LAPORAN PRAKTIKUM TEKNIK INSTRUMENTASI KENDALI “APLIKASI PLC PADA SISTEM CONVEYOR”
Disusun oleh:
Nama
: Diki Riansah Ega Pratama Hadinoto
(021500428) (021500429)
Prodi
: Elektronika Instrumentasi
Jurusann
: Teknofisika Nuklir
Semester
:V
Dosen
: Sutanto, M.Eng
SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI NUKLIR BADAN TENAGA NUKLIR NASIONAL YOGYAKARTA 2017
APLIKASI PLC PADA KONVEYOR
I. Tujuan
1. Mahasiswa mampu memahami Instruksi Timer pada PLC serta aplikasi PLC pada sistem Konveyor 2. Mahasiswa mampu membuat dan memahami Ladder Diagram PLC untuk kendali Konveyor dan mengaplikasikan program Ladder Diagram tersebut.
II. Dasar Teori
PLC (Programmable Logic Controller) adalah sebuah perangkat komputer di gital yang digunakan untuk mengotomatisasi suatu mesin atau mengatur proses elektromekanis pada suatu industri. Tujuan dari pemakaian PLC ini adalah untuk mempercepat waktu proses dari sebuah aktivitas baik dari pembuatan, pengemasan, atau sebuah perakitan pada suatu industri. Secara umum, PLC memiliki dua fungsi, yakni sebagai kontrol sekuensial dan monitoring plant. Fungsi kontrol sekuensial dapat diartikan sebagai penjagaan agar semua step atau langkah dalam proses sekuensial (pemrosesan input sinyal biner menjadi output) berlangsung dalam urutan yang benar dan tepat. Sedangkan fungsi monitoring plant dapat diartikan sebagai proses memantau sebuah sistem (seperti temperatur, tekanan, tingkat ketinggian), lalu mengambil tindakan yang dibutuhkan sehubungan dengan proses yang telah dikontrol tadi, misalnya nilai sudah melebihi batas, atau menampilkan pesan tersebut ke operator agar mendapatkan tindak lanjut yang tepat. PLC memiliki fungsi khusus, yakni memberikan masukan atau input ke CNC (Computerized Numerical Control) untuk kepentingan pemrosesan lebih lanjut. Perlu diketahui bahwa CNC memiliki ketelitian yang lebih tinggi dibandingkan dengan PLC. CNC biasanya digunakan untuk proses finishing, membentuk benda kerja, dan masih banyak lagi yang lainnya. PLC memiliki dua bagian dasar, yaitu: Input/Output interface system dan Central Processing unit.
Gambar 1. Prinsip Kerja PLC 1
Input
Input yang akan masuk ke dalam CPU berupa signal dari sensor atau tranducer. Signal sensor ini terdapat dua jenis, yaitu: discrete signal dan analog signal. Discret e signal berupa saklar biner dimana hanya sebuah ON atau OFF signal ( 1 atau 0, Benar ata u salah),
CPU
Semua aktivitas atau pemprosesan data yang diambil dari sensor (data input) terjadi pada Central Processing Unit (CPU). CPU ini memiliki tiga bagian utama, yaitu: Processor, Memory System dan System Power Supply.
Gambar 2. CPU
Processor akan memproses signal input secara aritmatik dan logic, yaitu: melakukan operasi logika, sequential, timer, counter dan mengolah fungsi-fungsi yang diinginkan berdasarkan program yang telah ditentukan. Selain itu, processor juga mengolah program yang ada di dalam memori, serta mengatur komunikasi antara input-output, memori dengan processor itu sendiri.
Output
Hasil pemrosesan data yang diolah pada CPU akan berupa signal keluaran digital yang dikirim ke modul output untuk menjalankan actuator. Actuator ini dapat berupa motor listrik, solenoid, heater, led display, injector, heater, pompa dan lain-lain. Actuator ini akan berfungsi sesuai instruksi dari CPU, jika pada CPU telah di-program timer ON dari lampu selama dua detik maka lampu pada aktuator akan menyala selama dua detik dan kemudian setelah dua detik lampu akan OFF. Berikut beberapa instruksi pada PLC, 1. TIMER dan COUNTER Timer (TIM) dan Counter (CNT) Timer/Counter pada PLC berjumlah 512 buah yang bernomor TC 000 sampai dengan TC 511 (tergantung tipe PLC). Dalam satu program tidak boleh ada nomor Timer/Counter yang sama. Nilai Timer/Counter pada PLC bersifat menghitung mundur dari nilai awal yang ditetapkan oleh program, setelah mencapai angka 2
nol maka contact NO timer/counter akan ON. Timer mempunyai batas antara 0000 sampai dengan 9999 dalam bentuk BCD dan dalam orde 100 ms. Sedangkan untuk counter mempunyai orde angka BCD dan mempunyai batas antara 0000 sampai dengan 9999. Simbol TIMER :
Simbol COUNTER :
Gambar 3. Simbol Timer dan Counter
2. SET dan RESET Instruksi SET dan RESET ini hampir sama dengan inst ruksi OUT dan OUT NOT, hanya saja instruksi SET dan RESET ini mengubah kondisi status bit operan saat kondisi eksekusinya ON. Kedua instruksi ini tidak akan mengubah kondisi status bit jika kondisi eksekusinya OFF.
Konveyor
Konveyor adalah suatu sistem mekanik yang mempunyai fungsi memindahkan barang dari satu tempat ke tempat yang lain. Conveyor banyak dipakai di industri untuk tr ansportasi barang yang jumlahnya sangat banyak dan berkelanjutan. Dalam kondisi tertentu, conveyor banyak dipakai karena mempunyai nilai ekonomis disbanding transportasi berat seperti truk dan mobil pengangkut. Conveyor dapat memobilisasi barang dalam jumlah banyak dan kontinyu dari satu tempat ke tempat lain. Perpindahan tempat tersebut harus mempunyai lokasi yang tetap agar sistem conveyor
3
mempunyai nilai ekonomis. Kelemahan sistemini adalah tidak empunyai fleksibilitas saat lokasi barang yang dimobilisasi tidak tetap dan jumlah barang yang masuk tidak kontinyu.
Gambar 4. Konveyor
Conveyor mempunyai berbagai jenis yang disesuaikan dengan karakteristik barang yang diangkut. Jenis-jenis conveyor tersebut antara lain Apron, Flight, Pivot, Overhead, Loadpropelling, Car,Bucket, Screw, Roller, Vibrating, Pneumatic, dan Hydraulic. Sensor yang digunakan
Photo sensor adalah alat atau sensor yang dapat mendeteksi cahaya, cahaya yang dimaksud adalah cahaya berupa 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 mana mesin tersebut bekerja secara automatic ataupun manual, pada mesin yang bekerja secara automatic, banyak menggunakan sensor ini, sebagai pemberi sinyal masukan atau informasi, untuk dikontrol lebih lanjut, agar mesin dapat berjalan secara auto. Sensor ini dapat mendeteksi benda dengan jarak yang bervariasi itu tergantung dari type dan jenisnya, ada berbagai jenis dan type alat ini, pada prakteknya, sensor ini ada yang menggunakan reflector dan ada juga yang tanpa reflector. Reflector adalah suatu alat terbuat dari plastic yang permukaan bagian dalamnya berbentuk prisma atau segi enam berfungsi untuk memantulkan cahaya yang dikirim oleh Emitter, kemudian ada juga photo sensor yang tanpa menggunakan reflector, tapi umumnya sensor jenis ini memiliki dua buah atau berpasangan artinya ada pengirim dan ada penerima. Jenis sensor tanpa reflector, memiliki dua unit, yang pertama adalah Pengirim atau emitter, bertugas sebagai sumber cahaya untuk dikirimkannya ke bagian penerima, yang 4
kedua adalah Penerima atau receiver bertugas sebagai penerima cahaya yang dikirimkan oleh emitter, cahaya yang dikirimkan oleh pengirim harus center dengan penerima agar cahaya terkirim benar - benar terdeteksi oleh receiver, sehingga sensor dapat bekerja dengan baik.
III.Peralatan dan Bahan
1. KIT trainer PLC 2. PC/Laptop 3. Program aplikasi “CX-Programmer”
IV. Langkah Kerja
1. Buat program ladder PLC pada aplikasi CX-Programmer
5
2. Lakukan pengkabelan pada KIT trainer PLC Conveyor sebagai berikut;
b)
a)
Gambar 5. Pengkabelan PLC Konveyor, a)Output Sistem Bottling, dan b) PLC
3. Compile dan download program PLC yang ada di computer ke KIT trainer dengan cara klik symbol work online, lalu pada toolbar PLC klik transfer dan transfer to all, OK.
V. Data Percobaan
Tegangan kerja PLC
: 220 volt
Tegangan sinyal masukan PLC
: 23 volt
Tegangan sinyal keluaran PLC
: 23 volt
6
5.1. Flowchart
7
VI. Pembahasan
Pada praktikum ini, mengenai penerapan “Aplikasi PLC pada Sistem Konveyor” dengan tujuan mampu memahami Instruksi Timer pada PLC dan aplikasi PLC pada sistem Konveyor serta memahami Ladder Diagram PLC untuk kendali Konveyor dan mengaplikasikan program Ladder Diagram tersebut. Dalam percobaan ini, mengamati dan menerapkan aplikasi PLC terhadap system konveyor berupa proses pengisian air ke botol hingga proses penutupan dan stam botol tersebut. Pada system konveyor ini menggunakan lima buah sensor, yaitu 1 sensor cahaya (photo sensor) untuk memulai proses dan 4 buah lainnya untuk menghentikan botol dan melakukan perintah yang diinginkan. Tapi pada percobaan ini praktikan hanya mengaplikasikan 4 bagian sensor saja. Percobaan i ni diawali dengan pemeriksaan konveyor berjalan atau tidak dengan menghubungkan terlebih dahulu PLC terhadap tegangan kerjanya yaitu 220 volt AC, kemudian port input konveyor (di modul output sensor bottli ng) ke sumber 24 volt dc di modul PLC. Sehingga didapat konveyor berjalan dengan baik. Dikarenakan mesin kompresor untuk melakukan proses pneumatic pada pengisian, penutupan, dan stemp botol di percobaan ini tidak menyala. Maka praktikan hanya membuat program ladder PLC untuk menjalankan konveyor dengan delay tertentu di tiap bagian proses sensor, dengan anggapan pada saat delay di bagian-bgian sensor tersebut sedang melakukan proses yang diinginkan. Selanjutnya dilakukan proses pengkabelan pada rangkaian seperti pada lembar langkah kerja. Pada modul PLC yang praktikan gunakan memiliki keadaan modul yang bebas, maksudnya adalah bisa digunakan untuk wiring singking atau sourcing pada Digital Input dan Outputnya. Titik common input dan output terhubung pada polaritas positif VDC 24 volt. Adapun skematik dalam percobaain ini yaitu sebagai berikut;
Gambar 6. Skematik PLC Konveyor 8
Setelah dilakukan pemrograman ladder dan pengkabelan rangkaian. Maka program di compile dan di download pada PLC lalu system konveyor dijalankan. Sehingga didapat hasil yang sesuai dengan program ladder yang kami buat. Adapun penjelasan hasil percobaan tersebut berdasar program diagram ladder sebagai berikut; Pertama, saat botol mengenai Sensor 1 (I:0.00) maka mengaktifkan timer dengan delay 3 detik, sehingga botol saat mengenai sensor pertama tidak langsung jalan. Setelah 3 detik, T000 aktif dan mengaktifkan output konveyor yang berarti konveyor aktif (Q:100.0). Saat botol berjalan mengenai sensor 2, maka sensor 2(I:0.01) aktif yang membuat konveyor terhenti selama 10 detik. Pada bagian sensor dianggap sedang dilakukan proses pengisian air. Setelah 10 detik, kontak T001 NO aktif sehingga membuat konveyor aktif berjalan kembali. Saat botol berjalan kembali dan mengenai sensor 3 maka membuat output konveyor terhenti dan mengaktifkan timer 2 dengan waktu tunda 10 detik. Pada bagian ini berhenti untuk proses penutupan botol. Setelah 10 detik kontak T002 aktif dan konveyor berjalan lagi. Pada sensor 3 digunakan kontak NO dikarenakan kondisi sensor sebenarnya selalu aktif walau tidak ada benda, sehingga praktikan memanipulasi program agar tetap berjalan semestinya dengan menukar kontak dari NC menjadi NO pada ladder. Terakhir saat botol berjalan mengenai sensor 4, maka sensor 4 (I:0.04) aktif dan membuat konveyor terhenti selama 10 detik. Pada bagian ini untuk proses stamping botol. Setelah 10 detik proses dihentikan menandakan proses system konveyor berakhir. Lalu berlanjut menggerakan kenveyor jika botol mengenai sensor pertama dan seterusnya seperti itu.
VII. Kesimpulan
1. Tegangan sinyal masukan dan keluaran PLC yang didapat pada percobaan ini sebesar 23 volt 2. Mekanisme program ladder PLC pada system kerja konveyor pada percobaan ini berhasil dan sesuai yaitu konveyor mulai berjalan saat botol mengenai sensor pertama dengan delay 3 detik. Lalu berhenti mengenai sensor kedua sal ama 10 detik untuk proses pengisian air ke dalam botol. Kemudian kembali berjalan dan berhenti saat mengenai sensor ketiga untuk proses penutupan botol selama 10 detik. Lalu konveyor berjalan dan berhenti saat mengenai sensor 4 untuk proses stamp botol selama 10 detik, proses selesai.
VIII. Daftar Pustaka
http://ndoware.com/prinsip-operasi-plc.html 9
http://www.insinyoer.com/prinsip-kerja-plc-programmable-logic-controller/ http://jagootomasi.com/timer-pada-plc-omron/ http://insauin.blogspot.co.id/2014/12/pengertian-belt-konveyor-dan-bagian.html
10
