TUGAS AKHIR
CONTROLLER PADA SCADA UNTUK SISTEM CUCI MOBIL OTOMATIS BERBASIS PLC CP1L
Diajukan untuk memenuhi salah syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik pada
Program Studi Teknik Elektro Jurusan Teknik Elektro
Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma
disusun oleh :
EDELTRUDIS ERMELINDA KELLEN NIM : 175114030
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA YOGYAKARTA
2021
FINAL PROJECT
SCADA CONTROLLER FOR AUTOMATIC CAR WASHING SYSTEM BASED ON PLC CP1L
In a partial fulfilment of the requirements for the degree of Sarjana Teknik Department of Electrical Engineering
Faculty of Science and Technology, Sanata Dharma University
EDELTRUDIS ERMELINDA KELLEN NIM : 175114030
DEPARTMENT OF ELECTRICAL ENGINEERING FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
SANATA DHARMA UNIVERSITY
2021
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa tugas akhir ini tidak memuat karya atau bagian karya orang lain, kecuali yang telah disebutkan dalam kutipan dan daftar pustaka sebagaimana layaknya karya ilmiah.
Yogyakarta, 25 Oktober 2021
Edeltrudis Ermelinda Kellen
MOTTO :
“Believe in yourself with all the smallest abilities”
–Kim Nam Joon (BTS)
“If you don’t like something, change it. If you can’t change it, change your attitude” –Maya Angelou
Skripsi ini saya persembahkan untuk…
Tuhan Yesus Kristus dan Bunda Maria Bapa, mama dan adik-adik saya
Seluruh sahabat
Diri saya sendiri
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
Yang bertanda tangan di bawah ini, saya mahasiswa UNiversitas Sanata Dharma :
Nama :
EDELTRUDIS ERMELINDA KELLEN
Nomor Mahasiswa :
175114030
Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Santa Dharma karya ilmiah yang berjudul :
CONTROLLER PADA SCADA UNTUK SISTEM CUCI MOBIL OTOMATIS BERBASIS PLC CP1L
beserta perangkat yang diperlukan (bila ada). Dengan demikian saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan dan bentuk media lain, mengelolanya dalam bentuk pangkalan data, mendistribusikan secara terbatas, dan mempublikasikannya di internet atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa perlu meminta ijin dari saya maupun memberikan royalti kepada saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis.
Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.
Yogyakarta, 25 Oktober 2021
(
EDELTRUDIS ERMELINDA KELLEN)
INTISARI
Perawatan mobil salah satunya dilakukan dengan cara mencuci mobil agar cat pada body mobil tetap terlihat bersih dan awet. Proses cuci mobil secara manual membutuhkan waktu yang lama. Maka dibuatlah sistem cuci mobil otomatis yang bertujuan mempersingkat waktu dan mengoptimalkan sistem kerja pencucian mobil.
PLC merupakan komponen yang mengontrol proses cuci mobil, agar pengendalian yang sedang berlangsung tetap dalam pengawasan.
Sistem pencucian mobil otomatis dikontrol menggunakan PLC CP1L-EM40DT- D. Terdapat 6 tahapan pencucian yaitu penyemprotan air-1, penyemprotan sabun,penggosokan body kiri dan kanan mobil, penggosokan body atas mobil, penyemprotan air-2 serta pengeringan. Komponen output yang digunakan pada tiap tahapan meliputi pompa dc, motor dc, motor stepper dan kipas dc. Komponen diaktifkan oleh photodiode sensor yang berfungsi mendeteksi mobil ketika sampai pada tiap tahapan pencucian. Motor stepper berfungsi mengatur ketinggian penggosok bagian atas agar dapat begerak sesuai dengan input ketinggian pada HMI. Sensor water level float berfungsi mengaktifkan alarm dan mendeteksi air pada bak penampung air atau sabun.
Hasil dari pengujian sistem pencucian mobil berjalan dengan baik. Sistem ini memiliki 3 pilihan ketinggian yaitu 7 cm untuk mobil berukuran kecil dengan jumlah pulsa motor stepper 341, 6 cm untuk mobil berukuran sedang dengan jumlah pulsa motor stepper 292 dan 2 cm untuk mobil berukuran besar dengan jumlah pulsa motor stepper 97. Pada proses pencucian waktu yang dibutuhkan untuk mencuci mobil berukuran kecil adalah 21 detik 16 milidetik, mobil berukuran sedang 21 detik 39 milidetik dan mobil berukuran besar 21 detik 71 milidetik.
Kata kunci : PLC, cuci mobil, sensor photodiode, 3 pilihan ketinggian
ABSTRACT
Car maintenance is done by washing the car so that the paint on the body of the car still looks clean and durable. The process of manually washing the car takes a long time. So an automatic car wash system is made that aims to shorten the time and optimize the car wash work system. PLC is the component that controls the car wash process, so that ongoing controls remain under surveillance.
Automatic car wash systems are controlled using PLC CP1L-EM40DT-D. There are 6 stages of washing, namely spraying water-1, spraying soap, rubbing the left and right body of the car, rubbing the upper body of the car, spraying water-2 and drying.
The output components used at each stage include the dc pump, dc motor, stepper motor and dc fan. The component is activated by a photodiode sensor that detects the car when it reaches each stage of washing. The stepper motor serves to adjust the height of the upper shaker so that it can move in accordance with the altitude input on the HMI. Float level water sensor activates the alarm and detects water in the water reservoir or soap.
The results from the car wash system testing went well. This system has 3 height options, namely 7 cm for small cars with a number of stepper motor pulses of 341. 6 cm for medium-sized cars with a number of stepper motor pulses of 292 and 2 cm for large cars with the number of stepper motor pulses 97. In the process of washing the time needed to wash a small car is 21 seconds 16 milliseconds, a medium-sized car 21 seconds 39 milliseconds and a large car 21 seconds 74 milliseconds.
Keywords : PLC, car wash, photodiode sensor, 3 height options
KATA PENGANTAR
Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala berkat dan karunia-Nya sehingga penyelesaian tugas akhir dengan judul “Controller Pada Scada untuk Sistem Cuci Mobil Otomatis Berbasis PLC CP1L” dapat terselesaikan dengan baik dan lancar.
Dalam penyelesaian tugas akhir ini penulis mendapat banyak dukungan moril dan materi dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis ingin menyampaikan ucapan terimakasih kepada :
1. Tuhan Yang Maha Esa telah memberikan kesempatan untuk mengerjakan dan menyelesaikan tugas akhir hingga selesai.
2. Bapak Ir. Tjendro, M.Kom., selaku Ketua Program Studi Teknik Elektro Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
3. Ibu Ir. Theresia Prima Ari Setiyani, M.T., selaku Dosen Pembimbing yang membimbing dengan penuh kesabaran, meluangkan waktu, memberikan ide, kritik, saran dan motivasi kepada penulis dalam masa pengerjaan tugas akhir ini.
4. Bapak Petrus Setyo Prabowo, M.T., dan Djoko Untoro Suwarno, S.Si, M.T., selaku penguji yang telah bersedia menguji dan memberikan masukan kepada penulis selama pengerjaan tugas akhir.
5. Bapak dan mama selaku orangtua yang selalu memberikan dukungan moril dan materi, nasihat serta semangat kepada penulis.
6. Seluruh dosen dan laboran Teknik Elektro yang telah membantu dan memberikan ilmu yang bermanfaat kepada penulis selama kuliah.
7. Seluruh teman – teman Teknik Elekteo yang memberikan banyak cerita dan juga semanagat selama masa perkuliahan hingga selesai. Khususnya buat Deo, Della, Bagas dan Elmo yang sudah ikut membantu dalam proses penyelesaian tugas akhir.
8. Para sahabat (Risty, Anggi, Lisa, Chelsea, Amel, Iren, Rival, Sius, Jimmy, Ambu, Riko, Ang, Uni, Erlit, Fanny, Kezia, Tina, Dewi, Eda, Marlis, Nadie, Fanya, Aderia, Amy dan BTS) yang senantiasa menjadi pendengar setia,
penyemangat, penolong dan pemberi masukan saat penulis mengalami masa – masa sulit dalam proses pengerjaan tugas akhir.
9. Semua pihak yang belum sempat penulis sebutkan satu per satu atas bantuan, kritikan dan saran.
10. Diri sendiri yang sudah tetap percaya pada kemampuan yang dimiliki, yang tetap bekerja keras, yang memutuskan untuk tidak berhenti, yang tidak takut untuk mencoba, yang memutuskan untuk tetap berusaha dan tidak putus asa.
Proses penyusunan dan penulisan tidak terlepas dari bantuan, bimbingan, serta dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis dengan rendah hati menyampaikan ucapan terima kasih kepada semua pihak terkait yang telah membantu menyelesaikan naskah skripsi ini. Penulis juga memohon maaf apabila terdapat kekeliruan atau kesalahan dalan penulisan skripsi ini. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi penyusun dan pembacanya. Terima kasih.
Yogyakarta, 25 Oktober 2021
Edeltudis Ermelinda Kellen
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL (BAHASA INDONESIA) ... i
HALAMAN JUDUL (BAHASA INGGRISS)... ii
HALAMAN PERSETUJUAN……….. iii
HALAMAN PENGESAHAN………... iv
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ... v
HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDUP ... vi
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI ... vii
INTISARI ...viii
ABSTRACT ... ix
KATA PENGANTAR ... x
DAFTAR ISI ... xii
DAFTAR GAMBAR ... xvi
DAFTAR TABEL ... xx
BAB I ... 1
1.1. Latar Belakang ... 1
1.2. Tujuan dan manfaat ... 2
1.2.1 Tujuan ... 2
1.2.2 Manfaat ... 3
1.3. Batasan Masalah ... 3
1.4. Metode Penelitian ... 4
BAB II ... 6
2.1 Teori Pencucian Mobil ... 6
2.2 Programmable Logic Controller (PLC) ... 6
2.2.1 PLC Omron CPIL-EM40DT-D ... 7
2.2.2 Komponen-komponen Pada PLC[7] ... 9
2.2.3 Diagram Ladder ... 10
2.2.4 Proses Operasi Pembacaan[7] ... 13
2.3 Sensor Sharp GP2Y0A02YK0F[8] ... 13
2.4 Saklar Push button[16] ... 15
2.5 Motor DC[9] ... 15
2.5.1 Prinsip Kerja Motor DC[9] ... 16
2.6 Pompa Air DC[12] ... 17
2.7 Motor Stepper ... 17
2.7.1 Prinsip Kerja Motor Stepper ... 19
2.7.2 Gy-4988 A4988 Stepper Motor Driver Module[17] ... 20
2.8 Pulley dan Belt[10] ... 20
2.8.1 Pulley[10] ... 21
2.8.2 Belt[10] ... 21
2.9 Sensor Water Level Float[11] ... 21
2.10 Kipas DC[13] ... 22
BAB III ... 23
3.1. Diagram Blok Controller Pada SCADA Untuk Sistem Pencucian Mobil Otomatis Berbasis PLC CP1L ... 26
3.2. Perancangan Prototype ... 27
3.2.1 Dimensi Tempat Cuci Mobil ... 28
3.2.2 Penyemprot Air-1, Penyemprot Sabun, dan Penyemprot Air-2 ... 29
3.2.3 Penggosok Body Mobil ... 29
3.2.4 Pengering ... 30
3.2.5 Bak Penampung ... 30
3.2.6 Ukuran Objek ... 31
3.3. Perancangan Programmable Logic Controller (PLC) ... 31
3.4. Perancangan Elektronis ... 32
3.4.1 Rangkaian Sensor Sharp ... 32
3.4.2 Kendali Push button ... 34
3.4.3 Rangkaian Penggerak Pulley dan Belt ... 34
3.4.4 Rangkaian Penyemprot Air-1 ... 35
3.4.5 Rangkaian Penyemprot Sabun ... 35
3.4.6 Rangkaian Penggosok Body Mobil ... 35
3.4.7 Rangkaian Penyemprot Air-2 ... 38
3.4.8 Rangkaian Pengering ... 38
3.4.9 Rangkaian Bak Penampung Air dan Sabun ... 39
3.5 Perancangan Flowchart Utama ... 40
3.5.1 Perancangan Flowchart Pencucian Mobil ... 41
3.5.2 Perancangan Flowchart Pendistribusian Air ... 44
BAB IV ... 45
4.1 Perubahan Perancangan ... 45
4.1.1 Perubahan Komponen dan Rangkaian Driver Motor Stepper ... 45
4.1.2 Penambahan Komponen Relay ... 46
4.1.3 Perubahan Komponen dan Rangkaian Sensor Sharp ke Photodiode Sensor ... 49
4.1.4 Perubahan Rangkaian Pengering ... 53
4.1.5 Perubahan Perhitungan Putaran Motor Stepper ... 53
4.1.6 Perubahan Posisi Sensor ... 55
4.1.7 Perubahan Diagram Blok dan Pengalamatan Port I/O ... 56
4.2 Implementasi Hardware Controller Pada Scada untuk Sistem Cuci Mobil Otomatis Berbasis PLC CP1L ... 57
4.2.1 Hasil Implementasi Penarik Mobil ... 59
4.2.2 Hasil Implementasi Penyemprot Air-1, Penyemprot Sabun dan Penyemprotan Air-2 ... 59
4.2.3 Hasil Implementasi Penggosok Kiri, Penggosok Kanan dan Penggosok Atas ... 61
4.2.4 Hasil Implementasi Pengering Kiri, Pengering Kanan dan Pengering Atas ... 62
4.2.5 Modul Relay sebagai Pemancing Sinyal Input Pada PLC ... 63
4.2.6 Modul Relay sebagai Penghubung Komponen Output ke PLC ... 64
4.2.7 Implementasi Rangkaian Pengering ... 65
4.2.8 Tampilan Menu Input Ketinggian Penggosok Atas ... 65
4.3 Hasil Pengamatan Sistem ... 66
4.3.1 Data Pengamatan Proses Pencucian Mobil Berdasarkan 3 Variasi Ukuran ... 66
4.3.2 Data Pengamatan Proses Pencucian Mobil Berdasarkan 3 Variasi Urutan
... 70
4.3.3 Data Pengamatan Proses Distribusi Air dan Sabun ... 71
4.3.4 Data Waktu Proses Pencucian Mobil Berdasarkan 3 Variasi Ukuran . 73 4.3.5 Hasil Pengamatan Sub Sistem ... 74
4.3.6 Analisis Hardware Keseluruhan Sistem ... 76
4.4 Implementasi Software ... 77
4.4.1 Program Ladder Input Start dan Stop ... 77
4.4.2 Program Ladder Pengendali Motor Penarik Mobil ... 78
4.4.3 Program Ladder Penyemprotan Air-1 ... 79
4.4.4 Program Ladder Penyemprotan Sabun ... 80
4.4.5 Program Ladder Penggosok Kiri dan Penggosok Kanan ... 81
4.4.6 Program Ladder Motor Stepper Putar CW ... 82
4.4.7 Program Ladder Penggosok Atas ... 83
4.4.8 Program Ladder Penyemprot Air-2 ... 84
4.4.9 Program Ladder Pengering Kiri, Kanan dan Atas ... 84
4.4.10 Program Ladder Motor Stepper Putar CCW ... 85
4.4.11 Program Ladder Deteksi Air dan Sabun Pada Bak Penampung ... 86
BAB V ... 87
5.1 Kesimpulan ... 87
5.2 Saran ... 87
DAFTAR PUSTAKA ... 89
LAMPIRAN ... xv
Lampiran no.1 Program PLC ... xvi
Lampiran no.2 TB6600 Stepper Motor Driver[20] ... xxvii
Lampiran no.3 Relay[21] ...xxviii
Lampiran no.4 Sensor Photodioda[22] ... xxix
Lampiran no.5 Data Hasil Uji Coba Alat ... xxxi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1 Blok Diagram Sistem Cuci Mobil Otomatis ... 5
Gambar 2.1 PLC CPIL-EM40DT-D[6]………...7
Gambar 2.2 Blok Terminal Analog Input[18] ... 9
Gambar 2.3 Konfigurasi PLC[7] ... 10
Gambar 2.4 Load[7] ... 11
Gambar 2.5 Load Not[7] ... 11
Gambar 2.6 Instruksi AND [7] ... 11
Gambar 2.7 Instruksi OR[7] ... 12
Gambar 2.8 Instruksi NAND[7] ... 12
Gambar 2.9 Instruksi NOR[7] ... 12
Gambar 2.10 Instruksi XOR[7] ... 13
Gambar 2.11 Proses Scanning Pada PLC[7] ... 13
Gambar 2.12 (a) Sensor Sharp GP2Y0A02YK0F[8] dan (b) Karakteristik Tegangan Keluaran Sensor Sharp GP2Y0A02YK0F[8] ... 14
Gambar 2.13 Saklar Push button [17] ... 15
Gambar 2.14 Bagian Motor DC[9] ... 15
Gambar 2.15 Simbol Motor DC[9]... 16
Gambar 2.16 Prinsip Kerja Motor DC[9] ... 16
Gambar 2.17 Pompa Air DC[12] ... 17
Gambar 2.18 (a) Motor Stepper Tipe HB[17], (b) Penampang Melintang Motor Stepper Tipe HB[17], (c) Motor Stepper Lilitan Unipolar[17], (d) Motor Stepper Lilitan Bipolar[17] ... 18
Gambar 2.19 Stepper Motor Driver Module [17] ... 20
Gambar 2.20 Pulley dan Belt[10] ... 21
Gambar 2.21 Sensor Water level float[11] ... 22
Gambar 2.22 Kipas DC[13] ... 22
Gambar 3.1 Diagram Blok Controller Pada SCADA Untuk Sistem Pencucian Mobil Otomatis Berbasis PLC CPIL-EM40DT-D………...26
Gambar 3.2 Ilustrasi Prototype Pada Kontroler ... 27
Gambar 3.3 Rancangan Tempat Cuci Mobil ... 28
Gambar 3.4 Rancangan Penyemprot Air-2, Penyemprot Sabun, dan Penyemprot Air-2 ... 29
Gambar 3.5 Penggosok Body Mobil ... 29
Gambar 3.6 Rancangan Pengering Mobil ... 30
Gambar 3.7 Bak Penampung ... 30
Gambar 3.8 Rangkaian Sensor Sharp ... 33
Gambar 3.9 Rangkaian Kendali Push button ... 34
Gambar 3.10 Rangkaian Penggerak Pulley dan Belt ... 34
Gambar 3.11 Rangkaian Penyemprot Air-1 ... 35
Gambar 3.12 Rangkaian Penyemprot Sabun ... 35
Gambar 3.13 Rangkaian Penggosok Kiri ... 36
Gambar 3.14 Rangkaian Penggosok Kanan ... 36
Gambar 3.15 Rangkaian Penggosok Atas ... 38
Gambar 3.16 Rangkaian Penyemprot Air-2 ... 38
Gambar 3.17 Rangkaian Pengering ... 39
Gambar 3.18 Rangkaian Bak Penampung Utama ... 39
Gambar 3.19 Rancangan Flowchart Utama ... 40
Gambar 3.20 Flowchart Proses Penyemprotan Air-1 dan Sabun ... 41
Gambar 3.21 Flowchart Proses Penggosokan Body Mobil ... 42
Gambar 3.22 Flowchart Proses Penyemprotan Air-2 dan Pengeringan Mobil ... 43
Gambar 3.23 Rancangan Flowchart Pendistribusian Air ... 44
Gambar 4.1 Rangkaian Penggosok Atas………45
Gambar 4.2 Rangkaian Penggerak Pulley dan Belt ... 46
Gambar 4.3 Rangkaian Penyemprot Air-1 ... 47
Gambar 4.4 Rangkaian Penyemprot Sabun ... 47
Gambar 4.5 Rangkaian Penggosok Kiri ... 47
Gambar 4.6 Rangkaian Penggosok Kanan ... 48
Gambar 4.7 Rangkaian Penggosok Atas ... 48
Gambar 4.8 Rangkaian Penyemprot Air-2 ... 48
Gambar 4.9 Rangkaian Sensor Sharp ... 49
Gambar 4.10 (a) Setting Nilai Resolusi PLC CP1L-E, ... 50
Gambar 4.11 Rangkaian Photodiode Sensor ... 52
Gambar 4.12 Rangkaian Pengering ... 53
Gambar 4.13 Posisi Sensor Photodiode ... 55
Gambar 4.14 Perubahan Diagram Blok Blok Controller Pada SCADA Untuk Sistem Pencucian Mobil Otomatis Berbasis PLC CPIL-EM40DT-D ... 57
Gambar 4.15 (a) Tampak samping, (b) Tampak depan, (c) Tampak belakang ... 58
Gambar 4.16 Hasil Implementasi Penarik Mobil ... 59
Gambar 4.17 (a) Penyemprot Air-1 dan Penyemprot Sabun, (b) Penyemprot Air-2, ... 60
Gambar 4. 18 Hasil Implementasi Penggosok Kiri, Kanan dan Atas Mobil ... 62
Gambar 4.19 Hasil Implementasi Pengering Kiri, Kanan dan Atas Mobil ... 63
Gambar 4.20 Rangkaian Modul Relay ke Photodiode Sensor ... 63
Gambar 4.21 Rangkaian Relay sebagai Penghubung Komponen Output ke PLC ... 64
Gambar 4.22 Impelementasi rangkaian pengering ... 65
Gambar 4.23 Tampilan Menu Input Ketinggian Penggosok Atas ... 66
Gambar 4. 24 Coupler motor dc ... 77
Gambar 4.25 Ladder Input Start dan Stop ... 78
Gambar 4.26 Ladder Pengendali Motor Penarik ... 79
Gambar 4.27 Ladder Penyemprotan Air-1 ... 79
Gambar 4.28 Ladder Penyemprot Sabun ... 80
Gambar 4.29 Ladder Penggosok Kiri dan Penggosok Kanan ... 81
Gambar 4.30 Ladder Motor Stepper Putar CW ... 82
Gambar 4.31 Ladder Penggsosok Atas ... 83
Gambar 4.32 Ladder Penyemprot Air-2 ... 84
Gambar 4.33 Ladder Pengering Kiri, Kanan dan Atas Mobil ... 85
Gambar 4.34 Ladder Motor Stepper Putar CCW ... 86
Gambar 4.35 Ladder Deteksi Air dan Sabun Pada Bak Penampung ... 86
Gambar Lampiran 1 StepperMotor Driver Module [20]………xxvii
Gambar Lampiran 2 Skema Relay Elektromekanik[21]...xxviii
Gambar Lampiran 3 Simbol Relay[21] ... xxix Gambar Lampiran 4 Simbol dan bentuk fisik Photodioda[22]... xxx Gambar Lampiran 5 Sensor Photodioda[22] ... xxx
DAFTAR TABEL
Table 2.1 Spesifikasi dan Karakteristik PLC CPIL-EM40DT-D[6] ... 7
Table 2.2 Keterangan gambar Stepper Motor Driver Module[17] ... 20
Tabel 3.1 Cara Kerja Sistem Cuci Mobil Otomatis ... 23
Tabel 3.2 Piranti Input Output dan Fungsinya ... 27
Tabel 3.3 Keterangan Ilustrasi Prototype ... 28
Tabel 3.4 Ukuran mobil mainan. ... 31
Tabel 3. 5 Pengalamatan Port Pada Input Programmble Logic Controller (PLC) ... 32
Tabel 3.6 Pengalamatan Port Pada Output Programmable Logic Controller (PLC) ... 32
Tabel 3.7 Hasil Perhitungan Tegangan Analog ... 33
Tabel 3.8 Hasil Perhitungan Putaran Motor Stepper ... 37
Tabel 4.1 Perbandingan nilai hasil praktek dan nilai hasil simulasi ... 51
Tabel 4.2 Data pengujian photodiode sensor terhadap intensitas cahaya ... 51
Tabel 4.3 Hasil perhitungan putaran motor stepper ... 54
Tabel 4.4 Tabel Perubahan Pengalamatan Port I/O ... 56
Tabel 4.5 Keterangan gambar 4.15 ... 58
Tabel 4.6 Keterangan gambar 4.16 ... 59
Tabel 4.7 Keterangan gambar 4.17 ... 60
Tabel 4.8 Keterangan gambar 4.18 ... 61
Tabel 4.9 Keterangan gambar 4.19 ... 62
Tabel 4.10 Data hasil pengamatan proses pencucian mobil berukuran kecil ... 67
Tabel 4.11 Data hasil pengamatan proses pencucian mobil berukuran sedang ... 68
Tabel 4.12 Data hasil pengamatan proses pencucian mobil berukuran besar ... 68
Tabel 4.13 Data hasil pengamatan proses pencucian mobil berdasarkan 3 variasi urutan ... 71
Tabel 4.14 Data hasil pengamatan proses distribusi air dan sabun ... 71
Tabel 4.15 Data waktu proses pencucian berdasarkan 3 variasi ukuran ... 73
Tabel 4.16 Pengukuran tegangan pada komponen input ... 74
Tabel 4.17 Pengukuran tegangan pada komponen output ... 75
Tabel Lampiran 1 Spesifikasi Elektrik TB6600 Stepper Motor Driver[20]…………xxvii
Tabel Lampiran 2 Keterangan gambar StepperMotor Driver Module[20] ...xxviii
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Mobil pribadi merupakan kendaraan yang cukup diminati oleh masyarakat Indonesia sebagai alat transportasi. Data Badan Pusat Statistik Republik Indonesia (BPS R1) mencatat bahwa pengguna mobil pribadi sejak tahun 1949 hingga tahun 2018 terus mengalami peningkatan. Pada tahun 1949 pengguna mobil pribadi berjumlah 17.626 dan pada tahun 2018 telah mencapai 16.440.987[1]. Peningkatan ini menunjukkan bahwa mobil pribadi cukup menunjang aktifitas kehidupan sehari–hari masyarakat.
Salah satu penunjang yang diperhatikan pengguna mobil adalah perawatan mobil.
Perawatan yang sering dilakukan oleh pemilik mobil adalah dengan mencuci mobil untuk menghilangkan kotoran/debu yang menempel pada body mobil sehingga cat pada body mobil akan terlihat lebih bersih dan awet, Proses cuci mobil yang tersedia di masyarakat saat ini masih dilakukan secara manual, yang mana membutuhkan waktu yang cukup lama mulai dari mengantri hingga selesainya proses pencucian mobil.
Dengan mempertimbangkan estimasi waktu dapat dikatakan bahwa sistem cuci mobil secara manual kurang efisien untuk terus dilakukan di masa yang akan datang.
Sistem cuci mobil dapat dilakukan secara otomatis sehingga dapat mempersingkat waktu dan mengoptimalkan sistem kerja pencucian mobil. PLC (Programmable Logic Controller) merupakan salah satu peralatan kontrol otomatis yang saat ini banyak digunakan untuk mengontrol proses pengendalian yang sedang berlangsung sehingga dapat dengan mudah dikenali urutan kerja (work sequence) proses pengendalian yang terjadi pada saat itu[2]. PLC dapat diaplikasikan pada banyak industri misalnya pada proses perhitungan barang, pengendalian gerak lift, proses pengepakan, pengontrol solenoid pembuka kran air, kontrol konveyor dan lain–lain.
Pada PLC tersedia satu sistem lain yang dapat membantu memonitoring sistem kerja suatu sistem.
SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) merupakan sistem yang
dapat memonitoring sistem cuci mobil yang dikontrol oleh PLC. SCADA juga mengandung pengertian sebagai kumpulan peralatan yang bekerja sama membentuk suatu kesatuan yang saling berkomunikasi untuk menjalankan fungsi pengukuran, kontrol, dan permintaan/ pengiriman data. SCADA digunakan untuk membantu mendapatkan sistem pengoperasian yang optimum dengan kenyataan yang ada dilapangan yang berupa kekurangan maupun kelebihan yang terdapat pada suatu sistem.
Berdasarkan latar belakang di atas pada Tugas Akhir (TA) ini akan dibuat Controller pada SCADA untuk sistem cuci mobil otomatis berbasis PLC CPIL- EM40DT-D. Sistem ini mengembangkan dari penelitian sebelumnya yaitu “Rancang Bangun Alat Pencuci Mobil Berbasis PLC CP1L“ [4]. Penelitian tersebut belum menggunakan SCADA sebagai sistem monitoring, selain itu penelitian tersebut juga tidak menggunakan sistem pengontrol level air dan sabun yang digunakan. Alat yang dibuat kali ini akan melengkapi dan mengembangkan penelitian sebelumnya.
Pada penelitian ini, akan dibuat sebuah prototype sistem cuci mobil otomatis berbasis PLC CPIL dengan menggunakan sensor sharp GP2Y0A02YK0F sebagai pendeteksi objek, sensor water level float sebagai pendeteksi air dan sabun pada bak penampung, PLC akan mengendalikan gerak motor dc, motor stepper, pompa air, dan kipas dc.
1.2. Tujuan dan manfaat 1.2.1 Tujuan
Tujuan yang ingin dicapai pada penelitian ini adalah :
1. Merancang dan mengimplementasikan prototype sistem cuci mobil otomatis menggunakan PLC CPIL-EM40DT-D yang dilengkapi dengan sensor sensor sharp GP2Y0A02YK0F untuk mendeteksi objek dan sensor water level float untuk mendeteksi air dan sabun pada bak penampung.
2. Mampu membuat sistem pencucian mobil sesuai tahapan yang meliputi proses penyemprotan air, penyemprotan sabun, penggosokan body mobil bagian kiri, kanan dan atas, penyemprotan air kedua untuk menghilangkan sabun pada mobil serta proses pengeringan mobil.
1.2.2 Manfaat
Manfaat dari penelitian yang dilakukan adalah :
1. Menerapkan teknologi digital kepada masyarakat menggunakan prototype sistem cuci mobil otomatis berbasis PLC CPIL-EM40DT-D 2. Mempermudah proses pencucian mobil yang meliputi penyemprotan
air, penyemprotan sabun, penggosokan body mobil bagian kiri, kanan dan atas, penyemprotan air kedua untuk menghilangkan sabun pada mobil serta proses pengeringan mobil sehingga dapat menghemat waktu dan juga tenaga.
1.3. Batasan Masalah
Batasan masalah merupakan spesifikasi kerja sistem agar dapat sesuai dengan tugas akhir yang diajukan dan juga tetap mengarah pada tujuan serta menghindari kompleksnya permasalahan yang akan muncul. Batasan masalah tersebut adalah :
1. Prototype yang dirancang berukuran panjang 158 cm dan lebar 24 cm. Ukuran objek yang digunakan adalah ukuran model mobil yang berukuran kecil (15.2cm x 8.5cm x 7.5cm), sedang (22.2cm x 8.6cm x 8.8cm), dan besar (19.5cm x 10cm x 12cm).
2. Menggunakan PLC Omron CPIL-EM40DT-D untuk mengendalikan prototype
mesin pencuci mobil otomatis.
3. Menggunakan sensor sharp GP2Y0A02YK0F yang berfungsi mendeteksi mobil yang akan dicuci setelah itu akan mengaktifkan penyemprot air, penyemprot sabun, penggosok dan pengering.
4. Menggunakan sensor Water level float untuk mendeteksi level air dan level cairan sabun pada bak penampung.
5. Menggunakan motor DC 12 V sebagai motor penggerak belt dan pulley yang akan menarik mobil
6. Menggunakan motor DC 12 V sebagai penggerak penggosok bagian kiri dan kanan
7. Menggunakan motor stepper 12 V sebagai penggerak openbuilds.
8. Menggunakan motor DC 12 V sebagai penggerak penggosok bagian atas.
9. Menggunakan pompa DC 12 V sebagai pompa penyemprot air dan penyemprot sabun.
10. Menggunakan kipas DC 12 V sebagai pengering mobil.
11. Menggunakan software Cx-Programmer untuk membuat ladder diagram kontrol PLC.
1.4. Metode Penelitian
Berdasarkan tujuan yang akan dicapai, maka metode–metode yang digunakan dalam penyusunan tugas akhir ini adalah :
1. Studi literatur. Mempelajari dan membaca tentang sensor sharp GP2Y0A02YK0F, sensor water level float, PLC dan SCADA yang akan digunakan dalam perancangan alat ini.
2. Perancangan dan implementasi hardware. Mengumpulkan data, mencari model yang optimal dari sistem yang dibuat, mempertimbangkan faktor kebutuhan dan permasalahan dari sistem yang dibuat. Berdasarkan gambar 1.1 blok diagram yang dibatasi oleh garis warna merah akan di kerjakan oleh Edeltrudis Ermelinda Kellen dan blok diagram yang dibatasi garis berwarna biru akan dikerjakan oleh Silfanny.
Blok yang dibatasi oleh garis warna merah ini terdiri dari PLC CP1L-EM40DT-D, push button start. push button stop, dan sensor yang berperan sebagai input serta terdapat beberapa output yaitu motor penggerak pulley dan belt yang akan menarik mobil, pompa dc sebagai penyemprot air- 1, pompa dc sebagai penyemprot sabun- 1, motor dc sebagai penggerak penggosok kiri dan kanan, motor stepper sebagai penggerak openbuild yang mengangkat penggosok bagian atas, motor dc sebagai penggerak penggosok bagian atas, pompa dc sebagai penyemprot air-2 serta komponen kipas DC sebagai pengering. Sensor Water level float akan berfungsi sebagai pendeteksi air dan sabun. Blok diagram yang dibatasi garis berwarna biru merupakan sistem HMI sebagai interface yang akan diberi input oleh operator.
Komunikasi antara HMI dengan PLC menggunakan ethernet yang disambungkan ke router. Router akan dihubungkan ke HMI Omron dan HMI smartphone.
3. Perancangan dan implementasi software. Menggunakan software Cx-Programmer
untuk membuat diagram ladder dari sistem cuci mobil otomatis yang akan dihubungkan dengan PLC CP1L-EM40DT-D. Cx-Programmer dapat disimulasikan dengan atau tanpa terhubung ke PLC. Simulasi juga dapat dihubungkan pada HMI PLC Omron.
4. Eksperimen. Melakukan praktek dan pengujian secara langsung terhadap subsistem alat dalam pembuatan tugas akhir dengan cara mencoba sensor sharp GP2Y0A02YK0F, sensor water level float dan mengimplementasikannya pada PLC.
5. Pengujian dan pengambilan data untuk melihat hasil yang didapat sesuai dengan data rill fisiknya. Data yang diambil berupa proses pencucian mobil secara otomatis sesuai dengan yang diinginkan, data terdeteksi tidaknya objek oleh sensor, data kinerja dari motor penggerak pulley dan belt serta data-data sekundernya
6. Analisa dan kesimpulan hasil percobaan. Analisa dilakukan dengan mengamati fungsi dari setiap unit dan menganalisa sinkronisasi ketepatan setiap unit pencucian.
Sistem hardware dapat bekerja dengan baik jika mobil dapat mencapai bagian terakhir dalam proses pencucian mobil, sensor level air dapat bekerja dengan baik sesuai dengan yang diharapkan. Kesimpulan hasil percobaan dapat dilakukan dengan membandingkan hasil dari perancangan alat dengan yang dituliskan pada proposal ini.
Gambar 1.1 Blok Diagram Sistem Cuci Mobil Otomatis
BAB II DASAR TEORI
Pada bab ini akan dijelaskan komponen - komponen utama yang akan digunakan pada pembuatan pada prototype sistem cuci mobil. Komponen yang digunakan yaitu : PLC CP1L-EM40DT-D, sensor sharp, motor dc, motor stepper, pulley dan belt, sensor water level float, pompa dc, dan kipas dc.
2.1 Teori Pencucian Mobil
Mobil merupakan salah satu alat transportasi yang cukup diminati oleh masyarakat jika ingin bepergian ke suatu tempat. Berbeda dengan bus, kereta api dan alat transportasi lainnya, masyarakat saat ini beranggapan bahwa mobil merupakan alat transportasi yang cukup mewah untuk digunakan. Oleh karena itu pengguna alat transportasi ini sangat menjaga tampilan serta kebersihan mobil yang mereka miliki.
Cara paling mudah untuk merawat tampilan serta kebersihan mobil adalah dengan mencuci mobil agar tampilan pada mobil tetap awet.
Proses pencucian mobil kebanyakan masih dilakukan secara manual. Namun seiring dengan perkembangan jaman dan teknologi proses cuci mobil yang lebih dimininati masyarakat adalah proses cuci mobil yang dilakukan secara otomatis. Proses pencucian mobil secara otomatis ini meliputi penyemprotan air, penyemprotan sabun, penggosokan body mobil, pengelapan dan pengeringan mobil. Alasannya adalah karena proses cuci mobil secara otomatis lebih efisien untuk digunakan dibanding proses cuci mobil secara manual. Efisien yang dimaksud adalah efisien secara waktu dan tenaga.
Konsumen dapat lebih menghemat waktu jika ingin melakukan pencucian mobil dan produsen dapat menghemat tenaga kerja karena karena proses pencucian mobil dilakukan secara otomatis oleh mesin– mesin yang telah dirancang.
2.2 Programmable Logic Controller (PLC)
PLC merupakan suatu bentuk khusus pengontrol berbasis mikroprosesor yang memanfaatkan memori yang dapat diprogram untuk menyimpan instruksi–instruksi dan untuk mengimplementasikan fungsi–fungsi seperti logika, sequencing, pewaktuan
(timing), pencacahan (counting) dan aritmetika guna mengontrol sistem dan proses yang dirancang untuk dioperasikan[7]. PLC berisikan rangkaian elektronika digital yang dapat difungsikan seperti pada kontak Normally Open (NO) dan Normally Close (NC) relay[5]. Kontak–kontak ini dapat digunakan secara berulang untuk semua instruksi dasar selain instruki output. PLC memiliki keunggulan yang signifikan, diantaranya adalah biaya yang lebih ekonomis untuk sistem pengendalian yang rumit, penghematan tempat, karena satu PLC bisa menggantikan berpuluh–puluh alat, dan juga PLC memiliki fasilitas monitoring sehingga memudahkan perbaikan dan troubleshooting[7].
2.2.1 PLC Omron CPIL-EM40DT-D
PLC CPIL-EM40DT-D merupakan salah satu PLC yang dihasilkan oleh Omron Manufacturing Indonesia. Tipe PLC ini disuplai menggunakan tegangan 24 VDC, memiliki 40 piranti I/O yang terdiri dari 24 piranti input dan 16 piranti output[6].
Gambar dan keterangan PLC CPIL-EM40DT-D terdapat pada gambar 2.1.
Gambar 2.1 PLC CPIL-EM40DT-D[6]
Karakteristik dari PLC CPIL-EM40DT-D terdapat pada tabel 2.1[6].
Table 2.1 Spesifikasi dan Karakteristik PLC CPIL-EM40DT-D[6]
No Nama Keterangan
1 Supply voltage type DC
2 Number of digital inputs 24
3 Input type PNP/NPN
4 Number of digital outputs 16
5 Output type NPN
6 Program capacity 20 K steps
Lanjutan tabel 2.1. Spesifikasi dan Karakteristik PLC CPIL-EM40DT-D[6]
No Nama Keterangan
7 Data memory capacity 32 K words 8 Logic execution time 0.55 µs
9 Communication port(s) Ethernet TCP/IP 10 Number of Ethernet ports 1
11 Number of USB ports 0
12 Number of RS-232 ports 0 13 Number of RS-485 ports 0
14 Communication option(s) CompoBus/S Slave, Serial RS-232C, Serial RS-422, Serial RS-485
15 Built-in analog input 2 channels (10 bits) 16 Number of encoder input channels 4
17 Max. encoder input frequency 100 kHz 18 Max. number of PTP axes 2
19 Max. pulse output frequency 100 kHz 20 Max. number of analog I/O
channels
34 21 Max. number of local I/O points 160 22 Max. number of expansion units 3 23 Built-in auxiliary 24 VDC output 0 mA 24 Operating temperature range 0-55 °C
25 Height 90 mm
26 Width 150 mm
27 Depth 85 mm
28 Weight 515 g
Unit CPU PLC mempunyai fungsionaltias analog, menggunakan 2 input tegangan analog bawaan. Nilai analog eksternal 0 sampai 10 V (resolusi 1000) diubah sebagai nilai digital serta disimpan pada sebuah kata pada area AR. Ini memungkinkan aplikasi memerlukan penyesuaian pengaturan di daerah yang tidak menuntut taraf tinggi akurasi, seperti misalnya, pengaturan sesuai perubahan suhu luar ruangan atau input potensionmeter [18]. Blok terminal analog input dapat dilihat pada gambar 2.2.
Gambar 2.2 Blok Terminal Analog Input[18]
Secara umum terdapat beberapa elemen memori di dalam sistem PLC, yaitu[7]:
a.
Read-only memory (ROM) sistem menyediakan fasilitas penyimpanan permanen untuk sistem operasi dan data tetap yang digunakan oleh CPU.b.
Random-acces memory (RAM) untuk program pengguna.c.
Random-acces memory (RAM) untuk data. Memori ini sebgaai tempat penyimpanan informasi mengenai status perangkat-perangkat I/O dan nilai timer (piranti pewaktuan), counter (piranti pencacah) dan perangkat–perangkat internal lainnya. RAM data juga disebut sebagai tabel data atau tabel register.d.
Sebagai pilihan, dapat pula disertakan sebuah modul ekstra Erasable and Programmable Read-Only-Memory (EPROM),yaitu ROM–ROM yang dapat diprogram, dan setelah itu program tersebut secara permanen tersimpan di dalamnya.2.2.2 Komponen-komponen Pada PLC[7]
Umumnya sebuah PLC memiliki lima komponen dasar. Komponen–komponen ini adalah unit prosesor, memori, unit catu daya, bagian antarmuka I/O dan perangkat pemrograman. Gambar 2.3 menampilkan konfigurasi dasarnya.
a. Unit Prosesor atau Central Processing Unit (CPU) adalah unit yang berisi mikroprosesor yang menginterpretasikan sinyal input dan melaksanakan tindakan – tindakan pengontrolan, sesuai dengan program yang tersimpan di dalam memori, lalu mengkomunikasikan keputusan–
keputusan yang diambil sebagai sinyal output.
b. Unit catu daya diperlukan untuk mengkonversikan tegangan ac sumber tegangan menjadi sumber tegangan rendah dc (5V) yang dibutuhkan oleh prosesor dan rangkaian – rangkaian dalam modul antarmuka I/O.
c. Perangkat pemrograman dipergunakan untuk memasukkan program
yang dibutuhkan ke dalam memori. Program tersebut dibuat dengan menggunakan perangkat pemrograman kemudian dipindahkan ke dalam unit memori PLC.
d. Perangkat pemrograman dipergunakan untuk memasukkan program yang dibutuhkan ke dalam memori. Program tersebut dibuat dengan menggunakan perangkat pemrograman kemudian dipindahkan ke dalam unit memori PLC.
Gambar 2.3 Konfigurasi PLC[7]
2.2.3 Diagram Ladder
PLC menggunakan diagram ladder pada perangkat lunak yang digunakan untuk memberikan perintah dan dapat menjalankan kehendak yang dibutuhkan. CX- Programmer merupakan perangkat lunak yang digunakan pada PLC CP1L-EM40DT- D untuk kebutuhan pemrograman. Ada beberapa hal yang harus diperhatikan dalam menggunakan diagram ladder dalam pemrograman PLC [3]:
a. Diagram ladder dibaca dari kiri ke kanan dan atas ke bawah.
b. Penggunaan rung pada diagram ladder tidak boleh diakhiri tanpa penggunaan output.
c. Penggunaan rung pada diagram ladder tidak boleh diakhiri tanpa penggunaan output.
d. Penggunaan rung pada diagram ladder tidak boleh diakhiri tanpa penggunaan output.
Instruksi yang digunakan pada diagram ladder mengacu pada konsep Normally Open (NO) dan Normally Close (NC) dari relay contact yang akan membentuk beberapa eksekusi, yaitu :
a. Instruksi Load (LD). Pada instruksi ini hanya terdapat satu input dan satu output dalam suatu sistem kontrol, sehingga hanya membutuhkan satu keadaan logika untuk menghasilkan output. Logika ini mirip dengan kontak relay NO yang mana posisi awal relay input terbuka. Relay input akan terhubung ketika relay input mendapat tegangan[7]. Logika load terdapat pada gambar 2.4.
Gambar 2.4 Load[7]
b.
Instruksi Load Not. Pada instruksi ini hanya terdapat satu input dan satu output dalam suatu sistem control, sehingga hanya membutuhkan satu keadaan logika untuk menghasilkan output. Logika ini mirip dengan kontak relay NC yang mana posisi awal relay input tertutup. Relay input akan terbuka ketika relay input mendapat tegangan[7]. Logika load not terdapat pada gambar 2.5.Gambar 2.5Load Not[7]
c.
Instruksi AND. Pada instruksi ini terdapat dua input yang terhubung secara parallel dan satu output dalam suatu sistem control, sehingga membutuhkan dua keadaan logika untuk menghasilkan output[7]. Logika AND terdapat pada gambar 2.6.Gambar 2.6 Instruksi AND [7]
d. Instruksi OR. Pada instruksi ini terdapat dua logika input yang disusun secara seri dan satu output dalam suatu sistem control, sehingga membutuhkan satu keadaan logika dari dua logika input yang tersedia untuk menghasilkan output[7]. Logika OR terdapat pada gambar 2.7.
Gambar 2.7 Instruksi OR[7]
e. Instruksi NAND. Pada instruksi ini terdapat dua input yang terhubung secara seri dan satu output dalam suatu sistem control. Logika ini mirip dengan kontak relay NC yang mana posisi awal relay input tertutup sehingga dapat menghasilkan output. Relay input akan terbuka ketika relay input mendapat tegangan[7]. Logika NAND terdapat pada gambar 2.8.
Gambar 2.8 Instruksi NAND[7]
f. Instruksi NOR. Pada instruksi ini terdapat dua input yang terhubung secara paralel dan satu output dalam suatu sistem control. Logika ini mirip dengan kontak relay NC yang mana posisi awal relay input tertutup sehingga menghasilkan output[7]. Logika NOR terdapat pada gambar 2.9.
Gambar 2.9 Instruksi NOR[7]
g. Instruksi XOR. Pada instruksi ini terdapat dua logika input dan satu output dalam suatu sistem control. Logika ini merupakan kombinasi dari kontak relay NC dan NO yang terhubung secara seri dan paralel. Logika ini akan menghasilkan output ketika salah satu dari kedua input bernilai satu[7].
Logika XOR terdapat pada gambar 2.10.
Gambar 2.10 Instruksi XOR[7]
2.2.4 Proses Operasi Pembacaan[7]
Proses pembacaan adalah suatu proses yang dilakukan oleh PLC untuk membaca program yang telah dibuat. Proses pembacaan ini disebut juga scanning, selama operasi PLC melakukan 3 proses yaitu : 1. PLC membaca atau menerima data dari field devices melalui antarmuka input. 2. PLC mengeksekusi atau menjalankan program yang tersimpan di sistem memorinya berdasarkan data yang diterima dari field devices. 3.
PLC menulis atau memperbaharui keadaan dari output devices melalui antar muka output. Tiga proses tersebut, membaca masukan, mengeksekusi program dan memperbaharui keadaan dari output devices dikenal sebagai scanning. Berikut 3 proses yang terdapat pada gambar 2.11.
Gambar 2.11 Proses Scanning Pada PLC[7]
2.3 Sensor Sharp GP2Y0A02YK0F[8]
Sensor sharp GP2Y0A02YK0F adalah unit sensor pengukur jarak yang terdiri dari kombinasi detektor posisi (PSD), diode pemancar inframerah (LED) dan sirkuit pemrosesan sinyal. Sensor ini memiliki 3 pin utama yaitu voltage, ground dan signal.
Output sensor ini adalah analog tunggal yang dapat dihubungkan pada sebuah converter analog ke digital untuk mengambil pengukuran jarak, atau output dapat dihubungkan ke komparator untuk deteksi ambang batas. Konektor JST 3 pin yang terhubung ke kabel 3 in JST sebagai sensor jarak itu sendiri yang digunakan untuk menghubungkan sensor dengan mikrokontroler. Sensor ini memiliki kelebihan dimana dapat mengatasi tipuan
dalam bentuk cermin, sedangkan kelemahan sensor ini ketika mendeteksi bidang bergelombang sinyal sonar akan dipantulkan ke arah yang berbeda sehingga jarak tidak terdeteksi. Semakin jauh jarak maka semakin ke kanan sinar inframerah yang diterima oleh PSD dan semakin kecil tegangan outputnya. Bagian LED drive circuit akan memancarkan cahaya inframerah ke objek dan memantulkan dalam sudut yang sama.
Apabila objek menjauh maka sinar akan diterima semakin ke kanan dan tegangan keluaran akan semakin mengecil. Sinar yang diterima pada bagian PSD dan tegangan analog yang dihasilkan akan dikeluarkan ke bagian output. Gambar dan karakteristik tegangan keluaran dapat dilihat pada gambar 2.12.
Gambar 2.12 (a) Sensor Sharp GP2Y0A02YK0F[8] dan (b) Karakteristik Tegangan
Keluaran Sensor Sharp GP2Y0A02YK0F[8]
Untuk mengubah nilai jarak ke tegangan dapat dilakukan dengan menggunakan interpolasi polinomial orde-5 dari karakteristik tegangan keluaran sensor pada gambar 2.10 sehingga akan memberikan persamaan 2.1. Nilai X akan di subsitusi ke persamaan 2.1 sesuasi dengan banyaknya jarak yang ingin diketahui. Hasil perhitungan akan diterapkan pada PLC dengan kode pemrograman. X merupakan nilai jarak yang kita inginkan.
Vanalog(V)= 2.4 – [0.02 (X-10)] – [0.0002 (X-10) (X-30)] + [6.66667*10-6 (X- 10) (X-30) (X-60)] – [9.14703*10-8 (X-10) (X-30) (X-60) (X-90)] +
[9.03212*10-10 (X-10) (X-30) (X-60) (X-90) (X-120)] (2.1)
2.4 Saklar Push button[16]
Saklar push button digunakan pada suatu rangkaian elektronika untuk memutuskan atau menghubungkan arus listrik yang berasal dari sumber arus bolak balik (AC) maupun arus searah (DC). Saklar push button digunakan untuk memutuskan (NO) atau menghubungkan (NC) aliran listrik dengan cara menekan tombol pada saklar.
Saklar ini termasuk jenis saklar kontak tukar yang dalam operasinya disesuaikan dengan penggunaannya. Gambar saklar push button dapat dilihat pada gambar 2.13.
Gambar 2.13 Saklar Push button [17]
2.5 Motor DC[9]
Motor arus searah (DC) merupakan salah satu mesin listrik yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Pengaplikasian motor DC banyak ditemukan pada produk - produk elektronik seperti seperti kipas pendingin computer, pemutar kaset, pemutar piringan magnetic, dan lain-lain. Energi mekanik diperoleh dari interaksi dua buah medan yang merupakan pada bagian jangkar (armature) dan bagian medan (field) dari motor DC. Bagian motor arus DC ditunjukkan pada gambar 2.14.
Gambar 2.14 Bagian Motor DC[9]
Gambar 2.13 merupakan bagian medan yang berbentuk suatu kumparan yang terhubung ke sumber arus DC. Bagian jangkar adalah bagian magnet permanen (U-S). Jangkar ini tidak harus selalu permanen, dapat juga berbentuk belitan elektro-magnet jika mendapat
arus DC. Bagian yang tidak kalah penting adalah komutator yang akan mengahasilkan arus dari sumber untuk mengalir pada arah yang tetap walaupun belitan medan.
Motor DC dapat dibedakan menjadi dua bagian berdasarkan sumber dayanya. Bagian pertama motor DC sumber daya terpisah (Separately Excited) dan bagian keduan motor DC sumber daya sendiri (Self Excited). Motor DC dapat mengendalikan kecepatan dengan menjaga pasokan daya. Pengendalian dapat dilakukan dengan cara : (1) Mengubah tegangan dynamo. Tegangan meningkat, kecepatan meningkat. Tegangan menurun, kecepatan menurun. (2) Mengubah arus medan. Arus medan berbanding lurus dengan kenaikan kecepatan. Simbol motor DC ditunjukkan pada gambar 2.15.
Gambar 2.15 Simbol Motor DC[9]
2.5.1 Prinsip Kerja Motor DC[9]
Prinsip kerja motor DC dapat dijelaskan sebagai berikut, arus yang melewati sebuah batang konduktor akan menimbulkan medan magnet di sekitar batang konduktor. Medan magnet akan membawa arus mengelilingi konduktor seperti ditunjukkan pada gambar 2.16.
Gambar 2.16 Prinsip Kerja Motor DC[9]
Aturan genggaman tangan kanan dapat digunakan untuk menentukan arah garis fluks di sekitar konduktor. Genggam konduktor dengan tangan kanan dengan jempol mengarah pada arah aliran arus, maka jari-jari anda akan menunjukkan arah garis fluks.
Pada gambar 2.12, menunjukkan medan magnet yang terbentuk disekitar konduktor berubah arah karena bentuk U. Medan magnet hanya terjadi di sekitar konduktor jika ada arus mengalir pada konduktor tersebut. Jika konduktor berbentuk U diletakkan diantara kutub utara dan selatan yang kuat medan magnet konduktor akan berinteraksi dengan medan magnet kutub.
2.6 Pompa Air DC[12]
Pompa merupakan peralatan mekanis yang berfungsi untuk menaikkan cairan dari dataran rendah ke dataran tinggi, mengalirkan cairan dari daerah bertekanan rendah ke daerah bertekanan tinggi, dan menguatkan laju aliran pada suatu sistem jaringan perpipaan. Prinsip kerja pompa dilakukan dengan melakukan penekanan dan penghisapan terhadap fluida. Perbedaan tekanan antara permukaan fluida yang dihisap dengan ruang pompa terjadi karena adanya penurunan tekanan dalam ruang pompa yang berasal dari sisi hisap pompa (suction). Gambar pompa dapat dilihat pada gambar 2.17.
Pompa DC terbagi alam 3 kategori utama yaitu pompa celup (submersible) dengan kedalaman muka air tanah 6 meter, pompa permukaan (surface/floating pump) dengan kedalaman muka air tanah kurang dari 6 meter, dan pompa semi celup (inshaft pump) yang memerlukan shaft tambahan karena pompa terletak dipermukaan tanah tetapi rotor/pompanya teredam dalam sumber air.
Gambar 2.17 Pompa Air DC[12]
2.7 Motor Stepper
Motor stepper adalah motor yang menghasilkan putaran dengan sudut – sudut yang sama (atau kecepatan sudut yang konstan), sehingga motor dikatakan
“melangkah”, untuk pulsa yang diberikan sebagai input. Apabila motor digunakan untuk menggerakkan sebuah wheel belt, motor dapat memberikan pengaturan posisi linear yang akurat. Motor stepper digunakan pada printer komputer, robot, perangkat mesin
dan jenis instrument yang membutuhkan pengaturan posisi yang akurat[7].
Terdapat beberapa jenis motor stepper yaitu tipe Variable Reluctance (VR), tipe Permanent Magnet (PM), dan tipe Hybrid (HB). Jenis motor stepper stepper yang digunakan pada protype ini adalah motor stepper tipe HB. Motor stepper tipe HB memiliki struktur kombinasi dari motor stepper tipe VR dan PM. Motor stepper tipe HB memiliki gigi-gigi seperti motor stepper tipe VR dan memiliki magnet permanen sepert motor stepper tipe PM. Motor ini banyak digunakan karena memiliki kinerja yang baik.
Motor HB dapat menghasikan resolusi langkah yang tinggi antar 3.60 hingga 0.90 per langkah atau 100-400 langkah/putaran[17].
Berdasarkan rangkaian pengendalinya motor stepper dibedakan menjadi jenis unipolar dan bipolar. Jenis unipolar lebih mudah dirangkai karena hanya memerlukan satu transistor/switch pada tiap lilitannya. Untuk mengoperasikan motor ini cukup menerapkan pulsa digital yang terdiri dari tegangan positif dan ground pada salah satu terminal lilitan motor, lilitan lainnya dapat dicatu ke tegangan positif konstan (VM) pada bagian tengah (center tap) dari lilitan. Sedangkan jenis bipolar memerlukan rangkaian yang agak sedikit lebih kompleks karena diperlukan sinyal pulsa yang dapat berubah- ubah dari positif ke negatif dan negatif ke positif. Motor stepper bipolar lebih unggul dibandingkan dengan motor stepper unipolar dalam hal torsi yang lebih besar dengan ukuran yang sama[17].
Gambar 2.18 (a) Motor Stepper Tipe HB[17], (b) Penampang Melintang Motor Stepper Tipe HB[17], (c) Motor Stepper Lilitan Unipolar[17], (d) Motor Stepper
Lilitan Bipolar[17]
Motor stepper tipe HB yang digunakan yaitu 8-42mm nema 17-2 phase hybrid stepper motor. Motor stepper ini memiliki spesifikasi step angel sebesar 1.8° dengan tegangan 2.8 V dan arus 1.68 A, memiliki holding torque 4.4 kg.cm dengan berat 0.34 kg. Spesifikasi yang ada menentukan bahwa satu motor stepper tipe HB dapat mengangkat beban yang memiliki berat ideal 4.4 kg[18]. Gambar motor stepper tipe HB, penampang melintang motor stepper tipe HB, motor stepper lilitan unipolar, dan motor stepper lilitan bipolar dapat dilihat pada gambar 2.18.
2.7.1 Prinsip Kerja Motor Stepper
Prinsip kerja motor stepper adalah mengubah pulsa-pulsa input menjadi gerakan mekanis diskrit. Oleh karena itu untuk menggerakkan motor stepper diperlukan pengendali motor stepper yang membangkitkan pulsa-pulsa periodik.
Untuk menggerakkan sebuah motor stepper, setiap pasang kumparan stator harus disambungkan atau diputuskan dari aliran arus secara bergantian dalam urutan yang benar. Dengan demikian, input ke motor berupa deretan pulsa yang menghasilkan output ke setiap pasang kumparan stator dalam urutan yang benar. Sistem penggerak yang digunakan untuk tujuan ini pada dasarnya terdiri dari dua blok utama, sebuah pengatur urutan logika (logic sequence), dan sebuah penggerak (driver). Motor stepper menggunakan sistem open loop (tidak adanya feedback) sehingga harus diberi sensor tambahan agar motor dapat kembali ke posisi semula[7].
Untuk mendapatkan jumlah pulsa pada motor stepper agar sesuai dengan ketinggian yang diinginkan, dapat dilakukan dengan menghitung jumlah pulsa yang dihasilkan motor stepper pada satu putaran penuh (persamaan 2.2) Selanjutnya menghitung jumlah putaran motor yang diinginkan dengan menggunakan persamaan 2.3. Hasil perhitungan pada persamaan 2.2 dan 2.3 akan disubsitusi pada persamaan 2.4 sehingga dapat diperoleh jumlah pulsa pada motor stepper yang sesuai dengan tiap ketinggian dari mobil mainan yang digunakan.
𝑆𝑡𝑒𝑝/𝑟𝑒𝑣𝑜𝑙𝑢𝑡𝑖𝑜𝑛 = 360°
𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟 𝑠𝑡𝑒𝑝 𝑎𝑛𝑔𝑒𝑙(°) (2.2) N(Jumlah putaran yang diinginkan) = jarak yang diinginkan
Jarak sebenarnya/putaran (2.3) 𝑛(𝑝𝑢𝑙𝑠𝑎 𝑝𝑎𝑑𝑎 𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟 𝑠𝑡𝑒𝑝𝑝𝑒𝑟) = 𝑁 𝑥 𝑠𝑡𝑒𝑝/𝑟𝑒𝑣𝑜𝑙𝑢𝑡𝑖𝑜n (2.4)
2.7.2 Gy-4988 A4988 Stepper Motor Driver Module[17]
Gy-4988 A4988 stepper motor driver module merupakan modul penggerak yang digunakan untuk mengendalikan motor stepper mulai dari full step, half step, 1/4 step, 1/8 step, dan 1/16 step. Tegangan output driver berkisar dari 8V sampai 35V dengan arus maksimal tiap phasa 2A. Karena dapat melakukan hingga 1/16 step maka ketelitian setiap step makin bertambah. Driver ini memiliki internal circuit protection meliputi thermal shutdown, undervoltage lockout (UVLO) dan crossover-current protection.
Sehingga menambah keamanan pada driver motor stepper ini. Gambar driver motor stepper dapat dilihat pada gambar 2.19 dan tabel keterangan dari gambar dapat dilihat pada tabel 2.2.
Gambar 2.19 Stepper Motor Driver Module [17]
Table 2.2 Keterangan gambar Stepper Motor Driver Module[17]
No Pin Deskripsi
1 VDD & GND Hubungkan ke VCC 5 V dan pengontrol GND
2 VMOT Digunakan untuk menyalakan motor
3 1A,1B,2A,2B Hubungkan ke-4 kumparang pada motor
4 DIR Pin kontrol arah motor
5 STEP Pin control langkah-langkah
6 MS1,MS2,MS3 Pin seleksi langkah mikro
7 SLEEP Pin untuk mengontrol status daya
8 RESET -
9 ENABLE -
2.8 Pulley dan Belt[10]
Pulley dan belt merupakan salah satu bagian dari sistem transmisi yang berfungsi untuk mendapatkan variasi momen dan kecepatan sesuai dengan kondisi jalan dan kondisi pembebanan. Prinsip dasar transmisi adalah bagaimana mengubah kecepatan
putaran suatu poros menjadi kecepatan putaran yang di inginkan. Pulley transmisi berfungsi untuk mengatur tingkat kecepatan dan momen mesin sesuai dengan kebutuhan.
2.8.1 Pulley[10]
Pulley merupakan salah satu elemen mesin yang berfungsi untuk mentransmisikan daya dari poros satu ke poros yang lain melalui sistem transmisi penggerak berupa sabuk atau belt. Bentuk pulley adalah bulat dengan ketebalan tertentu, ditengah tengah pulley terdapat lubang poros. Perputaran pulley yang terjadi terus menerus akan menimbulkan gaya sentrifugal (centrifugal force) sehingga mengakibatkan peningkatan kekencangan pada sisi kencang/tight side (T1) dan sisi kendor/slack side (T2).
2.8.2 Belt[10]
Menurut jenisnya belt yang digunakan untuk pemindahan daya adalah : 1. Belt datar (Flat Belt) dengan penampang melintang segi empat.
2. Belt-V (V-Belt) dengan penampang melintang bentuk trapezium.
3. Timing belt pada dasarnya memiliki permukaan penampang hampir yang sama dengan belt datar perbedaanya hanya pada permukaan bagian bawah yang berbeda , bagian bawah belt ini bergerigi.
Prototype ini akan menggunakan belt datar yang akan dibelitkan mengelilingi alur pulley. Gambar pulley dan belt dapat dilihat pada gambar 2.20.
Gambar 2.20 Pulley dan Belt[10]
2.9 Sensor Water Level Float[11]
Sensor water level float switch merupakan saklar otomatis yang digunakan untuk mendeteksi jika benda cair pada suatu wadah atau bak sudah mencapai ketinggian pada
titik tertentu sesuai dengan posisi saklar ini. Prinsip kerja sensor ini adalah dengan menggunakan reed switches (saklar lidi) di dalam batang dan magnet yang berada dalam pelampung di sekeliling batang. Ketika air mengangkat pelampung maka magnet akan mengaktifkan atau menonaktifkan saklar lidi. NC jika air mengangkat pelampung dan NO jika pelampung berada pada posisi paling ujung. Gambar sensor water level float dapat dilihat pada gambar 2.21.
Gambar 2.21 Sensor Water level float[11]
2.10 Kipas DC[13]
Kipas DC pada umumnya berfungsi sebagai pendingin udara, penyegar udara, ventilasi (Exhaust fan), dan pengering (umumnya memakai komponen penghasil panas).
Kipas ini sangat bervariasi mulai dari segi bentuk, ukuran, fungsi, dan penempatan posisi. Kipas angin yang banyak digunakan saat ini adalah kipas yang berukuran mini (kipas angin yang menggunakan baterai, dapat dipegang menggunakan tangan). Contoh lainnya ada juga kipas angin yang juga digunakan pada unit CPU komputer yang akan mendinginkan processor, power supply dan casing. Kipas ini akan menjaga suhu udara pada unit CPU agar tidak melewati batas suhu yang ada. Pada prototype ini digunakan kipas DC yang diaktifkan dengan tegangan sebesar 12 VDC dan arus sebesar 0,08 A yang berfungsi sebagai pengering pada objek. Gambar kipas DC dapat dilihat pada gambar 2.22.
Gambar 2.22 Kipas DC[13]
BAB III
PERANCANGAN PENELITIAN
Pada bab ini akan dijelaskan alur perancangan dan penelitian yang terdiri dari blok diagram serta perancangan hardware. Prototype ini membuat sistem otomatisasi pada proses pencucian mobil. Pencucian mobil pada prototype ini juga menyediakan proses deteksi air/sabun yang digunakan. Prototype yang dibuat akan berisi sistem HMI berupa masukan untuk mengaktifkan sistem cuci mobil otomatis. Cara kerja sistem ini dapat dilihat pada tabel 3.1.
Tabel 3.1 Cara Kerja Sistem Cuci Mobil Otomatis
No Keterangan Gambar
1 Operator memberi input awal dengan mengaitkan penggait pada mobil. Setelah mobil terhubung dengan penggait operator akan menginput nilai ketinggian mobil pada HMI lalu menekan tombol start pada HMI atau PLC untuk mulai menjalankan program.
Proses pertama yang dikerjakan adalah motor DC penggerak pulley dan belt akan berputar sehingga mobil ditarik masuk ke dalam area tempat cuci mobil.
2 Ketika mobil sudah masuk kedalam area tempat cuci mobil, sensor sharp akan mendeteksi mobil pada jarak yang sesuai dengan letak dari tiap output. Motor penggerak pulley dan belt akan berhenti lalu pompa penyemprot air-1 akan aktif selama 30 detik.
Lanjutan tabel 3.1. Cara Kerja Sistem Cuci Mobil Otomatis
No Keterangan Gambar
3 Setelah mobil selesai mendapat semprotan air pertama, motor penarik mobil akan kembali aktif dan menggerakkan mobil ke bagian penyemprotan sabun. Sensor sharp akan kembali mendeteksi mobil sehingga motor penarik mobil akan berhenti lalu pompa penyemprot sabun akan aktif selama 30 detik.
4 Mobil yang telah mendapat semprotan sabun akan kembali digerakkan oleh motor penarik mobil menuju bagian penggosok body mobil. Sensor sharp akan mendeteksi mobil sehingga motor penarik mobil akan berhenti, lalu motor dc penggerak penggosok kiri dan kanan akan aktif secara bersamaan selama 30 detik.
5 Mobil akan digerakkan lagi oleh motor penarik mobil menuju bagian penggosok atas mobil. Sensor sharp kembali mendeteksi mobil, menghentikan gerak motor penarik mobil dan mengaktifkan motor stepper untuk menggerakkan openbuild yang membawa motor dc penggosok atas sejauh ketinggian yang diinput oleh operator pada HMI.
Sensor juga akan mengaktifkan motor dc penggerak penggosok atas ketika motor stepper mulai meggerakkan openbuild.
Lanjutan tabel 3.1. Cara Kerja Sistem Cuci Mobil Otomatis
No Keterangan Gambar
6 Selanjutnya mobil akan digerakkan lagi oleh motor penarik mobil ke bagian penyemprotan air-2. Sensor sharp akan mendeteksi mobil, motor penarik mobil akan berhenti lalu pompa penyemprot air kedua akan aktif selama 30 detik.
7 Setelah mendapat semprotan air bagian kedua, motor penarik mobil akan aktif kembali untuk menggerakkan mobil ke bagian terakhir pencucian mobil yaitu bagian pengeringan. Sensor sharp akan mendeteksi mobil sehingga motor penarik mobil akan berhenti. Kipas dc sebagai komponen pengering mobil akan aktif selama 30 detik. Selanjutnya operator melepas penggait pada mobil dan kembali meletakkan penggait ke posisi awal pencucian mobil.
Prototype ini juga menyediakan 2 bak penampung yang terdiri dari bak penampung air dan bak penampung sabun. Pada bak penampung air dan bak penampung sabun terdapat sensor water level float yang akan mendeteksi air dan sabun. Sensor dalam kondisi aktif atau bernilai 1 ketika pelampung pada sensor water level float belum dalam posisi terangkat (tandanya air atau sabun pada bak penampung belum terisi penuh). Sensor akan nonaktif atau benilai 0 ketika pelampung pada sensor water level float sudah dalam posisi terangkat. Sensor water level float yang terdapat pada bak penampung air dan bak penampung sabunakan mengaktifkan buzzer yang
terdapat pada HMI, agar operator dapat menambahkan air dan sabun secara manual ke dalam bak penampung air dan bak penampung sabun. Keseluruhan kerja sistem akan berhenti ketika operator menekan tombol stop pada HMI atau PLC.
3.1. Diagram Blok Controller Pada SCADA Untuk Sistem Pencucian Mobil Otomatis Berbasis PLC CP1L
Diagram blok pada gambar 3.1 adalah diagram blok SCADA prototype sistem cuci mobil otomatis. Blok diagram ini terdiri dari PLC Omron CPIL-EM40DT-D, push button dan sensor yang berperan sebagai input serta terdapat output. Fungsi piranti input dan output yang ditunjukkan pada tabel 3.2.
Gambar 3.1 Diagram Blok Controller Pada SCADA Untuk Sistem Pencucian Mobil Otomatis Berbasis PLC CPIL-EM40DT-D
Tabel 3.2 Piranti Input Output dan Fungsinya
No Piranti Keterangan dan Fungsi
1 Push button Start Untuk mengaktifkan kerja sistem secara keseluruhan
2 Push button Stop Untuk menonaktifkan kerja sistem secara keseluruhan
3 Sensor Sharp Untuk mendeteksi mobil pada jarak
yang sesuai dengan letak dari tiap output
4 Water level float Bak A Untuk mendeteksi air 5 Water level float Bak B Untuk mendeteksi sabun
6 Motor DC 12V Sebagai penggerak pulley dan belt
7 Motor Stepper Sebagai penggerak openbuilds.
8 Motor DC 12V (penggosok atas) Sebagai penggerak penggosok bagian atas
9 Motor DC 12V (penggosok kanan) Sebagai penggerak penggosok bagian kanan
10 Motor DC 12V (penggosok kiri) Sebagai penggerak penggosok bagian kiri
11 Pompa DC 12V (penyemprot air-1) Untuk memompa air pada penyemprotan-1
12 Pompa DC 12V (penyemprot sabun) Untuk memompa sabun 13 Pompa DC 12V (penyemprot air-2) Untuk memompa air pada
penyemprotan-2
14 Kipas DC Sebagai pengering
3.2. Perancangan Prototype
Gambar 3.2 Ilustrasi Prototype Pada Kontroler
Perancangan prototype merupakan perancangan dimensi dari alat yang alat dibuat. Perancangan ini terdiri dari bagian utama sistem pencucian mobil yang meliputi proses penyemprotan air-1, penyemprotan sabun, penggosokan body mobil, penyemprotan air-2 26 dan pengeringan. Prototype dirancang seperti pada gambar 3.2.
Keterangan gambar dapat dilihat pada tabel 3.3.
Tabel 3.3 Keterangan Ilustrasi Prototype
3.2.1 Dimensi Tempat Cuci Mobil
Gambar 3.3 Rancangan Tempat Cuci Mobil No Keterangan
1 Penggait
2 Penyemprot air-1 3 Penyemprot Sabun
4 Motor DC penggosok bagian kiri 5 Motor DC penggosok bagian kanan 6 Motor DC penggosok bagian atas 7 Motor stepper
8 Penyemprot air-2 9 Kipas DC
10 Sensor sharp
11 Motor DC penggerak pulley dan belt 12 Pompa DC penyemprot air-2
13 Pompa DC penyemprot sabun 14 Pompa DC penyemprot air-1 15 Bak penampung air
16 Bak penampung sabun
17 Sensor water level float bak penampung air 18 Sensor water level float bak penampung sabun
Perancangan pada tempat cuci mobil ini memiliki dimensi panjang 158 cm dan lebar 24 cm. Sensor sharp sebagai pendeteksi jarak pada mobil akan diletakkan pada bagian paling ujung dari sistem pencucian mobil. Sensor ini akan mendeteksi mobil pada jarak yang sesuai dengan letak dari tiap output pada sistem pencucian mobil.
Rancangan tempat cuci mobil dapat dilihat pada gambar 3.3.
3.2.2 Penyemprot Air-1, Penyemprot Sabun, dan Penyemprot Air-2
Perancangan pada bagian penyemprot air-1, penyemprot sabun, dan penyemprot air-2 memiliki dimensi yang sama yaitu tinggi 20 cm dan lebar 20 cm. Rancangan pada bagian penyemprot air-1, penyemprot sabun, dan penyemprot air-2 dapat dilihat pada gambar 3.4.
Gambar 3.4 Rancangan Penyemprot Air-2, Penyemprot Sabun, dan Penyemprot Air-2
3.2.3 Penggosok Body Mobil
Gambar 3.5 Penggosok Body Mobil
Perancangan pada bagian penggosok body mobil terdiri dari 3 bagian utama yaitu penggosok bagian kiri, penggosok bagian kanan, dan penggosok bagian atas mobil. Penggosok bagian kiri, bagian kanan, dan bagian atas mobil memiliki dimensi tinggi yang sama yaitu 17 cm. Jarak antar penggosok kiri dan penggosok kanan adalah 14 cm, sehingga lebar maksimal mobil adalah 14 cm juga. Perancangan penggerak penggosok (openbuild) bagian atas memiliki dimensi tinggi 28 cm. Rancangan pengosok body mobil dapat dilihat pada gambar 3.5.
3.2.4 Pengering
Perancangan pada bagian pengering mobil menggunakan 3 kipas dc yang masingmasing menggunakan penampang kipas dc dengan dimensi panjang 24 cm dan lebar 18.28 cm. Rancangan pengering mobil dapat dilihat pada gambar 3.6.
Gambar 3.6 Rancangan Pengering Mobil
3.2.5 Bak Penampung
Gambar 3.7 Bak Penampung
![Gambar 2.15 Simbol Motor DC[9]](https://thumb-ap.123doks.com/thumbv2/123dok/3703269.3912714/37.864.252.628.399.961/gambar-simbol-motor-dc.webp)
![Gambar 2.20 Pulley dan Belt[10]](https://thumb-ap.123doks.com/thumbv2/123dok/3703269.3912714/42.864.247.619.400.966/gambar-pulley-dan-belt.webp)
