah.
Unit Konveyor packaging A memiliki bagian actuator berupa Konveyor dan Silinder
Stamp A. Unit Konveyor packaging A juga memiliki input berupa Sensor Box A, Sensor
Stamp A dan Sensor Silinder Stamp A. Cara kerja Unit Konveyor packaging A adalah
sebagai berikut. Tombol Start ditekan maka Konveyor packaging A aktif dan kardus
masuk dalam Konveyor packaging A tersebut. Ketika Sensor Box A aktif maka Konveyor
packaging A OFF, sehingga kardus akan berhenti. Kardus akan menunggu diisi oleh benda
kerja yang berwarna merah sebanyak tiga kali. Proses pemindahan dan pengisian benda
kerja ke dalam kardus dilakukan oleh Unit Pemindah. Setelah kardus diisi oleh tiga benda
kerja warna merah, maka Konveyor packaging A akan aktif, sehingga kardus juga akan
berjalan.
Ketika Sensor Stamping A aktif, maka Konveyor packaging A akan OFF, sehingga
kardus akan berhenti. Setelah kardus berhenti, maka kardus akan di beri tanda oleh Silinder
Stamp A. Kemudian setelah Silinder Stamp A aktif maksimal, maka Sensor Maksimal
Silinder Stamp A aktif sehingga Silinder Stamping A akan kembali OFF. Setelah proses
stamping selesai maka Konveyor 2 akan kembali aktif.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
52
Unit Konveyor packaging B berfungsi untuk memproses benda kerja warna biru.
Unit Konveyor packaging B memiliki bagian actuator berupa Konveyor dan Silinder
Stamp B. Konveyor packaging B juga memiliki input berupa Sensor Box B, Sensor Stamp
B dan Sensor Silinder Stamp B. Cara kerja Unit Konveyor packaging B adalah sebagai
berikut Tombol Start ditekan maka Konveyor packaging B aktif dan kardus masuk dalam
Konveyor packaging B tersebut. Ketika Sensor Box B aktif maka Konveyor packaging B
OFF, sehingga kardus akan berhenti. Kardus akan menunggu diisi oleh benda kerja yang
berwarna biru sebanyak tiga kali. Proses pemindahan dan pengisian benda kerja ke dalam
kardus dilakukan oleh Unit Pemindah. Setelah kardus diisi oleh tiga benda kerja warna
biru, maka Konveyor3 akan aktif, sehingga kardus juga akan berjalan.
Ketika Sensor Stamp B aktif, maka Konveyor packaging B akan OFF, sehingga
kardus akan berhenti. Setelah kardus berhenti, maka kardus akan di beri tanda oleh Silinder
Stamp B. Kemudian setelah Silinder Stamp B aktif maksimal, maka Sensor Maksimal
Silinder Stamp B aktif sehingga Silinder Stamp Bakan kembali OFF. Setelah proses
stamping selesai maka Konveyor 3 akan kembali aktif
Unit Pemindah berfungsi untuk memindah benda kerja warna merah ke Konveyor
packaging A dan memindah benda kerja warna biru ke Konveyor packaging B. Unit
Pemindah memiliki actuator berupa Silinder DFM Down, Silinder DFM Up, Silinder
DGPL Right, Silinder DGPL Left, Silinder Vacuum dan Silinder Rotary. Cara kerja Unit
Pemindah yaitu setelah sensor warna di Unit Sortir mendeteksi benda kerja warna merah
atau biru dan dideteksi oleh Sensor Benda Kerja maka Konveyor Unit Sortir akan berhenti,
sehingga benda kerja juga akan berhenti d depan sensor benda kerja. Setelah benda kerja
berhenti, maka Silider DFM Down akan aktif sampai Sensor DFM A aktif. Setelah 1 detik
Vacuum akan aktif, sehingga benda kerja akan menempel di Vacuum. Setelah Vacuum
aktif Silinder DFM B Up aktif sampai Sensor DFM B aktif, yang berarti Silinder DFM
berada di atas Konveyor. Setelah Sensor DFM B aktif maka Silider DGPL Left akan aktif
menuju Konveyor packaging A jika benda kerja berwarna merah dan menuju Konveyor
packaging B jika benda kerja berwarna biru. Setelah benda dimasukkan kedalam kardus
maka Silinder DGPL Right akan aktif sampai dengan Sensor A min aktif. Hal ini berarti
Silider DGPL dan silinder DFM berada di atas Unit Sortir.
Pada proses pengambilan produk, ada perbedaan gerakan saat mengambil produk
dari unit sortir ke packaging A dan unit sortir ke packaging B. Gerakan dari konveyor
sortir ke konveyor packaging A , DFM turun kemudian vaccum mengambil produk
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
53
berwarna merah , Silinder DFM naik, kemudian DGPL bergerak menuju konveyor
packaging A, setelah sampai ke packaging A, vaccum pneumatic akan melepaskan produk
berwarna merah. Sedangkan gerakan dari konveyor sortir ke konveyor packaging B ,
DFM turun kemudian vaccum akan mengambil produk berwarna biru , silinder DFM
naik, kemudian DGPL bergerak menuju konveyor packaging B, setelah sampai ke
packaging B, Rotary pneumatic berputar berlawanan arah dengan arah jarum jam sebesar
180deg, setelah itu Vaccum pneumatic akan melepaskan produk berwarna biru. Sebelum
kembali ke unit sortir (mengambil produk lagi) rotary pneumatic akan berputar searah
jarum jam sebesar 180 deg ( rotary pneumatic kembali ke posisi semula).
Jika saat pengambilan produk , konveyor packaging A dan konveyor packaging B
tidak terdapat kardus. Maka posisi benda akan tetap berada di atas konveyor dimana benda
tersebut akan dipindahkan ( vaccum akan tetap mencekap produk sampai ada kardus
terdeteksi). Cara kerja dari sistem pengepakan ini dapat dilihat lebih detail dalam gambar
4.5.
Gambar 4.5. Sistem loading produk saat kardus tidak ada pada konveyor
53
berwarna merah , Silinder DFM naik, kemudian DGPL bergerak menuju konveyor
packaging A, setelah sampai ke packaging A, vaccum pneumatic akan melepaskan produk
berwarna merah. Sedangkan gerakan dari konveyor sortir ke konveyor packaging B ,
DFM turun kemudian vaccum akan mengambil produk berwarna biru , silinder DFM
naik, kemudian DGPL bergerak menuju konveyor packaging B, setelah sampai ke
packaging B, Rotary pneumatic berputar berlawanan arah dengan arah jarum jam sebesar
180deg, setelah itu Vaccum pneumatic akan melepaskan produk berwarna biru. Sebelum
kembali ke unit sortir (mengambil produk lagi) rotary pneumatic akan berputar searah
jarum jam sebesar 180 deg ( rotary pneumatic kembali ke posisi semula).
Jika saat pengambilan produk , konveyor packaging A dan konveyor packaging B
tidak terdapat kardus. Maka posisi benda akan tetap berada di atas konveyor dimana benda
tersebut akan dipindahkan ( vaccum akan tetap mencekap produk sampai ada kardus
terdeteksi). Cara kerja dari sistem pengepakan ini dapat dilihat lebih detail dalam gambar
4.5.
Gambar 4.5. Sistem loading produk saat kardus tidak ada pada konveyor
53
berwarna merah , Silinder DFM naik, kemudian DGPL bergerak menuju konveyor
packaging A, setelah sampai ke packaging A, vaccum pneumatic akan melepaskan produk
berwarna merah. Sedangkan gerakan dari konveyor sortir ke konveyor packaging B ,
DFM turun kemudian vaccum akan mengambil produk berwarna biru , silinder DFM
naik, kemudian DGPL bergerak menuju konveyor packaging B, setelah sampai ke
packaging B, Rotary pneumatic berputar berlawanan arah dengan arah jarum jam sebesar
180deg, setelah itu Vaccum pneumatic akan melepaskan produk berwarna biru. Sebelum
kembali ke unit sortir (mengambil produk lagi) rotary pneumatic akan berputar searah
jarum jam sebesar 180 deg ( rotary pneumatic kembali ke posisi semula).
Jika saat pengambilan produk , konveyor packaging A dan konveyor packaging B
tidak terdapat kardus. Maka posisi benda akan tetap berada di atas konveyor dimana benda
tersebut akan dipindahkan ( vaccum akan tetap mencekap produk sampai ada kardus
terdeteksi). Cara kerja dari sistem pengepakan ini dapat dilihat lebih detail dalam gambar
4.5.
Gambar 4.5. Sistem loading produk saat kardus tidak ada pada konveyor
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
54
Start
Konveyor 1 ON Konveyor 2 ON
Sensor Warna= Putih
Count Out Sortir
Sensor Warna= Merah
Konveyor 1 OFF Konveyor 1 OFF
Sensor Warna = Biru
Sil DFM A Down = ON
Sil Vacuum = ONSil DFM A Down = OFF
Sil DFM B Up = ON
Sil DFM B Up = OFFSil DGPL B Left = ON
Sil DGPL B Left = OFF
Sil Vacuum = OFF
Sil DGPL A Right = ON
Sil DGPL A Right = OFF
Sil DFM A Down = ON
Sil Vacuum = ONSil DFM A Down = OFF
Sil DFM B Up = ON
Sil DFM B Up = OFFSil Rotary = ON
Sil DGPL B Left = ON
Sil DGPL B Left = OFF
Sil Vacuum = OFF
Sil DGPL A Right = ON
Sil DGPL A Right = OFF
Konveyor 3 ON
Konveyor 2 OFF
Konveyor 2 ON
Benda Merah= 3
Konveyor 2 OFF
Sil Stamp A ON
Sil Stamp A OFF
Konveyor 3 OFF
Konveyor 3 ON
Benda Biru= 3
Konveyor 3 OFF
Sil Stamp B ON
Sil Stamp B OFF
Benda Kerja Masuk
Ya
Tidak
Ya
Timer 1 dt
Sensor DFM A
Timer 1 dt
Sensor DFM B
Sensor A0
Timer 1 dt
Timer 1 dt
Sensor A Min
Sensor Benda
Timer 1 dt
Sensor DFM A
Timer 1 dt
Sensor DFM B
Timer 1 dt
Sensor A Max
Timer 1 dt
Timer 1 dt
Sensor A Min
Sensor BoxMerah
Timer 1 dt
Sensor StampMerah
Timer 1 dt
Sensor Stamp A
Sensor BoxBiru
Timer 1 dt
Sensor Stamp B
Sensor StampBiru
Timer 1 dt
Tidak
Sensor A0Vacuum OFF
Sensor A0Vacuum OFF
Gambar 4.6. Flowchart proses hardware yang diimplementasikan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
55
4.3. Pengujian dan Analisa Hardware
4.3.1. Pengujian dan Analisa Hasil Sistem Secara Keseluruhan
Pada pengujian sensor warna ini ada 3 produk yang digunakan untuk pengujian.
Produk warna merah, biru dan putih. Benda di masukan pada konveyor sortir dan dari
konveyor sortir dilewatkan dibawah sensor warna. Pada pengujian ini dilakukan dengan
pengujian benda kerja dengan warna acak dan jarak yang berbeda.
Yang sangat mempengaruhi dalam pengujian pengambilan data ini adalah
intensitas cahaya saat melakukan percobaan. Hasil pengujian pada waktu pagi hari dan
siang hari sangat berbeda terutama pada pembacaan warna pada benda kerja. Agar hasil
pengujian stabil maka pengujian dilakukan di dalam ruangan dengan keadaan ruang
tertutup dan lampu menyala dengan intensitas cahaya 158x10 lux.
Pada percobaan ini dilakukan pengujian produk warna merah, biru dan putih
dengan nilai RGB pada produk sebagai berikut ini.
Tabel 4.2. komposisi nilai RGB pada warna produk
Warna Produk Red (R) Green (G) Blue (B)
Merah 64 17 15
Biru 12 28 36
Putih 128 173 128
Gambar 4.7. Layout pengujian pengisian benda dengan warna dan jarak acak
Konveyor Sortir
Sensor Warna TCS3200
Produk
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
56
Tabel 4.3. Hasil Pengujian Pengisian Benda dengan Warna dan Jarak Acak
UrutanPercobaan Produk
Jarakantar
produk
SensorWarna
SensorBendaKerja
TempatPengisian
(Pengujian Unitpemindah)
Counter
Merah Biru Putih
1 Biru 0cm Biru TerdeteksiKonveyor
Packaging B1
2 Merah 3cm Merah TerdeteksiKonveyor
Packaging A1
3 Putih 3cm Biru TerdeteksiKonveyor
Packaging B2
4 Biru 0cm Biru TerdeteksiKonveyor
Packaging B3
5 Putih 3cm Merah TerdeteksiKonveyor
Packaging A2
6 Merah 5cm Merah TerdeteksiKonveyor
Packaging A3
7 Biru 3cm Biru TerdeteksiKonveyor
Packaging B1
8 Biru 5cm Biru TerdeteksiKonveyor
Packaging B2
9 Merah 5cm Merah TerdeteksiKonveyor
Packaging A1
10 Biru 4cm Biru TerdeteksiKonveyor
Packaging B3
11 Merah 5cm Merah TerdeteksiKonveyor
Packaging A2
12 Putih 7cm Merah TerdeteksiKonveyor
Packaging A3
13 Merah 7cm Merah TerdeteksiKonveyor
Packaging A1
14 Biru 5cm Biru TerdeteksiKonveyor
Packaging B1
15 Merah 5cm Merah TerdeteksiKonveyor
Packaging A2
16 Biru 4cm Biru TerdeteksiKonveyor
Packaging B2
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
57
UrutanPercobaan Produk
Jarakantar
produk
SensorWarna
SensorBendaKerja
TempatPengisian
(Pengujian Unitpemindah)
Merah Biru Putih
17 Merah 5cm Merah TerdeteksiKonveyor
Packaging A3
18 Putih 8cm Biru TerdeteksiKonveyor
Packaging B3
19 Biru 8cm Biru TerdeteksiKonveyor
Packaging B1
20 Putih 10cm Putihtidak
terdeteksiLanjut ke unit
sortir1
21 Merah 5cm Merah TerdeteksiKonveyor
Packaging A1
22 Biru 5cm Biru TerdeteksiKonveyor
Packaging B2
23 Putih 9cm Putihtidak
terdeteksiLanjut ke unit
sortir2
24 Biru 3cm Biru TerdeteksiKonveyor
Packaging B3
25 Merah Merah TerdeteksiKonveyor
Packaging A2
Pada Pengujian benda kerja dengan warna dan jarak acak. Produk warna merah
dan biru dapat dideteksi pada jarak 0cm-10cm dengan baik. Namun produk warna putih
pada jarak 0cm-8cm tidak dapat terdeteksi warna putih namun terdeteksi warna sebelum
warna produk putih tersebut. Misalkan jika produk berwarna putih dibelakangnya terdapat
produk merah, maka produk warna putih tersebut terbaca warna merah. Pada jarak 9-10cm
produk warna putih dapat terdeteksi dengan baik. Hasil dalam pengujian pengisian benda
dengan warna dan jarak acak sebagai berikut
1. Warna merah dengan jumlah produk warna merah 9 buah dapat terdeteksi dengan
baik oleh sensor warna, hasil pengujian produk warna merah 100% terdeteksi
dengan jarak acak.
2. Warna Biru dengan jumlah produk warna biru 10 buah dapat terdeteksi dengan baik
oleh sensor warna, hasil pengujian produk warna merah 100% terdeteksi dengan
jarak acak.
Lanjutan Tabel 4.3. Hasil Pengujian Pengisian Benda dengan Warna dan Jarak Acak
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
58
3. Warna Putih dengan jumlah produk warna putih 6 buah, tidak dapat terdeteksi
dengan baik oleh sensor warna, hasil pengujian warna produk putih 30% dari totak
produk warna putih (produk putih terdeteksi dengan baik hanya 2 buah dari 6 buah
produk warna putih) dimana produk dapat terdeteksi dengan baik pada jarak 9cm
dan 10cm.
4. Unit pemindah/DGPL dan DFM dapat bekerja dengan baik, warna merah 100%
dipindahkan pada konveyor unit packaging A dan warna biru dipindahkan pada
konveyor unit packaging B.
Selain Pengujian pada unit konveyor sortir, dilakukan juga pengujian sensor pada
konveyor unit packaging A dan sensor pada konveyor unit packaging B.
Tabel 4.4. Hasil Pengujian Sensor pada Unit Packaging A
Urutan Percobaan Jumlah Produk Sensor Packaging A(photosensor 1)
Sensor StampingA
(photosensor 2)
CylinderStamping A
(Reed switch)
Kardus 1 3 terdeteksi terdeteksi terdeteksi
Kardus 2 3 terdeteksi terdeteksi terdeteksi
Kardus 3 3 terdeteksi terdeteksi terdeteksi
Tabel 4.5. Hasil Pengujian Sensor pada Unit Packaging B
Urutan Percobaan Jumlah Produk Sensor Packaging B(photosensor 1)
Sensor StampingB
(photosensor 2)
CylinderStamping B
(Reed switch)
Kardus 1 3 terdeteksi terdeteksi terdeteksi
Kardus 2 3 terdeteksi terdeteksi terdeteksi
Kardus 3 3 terdeteksi terdeteksi terdeteksi
Kardus 4 3 terdeteksi terdeteksi terdeteksi
Hasil pengujian photosensor dan sistem kerja konveyor pada unit packaging A dan pada
unit packaging B. Bahwa sensor 100% dapat mendeteksi kardus dan sistem dapat bekerja
dengan baik.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
59
4.3.2. Pengujian dan Analisa Sensor Warna
Pada Pengujian benda kerja dengan warna dan jarak acak dihasilkan bahwa warna
putih tidak dapat terdeteksi dengan baik di jarak antara benda 0-8cm dan semua warna
dapat terdeteksi dengan baik dijarak 9-10 cm. Untuk mengetahui penyebab ketidakstabilan
pembacaan warna, maka dilakukan pengujian khusus untuk sensor warna. Pengujian
dilakukan dengan melakukan dua kali pengujian dengan pengujian pertama jarak antar
produk 8cm dan pengujian kedua dengan jarak antar produk 9cm, pengujian dengan 15
produk dengan warna acak. Pengujian dilakukan di dalam rungan dengan kondisi pintu dan
jendela tertutup namun lampu menyala dengan nilai intensitax cahaya 158x10 lux.
Tabel 4.6. Hasil Pengujian Sensor Warna dengan Jarak Antara Produk 8 cm
UrutanPercobaan Warna Produk Hasil Pengujian
Sensor warnaSensor Benda
Kerja
1 Biru Biru Terdeteksi
2 Putih Merah Terdeteksi
3 Merah Merah Terdeteksi
4 Biru Biru Terdeteksi
5 Merah Merah Terdeteksi
6 Putih Merah Terdeteksi
7 Merah Merah Terdeteksi
8 Biru Biru Terdeteksi
9 Putih Biru Terdeteksi
10 Biru Biru Terdeteksi
11 Merah Merah Terdeteksi
12 Merah Merah Terdeteksi
13 Biru Biru Terdeteksi
14 Merah Merah Terdeteksi
15 Biru Biru Terdeteksi
Dalam pengujian pengisian benda dengan warna acak pada jarak 8 cm diambil
sampel produk merah berjumlah 6 buah, produk biru 6 buah dan produk putih 3 buah.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
60
Hasil pengujian pada jarak antara benda 8 cm warna merah dan biru dapat dideteksi
dengan baik, Hasil pengujian warna merah dan biru 100% dapat terdeteksi oleh sensor
warna. Namun hasil pengujian untuk warna putih 0%, sensor tidak dapat bekerja dengan
baik, produk warna putih akan terdeteksi warna sesuai warna benda kerja dibelakangnya.
Tabel 4.7. Hasil Pengujian Sensor Warna dengan Jarak Antar Produk 9cm
UrutanPercobaan Warna Produk Hasil Pengujian
Sensor warnaSensor Benda
Kerja
1 Biru Biru Terdeteksi
2 Putih Putih Terdeteksi
3 Merah Merah Terdeteksi
4 Biru Biru Terdeteksi
5 Merah Merah Terdeteksi
6 Putih Putih Terdeteksi
7 Merah Merah Terdeteksi
8 Biru Biru Terdeteksi
9 Putih Putih Terdeteksi
10 Biru Biru Terdeteksi
11 Merah Merah Terdeteksi
12 Merah Merah Terdeteksi
13 Biru Biru Terdeteksi
14 Merah Merah Terdeteksi
15 Biru Biru Terdeteksi
Dalam pengujian pengisian benda dengan warna acak pada jarak 9 cm diambil
sampel produk merah berjumlah 6 buah, produk biru 6 buah dan produk putih 3 buah, hasil
pengujian pada jarak benda 9 cm semua benda dapat terdeteksi dengan baik. 100%
produk warna merah,biru dan putih dapat terdeteksi dengan baik oleh sensor warna.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
61
BAB V
KESIMPULAN DAN SARANBab ini menjelaskan kesimpulan dari proses Tugas Akhir yang telah dilakukan.
Bab ini juga menguraikan saran pengembangan yang dapat dilakukan sebagai
penyempurnaan sistem.
5.1.Kesimpulan
Dari hasil perancangan dan pengujian alat otomasi penataan produk dengan kontrol
PLC Siemens S7-300 diambil kesimpulan:
1. Sistem yang dirancang untuk pengepakan barang berbasis PLC Siemens S7-300
dengan menggunakan konveyor telah bekerja dengan baik.
2. Pada jarak antar produk 9 cm sistem dapat berjalan dengan stabil dengan tingkat
keberhasilan 100%.
3. Penggunaan sensor warna TCS3200 sebagai pendeteksi warna benda sangat
dipengaruhi intensitas cahaya di sekitar ruangan. Pada pengujian rancangan alat
otomasi penataan produk ini digunakan intensitas cahaya sebesar 158x10 lux.
Dengan komposisi warna RGB (Red Green dan Blue) warna Merah 64, 17, 15,
nilai RGB warna biru 12, 28, 36 sedangkan nilai RGB warna putih 128,173,128.
4. Sensor reed switch dan photosensor mampu mendeteksi benda dengan baik,
100% dapat mendeteksi produk. Baik sensor yang berada pada unit sortir, unit
pemindah maupun pada unit konveyor packaging.
5.2. Saran
Setelah melakukan pengujian maka diperoleh beberapa hal yang bisa menjadi saran
untuk perkembangan penelitian lebih lanjut:
1. Sistem otomasi dapat dirancang untuk bisa mendeteksi warna selain warna
merah, biru dan putih.
2. Sensor warna diberi wadah agar lebih akurat dalam pembacaan warna dan tidak
terpengaruh cahaya dari ruangan.
3. Penambahan photosensor pada unit sortir agar sistem lebih stabil.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
62
DAFTAR PUSTAKA
[1] Sonjaya,2008, Rancangan Bangun Sistem Kontrol Konveyor Penghitung Barang
menggunakan PLC (Programmeble Logic Controller) Omron Tipe CPM1A 20 SDR,
CDR Fakultas Teknologi Industri, Jurusan Teknik Mesin.
[2] Drs Wirawan, Pneumatik-Hidrolig Fakultas Teknik, Universitas Negeri Semarang
hal 458.
[3] 2005, Data Sheet Festo Fluidsim.
[4]Wirawan,Pneumatik-Hidrolig Fakultas Teknik, Universitas Negeri Semarang hal 478
[5] Ari Setiawan, Sumardi, Iwan Setiawan, ST. MT. Labratorium Teknik Kontrol
Otomatik Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik Universitas Diponegoro
[6] Berahim, 1991, “Pengantar Teknik Tenaga Listrik”, Edisi kedua, Andi Offset,
Yogyakarta.
[7] Tung Yan, Tang, 1998, Simulator PLC (Software), Malaysia., Johor.
[8] Eko Putra, Agfianto, 2007, PLC Konsep, Pemrograman dan Aplikasi. Edisi
Pertama, Gava Media, Yogyakarta.
[9] Wicaksono, Handy, 2009, Programmable Logic Controller, Teori Pemrograman
dan Aplokasinya Dalam Otomasi Sistem. Edisi Pertama, Graha Ilmu, Yogyakarta.
[10]Bryan,L.A.&E.A Bryan, 1997,Programmable Controller: Theory and
Implementation, Second Edition, Industrial Text Company, United States of America.
[11] Bolton,William, 2004, Programmable Logic Controller (PLC), Edisi Ketiga,
Erlangga, Jakarta.
[12] Asnal Effendi 1), Robby Wirza 2) Dosen Teknik Elektro 1), Mahasiswa Teknik
Elektro 2)Perancangan Sistem Scada Cooling Tower Menggunakan Siemens Simatic
Step 7 dan Wincc, Fakultas Teknologi Industri – Intitut Teknologi Padang 2013
[13] Delta Electronic. Sensor warna,2009
[14] TCS3200, TCS3210, 2009, Programmable Color Light-to-Frequency Converter.
[15] Heryanto, Ary, dan Adi Wisnu., 2008, Pemrograman Bahasa C untuk
Mikrokontroler ATMega8535, Penerbit Andi, Yogyakarta.
[16] Wardhana, L,2006, Belajar Sendiri Mikrokontroler AVR Seri ATMega8535
Simulasi, Hardware, dan Aplikasi, Penerbit Andi, Yogyakarta.
[17] ATmega8535(L) - Atmel (www.atmel.com/images/doc2502.pdf)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L1 - 1
Lampiran 1. Datasheet PLC Siemens
PLC SIEMENS CPU 314C-2 PN/DP
Overview
The compact CPU with integral digital and analog inputs/outputs and technologicalfunctions
High processing performance in binary and floating-point arithmetic For connecting distributed I/O via PROFIBUS and PROFINET Combined MPI/PROFIBUS DP master/slave interface PROFINET interface with 2-port switch PROFINET IO Controller for operating distributed I/O on PROFINET PROFINET I-Device for connecting the CPU as intelligent PROFINET device under a
SIMATIC or third-party PROFINET I/O controller Component based Automation (CBA) on PROFINET PROFINET proxy for intelligent devices on PROFIBUS DP in Component based
Automation (CBA) Integrated Web server with the option of creating user-defined web pages Isochronous mode on PROFINET
SIMATIC Micro Memory Card required for operation of CPU.
Application
The CPU 314C-2 PN/DP is the compact CPU for plants with a distributed structure. With itsextended main memory, this compact CPU is also suitable for medium-sized applications.Integrated digital and analog inputs/outputs permit direct connection to the process. Theintegrated PROFIBUS DP master/slave and PROFINET IO Controller/I-Device interfaces allowthe connection of distributed I/O sections over PROFIBUS and PROFINET. This allows theCPU 314C-2 PN/DP to be used as a distributed unit for high-speed preprocessing, and as ahigher-level controller with a lower-level fieldbus system on PROFIBUS and PROFINET.
Other possible uses result from the integrated technological functions:
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L1 - 2
Counting Frequency measurement Period measurement Pulse width modulation PID control Controlled positioning
Design
The CPU 314C-2 DP is equipped with the following:
Microprocessor;the processor achieves an execution time of approximately 60 ns per binary instructionand 0.59 µs per floating-point operation.
Extensive memory;192 KB high-speed RAM (equals approx. 64 K instructions) for program sectionsrelevant to execution offer user programs sufficient memory space; SIMATIC Micro Memory Cards (max. 8 MB) as load memory for the program alsoallow the project to be stored in the CPU (complete with symbols and comments).
Flexible expansion capability; max. 31 Modules, (4-tier configuration)
Multi-point interface (MPI);the integrated MPI can establish connections to the S7-300/400 (up to 12simultaneously), or to PGs, PCs, OPs. Of these connections, one is always reserved forPGs and one for OPs. With the MPI, it is possible to set up a simple network of up to 16CPUs by means of "global data communication".
PROFIBUS DP interface:The CPU 314C-2 PN/DP with PROFIBUS DP master/slave interface allows a distributedautomation configuration offering high speed and ease of use. From the user perspective,the distributed I/O is treated as central I/O (same configuring, addressing andprogramming).
Ethernet interface;the second integral interface of the CPU 314C-2 PN/DP is a PROFINET interface with 2-port switch, based on Ethernet TCP/IP.It supports the following protocols:
o S7 communication for data exchange between SIMATIC controllers;o PG/OP communication for programming, commissioning and diagnostics via
STEP 7;o PG/OP communication for interfacing to HMI and SCADA;o Open TCP/IP, UDP and ISO-on-TCP (RFC1006) communication via
PROFINET;o SIMATIC NET OPC-Server for communication with other controllers and I/O
devices with integral CPU Integrated inputs/outputs;
24 digital inputs (all for alarm processing) and 16 digital outputs as well as 5 analoginputs and 2 analog outputs make the CPU 314C-2 DP a fully-fledged controller.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L1 - 3
Function
Password protection;a password concept protects the user program from unauthorized access.
Block encryption;the functions (FCs) and function blocks (FBs) can be stored in the CPU in encryptedform by means of S7-Block Privacy to protect the know-how of the application.
Diagnostics buffer;the last 500 error and interrupt events are stored in a buffer for diagnostic purposes. Ofthese, the last 100 entries are retentive.
Maintenance-free data backup;the CPU automatically saves all data (up to 64 KB) in case of a power failure so that thedata are available again unchanged when the power returns.
Parameterizable properties
The S7 configuration as well as the properties and response of the CPUs can be parameterizedusing STEP 7:
General:Definition of the name, plant designation and location designation.
Startup;definition of the startup characteristics of the CPU and the monitoring time
Synchronous cycle interrupts;setting of IO system number, process image partition number, and delay time
Cycle/clock memory;specification of the maximum cycle time and load. Setting of the clock memory address.
Retentivity;definition of the number of retentive bit memories, counters, timers and data blocks
Clock interrupts;setting the start date, start time and periodicity
Watchdog interrupts;setting of periodicity
System diagnostics;determining handling and scope of the diagnostic alarms
Clock;setting the type of synchronization in the AS or on the MPI
Protection level;specifying the access rights to program and data
Communication;reservation of connection resources
Web;settings for the Web server of the CPU
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L1 - 4
MPI/PROFIBUS DP interface;setting the interface type. Determining node addresses. Parameterizing the operatingmode and configuring the transfer areas in the case of PROFIBUS DP. Parameterizingthe time synchronization
PROFINET interface;setting the addresses. Parameterizing the PROFINET properties, the I-Devicefunctionality, the type of synchronization on PROFINET, the time synchronization usingNTP procedure, the media redundancy, and the KeepAlive function. Assigningparameters to Port 1 and Port 2.
Digital inputs/outputs;setting of addresses, input delay and process interrupt
Analog inputs/outputs;setting of addresses;in the case of inputs: Setting the temperature unit, the measurement type, the measuringrange, and the interference frequency;in the case of outputs: Setting the output type and output range
Integrated function "counting";setting the addresses, parameter assignment of the modes "continuous counting", "singlecounting", "periodic counting", "frequency measurement" and "pulse width modulation"
Integrated function "positioning";setting of addresses, parameterizing of "positioning with digital outputs" and "positioningwith analog outputs"
Integrated "Rules" function
Display and information functions
Status and error indications;LEDs indicate hardware, programming, time or I/O errors, for example, and operatingstatuses such as RUN, STOP and start-up.
Test functions;the PG is used to indicate signal states during program execution, to modify processvariables independently of the user program and to output the contents of stackmemories.
Information functions;you can use the PG to obtain information about the storage capacity and operating modeof the CPU as well as the current loading of the main and load memories as well ascurrent cycle times and diagnostic buffer contents in plain text.
Integrated communication functions
PG/OP communication Global data communication S7 basic communication S7 communication Routing Data record routing
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L1 - 5
PROFIBUS DP master/slave Open communication over TCP/IP, ISO-on-TCP and UDP PROFINET IO Controller PROFINET I-Device PROFINET CBA Web server
Integrated functions
Counters;4 counters (up to 60 KHz) with direction-dependent comparators, and for directconnection of 24V incremental encoders
4 channels for frequency measurement;frequency measurement (up to max. 60 kHz) enables, for example, speed measurement ofa shaft with speed range monitoring or throughput measuring (parts per measuring time)with range monitoring.
Period measurement;the period duration of the counting signal can be measured up to a counting frequency of1 kHz
Pulse width modulation;4 outputs for direct control of valves, final controlling elements, switching devices,heating equipment, etc., switching frequency 2.5 kHz. The period length can be set andthe pulse-pause ratio can be changed while running.
Controlled positioning;an SFB integrated into the operating system enables an axis to be positioned via 2 digitaloutputs or one analog output.
Alarm inputs (all digital inputs);the alarm inputs enable the detection of process events as well as the rapid triggering ofresponses.
Technical specifications
Order number 6ES7314-6EH04-0AB0CPU314C-2PN/DP, 24DI/16DO/4AI/2AO,
192KBGeneral informationEngineering with
● Programming packageSTEP7 V5.5 or higher with HSP191
Supply voltageRated value (DC)
● 24 V DCYes
Power loss
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L1 - 6
Order number 6ES7314-6EH04-0AB0CPU314C-2PN/DP, 24DI/16DO/4AI/2AO,
192KBPower loss, typ. 14 WMemoryWork memory
● integrated192 kbyte
● Size of retentive memory for retentivedata blocks 64 kbyte
Load memory ● Plug-in (MMC), max.
8 Mbyte
CPU processing timesfor bit operations, typ. 0.06 µsfor word operations, typ. 0.12 µsfor fixed point arithmetic, typ. 0.16 µsfor floating point arithmetic, typ. 0.59 µsCounters, timers and their retentivityS7 counter
● Number256
IEC counter ● present
Yes
S7 times ● Number
256
IEC timer ● present
Yes
Data areas and their retentivityFlag
● Number, max.256 byte
Address areaI/O address area
● Inputs2 048 byte
● Outputs2 048 byte
Process image ● Inputs, adjustable
2 048 byte
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L1 - 7
Order number 6ES7314-6EH04-0AB0CPU314C-2PN/DP, 24DI/16DO/4AI/2AO,
192KB ● Outputs, adjustable
2 048 byte
Time of dayClock
● Hardware clock (real-time clock)Yes
Digital inputsintegrated channels (DI) 24Digital outputsintegrated channels (DO) 16Analog inputsintegrated channels (AI) 5; 4 x current/voltage, 1 x resistanceInput ranges
● Voltage Yes; ±10 V / 100 kΩ; 0 V to 10 V / 100 kΩ
● Current Yes; ±20 mA / 100 Ω; 0 mA to 20 mA / 100Ω; 4 mA to 20 mA / 100 Ω
● Resistance thermometer Yes; Pt 100 / 10 MΩ
● Resistance Yes; 0 Ω to 600 Ω / 10 MΩ
Analog outputsintegrated channels (AO) 2Output ranges, voltage
● 0 to 10 VYes
● -10 V to +10 VYes
Output ranges, current ● 0 to 20 mA
Yes
● -20 mA to +20 mAYes
● 4 mA to 20 mAYes
1. InterfaceInterface type Integrated RS 485 interfacePhysics RS 485Functionality
● MPIYes
● DP masterYes
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L1 - 8
Order number 6ES7314-6EH04-0AB0CPU314C-2PN/DP, 24DI/16DO/4AI/2AO,
192KB ● DP slave
Yes
● Point-to-point connectionNo
DP master ● Number of DP slaves, max.
124
2. InterfaceInterface type PROFINETPhysics Ethernet RJ45Number of ports 2Functionality
● MPINo
● DP masterNo
● DP slaveNo
● PROFINET IO Controller Yes; Also simultaneously with IO-Devicefunctionality
● PROFINET IO Device Yes; Also simultaneously with IO Controllerfunctionality
● PROFINET CBAYes
PROFINET IO Controller ● Number of connectable IO Devices for
RT, max. 128
● Number of IO Devices with IRT and theoption "high flexibility" 128
● Number of IO Devices with IRT and theoption "high performance", max. 64
Isochronous modeIsochronous operation (application synchronizedup to terminal)
Yes; For PROFINET only
Communication functionsPG/OP communication YesData record routing YesGlobal data communication
● supportedYes
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L1 - 9
Order number 6ES7314-6EH04-0AB0CPU314C-2PN/DP, 24DI/16DO/4AI/2AO,
192KBS7 basic communication
● supportedYes
S7 communication ● supported
Yes
S5 compatible communication ● supported
Yes; via CP and loadable FC
Open IE communication ● TCP/IP Yes; via integrated PROFINET interface and
loadable FBs — Number of connections, max.
8
● ISO-on-TCP (RFC1006) Yes; via integrated PROFINET interface andloadable FBs
— Number of connections, max.8
● UDP Yes; via integrated PROFINET interface andloadable FBs
— Number of connections, max.8
Web server ● supported
Yes
Number of connections ● overall
12
Integrated FunctionsNumber of counters 4; See "Technological Functions" manualCounting frequency (counter) max. 60 kHzFrequency measurement Yes
Number of frequency meters4; up to 60 kHz (see "TechnologicalFunctions" manual)
controlled positioning Yes
integrated function blocks (closed-loop control)Yes; PID controller (see "TechnologicalFunctions" manual)
PID controller Yes
Number of pulse outputs4; Pulse width modulation up to 2.5 kHz (see"Technological Functions" Manual)
Limit frequency (pulse) 2.5 kHzAmbient conditionsAmbient temperature during operation
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L1 - 10
Order number 6ES7314-6EH04-0AB0CPU314C-2PN/DP, 24DI/16DO/4AI/2AO,
192KB ● min.
0 °C
● max.60 °C
ConfigurationProgrammingProgramming language
— LADYes
— FBDYes
— STLYes
— SCLYes
— CFCYes
— GRAPHYes
— HiGraph®Yes
Know-how protection ● User program protection/password
protection Yes
● Block encryptionYes; With S7 block Privacy
DimensionsWidth 120 mmHeight 125 mmDepth 130 mmWeightsWeight, approx. 730 g
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L2 - 1
Lampiran 2. Cara penggunaan Software Simatic Manager Step 7
1. Start – All Program – Siemens Automation – Simatic – Simatic Manager
2. Maka akan muncul tampilan berikut ini
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L2 - 2
3. Buka menu File - New
4. Berikan nama project di cell name,
Simpan project di Storage location dengan menekan tombol browse
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L2 - 3
5. Muncul tampilan projectprogram yang disimpan tadi
6. Klik kanan pada kolom kiri project program, Pilih insert new object>Simatic 300 Station,
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L2 - 4
7. Muncul di kolom kanan tampilan Simatic 300, Double clik Simatic 300
8. Muncul window HW Config
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L2 - 5
9. Buka catalog simatic 300 - rack-300 - rail, klik dan tarik ke kolom kiri
10. Pilih catalog CPU-300 >CPU-314C-2PN/DP > 6ES7 314-6EH04-0AB0 > V3.3
masukkan ke kolom sebelah kiri di baris 2 atau baris yang berwarna hijau
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L2 - 6
11. Masukkan tampilan alamat IP tiap PLC, pilih OK
12. Muncul tampilan berikut.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L2 - 7
13. Doubel clik pada baris yang bertuliskan DI24/DO16 - tab Addresses, uncheck system
default dan sesuaikan alamat start input dan output kemudian OK
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L2 - 8
14. Muncul tampilan berikut
15. Pilih menu Save and Compile, tutup window HW Config
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L2 - 9
16. Muncul tampilan berikut
17. Double clik CPU 314-2PN/DP
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L2 - 10
18. Masukkan Simbol
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L2 - 11
19. Double clik OB1
20. Muncul tampilan berikut, pilih OK
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L2 - 12
21. Buat Program
22. Download Program, Masuk SIMATIC 300(1)- DOWNLOAD - Yes
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L2 - 13
Lampiran 3. Program PLC
Pada realisasi produk, kontrol yang digunakan sebagai sistem kendali alat Otomasi
Penataan Produk adalah PLC Siemens S7-300 CPU 314C- 2PN/DP dengan menggunakan
program Simatic step 7.0. Sistem pengepakan produk pada skripsi ini dikontrol dengan
menggunakan PLC Siemens S300. Pemrograman menggunakan software Simatic Manager Step
7. Program dibagi dalam bentuk Main Program dan Sub Program. Pembagian dan fungsi
program tersebut yaitu :
OB1 (Organization Block 1) = Program utama atau main program
FC1 (Function 1) = Sub Program 1 digunakan untuk mendeteksi benda warna putih.
FC2 (Function 2) = Sub Program 2 digunakan untuk mendeteksi benda warna merah.
FC3 (Function 3) = Sub Program 3 digunakan untuk mendeteksi benda warna biru.
FC4 (Function 4) = Sub Program 4 digunakan untuk memproses sistem konveyor 2.
FC5 (Function 5) = Sub Program 5 digunakan untuk memproses sistem konveyor 3.
FC6 (Function 6) = Sub Program 6 digunakan untuk mengaktifkan aktuator.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L2 - 14
Organization Block 1(OB1) atau main program terdiri dari beberapa proses, detail dari
proses tersebut yaitu:
Ketika PLC aktif maka OB1 akan memanggil sub program. Call FC1 digunakan untuk
memanggil sub program FC1 yang memproses pendeteksian benda warna putih. Call FC2
digunakan untuk memanggil sub program FC2 yang memproses pendeteksian benda waran
merah. Call FC3 digunakan untuk memanggil sub program FC3 yang memproses pendeteksian
benda warna biru.
Call FC4 digunakan untuk memanggil sub program FC4 yang memproses sistem di konveyor 2.
Call FC5 digunakan untuk memanggil sub program FC5 yang memproses sistem di konveyor 3.
Call FC6 digunakan untuk memanggil sub program FC6 yang akan mengaktifkan aktuator.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L2 - 15
Jika Switch Emergency ditekan maka akan mengholding Memory Emergency M240.0. Memory
Emergency hanya dapat dimatikan jika Memory Home Position aktif. Jika Memory Emergency
aktif maka seluruh proses akan berhenti ditempat.
Jika Memory Emergency aktif dan Tombol Home aktif maka akan mengholding Memory Home
Position M240.1. Jika Memory Home Position aktif maka seluruh aktuator akan kemabali ke
posisi awal. Memory Home Position hanya dapat dimatikan jika semua aktuator sudah berada
diposisi awal.
Jika Tombol Stop aktif maka akan mengholding Memory Stop M240.2. Jika Memory Stop aktif
maka seluruh aktuator akan berhenti ditempat sementara. Memory Stop hanya dapat dimatikan
jika tombol start ditekan. Jadi jika Tombol Start ditekan maka proses akan melanjutkan ke proses
berikutnya.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L2 - 16
Jika Tombol Start ditekan maka akan mengholding Memory Start M240.5. Jika Tombol Start
ditekan maka proses kerja akan dimulai. Memory Start M240.5 hanya dapat dimatikan jika
Memory Home Pos bekerja.
Jika Tombol Start Hardware atau Tombol Start wonderware ditekan maka akan mengaktifkan
Memory Start M240.3. Jika Tombol Start ditekan maka proses kerja akan dimulai. Jika Memory
Emergency M240.0 aktif atau Memory Alarm Sortir aktif, maka lampu alarm akan menyala.
Function Block 1 (FC1) atau Sub Program 1 terdiri dari beberapa proses, detail dari
proses tersebut yaitu:
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L2 - 17
Jika Memory Start M240.3 aktif maka akan mengaktifkan Memory Konveyor 1 M0.0. Memory
ini digunakan untuk mengaktifkan Memory Konveyor 1. Memory hanya bisa dimatikan oleh
Memory Emergency M240.0.
Jika Sensor Out Sortir mendeteksi benda maka akan memberikan inputan kepada Counter 1 dan
nilai akan disimpan dalam Memory Display Out Sortir MW5.
Ketika Memory Konveyor 1 aktif, namun karena Memory Stop M240.2, Memory Konveyor 1
Stop Merah Aktif M10.1, Memory Konveyor Stop Biru M30.1 aktif maka akan mematikan
Motor Konveyor sementara.
Jika Memory Start M240.3 aktif dan salah satu dari Sensor Benda Stop I0.5, Sensor Box A I0.7,
Sensor Box B I1.2 aktif maka akan mengaktifkan Memory Alarm M240.4. Hal ini berarti
bahwa ketika pertama kali aktif maka kardus tidak boleh berada didepan sensor benda maupun
sensor box.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L2 - 18
Jika Memory Start aktif maka akan mengaktifkan Memory Start Bold M240.5. Sensor Benda
Stop akan mengaktifkan Memory Alarm Sortir setelah 15 detik. Hal ini berarti jika tidak ada
benda yang berada di Konveyor 1 atau tidak terdeteksi oleh Sensor Benda Stop maka Memory
Alarm Sortir akan aktif.
Jika Memory Start dan Sensor Benda Stop aktif maka akan mengaktifkan Conter 2 dan nilainya
akan disimpan di Memory Display Total Produk MW3
Function Block 2 (FC2) atau Sub Program 2 terdiri dari beberapa proses, detail dari
proses tersebut yaitu:
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L2 - 19
Memory safety benda kerja merah M28.0 merupakan memory keamanan yang berfungsi untuk
mematikan memory kerja pada proses benda kerja biru. Sehingga dapat dipastikan bahwa ketika
Memory safety benda kerja merah M28.0 aktif yang bekerja hanya proses benda kerja merah.
Memory sensor merah M10.0akan aktif jika Memory Konveyor 1 M0.0 aktif dan Sensor Warna
Merah aktif. Memory sensor merah M10.0akan Off ketika memory Emergency Off atau
Memory sensor warna merah M10.0 dan Sensor warna merah aktif.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L2 - 20
Memory M11.0 digunakan untuk menyimpan kondisi ketika sensor merah aktif. Memory M11.0
akan aktif jika Memory Sensor Merah aktif. Memory M11.0 akan Off ketika Memory Konveyor
1 Stop Merah aktif atau Memory Emergency M240.0 aktif.
Memory Konveyor 1 Stop Merah M10.1akan aktif jika Memory M11.0 dan Sensor Benda Stop
aktif. Memory Konveyor 1 Stop Merah M10.1 akan Off ketika Memory DGPL Right Merah
atau Memory Emergency M240.0 aktif.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L2 - 21
Memory DFM Down merah M10.2 akan aktif 1 detik setelah Memory Konveyor 1 Stop Merah
M10.1 dan Sensor A1 DGPL Sortir aktif. Memory DFM Down merah M10.2 akan Off ketika
Memory Vacum On merah M10.3 atau Memory Emergency M240.0 aktif.
Memory Vacuum On Merah M10.3 akan aktif ketika Memory DFM Down Merah M10.2 dan
Sensor C1 I0.1 aktif. Memory Vacuum On Merah M10.3 akan Off ketika Memory Vacuum Off
merah menyala setelah 1 detik atau Memory Home Pos M240.1 dan Sensor C0 I0.0 aktif.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L2 - 22
Memory DFM Up Merah M10.4 akan aktif jika Memory Vacuum On Merah M10.3 dan Sensor
A1 I0.2 aktif selama 1 detik. Memory DFM Up Merah M10.4 akan Off jika Memory DGPL Left
Merah M10.5 atau Memory Emergency M240.0 aktif.
Memory DGPL Left Merah M10.5 akan aktif jika Memory DFM Up Merah M10.4 dan Sensor
C0 (DFM Up) aktif. Memory DGPL Left Merah M10.5 akan Off jika Memory Vacuum Off
Merah atau Memory Emergency aktif.
Memory Hold A0 Merah M12.0 akan aktif ketika Sensor A0 (DGPL Pack A) aktif. Memory
Hold A0 Merah M12.0 akan Off jika Memory DGPL Right Merah M10.7 aktif atau Sensor A1
I0.2 aktif atau Memory Emergency M240.0 aktif.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L2 - 23
Memory Vacuum Off Merah M10.6 akan aktif ketika Memory DGPL Left Merah M10.5 dan
Sensor Box A I0.7 aktif. Memory Vacuum Off Merah M10.6 akan Off ketika Memory DGPL
Right Merah aktif atau Sensor A1 I0.2 aktif atau Memory Emergency M240.0 aktif.
Memory DGPL Right Merah M10.7 aktif ketika Memory Vacuum Off Merah M10.6 aktif
selama 2 detik.
Memory DGPL Right Merah M10.7 akan Off ketika Memory DGPL Right Merah M10.7 dan
Sensor A1 aktif atau Memory Emergency M240.0 aktif.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L2 - 24
Jika Memory Vacuum Off Merah aktif maka akan mengaktifkan counter C10 dan nilainya akan
disimpan di MW20. Conter hanya akan di reset ketika memory Emergency M240.0 aktif atau
Sensor Box A aktif.
Memory Silinder DFM A Down M29.0 akan aktif ketika Memory DFM Down Merah M10.2
aktif.
Memory Solenoid Vacuum M29.1 akan aktif ketika Memory Vacuum On Merah M10.3 aktif.
Memory Silinder DFM B Up M29.2 akan aktif ketika Memory DFM Up Merah M10.4 atau
Memory Home Position M240.1 aktif.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L2 - 25
Memory Silinder DGPL B Left M29.3 akan aktif ketika Memory DGPL Left Merah M10.5 dan
Sensor C0 I0.0 aktif.
Memory Silinder DGPL A Right M29.4 akan aktif ketika Memory DGPL Right Merah dan
Sensor C0 I0.0 aktif, atau Memory Home Pos M240.1 dan Sensor C0 I0.0 aktif.
Function Block 3 (FC3) atau Sub Program 3 terdiri dari beberapa proses, detail dari proses
tersebut yaitu:
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L2 - 26
Memory safety benda kerja biru M32.7 merupakan memory keamanan yang berfungsi untuk
mematikan memory kerja pada proses benda kerja merah. sehingga dapat dipastikan bahwa
ketika Memory safety benda kerja biru M32.7 aktif yang bekerja hanya proses benda kerja biru.
Memory sensor biru M30.0akan aktif jika Memory Konveyor 1 M0.0 aktif dan Sensor Warna
Biru aktif. Memory sensor biru M30.0akan Off ketika memory Emergency Off atau Memory
sensor warna biru M30.0 dan Sensor warna biru I0.4 aktif.
Memory M31.7 digunakan untuk menyimpan kondisi ketika sensor biru aktif. Memory
M31.7akan aktif jika Memory Sensor biru aktif. Memory M31.7akan Off ketika Memory
Konveyor 1 Stop Biru aktif atau Memory Emergency M240.0 aktif.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L2 - 27
Memory Konveyor 1 Stop Biru M30.1akan aktif jika Memory M31.7 dan Sensor Benda Stop
aktif. Memory Konveyor 1 Stop Merah M30.1akan Off ketika Memory DGPL Right Biru atau
Memory Emergency M240.0 aktif
Memory DFM Down biru M30.2 akan aktif 1 detik setelahMemory Konveyor 1 Stop Biru M30.1
dan Sensor A1 DGPL Sortir aktif. Memory DFM Down Biru M30.2 akan Off ketika Memory
Vacuum On Biru M30.3 atau Memory Emergency M240.0 aktif.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L2 - 28
Memory Vacuum On Biru M30.3 akan aktif ketika Memory DFM Down Biru M30.2 dan Sensor
C1 I0.1 aktif. Memory Vacuum On Biru M30.3 akan Off ketika Memory Vacuum Off Biru
menyala setelah 1 detik atau Memory Home Pos M240.1 dan Sensor C0 I0.0 aktif.
Memory DFM Up Biru M30.4 akan aktif jika Memory Vacuum On Biru M30.3 dan Sensor A1
I0.2 aktif selama 1 detik. Memory DFM Up Biru M30.4 akan Off jika Memory DGPL Left Biru
M30.5 atau Memory Emergency M240.0 aktif.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L2 - 29
Memory DGPL Left Biru M30.5 akan aktif jika Memory DFM Up Biru M10.4 dan Sensor C0
(DFM Up) aktif. Memory DGPL Left Biru M30.5 akan Off jika Memory Vacuum Off Biru atau
Memory Emergency aktif.
Memory Hold A0 Biru M32.0 akan aktif ketika Sensor A0 (DGPL Pack A) aktif. Memory Hold
A0 Biru M32.0 akan Off jika Memory DGPL Right Biru M30.7 aktif atau Sensor A1 I0.2 aktif
atau Memory Emergency M240.0 aktif.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L2 - 30
Memory Rotary Biru M31.0 akan aktif jika Memory DGPL Left Biru M30.5 dan Memory Hold
A0 Biru M32.0 aktif. Memory Rotary Biru M31.0 akan Off jika Memory Rotary Off M31.1
aktif atau Sesnor C0 I0.0 dan Memory Home Position M240.1 aktif.
Memory Vacuum Off Biru M30.6 akan aktif ketika Memory DGPL Left Biru M30.5 dan Sensor
Box A I0.7 aktif. Memory Vacuum Off Biru M30.6 akan Off ketika Memory DGPL Right Biru
aktif atau Sensor A1 I0.2 aktif atau Memory Emergency M240.0 aktif.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L2 - 31
Memory DGPL Right Biru M30.7 aktif ketika Memory Vacuum Off Biru M30.6 aktif selama 2
detik.Memory DGPL Right Biru M30.7 akan Off ketika Memory DGPL Right Biru M30.7 dan
Sensor A1 I0.2 aktif atau Memory Emergency M240.0 aktif
Jika Memory Vacuum Off Biru aktif maka akan mengaktifkan counter C30 dan nilainya akan
disimpan di MW40. Counter hanya akan di reset ketika memory Emergency M240.0 aktif atau
Sensor Box B aktif.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L2 - 32
Memory Silinder DFM A Down M59.0 akan aktif ketika Memory DFM Down Biru M30.2 aktif.
Memory Solenoid Vacuum M59.1 akan aktif ketika Memory Vacuum On Biru M30.3 aktif.
Memory Silinder DFM B UpM59.2 akan aktif ketika Memory DFM Up Biru M30.4 atau
Memory Home Position M240.1 aktif.
Memory Silinder DGPL B Left M59.3 akan aktif ketika Memory DGPL Left Biru M30.5 dan
Sensor C0 I0.0 aktif.
Memory Silinder DGPL A Right M59.4 akan aktif ketika Memory DGPL Right Biru dan Sensor
C0 I0.0 aktif, atau Memory Home Pos M240.1 dan Sensor C0 I0.0 aktif.
Memory Rotary Biru M31.0 akan mengaktifkan Memory Silinder Rotary Left M59.5
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L2 - 33
Function Block 4 (FC4) atau Sub Program 4 terdiri dari beberapa proses, detail dari
proses tersebut yaitu:
Memory M50.1 akan aktif ketika Memory Start M240.3 aktif. Memory M50.1 akan Off ketika
memory M50.2 atau Memory Emergency M240.0 aktif.
Memory M50.2akan aktif ketika Sensor Box A I0.7 aktif. Memory M50.2 akan Off ketika Sensor
Box A I0.7 mati atau Memory Emergency M240.0 aktif.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L2 - 34
Memory M50.3 akan aktif ketika Memory M50.2, Silinder DGPL A dan benda merah sudah
terisi kardus sebanyak tiga kali aktif. Memory M50.3akan Off ketika Sensor Box A I0.7 atau
Memory Emergency M240.0 aktif.
Memory M51.7akan aktif ketika Memory DGPL Right Merah M10.7 dan Sensor Box A aktif.
Memory M51.7akan Off ketika Sensor Box A I0.7Off.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L2 - 35
Memory M50.4akan aktif ketika Sensor Stamp A I1.5 aktif. Memory M50.4akan Off ketika
Memory M50.5 atau memory Emergency M240.0 aktif.
Memory M50.5akan aktif ketika Memory M50.4 aktif selama satu detik. Memory M50.5akan
Off ketika Memory M50.6 aktif selama dua detik atau memory Emergency M240.0 aktif.
Memory M50.6 akan aktif ketika Memory M50.5 dan Sensor Silinder Stamp A aktif. Memory
M50.6akan Off ketika Memory M50.7 atau memory Emergency M240.0 aktif.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L2 - 36
Memory M50.6 akan memberikan inputan kepada counter C50 dan nilainya akan disimpan di
Memory Display Total Merah MW57.
Memory M50.7akan aktif ketika Memory M50.6 aktif selama dua detik lima puluh mili detik.
Memory M50.7akan Off ketika Memory M50.3 atau memory Emergency M240.0 aktif.
Motor Konveyor 2 Q0.1 akan aktif ketika Memory M50.1 atau M50.3 aktif
Silinder Stamp A Q1.0 akan aktif ketika Memory M50.5 dan Memory Start Hold M240.5 aktif.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L2 - 37
Function Block 5 (FC5) atau Sub Program 5 terdiri dari beberapa proses, detail dari proses
tersebut yaitu:
Memory M60.1 akan aktif ketika Memory Start M240.3 aktif. Memory M60.1 akan Off ketika
memory M60.2 atau Memory Emergency M240.0 aktif.
Memory M60.2 akan aktif ketika Sensor Box B I1.2 aktif. Memory M60.2 akan Off ketika
Sensor Box B I1.2 mati atau Memory Emergency M240.0 aktif.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L2 - 38
Memory M60.3akan aktif ketika Memory M60.2, Silinder DGPL A dan benda biru sudah terisi
kardus sebanyak tiga kali aktif. Memory M60.3akan Off ketika Sensor Box B I1.2 atau Memory
Emergency M240.0 aktif.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L2 - 39
Memory M61.7akan aktif ketika Memory DGPL Right Merah M30.7 dan Sensor Box B aktif.
Memory M61.7 akan Off ketika Sensor Box B I1.2 Off.
Memory M61.0 aktif ketika Sensor Stamp B dan Sensor Box B aktif.
Memory M60.4akan aktif ketika Sensor Stamp B I1.6 aktif. Memory M60.4akan Off ketika
Memory M60.5 atau memory Emergency M240.0 aktif.
Memory M60.5akan aktif ketika Memory M60.4 aktif selama satu detik. Memory M60.5akan
Off ketika Memory M60.6 aktif selama dua detik atau memory Emergency M240.0 aktif.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L2 - 40
Memory M60.6akan aktif ketika Memory M60.5 dan Sensor Silinder Stamp B aktif. Memory
M60.6akan Off ketika Memory M60.7 atau memory Emergency M240.0 aktif.
Memory M60.6 akan memberikan inputan kepada Counter C50 dan nilainya akan disimpan di
Memory Display Total Biru MW67.
Memory M60.7akan aktif ketika Memory M60.6 aktif selama dua detik lima puluh mili detik.
Memory M60.7 akan Off ketika Memory M60.3 atau memory Emergency M240.0 aktif.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L2 - 41
Motor Konveyor 3 Q0.2 akan aktif ketika Memory M60.1 atau M60.3 aktif Silinder Stamp
BQ1.1akan aktif ketika Memory M60.5 dan Memory Start Hold M240.5 aktif.
Function Block 6 (FC6) atau Sub Program 6 terdiri dari beberapa proses, detail dari proses
tersebut yaitu:
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L2 - 42
Silinder DFM A Down akan aktif jika Memory Silinder DFM A Down benda warna merah
M29.0 dan Memory Silinder DFM A Down benda warna biru M59.0 aktif. Solenoid Vacuum
akan aktif jika Memory Solenoid Vacuum benda warna merah M29.1 dan Memory Solenoid
Vacuum benda warna biru M59.1 aktif. Silinder DFM B Up akan aktif jika Memory Silinder
DFM B Up benda warna merah M29.2 dan Memory Silinder DFM B Up benda warna biru
M59.2 aktif. Silinder DGPL B Left akan aktif jika Memory Silinder DGPL B Left benda warna
merah M29.3 dan Memory Silinder DGPL B Left benda warna biru M59.3 aktif. Silinder DGPL
A Right akan aktif jika Memory Silinder DGPL A Right benda warna merah M29.4 dan Memory
DGPL A Rightbenda warna biru M59.4 aktif. Silinder Rotary Left akan aktif jika Memory
Rotary Left benda warna biru M59.5 aktif.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
TCS3200, TCS3210PROGRAMMABLE
COLOR LIGHT-TO-FREQUENCY CONVERTERTAOS099 − JULY 2009
1
The LUMENOLOGY � Company�
�
Copyright � 2009, TAOS Inc.
www.taosinc.com
� High-Resolution Conversion of LightIntensity to Frequency
� Programmable Color and Full-Scale OutputFrequency
� Communicates Directly With a Microcontroller
� Single-Supply Operation (2.7 V to 5.5 V)
� Power Down Feature
� Nonlinearity Error Typically 0.2% at 50 kHz
� Stable 200 ppm/°C Temperature Coefficient
� Low-Profile Lead (Pb) Free and RoHSCompliant Surface-Mount Package
Description
The TCS3200 and TCS3210 programmable colorlight-to-frequency converters that combine confi-gurable silicon photodiodes and a current-to-fre-quency converter on a single monolithic CMOSintegrated circuit. The output is a square wave(50% duty cycle) with frequency directly propor-tional to light intensity (irradiance).
The full-scale output frequency can be scaled by one of three preset values via two control input pins. Digitalinputs and digital output allow direct interface to a microcontroller or other logic circuitry. Output enable (OE)places the output in the high-impedance state for multiple-unit sharing of a microcontroller input line.
In the TCS3200, the light-to-frequency converter reads an 8 x 8 array of photodiodes. Sixteen photodiodes haveblue filters, 16 photodiodes have green filters, 16 photodiodes have red filters, and 16 photodiodes are clearwith no filters.
In the TCS3210, the light-to-frequency converter reads a 4 x 6 array of photodiodes. Six photodiodes have bluefilters, 6 photodiodes have green filters, 6 photodiodes have red filters, and 6 photodiodes are clear with nofilters.
The four types (colors) of photodiodes are interdigitated to minimize the effect of non-uniformity of incidentirradiance. All photodiodes of the same color are connected in parallel. Pins S2 and S3 are used to select whichgroup of photodiodes (red, green, blue, clear) are active. Photodiodes are 110 μm x 110 μm in size and are on134-μm centers.
Functional Block Diagram
LightCurrent-to-Frequency
ConverterPhotodiode
Array
S2 S3 S0 S1 OE
Output
�
�
Texas Advanced Optoelectronic Solutions Inc.1001 Klein Road � Suite 300 � Plano, TX 75074 � (972) 673-0759
8 S3
7 S2
6 OUT
5 VDD
PACKAGE D8-LEAD SOIC(TOP VIEW)
S0 1
S1 2
OE 3
GND 4
8 S3
7 S2
6 OUT
5 VDD
TCS3200
S0 1
S1 2
OE 3
GND 4
TCS3210
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
TCS3200, TCS3210PROGRAMMABLECOLOR LIGHT-TO-FREQUENCY CONVERTERTAOS099 − JULY 2009
2
�
�
Copyright � 2009, TAOS Inc. The LUMENOLOGY � Company
www.taosinc.com
Terminal Functions
TERMINALI/O DESCRIPTION
NAME NO.I/O DESCRIPTION
GND 4 Power supply ground. All voltages are referenced to GND.
OE 3 I Enable for fo (active low).
OUT 6 O Output frequency (fo).
S0, S1 1, 2 I Output frequency scaling selection inputs.
S2, S3 7, 8 I Photodiode type selection inputs.
VDD 5 Supply voltage
Table 1. Selectable Options
S0 S1 OUTPUT FREQUENCY SCALING (fo) S2 S3 PHOTODIODE TYPE
L L Power down L L Red
L H 2% L H Blue
H L 20% H L Clear (no filter)
H H 100% H H Green
Available Options
DEVICE TA PACKAGE − LEADS PACKAGE DESIGNATOR ORDERING NUMBER
TCS3200 −40°C to 85°C SOIC−8 D TCS3200D
TCS3210 −40°C to 85°C SOIC−8 D TCS3210D
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
TCS3200, TCS3210PROGRAMMABLE
COLOR LIGHT-TO-FREQUENCY CONVERTERTAOS099 − JULY 2009
3
The LUMENOLOGY � Company�
�
Copyright � 2009, TAOS Inc.
www.taosinc.com
Absolute Maximum Ratings over operating free-air temperature range (unless otherwise noted)†
Supply voltage, VDD (see Note 1) 6 V. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Input voltage range, all inputs, VI −0.3 V to VDD + 0.3 V. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Operating free-air temperature range, TA (see Note 2) −40°C to 85°C. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Storage temperature range (see Note 2) −40°C to 85°C. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Solder conditions in accordance with JEDEC J−STD−020A, maximum temperature (see Note 3) 260°C. . .
† Stresses beyond those listed under “absolute maximum ratings” may cause permanent damage to the device. These are stress ratings only, andfunctional operation of the device at these or any other conditions beyond those indicated under “recommended operating conditions” is notimplied. Exposure to absolute-maximum-rated conditions for extended periods may affect device reliability.
NOTES: 1. All voltage values are with respect to GND.2. Long-term storage or operation above 70°C could cause package yellowing that will lower the sensitivity to wavelengths < 500nm.3. The device may be hand soldered provided that heat is applied only to the solder pad and no contact is made between the tip of
the solder iron and the device lead. The maximum time heat should be applied to the device is 5 seconds.
Recommended Operating Conditions
MIN NOM MAX UNIT
Supply voltage, VDD 2.7 5 5.5 V
High-level input voltage, VIH VDD = 2.7 V to 5.5 V 2 VDD V
Low-level input voltage, VIL VDD = 2.7 V to 5.5 V 0 0.8 V
Operating free-air temperature range, TA −40 70 °C
Electrical Characteristics at TA = 25°C, VDD = 5 V (unless otherwise noted)
PARAMETER TEST CONDITIONS MIN TYP MAX UNIT
VOH High-level output voltage IOH = −2 mA 4 4.5 V
VOL Low-level output voltage IOL = 2 mA 0.25 0.40 V
IIH High-level input current 5 μA
IIL Low-level input current 5 μA
I Supply currentPower-on mode 1.4 2 mA
IDD Supply currentPower-down mode 0.1 μA
S0 = H, S1 = H 500 600 kHz
Full-scale frequency (See Note 4) S0 = H, S1 = L 100 120 kHzFull scale frequency (See Note 4)
S0 = L, S1 = H 10 12 kHz
Temperature coefficient of responsivity λ ≤ 700 nm, −25°C ≤ TA ≤ 70°C ±200 ppm/°C
kSVS Supply voltage sensitivity VDD = 5 V ±10% ±0.5 %/V
NOTE 4: Full-scale frequency is the maximum operating frequency of the device without saturation.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
TCS3200, TCS3210PROGRAMMABLECOLOR LIGHT-TO-FREQUENCY CONVERTERTAOS099 − JULY 2009
4
�
�
Copyright � 2009, TAOS Inc. The LUMENOLOGY � Company
www.taosinc.com
Operating Characteristics at VDD = 5 V, TA = 25°C, S0 = H, S1 = H (unless otherwise noted) (See Notes 5, 6, 7, and 8). Values for TCS3200 (TCS3210) are below.
PARAMETERTEST
CONDITIONS
CLEARPHOTODIODES2 = H, S3 = L
BLUEPHOTODIODES2 = L, S3 = H
GREENPHOTODIODES2 = H, S3 = H
REDPHOTODIODES2 = L, S3 = L UNIT
CONDITIONSMIN TYP MAX MIN TYP MAX MIN TYP MAX MIN TYP MAX
Ee = 47.2 μW/cm2, 12.5 15.6 18.761% 84% 22% 43% 0% 6%
Ee = 47.2 μW/cm2,λp = 470 nm (4.7) (5.85) (7)
61% 84% 22% 43% 0% 6%
fOutputfrequency
Ee = 40.4 μW/cm2, 12.5 15.6 18.78% 28% 57% 80% 9% 27% kHzfO frequency
(Note 9)
Ee = 40.4 μW/cm2,λp = 524 nm (4.7) (5.85) (7)
8% 28% 57% 80% 9% 27% kHz (Note 9)
Ee = 34.6 μW/cm2, 13.1 16.4 19.75% 21% 0% 12% 84% 105%
Ee = 34.6 μW/cm2,λp = 640 nm (4.9) (6.15) (7.4)
5% 21% 0% 12% 84% 105%
λ 470 nm331
61% 84% 22% 43% 0% 6%λp = 470 nm(124)
61% 84% 22% 43% 0% 6%
RIrradianceresponsivity λ 524 nm
3868% 28% 57% 80% 9% 27%
Hz/( W/Re responsivity
(Note 10)λp = 524 nm
(145)8% 28% 57% 80% 9% 27% (μW/
cm2) (Note 10)
λ 640 nm474
5% 21% 0% 12% 84% 105%
cm2)
λp = 640 nm(178)
5% 21% 0% 12% 84% 105%
λ 470 nm1813
λp = 470 nm(4839)
−− −− −−
Saturationirradiance λ 524 nm
1554 μW/irradiance(Note 11)
λp = 524 nm(4138)
−− −− −−μW/cm2
(Note 11)
λ 640 nm1266
λp = 640 nm(3371)
−− −− −−
fDDark frequency
Ee = 0 2 10 2 10 2 10 2 10 Hz
fO = 0 to 5 kHz ±0.1 ±0.1 ±0.1 ±0.1Nonlinearity(Note 12)
fO = 0 to 50 kHz ±0.2 ±0.2 ±0.2 ±0.2 % F.S.(Note 12)
fO = 0 to 500 kHz ±0.5 ±0.5 ±0.5 ±0.5
% F.S.
Recoveryfrom powerdown
100 100 100 100 μs
Responsetime to out-put enable(OE)
100 100 100 100 ns
NOTES: 5. Optical measurements are made using small-angle incident radiation from a light-emitting diode (LED) optical source.6. The 470 nm input irradiance is supplied by an InGaN light-emitting diode with the following characteristics:
peak wavelength λp = 470 nm, spectral halfwidth Δλ½ = 35 nm, and luminous efficacy = 75 lm/W.7. The 524 nm input irradiance is supplied by an InGaN light-emitting diode with the following characteristics:
peak wavelength λp = 524 nm, spectral halfwidth Δλ½ = 47 nm, and luminous efficacy = 520 lm/W.8. The 640 nm input irradiance is supplied by a AlInGaP light-emitting diode with the following characteristics:
peak wavelength λp = 640 nm, spectral halfwidth Δλ½ = 17 nm, and luminous efficacy = 155 lm/W.9. Output frequency Blue, Green, Red percentage represents the ratio of the respective color to the Clear channel absolute value.
10. Irradiance responsivity Re is characterized over the range from zero to 5 kHz.11. Saturation irradiance = (full-scale frequency)/(irradiance responsivity) for the Clear reference channel.12. Nonlinearity is defined as the deviation of fO from a straight line between zero and full scale, expressed as a percent of full scale.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
TCS3200, TCS3210PROGRAMMABLE
COLOR LIGHT-TO-FREQUENCY CONVERTERTAOS099 − JULY 2009
5
The LUMENOLOGY � Company�
�
Copyright � 2009, TAOS Inc.
www.taosinc.com
TYPICAL CHARACTERISTICS
Figure 1
300 500 700 900
Rel
ativ
e R
esp
on
sivi
ty
1100λ − Wavelength − nm
PHOTODIODE SPECTRAL RESPONSIVITY
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
0
Blue
TA = 25°C
Green
Normalized toClear
@ 715 nm
Red
Blue
Green
Clear
Figure 2
NORMALIZED OUTPUT FREQUENCYvs.
ANGULAR DISPLACEMENT
� − Angular Displacement − °
f O —
Ou
tpu
t F
req
uen
cy —
No
rmal
ized
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
−90 −60 −30 0 30 60 90
Op
tica
l Axi
s
Angular Displacement isEqual for Both Aspects
Figure 3
IDD vs.VDD vs.
TEMPERATURE
1.05
1.1
1.15
1.2
1.25
1.3
1.35
1.4
1.45
1.5
1
1.55
0 25 50 75 100TA − Free-Air Temperature − °C
I DD
— m
A
SaturatedVDD = 5 V
SaturatedVDD = 3 V
DarkVDD = 3 V
DarkVDD = 5 V
Figure 4
NORMALIZED OUTPUTvs.VDD
VDD − V
No
rmal
ized
Ou
tpu
t —
%
2.5 3 3.5 4 4.5 599.4
99.6
99.8
100
100.2
100.4
100.6
5.5
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
TCS3200, TCS3210PROGRAMMABLECOLOR LIGHT-TO-FREQUENCY CONVERTERTAOS099 − JULY 2009
6
�
�
Copyright � 2009, TAOS Inc. The LUMENOLOGY � Company
www.taosinc.com
TYPICAL CHARACTERISTICS
Figure 5
λ − Wavelength of Incident Light − nm
PHOTODIODE RESPONSIVITY TEMPERATURE COEFFICIENTvs.
WAVELENGTH OF INCIDENT LIGHT
Tem
per
atu
re C
oef
fici
ent
— p
pm
/deg
C
600 650 700 750 800 850 900 950 1000
1k
2k
3k
4k
5k
6k
7k
8k
9k
0
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
TCS3200, TCS3210PROGRAMMABLE
COLOR LIGHT-TO-FREQUENCY CONVERTERTAOS099 − JULY 2009
7
The LUMENOLOGY � Company�
�
Copyright � 2009, TAOS Inc.
www.taosinc.com
APPLICATION INFORMATION
Power supply considerations
Power-supply lines must be decoupled by a 0.01-μF to 0.1-μF capacitor with short leads mounted close to thedevice package.
Input interface
A low-impedance electrical connection between the device OE pin and the device GND pin is required forimproved noise immunity. All input pins must be either driven by a logic signal or connected to VDD or GND —they should not be left unconnected (floating).
Output interface
The output of the device is designed to drive a standard TTL or CMOS logic input over short distances. If linesgreater than 12 inches are used on the output, a buffer or line driver is recommended.
A high state on Output Enable (OE) places the output in a high-impedance state for multiple-unit sharing of amicrocontroller input line.
Power down
Powering down the sensor using S0/S1 (L/L) will cause the output to be held in a high-impedance state. Thisis similar to the behavior of the output enable pin, however powering down the sensor saves significantly morepower than disabling the sensor with the output enable pin.
Photodiode type (color) selection
The type of photodiode (blue, green, red, or clear) used by the device is controlled by two logic inputs, S2 andS3 (see Table 1).
Output frequency scaling
Output-frequency scaling is controlled by two logic inputs, S0 and S1. The internal light-to-frequency convertergenerates a fixed-pulsewidth pulse train. Scaling is accomplished by internally connecting the pulse-train outputof the converter to a series of frequency dividers. Divided outputs are 50%-duty cycle square waves with relativefrequency values of 100%, 20%, and 2%. Because division of the output frequency is accomplished by countingpulses of the principal internal frequency, the final-output period represents an average of the multiple periodsof the principle frequency.
The output-scaling counter registers are cleared upon the next pulse of the principal frequency after anytransition of the S0, S1, S2, S3, and OE lines. The output goes high upon the next subsequent pulse of theprincipal frequency, beginning a new valid period. This minimizes the time delay between a change on the inputlines and the resulting new output period. The response time to an input programming change or to an irradiancestep change is one period of new frequency plus 1 μs. The scaled output changes both the full-scale frequencyand the dark frequency by the selected scale factor.
The frequency-scaling function allows the output range to be optimized for a variety of measurementtechniques. The scaled-down outputs may be used where only a slower frequency counter is available, suchas low-cost microcontroller, or where period measurement techniques are used.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
TCS3200, TCS3210PROGRAMMABLECOLOR LIGHT-TO-FREQUENCY CONVERTERTAOS099 − JULY 2009
8
�
�
Copyright � 2009, TAOS Inc. The LUMENOLOGY � Company
www.taosinc.com
APPLICATION INFORMATION
Measuring the frequency
The choice of interface and measurement technique depends on the desired resolution and data acquisitionrate. For maximum data-acquisition rate, period-measurement techniques are used.
Output data can be collected at a rate of twice the output frequency or one data point every microsecond forfull-scale output. Period measurement requires the use of a fast reference clock with available resolution directlyrelated to reference clock rate. Output scaling can be used to increase the resolution for a given clock rate orto maximize resolution as the light input changes. Period measurement is used to measure rapidly varying lightlevels or to make a very fast measurement of a constant light source.
Maximum resolution and accuracy may be obtained using frequency-measurement, pulse-accumulation, orintegration techniques. Frequency measurements provide the added benefit of averaging out random- orhigh-frequency variations (jitter) resulting from noise in the light signal. Resolution is limited mainly by availablecounter registers and allowable measurement time. Frequency measurement is well suited for slowly varyingor constant light levels and for reading average light levels over short periods of time. Integration (theaccumulation of pulses over a very long period of time) can be used to measure exposure, the amount of lightpresent in an area over a given time period.
PCB Pad Layout
Suggested PCB pad layout guidelines for the D package are shown in Figure 6.
2.25
6.904.65
1.27
0.50
NOTES: A. All linear dimensions are in millimeters.B. This drawing is subject to change without notice.
Figure 6. Suggested D Package PCB Layout
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
TCS3200, TCS3210PROGRAMMABLE
COLOR LIGHT-TO-FREQUENCY CONVERTERTAOS099 − JULY 2009
9
The LUMENOLOGY � Company�
�
Copyright � 2009, TAOS Inc.
www.taosinc.com
MECHANICAL INFORMATION
This SOIC package consists of an integrated circuit mounted on a lead frame and encapsulated with an electricallynonconductive clear plastic compound. The TCS3200 has an 8 × 8 array of photodiodes with a total size of 1 mmby 1 mm. The photodiodes are 110 μm × 110 μm in size and are positioned on 134 μm centers.
PACKAGE D PLASTIC SMALL-OUTLINE
A
1.751.35
0.500.25
4.003.80
6.205.80
45�0.88 TYP TOP OF
SENSOR DIE
5.004.80
5.3MAX
1.270.41
0.250.10
0.250.19
DETAIL A
PIN 1
6 � 1.270.5100.330
8 �
� 2.8 TYP CLEAR WINDOW
2.12� 0.250
3.00 � 0.250
NOTE B
Pb
PIN 1
TOP VIEW BOTTOM VIEW
SIDE VIEW
END VIEW
NOTES: A. All linear dimensions are in millimeters.B. The center of the 1-mm by 1-mm photo-active area is referenced to the upper left corner tip of the lead frame (Pin 1).C. Package is molded with an electrically nonconductive clear plastic compound having an index of refraction of 1.55.D. This drawing is subject to change without notice.
Figure 7. Package D — TCS3200 Plastic Small Outline IC Packaging Configuration
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
TCS3200, TCS3210PROGRAMMABLECOLOR LIGHT-TO-FREQUENCY CONVERTERTAOS099 − JULY 2009
10
�
�
Copyright � 2009, TAOS Inc. The LUMENOLOGY � Company
www.taosinc.com
MECHANICAL INFORMATION
This SOIC package consists of an integrated circuit mounted on a lead frame and encapsulated with an electricallynonconductive clear plastic compound. The TCS3210 has a 4 × 6 array of photodiodes with a total size of 0.54 mmby 0.8 mm. The photodiodes are 110 μm × 110 μm in size and are positioned on 134 μm centers.
PACKAGE D PLASTIC SMALL-OUTLINE
A
1.751.35
0.500.25
4.003.80
6.205.80
45�0.88 TYP TOP OF
SENSOR DIE
5.004.80
5.3MAX
1.270.41
0.250.10
0.250.19
DETAIL A
PIN 1
6 � 1.270.5100.330
8 �
� 2.8 TYP CLEAR WINDOW
2.12� 0.250
3.00 � 0.250
NOTE B
Pb
PIN 1
TOP VIEW BOTTOM VIEW
SIDE VIEW
END VIEW
NOTES: A. All linear dimensions are in millimeters.B. The center of the 0.54-mm by 0.8-mm photo-active area is referenced to the upper left corner tip of the lead frame (Pin 1).C. Package is molded with an electrically nonconductive clear plastic compound having an index of refraction of 1.55.D. This drawing is subject to change without notice.
Figure 8. Package D — TCS3210 Plastic Small Outline IC Packaging Configuration
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
TCS3200, TCS3210PROGRAMMABLE
COLOR LIGHT-TO-FREQUENCY CONVERTERTAOS099 − JULY 2009
11
The LUMENOLOGY � Company�
�
Copyright � 2009, TAOS Inc.
www.taosinc.com
MECHANICAL INFORMATION
0.292 � 0.013[0.0115 � 0.0005]
2.11 � 0.10 [0.083 � 0.004]
2 � 0.05[0.079 �
0.002]
4 � 0.1[0.157 �0.004]
1.75 � 0.10[0.069 � 0.004]
12 + 0.3 − 0.1[0.472 + 0.12 − 0.004]
SIDE VIEW
TOP VIEW END VIEW
DETAIL B
5.50 � 0.05[0.217 � 0.002]
8 � 0.1[0.315 �0.004]
� 1.50
B
BA A
6.45 � 0.10[0.254 � 0.004]
5.13 � 0.10[0.202 � 0.004]
DETAIL A
Ao Bo
Ko
NOTES: A. All linear dimensions are in millimeters [inches].B. The dimensions on this drawing are for illustrative purposes only. Dimensions of an actual carrier may vary slightly.C. Symbols on drawing Ao, Bo, and Ko are defined in ANSI EIA Standard 481−B 2001.D. Each reel is 178 millimeters in diameter and contains 1000 parts.E. TAOS packaging tape and reel conform to the requirements of EIA Standard 481−B.F. This drawing is subject to change without notice.
Figure 9. Package D Carrier Tape
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
TCS3200, TCS3210PROGRAMMABLECOLOR LIGHT-TO-FREQUENCY CONVERTERTAOS099 − JULY 2009
12
�
�
Copyright � 2009, TAOS Inc. The LUMENOLOGY � Company
www.taosinc.com
MANUFACTURING INFORMATION
The Plastic Small Outline IC package (D) has been tested and has demonstrated an ability to be reflow solderedto a PCB substrate.
The solder reflow profile describes the expected maximum heat exposure of components during the solderreflow process of product on a PCB. Temperature is measured on top of component. The component shouldbe limited to a maximum of three passes through this solder reflow profile.
Table 2. TCS3200, TCS3210 Solder Reflow Profile
PARAMETER REFERENCE TCS32x0
Average temperature gradient in preheating 2.5°C/sec
Soak time tsoak 2 to 3 minutes
Time above 217°C t1 Max 60 sec
Time above 230°C t2 Max 50 sec
Time above Tpeak −10°C t3 Max 10 sec
Peak temperature in reflow Tpeak 260° C (−0°C/+5°C)
Temperature gradient in cooling Max −5°C/sec
t3t2t1tsoak
T3
T2
T1
TpeakNot to scale — for reference only
Time (sec)
Tem
per
atu
re (�C
)
Figure 10. TCS3200, TCS3210 Solder Reflow Profile Graph
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
TCS3200, TCS3210PROGRAMMABLE
COLOR LIGHT-TO-FREQUENCY CONVERTERTAOS099 − JULY 2009
13
The LUMENOLOGY � Company�
�
Copyright � 2009, TAOS Inc.
www.taosinc.com
Moisture Sensitivity
Optical characteristics of the device can be adversely affected during the soldering process by the release andvaporization of moisture that has been previously absorbed into the package molding compound. To preventthese adverse conditions, all devices shipped in carrier tape have been pre-baked and shipped in a sealedmoisture-barrier bag. No further action is necessary if these devices are processed through solder reflow within24 hours of the seal being broken on the moisture-barrier bag.
However, for all devices shipped in tubes or if the seal on the moisture barrier bag has been broken for 24 hoursor longer, it is recommended that the following procedures be used to ensure the package molding compoundcontains the smallest amount of absorbed moisture possible.
For devices shipped in tubes:
1. Remove devices from tubes
2. Bake devices for 4 hours, at 90°C
3. After cooling, load devices back into tubes
4. Perform solder reflow within 24 hours after bake
Bake only a quantity of devices that can be processed through solder reflow in 24 hours. Devices can bere-baked for 4 hours, at 90°C for a cumulative total of 12 hours (3 bakes for 4 hours at 90°C).
For devices shipped in carrier tape:
1. Bake devices for 4 hours, at 90°C in the tape
2. Perform solder reflow within 24 hours after bake
Bake only a quantity of devices that can be processed through solder reflow in 24 hours. Devices can bere−baked for 4 hours in tape, at 90°C for a cumulative total of 12 hours (3 bakes for 4 hours at 90°C).
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
TCS3200, TCS3210PROGRAMMABLECOLOR LIGHT-TO-FREQUENCY CONVERTERTAOS099 − JULY 2009
14
�
�
Copyright � 2009, TAOS Inc. The LUMENOLOGY � Company
www.taosinc.com
PRODUCTION DATA — information in this document is current at publication date. Products conform tospecifications in accordance with the terms of Texas Advanced Optoelectronic Solutions, Inc. standardwarranty. Production processing does not necessarily include testing of all parameters.
LEAD-FREE (Pb-FREE) and GREEN STATEMENTPb-Free (RoHS) TAOS’ terms Lead-Free or Pb-Free mean semiconductor products that are compatible with the currentRoHS requirements for all 6 substances, including the requirement that lead not exceed 0.1% by weight in homogeneousmaterials. Where designed to be soldered at high temperatures, TAOS Pb-Free products are suitable for use in specifiedlead-free processes.
Green (RoHS & no Sb/Br) TAOS defines Green to mean Pb-Free (RoHS compatible), and free of Bromine (Br) andAntimony (Sb) based flame retardants (Br or Sb do not exceed 0.1% by weight in homogeneous material).
Important Information and Disclaimer The information provided in this statement represents TAOS’ knowledge andbelief as of the date that it is provided. TAOS bases its knowledge and belief on information provided by third parties,and makes no representation or warranty as to the accuracy of such information. Efforts are underway to better integrateinformation from third parties. TAOS has taken and continues to take reasonable steps to provide representativeand accurate information but may not have conducted destructive testing or chemical analysis on incoming materials andchemicals. TAOS and TAOS suppliers consider certain information to be proprietary, and thus CAS numbers and otherlimited information may not be available for release.
NOTICETexas Advanced Optoelectronic Solutions, Inc. (TAOS) reserves the right to make changes to the products contained in thisdocument to improve performance or for any other purpose, or to discontinue them without notice. Customers are advisedto contact TAOS to obtain the latest product information before placing orders or designing TAOS products into systems.
TAOS assumes no responsibility for the use of any products or circuits described in this document or customer productdesign, conveys no license, either expressed or implied, under any patent or other right, and makes no representation thatthe circuits are free of patent infringement. TAOS further makes no claim as to the suitability of its products for any particularpurpose, nor does TAOS assume any liability arising out of the use of any product or circuit, and specifically disclaims anyand all liability, including without limitation consequential or incidental damages.
TEXAS ADVANCED OPTOELECTRONIC SOLUTIONS, INC. PRODUCTS ARE NOT DESIGNED OR INTENDED FORUSE IN CRITICAL APPLICATIONS IN WHICH THE FAILURE OR MALFUNCTION OF THE TAOS PRODUCT MAYRESULT IN PERSONAL INJURY OR DEATH. USE OF TAOS PRODUCTS IN LIFE SUPPORT SYSTEMS IS EXPRESSLYUNAUTHORIZED AND ANY SUCH USE BY A CUSTOMER IS COMPLETELY AT THE CUSTOMER’S RISK.
LUMENOLOGY, TAOS, the TAOS logo, and Texas Advanced Optoelectronic Solutions are registered trademarks of Texas AdvancedOptoelectronic Solutions Incorporated.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJIPLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Top Related