RANCANG BANGUN ALAT PEMBUAT ROTI SANDWICH ANEKA RASA OTOMATIS BERBASIS PLC (BAGIAN II) TUGAS AKHIR - RANCANG BANGUN ALAT PEMBUAT ROTI SANDWICH ANEKA RASA OTOMATIS BERBASIS PLC (BAGIAN II) Repository - UNAIR REPOSITORY

(1)

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H. RANCANG BANGUN ALAT PEMBUAT ROTI SANDWICH

ANEKA RASA OTOMATIS BERBASIS PLC (BAGIAN II)

TUGAS AKHIR

Oleh:

ANDIN ISTIQOMATUL HUSNIA NIM. 081310213037

PROGRAM STUDI D3 OTOMASI SISTEM INSTRUMENTASI DEPARTEMEN TEKNIK

FAKULTAS VOKASI UNIVERSITAS AIRLANGGA

(2)

ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H. ii

LEMBAR PERSETUJUAN TUGAS AKHIR

RANCANG BANGUN ALAT PEMBUAT ROTI SANDWICH ANEKA RASA OTOMATIS BERBASIS PLC

(BAGIAN II) TUGAS AKHIR

Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Ahli Madya Bidang Otomasi Sistem Instrumentasi

Pada Departemen Teknik Fakultas Vokasi Universitas Airlangga

Oleh :

Andin Istiqomatul Husnia NIM. 081310213037

Disetujui Oleh: Pembimbing

Akif Rahmatillah, S.T., M.T. NIP. 198601042008121002

Konsultan

(3)

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H. iii

LEMBAR PENGESAHAN NASKAH TUGAS AKHIR

Judul : Rancang Bangun Alat Pembuat Roti Sandwich Aneka Rasa Otomatis Berbasis PLC

Penyusun : Andin Istiqomatul Husnia NIM : 081310213037

Pembimbing : Akif Rahmatillah, S.T., M.T.

Konsultan : Franky Chandra Satria A, S.T., M.T. Tanggal Ujian : 4 Agustus 2016

Disetujui oleh : Pembimbing

Akif Rahmatillah, S.T., M.T. NIP. 19860104 200812 1 002

Konsultan

Franky Chandra Satria A, S.T., M.T. NIP. 198301282009121004

Mengetahui : Ketua Departemen Teknik

Ir. Dyah Herawatie, M.Si. NIP. 196711111990332002

Koordinator Program Studi D3 Otomasi Sistem Instrumentasi

(4)

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H. iv

PEDOMAN PENGGUNAAN TUGAS AKHIR

Tugas Akhir ini tidak dipublikasikan, namun tersedia di perpustakaan dalam

lingkungan universitas Airlangga. Diperkenankan untuk dipakai sebagai referensi

kepustakaan, tetapi pengutipan seijin penulis dan harus menyebutkan sumber

aslinya sesuai kebiasaan ilmiah.

(5)

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H. v

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah

melimpahkan rahmat serta karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan

Tugas Akhir ini dengan baik.

Penyusunan naskah Tugas Akhir yang berjudul “Rancang Bangun Alat Pembuat Roti Sandwich Aneka Rasa Otomatis Berbasis PLC” ini tidak lepas dari bimbingan dan dukungan dari berbagai pihak. Untuk itu dengan segala

kerendahan hati penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada:

1. Allah SWT yang telah memberikan ridho, hidayah dan anugerah yang luar

biasa.

2. Prof. Dr. H. Mohammad Nasih, S.E., M.T., Ak selaku Rektor Universitas

Airlangga Surabaya.

3. Ir. Dyah Herawatie, M.Si selaku Ketua Departemen Teknik, Fakultas Vokasi

Universitas Airlangga

4. Bapak Winarno, S.Si., M.T selaku Koordinator Program Studi D3 Otomasi

Sistem Instrumentasi Fakultas Vokasi Universitas Airlangga Surabaya.

5. Bapak Drs. Bambang Suprijanto, M.Si. selaku dosen penguji yang telah

meluangkan waktunya untuk memberi arahan dan menguji Tugas Akhir saya.

6. Bapak Akif Rahmatillah, S.T., M.T. selaku Dosen Pembimbing yang telah

banyak memberikan arahan, bimbingan, masukan, kepada saya sehingga

(6)

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H. vi

7. Bapak Franky Chandra Satria A, S.T., M.T.., selaku Dosen Konsultan yang

telah memberikan bimbingan dan motivasi hingga terselesaikannya Proposal

Proyek Akhir ini.

8. Semua dosen program studi D3 Otomasi Sistem Instrumentasi yang telah

memberikan ide baik dalam pembuatan mekanik, hardware dan software.

9. Mbk Nadia dan Pak Jemawan yang telah membantu dalam administrasi dan

juga proses pembuatan alat saya.

10. Keluarga tercinta, Ayah, Ibu, Adik tersayang yang telah memberikan segenap

do’a dan dukungan kepada saya sehingga mampu menyelesaikan Proposal

Proyek Akhir ini.

11. Teman-teman D3 Otomasi Sistem Instrumentasi 2013 yang telah memberikan

motivas, hiburan, dan bantuan dalam mengerjakan Tugas Akhir.

12. Semua pihak yang telah membantu dalam proses pembuatan Tugas Akhir ini.

Penulis menyadari bahwa naskah Tugas Akhir ini masih jauh dari

sempurna, untuk itu, kritik dan saran dari para pembaca sangat penulis harapkan

demi kesempurnaan naskah Tugas Akhir ini.

Surabaya, 15 Juli 2016

(7)

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H. vii

Andin Istiqomatul Husnia, 2016. Rancang Bangun Alat Pembuat Roti Sandwich Aneka Rasa Otomatis Berbasis PLC (Bagian II). Tugas Akhir ini dibawah bimbingan Akif Rahmatillah, S.T., M.T. dan Franky Chandra Satria Arisgraha, S.T., M.T. Program Studi D3 Otomasi Sistem Instrumentasi, Departemen Teknik, Fakultas Vokasi, Universitas Airlangga.

ABSTRAK

Proses produksi pada industri makanan dituntut untuk menghasilkan produk makanan yang praktis, cepat dan instan guna memudahkan para pelanggan dalam mengkonsumsi produk makanan tersebut tanpa harus memasakya terlebih dahulu. Selain itu, permintaan pasar yang semakin tinggi, mengharuskan para produsen makanan memberikan pelayanan lain berupa berbagai variasi produk baik bentuk, warna maupun rasa. Salah satu bentuk industri produk makanan praktis dan siap saji adalah pada industri pembuatan roti sandwich. Dengan berkembangnya teknologi industri makanan yang mengacu pada peningkatan efektifitas dan efisiensi produksi, maka industri roti sandwich harus mampu mengimbangi kemajuan tersebut. Salah satu bentuk teknologi yang sering diaplikasikan pada dunia industri termasuk makanan adalah PLC (Programmable Logic Controller). Berdasarkan teknologi tersebut, pada tugas akhir ini dirancang alat pembuat roti sandwich aneka rasa otomatis berbasis PLC. Diperlukan komponen pendukung agar sistem mampu bekerja secara optimal, diantaranya adalah motor DC, sensor photodiode, laser, dan solenoid. Alat pembuat roti sandwich ini dibangun menggunakan papan konveyor dan dilengkapi dengan sistem pengolesan berbagai variasi selai aneka rasa hingga penumpukan roti kembali yang mana proses tersebut berjalan secara berkesinambungan. Sensor photodiode digunakan untuk pendeteksi adanya roti, laser digunakan sebagai pemancar cahaya pada photodiode. Motor DC digunakan sebagai penggerak roti dan solenoid berfungsi sebagai pemberi selai. Berdasarkan analisis yang telah dilakukan, akurasi sistem pembuat roti sandwich aneka rasa berbasis PLC ini adalah 100%.

(8)

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H. viii

2.2.3 Bagian-Bagian Umum PLC OMRON CP1L ... 13

2.2.4 Port Terminal Input Output PLC OMRON CP1L ... 14

2.3 Struktur Dasar PLC ... 16

2.5 Simbol-Simbol Ladder Diagram ... 19

2.6 CX Programmer Versi 9.0 ... 24

3.3 Prosedur Perancangan Alat ... 27

3.4 Sketsa Mekanik Plant ... 28

3.5 Flowchart Software ... 31

3.6 Perancangan Software ... 32

3.6.1 Perancangan Program (Start Up CX-Progrrammer) ... 33

3.6.2 Mengcompile Program ... 35

(9)

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H. ix

3.7 Analisis Data ... 38

BAB VI HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ... 39

4.1 Hasil Pembuatan Alat ... 39

4.2 Hasil Pembuatan Software ... 42

4.2.1 Sistem ON/OFF ... 43

4.2.2 Sistem Pemberian Roti Lapisan Pertama ... 44

4.2.3 Sistem Pemilihan Jenis Selai dan Pemberian Selai ... 47

4.2.4 Sistem Penumpukan Roti Lapisan Kedua ... 50

4.3 Hasil Pengamatan Data ... 51

4.3.1 Pengujian Counter ... 52

4.3.2 Pengujian Timer Pemberian Selai ... 53

4.3.3 Analisis Sistem Keseluruhan ... 54

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 56

5.1 Kesimpulan ... 56

5.2 Saran ... 56

DAFTAR PUSTAKA ... 57

(10)

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H. x

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 Pengalamatan pada Input PLC ... 36

Tabel 3.2 Internal Relay ... 37

Tabel 3.3 Pengalamatan pada Output PLC ... 37

Tabel 4.1 Pengujian Program Counter ... 52

Tabel 4.2 Pengujian Program Timer ... 53

(11)

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H.

Gambar 2.8 Bagian-Bagian PLC OMRON Sysmac CP1L ... 13

Gambar 2.9 Port Input ... 15

Gambar 2.20 Intruksi Counter... 23

Gambar 2.21 Intruksi Timer ... 24

Gambar 2.22 Tampilan Awal CX Programmer Ver 9.0 ... 24

Gambar 2.23 Tampilan CX Programmer Ver 9.0 ... 25

Gambar 3.1 Sketsa Mekanik Plant ... 28

Gambar 4.3 Valve selai 3 rasa (Strawbery, Jeruk, Melon) ... 40

Gambar 4.4 Hasil Pembuatan Plant ... 41

Gambar 4.5 Hasil Pembuatan Modul PLC OMRON CP1L ... 41

Gambar 4.6 Hasil Pembuatan Panel Kontrol Plant ... 42

Gambar 4.7 Ladder Diagram Sistem ON/OFF ... 43

Gambar 4.8 Ladder Diagram Sistem Konveyor ... 44

Gambar 4.9 Ladder Diagram Sistem Pemberian Roti Lapisan Pertama ... 46

Gambar 4.10 Ladder Diagram Sistem Pemberian Roti Lapisan Pertama Secara Otomatis ... 47

(12)

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H. xii

(13)

1

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Perkembangan peradaban manusia yang semakin pesat menghantarkan

pada berbagai dinamika kehidupan. Segala aspek kehidupan seakan-akan

dimodernisasi oleh kemajuan teknologi. Kecanggihan teknologi yang

ditawarkan mengarah pada peningkatan kemudahan dan kenyamanan para

penggunanya, tidak terkecuali pada teknologi industri. Dalam dunia industri,

sangat dituntut untuk memenuhi aspek-aspek produksi melalui penerapan

teknologi sebagai bentuk usaha dalam mengakselerasi dan meningkatkan

produktivitas suatu perusahaan, termasuk pada industri makanan.

Proses produksi pada industri makanan dituntut untuk menghasilkan

produk makanan yang praktis, cepat dan instan guna memudahkan para

pelanggan dalam mengkonsumsi produk makanan tersebut tanpa harus

memasakya terlebih dahulu. Hal ini didukung oleh hasil survei yang

dilakukan oleh Nilsen tahun 2008, didapatkan data bahwa 69% masyarakat

kota di Indonesia mengkonsumsi fast food, dengan rincian sebagai berikut:

sebanyak 33% menyatakan sebagai makan siang, 25% makan malam, 9%

menyatakan makanan selingan dan 2% memilih untuk makan pagi (Latifah,

2015). Selain itu, permintaan pasar yang semakin tinggi, mengharuskan para

(14)

2

produk baik bentuk, warna maupun rasa. Salah satu bentuk industri produk

makanan praktis dan siap saji adalah pada industri pembuatan roti sandwich.

Roti sandwich atau yang lebih sering disebut roti isi merupakan salah

satu jenis produk makanan yang seringkali dijadikan sebagai pengganti

sarapan atau hidangan selingan (snack) untuk orang-orang yang tidak

mempunyai cukup waktu untuk makan (Prihastuti, 2008). Produk makanan

tinggi karbohidrat ini terbuat dari roti tawar atau gandum yang diolesi selai

manis kemudian ditumpuk dengan roti tawar kembali. Namun, seiring dengan

peningkatan pemenuhan kebutuhan gizi bagi para pelanggannya, industri

olahan roti isi ini lambat laun mulai mengembangkan produknya dengan

berbagai variasi isi seperti rasa manis, gurih, asin maupun pedas.

Untuk meningkatkan aspek produksi, industri sandwich membutuhkan

kecepatan, ketepatan serta kemampuan dalam memberikan variasi rasa dalam

proses pembuatannya. Namun, hal tersebut seringkali diikuti dengan

kebutuhan peralatan dan kecermatan dalam mengoperasikan berbagai alat

yang berkaitan dalam proses produksi, mulai dari pemberian isi roti hingga

proses pemotongan dan pengemasan. Pada industri roti sandwich dalam skala

rumah tangga, membutuhkan keahlian, ketrampilan serta alat dan bahan yang

cukup banyak dalam proses pembuatannya. Sehingga, seringkali industri roti

sandwich membutuhkan banyak tenaga kerja untuk menjalankan serangkaian

proses pembuatan roti tersebut.

Dengan berkembangnya teknologi industri makanan yang mengacu pada

(15)

harus mampu mengimbangi kemajuan tersebut. Salah satu bentuk teknologi

yang sering diaplikasikan pada dunia industri termasuk makanan adalah PLC

(Programmable Logic Controller). PLC merupakan salah satu jenis sistem

kontrol yang mampu menjalankan dan mengontrol proses produksi secara

kontinyu dan otomatis yang berkaitan erat pada blok-blok proses produksi

guna meningkatkan kapasitas produksi suatu barang. Kegunaan PLC dibidang

industri makanan sudah banyak diterapkembangkan diberbagai aspek

produksi seperti sistem sortir, packing (pengepakan), labelling (pelabelan)

dan sebagainya.

Berdasarkan pada latar belakang diatas, penulis ingin merancang suatu

sistem produksi roti sandwich yang mampu meningkatkan proses produksi

baik kapasitas, efektifitas, maupun variasi roti sandwich sebagai bentuk

pemenuhan permintaan akan kebutuhan fast food dimasyarakat. Dimana

sistem kontrol alat yang akan dirancang berbasis PLC (Programmable Logic

Controller) mampu mengontrol proses produksi secara kontinyu dan

bertahap. Alat pembuat roti sandwich ini dibangun menggunakan papan

konveyor dan dilengkapi dengan sistem pengolesan berbagai variasi selai

aneka rasa hingga penumpukan roti kembali yang mana proses tersebut

berjalan secara berkesinambungan. Dengan terciptanya alat pembuat roti

sandwich aneka rasa otomatis berbasis PLC ini diharapkan mampu

meningkatkan proses produksi dan diaplikasikan secara nyata di dunia

industri makanan, terutama pada jenis produk sandwich. Selain itu

(16)

4

melayani penjualan secara otomatis melalui pemilihan jenis selai yang

ditampilkan pada komputer sehingga pembeli dapat memilih roti sandwich

sendiri secara cepat dan mudah.

1.2 Rumusan Masalah

Dengan mengacu pada latar belakang diatas, maka permasalahan yang

dapat diangkat dalam proyek akhir ini antara lain:

a. Bagaimanakah program software pembuatan roti sandwich aneka rasa

otomatis berbasis PLC (Programmable Logic Controller)?

b. Bagaimana tingkat keberhasilan (akurasi) program software yang dibuat

dari pembuat roti sandwich aneka rasa otomatis berbasis PLC

(Programmable Logic Controller)?

1.3 Batasan Masalah

Untuk menyederhanakan rancangan yang akan dibuat, maka batasan

masalah dalam proyek akhir ini antara lain:

a. Program software PLC ini menggunakan ladder diagram.

b. Kapasitas volume selai yang dioleskan pada roti tawar menggunakan

pengukuran kualitatif yang dihitung berdasarkan waktu.

c. Karakteristik jenis selai yang digunakan sebagai pengisi roti berupa cairan

(17)

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H. 1.4 Tujuan

Sejalan dengan permasalahan tersebut, tujuan yang ingin kami capai

dalam proyek akhir ini adalah:

a. Membuat program software pembuat roti sandwich aneka rasa otomatis

berbasis PLC.

b. Mengetahui tingkat keberhasilan program software yang dihasilkan dari

pembuat roti sandwich aneka rasa otomatis berbasis PLC.

1.5 Manfaat

Adapun manfaat yang dapat diambil dalam proyek akhir ini adalah

sebagai berikut:

a. Bagi Mahasiswa

Dapat mengembangkan kreativitas, kemandirian, serta menambah

pengalaman dan pengetahuan. Selain itu, juga sebagai sarana berinovasi

dalam mengimplementasikan ilmu pengetahuan dan teknologi.

b. Bagi Industri Roti Sandwich

Diharapkan dapat dijadikan sebagai salah satu alat produksi yang

mampu meningkatkan proses produksi roti sandwich yang mampu

memberikan variasi rasa pada roti sandwich pada satu alat sehingga

efisien. Selain itu, mampu mengurangi resiko kelalaian pekerja dalam

pemberian variasi isi roti sandwich sesuai jumlah permintaan pasar serta

mengurangi beban pekerja dalam memproduksi produk olahan roti

(18)

6

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Pada bab ini berisi tentang penjelasan teoritis dalam berbagai aspek yang

akan mendukung ke arah analisis tugas akhir yang akan dibuat. Penjelasan

teori yang akan dibahas yaitu mengenai roti sandwitch, PLC OMRON CP1L,

struktur PLC, CX – Programmer, dan intruksi timer, counter.

2.1 Roti Sandwich

Sandwich adalah makanan yang dibuat dari bermacam-macam roti

(bread) yang diiris (merupakan belahan tipis) dan diisi dengan berbagai isian.

Pada umumnya sandwich disajikan sebagai hidangan selingan (snack) untuk

orang-orang yang tidak mempunyai cukup waktu untuk makan, misalnya

sebagai bekal orang yang bekerja, dalam perjalanan dan sebagainya

(Prihastuti, 2008). Sandwich yang lengkap terdiri dari empat bagian utama

yaitu:

a. Roti (Bread)

Roti yang dipergunakan untuk membuat sandwich disebut “sandwich

bread ” yang bentuknya segi empat. Namun demikian jenis roti yang lain juga

dapat dipergunakan dalam pembuatan sandwich antara lain: frenchbread,

(19)

b. Olesan (Spread)

Berupa bahan makanan yang lembek atau setengah kental yang dioleskan

pada permukaan roti. Spread/olesan ini berfungsi untuk memberikan rasa,

menambah kelembaban, sebagai pelekat, menambah gizi dan kesempurnaan

pada sandwich. Spead yang dipergunakan harus lunak, mudah dioleskan dan

tidak berair atau basah. Misalnya dapat menggunakan: butter, mentega atau

mayonaise (Subroto, 2003).

c. Isian (Filling)

Filling adalah bahan makanan yang akan diletakkan atau diatur pada roti

atau diantara kedua irisan roti yang dipergunakan untuk membuat sandwich.

Pada umumnya nama sandwich disesuaikan dengan nama bahan makanan

yang dipergunakan untuk membuat filling/isian ini. Misalnya Cheese

sandwich menggunakan cheese sebagai filling (Subroto, 2003).

d. Hiasan (Garnish)

Garnish ini dipergunakan bila perlu. Garnish dibuat dari bahan makanan

yang berfungsi memberi hiasan pada sandwich, sehingga sandwich tampak

menarik dan merangsang selera makan. Selain itu, fungsi garnish juga dapat

(20)

8

Gambar 2.1 Roti Sandwich

(Sumber: https://encrypted-tbn0.gstatic.com)

Ada beberapa tindakan yang perlu dilakukan untuk membuat sandwich

tampak lebih baik dan menarik meliputi: Trimming yaitu memotong

bagian-bagian yang tidak diperlukan seperti kulit roti yang mengeras, bagian-bagian filling

yang menonjol keluar dan sebaginya. Cutting yaitu sandwich kadang-kadang

perlu dipotong menjadi bagian-bagian yang lebih kecil sesuai dengan pola

pengaturan yang akan dilakukan, dan juga memudahkan sandwich dimakan.

Arranging/Dressing yaitu untuk mengatur sandwich diatas piring.

Garnishing yaitu memberi hiasan pada sandwich guna membuat penampilan

sandwich menjadi lebih baik, dan juga menambah kalori dan gizi sandwich

(Prihastuti, 2008).

2.2 PLC (Programmable Logic Controller)

PLC (Programmable Logic Controller) adalah sebuah alat yang

digunakan untuk menggantikan rangkaian sederetan relay yang ada pada

sistem kontrol konvensional. PLC bekerja dengan cara mengamati masukan

(21)

yang dibutuhkan, berupa menghidupkan atau mematikan keluaran. Program

yang digunakan adalah berupa ladder diagram yang kemudian harus

dijalankan oleh PLC. Proses yang di kontrol ini dapat berupa regulasi variabel

secara kontinyu seperti pada sistem - sistem servo, atau hanya melibatkan

kontrol dua keadaan (on/off) saja, tetapi dilakukan secara berulang-ulang

seperti umum dijumpai pada mesin pengeboran, sistem konveyor dan lain

sebagainya. PLC banyak digunakan pada aplikasi-aplikasi industri, misalnya

pada proses pengepakan, perakitan otomatis dan lain-lain.

Berdasarkan pada standar yang dikeluarkan oleh National Electrical

Manufacture Association (NEMA) ICS3-1978 Part ICS3-304, PLC

didefinisikan sebagai suatu peralatan elektronik yang bekerja secara digital,

memiliki memori yang dapat diprogram menyimpan perintah-perintah untuk

melakukan fungsi-fungsi khusus seperti logic, sequening, timing, counting,

dan aritmatika untuk mengontrol berbagai jenis mesin atau proses melalui

analog atau digital input/output modules”. Di dalam PLC berisi rangkaian

elektronika yang dapat difungsikan seperti contact relay (baik NO maupun

NC) pada PLC dapat digunakan berkali-kali untuk semua intruksi dasar selain

(22)

10

Gambar 2.2 Fungsi PLC

(Sumber: Manual Book PLC OMRON CP1L )

Operasi pada PLC terdiri dari empat bagian penting :

1. Pengalamatan nilai input

2. Menjalankan program

3. Memberikan nilai output

4. Pengendalian

Berdasarkan jumlah input/output yang dimilikinya ini, secara umum PLC

dapat dibagi menjadi tiga kelompok besar yaitu :

a. PLC mikro, PLC dapat dikategorikan mikro jika jumlah input/output pada

PLC ini kurang dari 32 terminal.

(23)

b. PLC mini, kategori ukuran mini adalah jika PLC tersebut memiliki jumlah

input/output antara 32 sampai 128 terminal

Gambar 2.4 PLC mini OMRON type CP1H

c. PLC large, PLC ukuran ini dikenal juga dengan PLC tipe rack dimana

PLC dapat dikategorikan sebagai PLC besar jika jumlah input/outputnya

lebih dari 128 terminal.

Gambar 2.5 PLC large OMRON type CJ series

2.2.1 Prinsip Kerja PLC

Pada prinsipnya sebuah PLC melalui modul input bekerja menerima

data-data berupa sinyal dari peralatan input luar (external input device).

Peralatan input luar tersebut antara lain berupa saklar, tombol, sensor.

Data-data masukan yang masih berupa sinyal analog akan diubah oleh modul input

A/D (analog to digital input module) menjadi sinyal digital. Selanjutnya oleh

prosesor sentral (CPU) yang ada di dalam PLC sinyal digital itu diolah sesuai

(24)

12

CPU akan mengambil keputusan dan memberikan perintah melalui modul

output dalam bentuk sinyal digital. Kemudian oleh modul output D/A (digital

to analog module) dari sistem yang terkontrol seperti antara lain berupa relay

dan motor dimana nantinya dapat mengoprasikan secara otomatis sistem

proses kerja yang dikontrol tersebut.

Gambar 2.6 Bagian-bagian Blok PLC

(Sumber: Manual Book PLC OMRON CP1L)

2.2.2 PLC OMRON SYSMAC CP1L

PLC OMRON SYSMAC CP1L adalah salah satu produk PLC

dari OMRON yang terbaru. CP1L merupakan PLC tipe paket yang

(25)

Sistem input outputnya berupa bit. Atau lebih dikenal dengan PLC tipe

relay karena hanya membaca masukan (input), dan menghasilkan

keluaran (output) dengan logika 1 atau 0.

Gambar 2.7 PLC OMRON Sysmac CP1L

(Sumber : Manual Book PLC OMRON CP1L)

2.2.3 Bagian-Bagian Umum PLC OMRON CP1L

Gambar 2.8 Bagian-Bagian PLC OMRON Sysmac CP1L

1. Blok power supply, ground dan input terminal.

2. Blok eksternal power supply dan output terminal.

3. Peripheral USB port untuk mengubungkan dengan komputer dan

(26)

14

4. Operation indicator, mengidentifikasi status operasi dari CP1L

termasuk power status, mode operasi, errors, dan komunikasi USB.

5. Baterai untuk mempertahankan internal clock dan isi RAM ketika

supply OFF.

6. Input indicator, menyala jika kontak terminal input kondisi

menyala.

7. Output indicator, menyala jika kontak terminal output kondisi

menyala.

8. Expansion I/O unt connector, digunakan untuk menambah

input/output PLC.

9. Option board slot, digunakan untuk menginstal RS-232C.

2.2.4 Port Terminal Input Output PLC OMRON CP1L

Port pada PLC CP1L 30 I/O terdiri dari 18 buah terminal input

yaitu CIO 0.00 -0.11 dan CIO 1.00 – 1.05. Untuk port outputnya

terdapat 12 buah terminal yaitu dari CIO 100.00 – 100.07 dan CIO

101.00 – 101.03.

Pada port input terdapat dua buah terminal untuk masukan supply

AC PLC yaitu terminal L1 dan L2/N. Poert input terhubung [ada satu

titik COM (common). Masukkan pada terminal COM dapat berupa

(27)

Gambar 2.9 Port Input

Pada port output terdapat 4 buah titik COM. Masing-masing titik

COM terhubung dengan titik output yang dibatasi dengan garis batas

seperti yang terlihat pada gambar. 2.10

Gambar 2.10 Port Output

Pada model AC power supply terdapat output 24 VDC pada

terminal + dan -. Supply ini dapat digunakan untuk mensupply VDC

(28)

16

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H. 2.3 Struktur Dasar PLC

2.3.1 Central Prosesing Unit (CPU)

Unit processor atau Central Processing Unit (CPU) adalah unit yang

berisi mikroprosessor yang mengolah sinyal-sinyal input dan melaksanakan

pengontrolan, sesuai dengan program yang disimpan di dalam memori, lalu

mengkomunikasikan keputusan-keputusan yang diambilnya sebagai

sinyal-sinyal kontrol ke interface output. Fungsi CPU adalah mengatur semua proses

yang terjadi di PLC.

2.3.2 Memory

Memori juga merupakan elemen yang terdapat pada CPU yang berupa

IC (integrated circuit). Karateristik memori ini mudah dihapus dengan

mematikan catu daya. Seperti halnya sistem komputer, memory PLC terdiri

atas RAM dan ROM. Kapasitas memory antara satu PLC dengan yang lain

berbeda-beda tergantung pada type dan pabrik pembuatnya. Beberapa pabrik

menyatakan ukuran memory dalam byte, ada juga yang kilobyte, dan ada pula

yang dinyatakan dengan jumlah instruksi yang dapat disimpan.

1. Random Acces Memory

Random Acces Memory mempunyai singkatan kode RAM. Program

yang ditulis umumnya disimpan dalam RAM yang ada di dalam PLC

sehingga dapat diubah/diedit melalui programming unit. Kerugian

penyimpanan di RAM adalah program dan data akan hilang ketika

power supply mati. Untuk mengatasi hal ini, RAM dapat di back-up

(29)

program dan data tidak hilang. Umumnya bila battery tidak rusak,

program dan data disimpan selama 5 tahun.

2. Read Only Memory

Read only memory mempunyai singkatan kode ROM. Semua data

yang ada dapat dibaca, tetapi tidak dapat ditulisi, karena termasuk

data non volatile yang tersedia secara permanen. Supaya program

dalam RAM bisa dieksekusi harus ada operating system) PLC.

Operating system ini dibuat oleh pabrik pembuat PLC yang disimpan

dalam ROM dan hanya dapat dibaca oleh processor. Dalam beberapa

PLC tidak menggunakan ROM tetapi EPROM atau EEPROM.

Pengguna dapat juga menyimpan program di sebagian tempat di

EEPROM atau dikenal sebagai flash memory.

2.3.3 Input / Output

Sebagaimana PLC yang direncanakan untuk mngontrol sebuah proses

atau operasi mesin, maka peran modul input / output sangatlah penting karena

modul ini merupakan suatu perantara antara perangkat kontrol dengan CPU.

Suatu peralatan yang dihubungkan ke PLC dimana megirimkan suatu

sinyal ke PLC dinamakan peralatan input. Sinyal masuk kedalam PLC

melalui terminal atau melalui kaki – kaki penghubung pada unit. Tempat

dimana sinyal memasuki PLC dinamakan input poin, Input poin ini

memberikan suatu lokasi didalam memory dimana mewakili keadaannya,

(30)

18

dimana diberikan oleh output poin pada unit, sinyal output dikirim ke

peralatan output.

Setiap input / output memiliki alamat dan nomor urutan khusus yang

digunakan selama membuat program untuk memonitor satu persatu

aktivitas input dan output didalam program. Indikasi urutan status dari input /

output ditandai Light Emiting Diode (LED) pada PLC atau modul input /

output, hal ini dimaksudkan untuk memudahkan pengecekan proses

pengoperasian input / output dari PLC itu sendiri.

2.3.4 Power Supply

Unit ini berfungsi untuk memberikan sumber daya pada PLC.

Kebanyakan PLC bekerja dengan catu daya 24 VDC atau 220 VAC. Sumber

tegangan yang dibutuhkan oleh CPU, memori dan rangkaian lain adalah

sumber tegangan DC, umumnya untuk komponen digital diperlukan tegangan

searah 5 volt.

(31)

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H. 2.4 Relay Internal

Internal Relay adalah general purpose relay yang ada di dalam PLC yang

tidak dapat diakses secara langsung untuk digunakan sebagai input maupun

output seperti yang terdapat pada program komponen. Internal Relay

adalah relay semu yang merupakan bit digital yang disimpan pada internal

image register. Dari sudut pandang pemrograman, semua PLC mempunyai

satu coil dan dan mempunyai sebanyak N/O N/C kontak sesuai yang

diinginkan. Semua PLC mempunyai internal relay akan tetapi penomeran dan

jumlah maksimum yang diperbolehkan tergantung dari merek dan model

PLC. Internal Relay adalah tool pemrograman yang sangat penting.

2.5 Simbol-Simbol Ladder Diagram

Semua instruksi (perintah program) yang ada di bawah ini, merupakan

instruksi paling dasar pada PLC. Berikut ini merupakan instruksi-instruksi

dasar pada PLC.

1. LOAD

a. Instruksi load pada PLC mempunyai singkatan kode LD. Instruksi ini

dibutuhkan jika urutan kerja (sequence) pada suatu sistem kontrol

hanya membutuhkan satu kondisi logic saja dan sudah dituntut untuk

mengeluarkan satu output.

(32)

20

c. Ladder diagram simbol Load ditunjukkan pada Gambar 2.12.

Gambar 2.12 Instruksi Load

2. LOAD NOT

a. Instruksi Load not pada PLC mempunyai singkatan kode LD NOT.

Instruksi ini dibutuhkan jika urutan kerja (sequence) pada suatu sistem

kontrol hanya membutuhkan satu kondisi logic saja dan sudah dituntut

untuk mengeluarkan satu output.

b. Logikanya seperti contact NC relay.

c. Ladder diagram simbol Load notditunjukkan pada Gambar 2.13.

Gambar 2.13 Instruksi Load Not

3. AND

a. Instruksi And pada PLC mempunyai singkatan kode AND. Instruksi

ini dibutuhkan jika urutan kerja (sequence) pada suatu sistem kontrol

membutuhkan lebih dari satu kondisi logic yang harus terpenuhi

semuanya untuk mengeluarkan satu output.

(33)

c. Ladder diagram simbol Andditunjukkan pada Gambar 2.14 di bawah

ini.

Gambar 2.14 Instruksi AND

4. AND NOT

a. Instruksi And Not pada PLC mempunyai singkatan kode And not.

Instruksi ini dibutuhkan jika urutan kerja (sequence) pada suatu sistem

kontrol membutuhkan lebih dari satu kondisi logic yang harus

terpenuhi semuanya untuk mengeluarkan satu output.

b. Logikanya seperti contact NC relay.

c. Ladder diagram simbolAnd notditunjukkan pada Gambar 2.15.

Gambar 2.15 Instruksi AND Not

5. OR

a. Instruksi Or pada PLC mempunyai singkatan kode OR. Instruksi ini

dibutuhkan jika urutan kerja (sequence) pada suatu sistem kontrol

hanya membutuhkan salah satu saja dari beberapa kondisi logika

untuk mengeluarkan satu output.

(34)

22

c. Ladder diagram simbol Or ditunjukkan pada Gambar 2.16.

Gambar 2.16 Instruksi OR

6. OR NOT

a. Instruksi Or not pada PLC mempunyai singkatan kode Or not.

Instruksi ini dibutuhkan jika urutan kerja (sequence) pada suatu sistem

kontrol hanya membutuhkan salah satu saja dari beberapa kondisi

logika untuk mengeluarkan satu output.

b. Logikanya seperti contact NC relay.

c. Ladder diagram simbol Out ditunjukkan pada Gambar 2.17.

Gambar 2.17 Instruksi Or Not

7. OUT

a. Instruksi Out pada PLC mempunyai singkatan kode OUT. Instruksi

ini berfungsi untuk mengeluarkan output jika semua kondisi logika

ladder diagram sudah terpenuhi.

(35)

c. Ladder diagram simbol Out ditunjukkan pada Gambar 2.18.

Gambar 2.18 Instruksi Out

8. OUT NOT

a. Instruksi Out not pada PLC mempunyai singkatan kode Out not.

Instruksi ini berfungsi untuk mengeluarkan output jika semua kondisi

logika ladder diagram tidak terpenuhi.

b. Logikanya seperti contact NC relay.

c. Ladder diagram simbol Out not ditunjukkan pada Gambar 2.19.

Gambar 2.19 Instruksi Out Not

9. COUNTER

a. Instruksi counter pada PLC mempunyai singkatan kode CNT.

Counter berfungsi untuk menghitung atau mencacah.

b. Ladder diagram simbol counter ditunjukkan pada Gambar 2.20.

(36)

24

10.TIMER

a. Instruksi timerr pada PLC mempunyai singkatan kode TIM. Timer

berfungsi untuk menghitung waktu.

c. Ladder diagram simbol counter ditunjukkan pada Gambar 2.21.

Gambar 2.21 Instruksi timer

2.6 CX Programmer Versi 9.0

Gambar 2.22 Tampilan Awal CX Programmer Ver 9.0.

Program CX Omron merupakan sebuah software pemprograman PLC

untuk membuat,memonitor dan merubah dari berbagai program PLC Omron.

CX Programmer dapat dijalankan dengan standar minimal komputer

(37)

(38)

26

BAB III

METODE PERANCANGAN

3.1 Waktu dan Tempat Perancangan

Adapun rencana waktu dan tempat pelaksanaan perancangan alat adalah

sebagai berikut:

Waktu : 4 bulan, Maret – Juli 2016.

Tempat : Laboratorium PLC, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas

Airlangga Kampus C Mulyorejo Surabaya.

3.2 Alat dan Bahan Perancangan 3.2.1 Alat Perancangan

Sebagai penunjang dalam melaksanakan pembuatan, pengukuran,

pengamatan, maupun pengujian alat ini akan digunakan beberapa alat

sebagai berikut:

1. Personal computer / laptop.

2. Kabel Printer.

3. CX-Programmer Versi 9.0.

3.2.2 Bahan Perancangan

Pemilihan suatu bahan merupakan salah satu hal yang sangat

penting dalam menunjang keberhasilan pembuatan suatu rangkaian

elektronika. Adapun yang perlu diperhatikan dalam kegiatan ini

(39)

faktor ada tidaknya komponen tersebut di pasaran. Berikut ini

bahan-bahan yang diperlukan dalam pembuatan alat:

1. PLC Omron CP1L.

2. Motor Konveyor

3. Motor Roti 1

4. Motor Roti 3

5. Solenoid Valve Selai Strowbery

6. Solenoid Valve Selai Jeruk

7. Solenoid Valve Selai Melon

8. Sensor Photodioda

9. Limmit Swich

3.3 Prosedur Perancangan Alat

Pada perancangan dan pembuatan rancang bangun alat pembuat

sandwich aneka rasa otomatis berbasis PLC terbagi atas tiga tahap yaitu

pertama perancangan dan pembuatan sistem hardware, yang kedua adalah

perancangan dan pembuatan software sebagai pengendali operasi sistem

tersebut, dan ketiga adalah perancangan dan pembuatan mekanik untuk

bentuk jadi dari alat pembuat sandwich aneka rasa otomatis. Prosedur yang

digunakan dalam perancangan dan pembuatan alat yaitu meliputi:

a. Tahap persiapan merupakan tahapan awal dalam melakukan penelitian,

pada tahap ini penulis melakukan studi literatur dengan mencari berbagai

acuan baik memalui buku, jurnal, tugas akhir maupun artikel dengan

(40)

28

b. Tahap pembuatan alat dibagi menjadi tiga tahap, yakni tahap perancangan

alat, tahap perwujudan alat, dan tahap pembuatan software. Tahap

perancangan alat terdiri dari perancangan mekanik dan perancangan

hardware. Tahap perwujudan alat yakni tahap perwujudan dari

perancangan yang telah dibuat, sedangkan tahap pembuatan software

meliputi tahap pembuatan progam untuk menjalankan sistem dari alat yang

dibuat.

c. Tahap pengujian alat terdiri dari pengujian seluruh sistem alat yang sudah

dibuat yakni motor konveyor, sensor photodioda, motor DC, solenoide

valve dan uji rangkaian catu daya.

d. Tahap analisis data dengan mengkaji data hasil pengujian untuk

mengetahui tingkat keberhasilan dari sistem perancangan alat yang akan

dibuat.

3.4 Sketsa Mekanik Plant

(41)

Bagian dan fungsi :

1.

untuk memberikan roti lapisan pertama.

untuk memberikan roti lapisan kedua.

untuk mendeteksi roti dan mengaktifkan

valve selai Strowbery.

valve selai jeruk.

valve selai melon.

untuk mengaktifkan motor roti 2.

untuk memberikan selai strowbery.

untuk memberikan selai jeruk.

untuk memberikan selai melon.

untuk memundurkan motor roti 1 dan

menghitung banyaknya roti yang

dijatuhkan oleh motor roti 1.

untuk memundurkan motor roti 2

Rancang bangun alat pembuat roti sandwich aneka rasa otomatis

memiliki panjang 150cm, lebar 25cm, dan tinggi 50cm. Rancang

bangun alat pembuat roti sandwich aneka rasa otomatis ini terbuat dari

besi siku dengan ketebalan 2mm dan besi siku lubang dengan ketebalan

(42)

30

dinding konveyor dan plat galfalum untuk dinding konveyor serta

karton 5mm berbentuk kubus ukuran panjang 13cm lebar 13cm dan

tinggi 11cm sebagai wadah roti. Pada bagian ini juga terdapat disk drive

yang telah dimodifikasi sebagai motor pendorong roti. Pada bagian

pengoles selai terbuat dari besi siku dan wadah plastik berukuran

panjang 7cm lebar 5cm dan tinggi 15cm sebagai silo (penampungan

selai) sebanyak 3 buah yang mewakili 3 jenis rasa selai yaitu

strawberry, jeruk dan melon. Proses pembuatan roti sandwich aneka

rasa ini sesuai dengan jenis selai yang diinginkan, seperti program yang

ada di PLC.

Alat ini bekerja sesuai kondisi operasi yang telah dirancang

sebagai berikut:

1. Jika toggle ON, maka konveyor utama akan bergerak.

2. Pemilihan jenis selai dilakukan dengan cara mengaktifkan toggle jenis

selai yang diinginkan.

3. Motor pendorong roti 1 akan menjatuhkan roti lapisan pertama ke

konveyor. Motor pendorong roti 1 akan berhenti berjalan dan menjatuhkan

roti saat jumlah roti yang dijatuhkan sebanyak 3 lembar.

4. Pemberian jenis selai berdasarkan input jenis selai yang telah dipilih.

Pemberian selai oleh valve dilakukan selama 1,5 detik.

5. Jika roti telah diberi selai, maka motor penyodok roti 2 akan menjatuhkan

roti penumpuk atau roti lapisan kedua.

(43)

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H. 3.5 Flowchart Software

Flowchart merupakan gambaran umum dari alur program yang telah

dibuat. Data yang dipakai sebagai dasar penelitian alat adalah berupa data

yang diambil dari lokasi pengamatan. Pada PLC akan dibuat program yang

akan mengatur jalannya miniatur pembuat roti sandwich aneka rasa otomatis.

(44)

32

Dari gambar Flowchart perancangan sistem dapat dijelaskan bahwa

pertama alat ini bekerja menggunakan toggle. Ketika toggle diaktifkan maka

konveyor akan aktif. Program diawali dengan input berupa pemilihan jenis

selai roti yang akan dibuat, proses pembuatan akan berjalan ketika jenis selai

telah dipilih. Kemudian motor pendorong roti 1 akan aktif untuk menjatuhkan

roti lapisan pertama di konveyor. Jika jumlah roti yang dijatuhkan oleh

pendorong roti 1 sama dengan 3 lembar, maka motor akan berhenti.

Jika jenis selai yang dipilih yaitu selai rasa strowbery, maka sensor 1

akan aktif. Jika ada roti yang terdeteksi oleh sensor 1 maka valve selai

strowbery akan aktif untuk memberikan selai di atas roti tersebut selama 1,5

detik. Jika jenis selai yang dipilih yaitu selai rasa jeruk, maka sensor 2 akan

aktif. Jika ada roti yang terdeteksi oleh sensor 2 maka valve selai jeruk akan

aktif untuk memberikan selai di atas roti tersebut selama 1,5 detik. Dan begitu

juga untuk selai rasa melon, jika selai rasa melon yang dipilih, maka sensor 3

akan aktif. Jika ada roti yang terdeteksi oleh sensor 3 maka valve selai melon

akan aktif untuk memberikan selai selama 1,5 detik.

Kemudian roti yang telah diolesi tersebut akan diteruskan. Jika sensor 4

mendeteksi roti tersebut maka motor pendorong roti 2 akan aktif untuk

memberikan tumpukan atau roti lapisan ke dua. Jika tombol dimatikan maka

seluruh proses akan berhenti.

3.6 Perancangan Software

Dalam pembuatan alat pembuat roti sandwich aneka rasa otomatis

(45)

mempermudah pembuatannya. Pada perencanaan pembuatan software ini

menggunakan langkah-langkah sebagai berikut:

1. Program dibuat dengan menggunakan software OMRON CX –

Programmer 9.0.

2. Membuat program software dengan menggunakan OMRON CX –

Programmer 9.0 untuk mengontrol hardware.

3. Uji coba program yang telah dibuat, apakah terdapat kesalahan dalam

penulisan simbol-simbol maupun alamat-alamat yang ditulis.

4. Program siap untuk mengendalikan sistem sesuai dengan port

masukan dan keluaran yang diinginkan.

3.6.1 Perancangan Program ( Start Up CX-Programmer)

Program perangkat lunak atau software yang digunakan untuk

membuat ladder diagram adalah CX- Programmer Ver 9.0. Langkah

dari awal dalam pembuatan ladder diagram menggunakan

CX-Programmer adalah sebagai berikut. Buka aplikasi CX-Programmer >

klik New (Ctrl+N) atau pilih File > New.

(46)

34

Lalu akan muncul layar seperti berikut ini, klik kiri pada anak

panah untuk memilih jenis model PLC yang akan digunakan kemudian

klik Setting untuk memilih Tipe CPU yang digunakan kemudian klik OK.

Gambar 3.4 Tampilan Select and Setting PLC

Setelah itu kotak dialog diatas akan hilang dan muncul layar

utama pada proyek baru yang dibuat seperti pada gambar dibawah ini.

(47)

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H. 3.6.2 Mengcompile program

Dengan melakukan compile maka akan kita dapat mengecek error

atau kesalahan pada program. Pilih menu Program > Compile atau tekan Ctrl + F7.

Gambar 3.6 Compile Program

Untuk memasukkan atau mengupload program yang telah dibuat

dapat dilakukan dengan cara memilih menu PLC > Transfer kemudian pilih To PLC untuk memasukkan program ke PLC.

(48)

36

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H. 3.6.3 Pengalamatan pada PLC

Pengalamatan pada PLC ini berguna untuk memudahkan dalam

pemrograman, berikut akan dijelaskan tabel alamat yang digunakan

dalam pemrograman alat:

Tabel 3.1 Pengalamatan pada Input PLC

Port Masukan

PLC Keterangan

Alamat Program

PORT 0.00 ON/OFF I : 0.00

PORT 0.02 Sensor 1 I : 0.02

PORT 0.06 Limit Swich 1 I : 0.06

PORT 0.07 Limit Swich 2 I : 0.07

PORT 0.08 Toggle Selai 1 I : 0.08

PORT 0.09 Toggle Selai 2 I : 0.09

(49)

Tabel 3.2 Internal Relay

Alamat Relay Internal Fungsional

6.00 Internal Relay 1 ON/OFF

6.01 Internal Relay 2 Sensor 4

6.02 Internal Relay 3 Pendorong Roti 1 Maju

6.03 Internal Relay 4 Toggle Selai 1

Tabel 3.3 Pengalamatan pada Output PLC

Port Keluaran

PLC Keterngan

Alamat Program

PORT 100.00 Konveyor Q : 100.00

PORT 100.01 Valve Selai 1 Q : 100.01

PORT 100.04 Pendorong Roti 1 Maju Q : 100.04

PORT 100.05 Pendorong Roti 1 Mundur Q : 100.05

PORT 100.06 Pendorong Roti 2 Maju Q : 100.06

(50)

38

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H. 3.7 Analisis Data

Pengambilan data ini dilakukan untuk mengetahui seberapa efektif

program dan software yang telah dibuat. Data yang diambil dari

masing-masing pengujian digunakan untuk menentukan kelayakan program yang

telah dibuat untuk menggerakkan komponen yang telah digunakan, apakah

dapat berfungsi dengan baik atau tidak.

Ketidaksesuaian antara data yang diinginkan dengan kinerja alat yang

sebenarnya akan dijadikan sebagai presentase kesalahan sehingga nantinya

dapat ditentukan kualitas kinerja alat dengan menggunakan persamaan

berikut ini:

% keberhasilan =

Keterangan :

n keberhasilan : jumlah keberhasilan yang terjadi

(51)

39

BAB IV

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

Pada bab ini akan dijelaskan secara keseluruhan hasil pengujian dan

analisa dari perancangan alat yang telah dibuat, dengan demikian akan

diketahui presentase kesalahan alat apakah sudah sesuai dengan yang

diharapkan.

4.1 Hasil Pembuatan Alat

Melalui proses pengumpulan bahan dan dasar teori maupun proses

kerja, telah dibuat “Rancang Bangun Alat Pembuat Roti Sandwich Aneka

Rasa Otomatis Berbasis PLC”.

Gambar 4.1 Motor pendorong roti 1

Pada gambar 4.1 adalah bagian dari miniatur motor pendorong roti 1

yang berfungsi untuk menjatuhkan roti lapisan pertama pada konveyor. Motor

(52)

40

Gambar 4.2 Motor pendorong roti 2

Pada gambar 4.2 adalah bagian dari miniatur motor pendorong roti 2

yang berfungsi untuk menjatuhkan roti lapisan kedua atau roti penumpuk

pada konveyor. Motor pendorong roti menggunakan CD drive yang telah

dimodifikasi.

Gambar 4.3 Valve selai 3 rasa (Strawberry, Jeruk, Melon)

Pada gambar 4.3 adalah bagian dari miniatur silo selai 3 rasa

(strowbery, jeruk, melon) yang berfungsi untuk memberikan selai pada roti

(53)

Gambar 4.4 Hasil Pembuatan Plant

Pada gambar 4.4 adalah hasil dari keseluruhan bagian dari miniatur

pembuat roti sandwich aneka rasa otomatis berbasis PLC dan merupakan

hasil plant yang didapat dari tugas akhir ini

(54)

42

Pada gambar 4.5 adalah hasil pembuatan modul PLC dan merupakan

bagian penting dari miniatur pembuat roti sandwich aneka rasa otomatis yang

berfungsi sebagai sistem kontrol kerja alat.

Gambar 4.6 Hasil Pembuatan Panel Kontrol Plant

Gambar 4.6 merupakan hasil dari pembuatan panel kontrol plan. Panel

tersebut digunakan untuk mempermudah proses pengkabelan atau wiring.

4.2 Hasil Pembuatan Software

Pada sub bab ini akan membahas tentang pembuatan perangkat lunak

(Software) miniatur alat pembuat roti sandwich aneka rasa otomatis. Software

ini dibuat berdasarkan kondisi operasi yang telah dibuat, software ini terdiri

dari beberapa program ladder diagram, yaitu program ladder diagram sistem

ON/OFF, sistem pemberian roti lapisan pertama, sistem pemilihan jenis selai

dan pemberian selai, dan sistem penumpukan roti lapisan kedua. Listing

(55)

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H. 4.2.1 Sistem ON/OFF

Gambar 4.7 Ladder Diagram Sistem ON/OFF

Start dan stop pada sistem ini menggunakan Toggle yang di beri

alamat 0.00. Relay int (6.00) adalah Internal Relay yang digunakan

sebagai laching sistem ON/OFF.

Jika tombol Toggle di posisi ON, kontak ON/OFF yang pada

awalnya dalam keadaan Normaly Open (NO) akan berubah keadaan

menjadi Normaly Close (NC) dan akan mengaktifkan relay internal.

Relay internal (6.00) yang berfungsi sebagai laching sistem ON/OFF

akan dijadikan intruksi awal dalam setiap rung Ladder diagram. Hal ini

dikarenakan selain digunakan sebagai laching untuk sistem ON/OFF,

relai internal juga digunakan sebagai tombol darurat ketika terjadi

kesalahan maupun kecelakaan pada saat proses produksi. Sehingga jika

toggle dimatikan, kontak ON/OFF yang pada awalnya dalam keadaan

Normaly Close (NC) akan berubah keadaan menjadi Normaly Open

(NO) dan memutuskan sambungan dengan relay internal yang

menyebabkan relai internal tidak aktif. Karena relay internal digunakan

sebagai intruksi awal dalam setiap rung Ladder diagram, jika relay

internal tersebut terputus atau tidak aktif, maka seluruh proses eksekusi

(56)

44

Sistem ON/OFF ini juga digunakn untuk mengaktifkan konveyor.

Dengan relay internal yang dijadikan instruksi masukan untuk

mengaktifkan Konveyor yang diberi alamat 100.00. Jika toggle pada

posisi ON, maka kontak relai internal akan berubah dari keadaan

Normaly Open (NO) menjadi Normaly Close (NC) dan akan

mengaktifkan motor konveyor sehingga konveyor tersebut bergerak.

Sedangkan jika toggle dimatikan, maka kontak relay internal akan

berubah keadaan menjadi Normaly Open (NO) dan menghentikan

motor konveyor.

Gambar 4.8 Ladder Diagram Sistem Konveyor

4.2.2 Sistem Pemberian Roti Lapisan Pertama

Pada sistem pemberian roti lapisan pertama, instruksi masukan

yang digunakan yaitu dari toggle jenis selai roti yang disusun dengan

fungsi OR. Sehingga jika salah satu jenis selai terpilih atau aktif, maka

akan menyalakan motor pendorong roti 1 maju yang diberi alamat

100.04. Motor pendorong roti 1 akan maju hingga mengenai limit swich

1 dengan alamat 0.06.

Jika salah satu toggle jenis selai di aktifkan dengan cara

menggerakkan toggle jenis selai sebanyak dua kali, kontak jenis selai

(57)

berubah keadaan menjadi Normaly Close (NC) sehingga motor

pendorong roti 1 akan maju, dengan fungsi laching yang digunakan

pada motor pendorong roti 1 maju akan menyebabkan motor pendorong

roti 1 maju akan tetap bergerak walau kontak jenis selai kembali

kekeadaan Normaly Open (NO). Dengan intruksi masukan jenis selai

yang diberi fungsi AND dengan limit swich 1 dengan kondisi Normaly

Close (NC) akan menyebabkan motor pendorong roti berhenti bergerak

maju saat mengenai limit swich 1 tersebut. Hal tersebut dikarenakan

jika pendorong roti 1 mengenai limit swich 1, maka akan mengubah

keadaan kontak limit swich 1 dari keadaan Normaly Close (NC)

menjadi Normaly Open (NO) sehingga memutus sambungan tegangan

ke motor pendorong sehingga motor tersebut berhenti.

Kemudian limit swich 1 digunakan sebagai instruksi untuk

mengaktifkan motor pendorong roti 1 mundur yang diberi alamat

100.05 dan akan berhenti mundur setelah 6 ms. Untuk pengaturan

(58)

46

Gambar 4.9 Ladder Diagram Sistem Pemberian Roti Lapisan Pertama

Timer roti 1 mundur digunakan sebagai intruksi untuk

mengaktifkan relay internal dengan alamat 6.02 yang berfungsi sebagai

laching motor pendorong 1 maju. Kemuadian relay internal tersebut

digunakan untuk mengatifkan timer motor pendorong roti 1 maju

(T0003), sehingga setelah selang waktu 7,2 s yang di setting pada timer

motor pendorong roti 1 maju (T0003) motor pendorong roti 1 maju

akan menjatuhkan roti 1 secara otomatis sesuai jumlah roti yang di

setting pada counter 1 (C0000) yaitu sebanyak 3 lembar dengan input

dari limit swich 1. Sehingga jika motor pendorong roti telah

(59)

dipasang dengan fungsi AND pada rung 2 dan 5 akan menyebabkan

motor pendorong roti 1 akan berhenti bekerja.

Gambar 4.10 Ladder Diagram Sistem Pemberian Roti Lapisan Pertama

Secara Otomatis

Gambar 4.11 Ladder Diagram Counter Jumlah Roti

4.2.3 Sistem Pemilihan Jenis Selai dan Pemberian Selai

Pada sistem pemilihan jenis selai dan pemberian jenis selai ini

menggunakan fungsi AND. Untuk pemilihan rasa selai menggunakan

toggle. Toggle selai rasa strowbery diberi alamat 0.08, toggle selai rasa

(60)

48

Gambar 4.12 Ladder Diagram Sistem Pemilihan Jenis Selai dan

Pemberian Selai

Pemberian selai dan pengaktifan valve pada silo selai dilakukan

dengan perhitungan timer saat ada roti yang terdeteksi oleh sensor selai.

Sensor selai untuk rasa strowbery diberi alamat 0.02, sensor selai untuk

rasa jeruk diberi alamat 0.03, dan sensor selai untuk rasa melon diberi

alamat 0.04. Dan pengalamatan valve tiap selai yaitu 100.05 untuk

valve selai strowbery, 100.06 untuk valve selai jeruk, dan 100.07 untuk

valve selai melon. Untuk sistem laching jenis selai menggunakan relai

internal 6.03 untuk selai strowbery, 6.04 untuk selai jeruk, dan 6.05

untuk selai melon.

Misalnya jika selai yang dipilih yaitu selai rasa strowbery, maka

(61)

yang awalnya dalam keadaan Normaly Open (NO) akan berubah

keadaan menjadi Normaly Close (NC), maka akan mengaktifkan relay

internal selai strowbery dan akan tetap aktif walau kontak selai

strowbery kembali kekeadaan Normaly Open (NO). Dengan

penggunaan fungsi AND antara relay internal selai strowbery dan

sensor selai strowbery akan mengakibatkan saat ada roti yang terdeteksi

oleh sensor selai strowbery, maka kontak sensor selai strowbery yang

keadaan alwalnya Normaly Open (NO) akan berubah menjadi Normaly

Close (NC) dan akan mengaktifkan timer selai strowbery ON (T0004).

Timer selai strowbery ON (T0004) berfungsi sebagai delay pengaktifan

valve selai strowbery selama 3 ms. Saat timer selai strowbery ON

(T0004) telah mencacah waktu selama 3 ms, maka valve selai

strowbery akan membuka dan memberikan selai selama interfal waktu

1,5 detik, setelah itu valve selai akan menutup kembali sebagai akibat

dari pemberian kontak timer selai strowbery OFF (T0005) dengan

keadaan Normaly Close (NC) yang dipasang dengan fungsi AND.

Sehingga saat timer selai strowbery OFF (T0005) telah menghitung

waktu selama yang telah diberikan, maka akan menyebabkan kontak

yang pada awalnya dalam keadaan Normaly Close (NC) akan berubah

keadaan menjadi Normaly Open (NO) sehingga akan menutup kembali

(62)

50

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H. 4.2.4 Sistem Penumpukan Roti Lapisan Kedua

Gambar 4.13 Ladder Diagram Sistem Penumpukan Roti Lapisan Kedua

Pada sistem pemberian roti lapisan kedua atau penumpuk,

instruksi masukan yang digunakan yaitu dari sensor penumpuk dengan

alamat 0.05. Jika ada roti yang terdeteksi oleh sensor penumpuk, maka

akan mengaktifkan timer penumpuk (T0001). Timer penumpuk (T0001)

digunakan sebagai delay untuk menyalakan motor pendorong roti 2

maju yang diber alamat 100.06. Motor pendorong roti 2 akan aktif

setelah Timer penumpuk (T0001) telah mencacah waktu selama 7,2 s

dan akan bergerak maju hingga mengenai limit swich 2 dengan alamat

(63)

Jika ada roti yang terdeteksi oleh sensor penumpuk, maka kontak

sensor penumpuk yang awalnya dalam keadaan Normaly Open (NO)

akan berubah keadaan menjadi Normaly Close (NC) sehingga Timer

penumpuk (T0001) akan aktif dan menjalankan motor pendorong roti 2

maju.

Dengan intruksi masukan Timer penumpuk (T0001) yang diberi

fungsi AND dengan limit swich 2 dengan kondisi Normaly Close (NC)

akan menyebabkan motor pendorong roti 2 berhenti bergerak maju saat

mengenai limit swich 2. Hal tersebut dikarenakan jika pendorong roti 2

mengenai limit swich 2, maka akan mengubah keadaan kontak limit

swich 2 dari keadaan Normaly Close (NC) menjadi Normaly Open

(NO) sehingga memutus sambungan tegangan ke motor pendorong

maju sehingga motor tersebut berhenti.

Kemudian limit swich 2 tersebut digunakan sebagai instruksi

untuk mengaktifkan motor pendorong roti 2 mundur yang diberi alamat

100.07 dan akan berhenti mundur setelah 3 ms. Untuk pengaturan

waktu lama mundur menggunakan timer roti 2 (T0002).

4.3 Hasil Pengamatan Data

Pada pengamatan yang dilakukan pada rancang bangun ini, telah

didapatkan hasil percobaan untuk pengujian program software. Hasil

percobaan tersebut didapat dari beberapa pengujian. Berikut adalah hasil-hasil

(64)

52

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H. 4.3.1 Pengujian Counter

Pada pengujian ini didapatkan hasil program counter PLC untuk

menghitung roti untuk mengetahui apakah bekerja sesuai dengan

instruksi yang diberikan pada program. Berikut adalah tabel hasil

pengujian program counter PLC terhadap sensor photodioda:

Tabel 4.1 Pengujian Program Counter

Percobaan

Pengujian ini ditujukan untuk mengetahui tingkat keberhasilan

dari program counter yang dibuat dengan input dari limmit swich dan

sensor photodioda. Jika jumlah roti yang dijatuhkan dan dilewatkan

(65)

dikatakan pengujian tersebut berhasil. Dari tabel 4.7 prosentase kesalah

software pada program counter PLC diatas adalah 0% dan prosentase

keerhasilan adalah 100%.

4.3.2 Pengujian Timer Pemberian Selai

Pengujian ini dilakukan untuk mengatahui berapa lama waktu

yang dibutuhkan untuk memberikan selai pada roti beserta hasilnya.

Berikut adalah tabel hasil pengujian program timer PLC untuk proses

pemberian selai:

Tabel 4.2 Pengujian Program Timer

Percobaan

Ke-n Pemberian Timer selai

Persentase Roti

Terolesi Selai Keterangan

1 0,5 s 20 % Sangat Sedikit

2 1 s 40 % Sedikit

3 1,5 s 60 % Cukup

4 2 s 80 % Banyak

5 2,5 s 100 % Sangat Banyak

Dari tabel 4.6 didapatkan waktu yang sesuai untuk pemberian

atau pengolesan selai pada permukaan roti yang pas dan rata. Dimana

dengan waktu pemberian selama 1,5 s didapatkan hasil olesan yang pas

dan rata di permukaan roti, sehingga nilai tersebut dijadikan setting

point untuk waktu pemberian selai. Untuk waktu diatas 0,5 – 1 detik,

(66)

54

untuk waktu 2 - 2,5 detik, hasil pemberian selai terlalubanyak dan

melebihi dari permukaan roti sehingga selai tumpah di konveyor.

4.3.3 Analisis Sistem Keseluruhan

Analisis sitem keseluruhan alat ini dilakukan untuk mengetahui

tingkat keberhasilan dari software yang telah dibuat. Pengujian ini

dilakukan dengan menggunakan input toggle jenis selai, dan parameter

ujinya yaitu sensor selai dan valve selai.

Tabel 4.3 Hasil Analisis Sistem Keseluruhan

Percobaan Selai _S1Sensor Selai _S2 _S3 _StrowberyValve selai _{Jeruk Melon} Keterangan

Keberhasilan dari pengujian ini diukur dari kesesuaian sensor

selai yang bekerja untuk mengaktifkan valve selai yang telah dipilih.

Dari hasil data yang didapatkan setelah melakukan percobaan dengan

jenis rasa secara acak, didapatkan hasil keberhasilan sistem adalah

100%. Dimana pengujian secara acak menginginkan akurasi software