RANCANG BANGUN ALAT PENDETEKSI KUALITAS TELUR BERBASIS PLC

i

RANCANG BANGUN ALAT PENDETEKSI KUALITAS

TELUR BERBASIS PLC

SKRIPSI

Disusun Oleh :

BENI IRAWAN

08530096

JURUSAN ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

ii

LEMBAR PENGESAHAN

RANCANG BANGUN ALAT PENDETEKSI KUALITAS

TELUR BERBASIS PLC

Tugas Akhir ini Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana (S1) Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Malang

Oleh:

BENI IRAWAN 08530096

Tanggal Ujian :18 Agustus 2015

Periode Wisuda : Periode III

Disetujui Oleh :

1. Ir. Nur Alif Mardiyah, MT. (Pembimbing 1) NIP.UMM: 10802030363

2. Dr. Ir. Lailis Syafa’ah MT. (Pembimbing II) NIP.UMM: 10890090189

3. Machmud Effendi, ST, M.Eng (Penguji I) NIP.UMM: 10802030363

4. Dr. Zulfatman ST. M.Eng (Penguji II) NIDN: 709117804

Mengetahui,

Ketua Jurusan Teknik Elektro

iii

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur senantiasa kita panjatkan ke hadirat Allah SWT atas segala nikmat, kekuatan, taufik serta hidayah-Nya. Sholawat serta salam semoga tercurah kepada Rasulullah SAW, keluarga sahabat dan para pengikut setianya, Amin. Atas kehendak Allah sajalah, penulis dapat menyelesaikan proyek akhir yang berjudul :

“RANCANG BANGUN ALAT PENDETEKSI KUALITAS

TELUR BERBASIS PLC”

Pembuatan Proyek Akhir ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik (ST) di Universitas Muhammadiyah Malang. Selain itu penulis berharap agar proyek akhir ini dapat menambah literatur dan dapat memberikan manfaat bagi semuanya.

Akhir kata semoga buku ini dapat bermanfaat di masa sekarang dan masa mendatang. Sebagai manusia yang tidak luput dari kesalahan, maka penulis mohon maaf apabila ada kekeliruan baik yang sengaja maupun yang tidak sengaja.

Malang, Agustus 2015

iv

DAFTAR ISI

JUDUL ... i

LEMBAR PERSETUJUAN ... ii

LEMBAR PENGESAHAN ... iii

LEMBAR PERNYATAAN ... iv

ABSTRAKSI ... v

ABSTRACT ... vi

LEMBAR PERSEMBAHAN ... vii

KATA PENGANTAR ... viii

DAFTAR ISI ... ix

DAFTAR GAMBAR ... xii

DAFTAR TABEL... xiv

DAFTAR GRAFIK ... xv

BAB I . ………..1

PENDAHULUAN ... 1

1.1 Latar Belakang ... 1

1.2 Rumusan Masalah ... 2

1.3 Batasan masalah ... 3

1.4 Tujuan ... 3

1.5 Metodologi Penelitian ... 3

1.6 Sistematika penulisan ... 4

BAB II ... 5

LANDASAN TEORI ... 5

2.1 Metode Seleksi Telur ... 5

2.1.1 Telur Konsumsi dan Telur Tetas ... 5

2.1.2 Mutu Telur ... 5

2.1.3 Struktur Telur Ayam... 7

2.2 Pengertian Programmable Logic Controller (PLC) ... 8

2.3 Prinsip Kerja PLC ... 9

2.4 Perangkat keras PLC ... 10

2.4.1 Central Processing Unit (CPU) ... 10

v

2.4.3 Programming Device (PD) ... 13

2.4.4 Modul Input / Output ... 13

2.4.5 Power Supply... 13

2.5 Instruksi – Instruksi Dalam Pemograman ... 14

2.6 Infrared... 19

2.7 Sensor Photodiode ... 20

2.8 Pengkondisi sinyal ... 21

2.9 LDR (Light Dependent Resistor) ... 22

2.10 Relay ... 24

2.13.3 Bagian-bagian Lain ... 28

2.14 Cara Kerja Motor DC ... 29

2.15 Pengendalian Arah Putaran Motor DC ... 31

BAB III………..31

PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT ... 31

3.1 Perancangan Umum Sistem ... 31

3.2 Diagram Blok rangkaian ... 31

3.2.1 Sensor Cahaya ... 32

3.2.2 Pengkondisian Signal ... 33

3.2.3 Rangkaian Sensor pendeteksi telur (ada tidaknya telur) ... 34

3.2.4 Driver Relay ... 35

3.2.5 PLC smart relay SR2B121BD ... 38

3.3 Perencanaan Mekanik ... 39

3.4 Prinsip Kerja Alat ... 40

3.5 Flowchart ... 41

3.5.1 Flowchart Cara Kerja Keseluruhan ... 41

BAB IV………..42

PENGUJIAN ... 42

4.1 Pengujian Input Output Smart Relay ... 42

4.1.1 Tujuan pengukuran ... 42

vi

4.1.3 Diagram Pengukuran ... 42

4.1.4 Langkah – langkah pengukuran... 43

4.1.5 Data Hasil Pengukuran ... 43

4.2 Analisa Hasil ... 44

4.2.1 Pengujian Rangkaian LDR ... 44

4.2.2 Tujuan Pengukuran ... 44

4.2.3 Peralatan Yang digunakan ... 44

4.2.4 Langkah-langkah pengukuran: ... 45

4.2.5 Data Hasil Pengukuran ... 45

4.3 Pengujian Sensor Media (Photodiode) ... 47

4.3.1 Tujuan ... 47

4.3.2 Peralatan Yang digunakan ... 47

4.3.3 Langkah-langkah pengujian ... 47

4.3.4 Hasil Pengujian ... 47

4.4 Hasil Pengujian sistem Keseluruhan... 48

BAB V………52

PENUTUP ... 52

5.1 Kesimpulan ... 52

5.2 Saran ... 53

DAFTAR PUSTAKA

vii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Struktur Telor Ayam ... 7

Gambar 2.2 Diagram Blok Prinsip Kerja PLC... 9

Gambar 2.3 Diagram Blok Koordiansi Bagian PLC ... 10

Gambar 2.4 Instruksi Dasar Load ... 14

Gambar 2.5 Instruksi dasar Load Not ... 14

Gambar 2.6 Instruksi dasar And ... 15

Gambar 2.7 Instruksi dari And Not ... 15

Gambar 2.8 Instruksi dasar Or ... 15

Gambar 2.9 Instruksi dasar NOT OR ... 15

Gambar 2.10 Instruksi Dasar Output ... 16

Gambar 2.11 Instruksi Dasar Output NOT ... 16

Gambar 2.12 Jump ... 17

Gambar 2.13 Simbol Ladder Diagram Timer ... 18

Gambar 2.14 Simbol Ladder Diagram Timer ... 18

Gambar 2.15 Simbol ladder Diagram Counter ... 19

Gambar 2.16 Simbol Infrared ... 19

Gambar 2.17 Rangkaian Infrared ... 20

Gambar 2.18 Photodioda ... 21

Gambar 2.19 Pengkondisi sinyal... 21

Gambar 2.20 Rangkaian Driver LED... 22

Gambar 2.21 Rangkaian LDR ... 24

Gambar 2.22 Simbol Relay ... 25

Gambar 2.23 Relay... 25

Gambar 2.24 Optocopler ... 26

Gambar 2.25 Rumah Dan Kutub Stator ... 27

Gambar 2.26 Angker/Jangkar ... 28

Gambar 2.27 Pemegang, Penekan Dan Jembatan Sekat ... 28

Gambar 2.28 Cara Kerja Motor DC ... 29

Gambar 2.29 Bagian-bagian Motor DC ... 30

viii

Gambar 3.1 Diagram Blok Alat ... 32

Gambar 3.2 Rangkaian Kumparator ... 33

Gambar 3.3 Rangkaian Inverter Pada Penkondisi signal ... 33

Gambar 3.4 Rangkaian Optocopler ... 34

Gambar 3.5 Driver Relay ... 36

Gambar 3.6 Bentuk Fisik Perancangan Alat Tampak Samping ... 39

Gambar 3.7 Bentuk Fisik Perancangan Alat Tampak Atas... 39

Gambar 3.8 Flowchart Cara Kerja Keseluruhan ... 41

Gambar 4.1 Diagram Blok Pengujian Smart Relay Zelio Logic ... 42

Gambar 4.2 Diagram FBD Pengujian Input Output... 43

Gambar 4.3 Hasil Pengujian Input Output ... 43

Gambar 4.4 Hasil Pengujian LDR kondisi terhalang telur ... 45

Gambar 4.5 Kondisi Sensor Photodioda tidak terhalang ... 47

Gambar 4.6 Kondisi Sensor Photodioda terhalang ... 48

Gambar 4.7 Proses Start Smart Relay Zelio Logic ... 49

Gambar 4.8 Proses Stop Smart Relay Zelio Logic ... 49

ix

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 Pin Input Output pada sistem ... 38

Tabel 4.1 Pengujian Input output Smart Relay ... 44

Tabel 4.2 Pengujian LDR ... 45

Tabel 4.3 Pengujian LDR terhada telur ayam kampung ... 46

x

DAFTAR GRAFIK

xi

DAFTAR PUSTAKA

1. Agfianto, E.P., 2004. Konsep, Pemrograman dan Aplikasi. Yogyakarta: Gava Media.

2. Budianto, M 2003. Pengenalan Dasar-Dasar PLC. Yogyakarta: Gava Media

3. Crispin, AJ 1997. Programeble Logic Controller and Their Egineering Aplication Seccound Edition. London: MC Graw-Hill Publishing Company.

4. Webb, JW 1999. Programeble Logic Controllers Principles and Aplication FourthEdition. New Jersey: Pritice Hall.

5. Carr, Joseph J, Sensor and Circuits:Sensors, transducers, and supporting circuits for electronic instrumentation, measurement,and control, PTR

Prentice Hall, New Jersey, 1999

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Telur merupakan produk peternakan yang memberikan sumbangan besar

bagi tercapainya kecukupan gizi masyarakat. Dari sebutir telur didapatkan

zat-zat gizi yang lengkap dan mudah dicerna. Telur sangat baik dikonsumsi oleh

anak-anak, ibu hamil atau menyusui, dan kepada orang yang sedang sakit

untuk mempercepat proses kesembuhannya.

Pada saat membeli telur, konsumen sering melakukan pengecekan kualitas

telur dengan cara meneropong telur menggunakan sinar matahari untuk

menghindari agar tidak tertipu membeli telur yang telah busuk. Proses yang

sama juga dilakukan oleh peternak atau penjual untuk menyeleksi telur

berdasarkan kualitasnya.

Beberapa metode manual yang selama ini sering digunakan untuk

pendeteksian kualitas telur antara lain :

 Telur diteropong satu persatu ke arah cahaya terang. Telur yang baik, bagian kuningnya akan tampak bulat. Telur yang sudah lama atau

dalam kondisi baik maka telur akan tenggelam, tetapi jika telur dalam

keadaan kurang baik maka telur akan mengapung.

 Dengan cara menggoyangkan telur. Telur yang sudah lama kalau digoyang akan bergemericik, karena rongga udara didalamnya sudah

lebih besar. Semakin lama usia telur, volume ruang udara bertambah.

Peneropongan biasa digunakan untuk melihat keadaan kantong udara,

putih dan kuning telur yang merupakan beberapa variabel yang menjadi

2 terhadap telur satu per satu dan dipegang dengan tangan. Hal ini akan

melelahkan jika dilakukan dengan jumlah telur yang banyak. Pengamatan

dengan perendaman telur dalam larutan garam akan menyebabkan masuknya

larutan garam malalui pori-pori kulit telur dan bisa mempengaruhi kondisi

telur.

Dalam metode peternakan untuk menentukan kualitas telur dengan

melakukan cara proses grading, proses grading adalah pengelompokan mutu

telur berdasarkan kualitas interior dan eksterior. Yang di maksud dari kualitas

interior adalah dengan memecah telur untuk mengamati bakteri yang

terkandung dalam yolk dan Albumen telur.

Dari penelitan sebelumnya, alat eletronik tentang peneropongan telur

menggunakan cahaya lampu untuk melihat kondisi embrio telur dengan cara

Candling(Rasyaf,1990). Metode ini menggunakan sensor LDR (Light

Dependent Resistor), sejenis sensor yang resistansinya akan berubah seiring

dengan perubahan intensitas cahaya yang diterima. Dengan menggunakan

sensor LDR (Light Dependent Resistor) akan meminimalisir dan mempercepat

kinerja dalam menyeleksi telur yang baik ataupun buruk dari pada

menggunakan dengan metode penoropongan karena penglihatan dan ketelitian

setiap orang berbeda-beda.

Melihat kondisi tersebut penulis ingin membuat alat pendeteksi kualitas

telur ayam menggunakan sensor cahaya (LDR) berbasis Programmble Logic

Controller (PLC) yang memiliki prinsip kerja mirip dengan metode

peneropongan. Alat ini akan memisahkan telur menjadi dua kategori yaitu

baik dan buruk, yang ditentukan berdasarkan kondisi telur saat disinari yaitu

intensitas cahaya yang diteruskan dan kemudian diterima oleh sensor.

1.2 Rumusan Masalah

Dalam penulisan skripsi ini masalah yang dikemukakan adalah bagaimana

merencanakan dan membuat suatu alat pendeteksi kualitas telur ayam berbasis

3

1.3 Batasan masalah

 Pembahasan utamanya adalah prinsip kerja alat pendeteksi kualitas telur ayam

 Jenis telur konsumsi yang di amati adalah telur ayam kampung

 Sensor yang digunakan dalam mendeteksi kualitas telur adalah Light

Dependent Resistor (LDR)

 Pembahasan PLC dibatasi pada fungsi instruksi program yang tersusun dalam bentuk ladder diagram

 Alat ini menggunakan sistem konveyor dengan kapasitas maksimal 6 butir

telur

 Tidak membahas telur secara mendetail

1.4 Tujuan

Tujuan dari pembuatan alat ini adalah untuk mempermudah pendeteksian

kualitas telur ayam konsumsi yang lebih, sehingga dapat mengatur alat sortir serta

penghitung jumlah produksi.

1.5 Metodologi Penelitian

Meteodologi Penelitian yang di gunakan dalam penulisan tugas akhir ini di dasarkan pada:

 Studi literatur, melakukan kajian pustaka untuk memahami penjelasan

umum tentang hal-hal yang berhubungan dengan alat yang akan dibuat

seperti PLC, Motor, Sensor, dll

 Pengumpulan data, data yang diperoleh dari berbagai pustaka, dan download dari internet

 Perencanaan dan pembuatan alat

Tahap ini merupakan proses awal untuk membuat alat sesuai yang

direncanankan dengan berdasarkan pedoman yang ada  Pengujian alat

Pengujian alat dilakukan setelah alat selesai dibuat untuk menemukan

kekurangan dan kesalahan pada alat tersebut kemudian dilakukan

4

1.6 Sistematika penulisan

Sistematika penulisan dalam tugas akhir ini terbagi atas 5 bab yaitu :

BAB I : PENDAHULUAN

Berisi tentang uraian latar belakang, rumusan masalah, batasan

masalah, tujuan tugas akhir, metodelogi, dan sistematika penulisan

BAB II : LANDASAN TEORI

Berisi tentang teori-teori penunjang yang digunakan dalam

perencanaan dan pembuatan alat

BAB III : PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT

Berisi tentang perancangan serta pembuatan hardware dan software

BAB IV : PENGUJIAN DAN PEMBAHASAN

Berisi tentang pengujian serta pembahasan alat yang telah dibuat,

meliputi prinsip kerja alat, cara pengoperasian dan spesifikasi alat

BAB V : PENUTUP