MODIFIKASI SISTEM KONTROL PANEL KOMPRESSOR ATLAS COPCO GR-1520 MENGGUNAKAN PLC OMRON DI PT. JTX
Diajukan Guna Melengkapi Sebagian syarat Dalam Mencapai Gelar Sarjana Strata Satu (S1)
Di susun oleh :
NAMA : DICKY ARDIYANTO NIM : 41411110099
PROGRAM STUDI : TEKNIK ELEKTRO
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK INDUSTRI UNIVERSITAS MERCU BUANA
JAKARTA
2013
LEMBAR PENGESAHAN
Nama : Dicky Ardiyanto NIM : 41411110099 Jurusan : Teknik Elektro Fakultas : Teknik Industri
Judul : MODIFIKASI SISTEM KONTROL PANEL KOMPRESOR ATLAS
COPCO GR-1520 MENGGUNAKAN PLC OMRON
DI PT. JTX.
Jakarta, 30 September 2013 Menyetujui,
Pembimbing
( Eko Ihsanto, Ir, M.Eng )
Mengetahui,
Koordinator Tugas Akhir/Ketua Jurusan Teknik Elektro
( Yudhi Gunardi, ST, MT )
LEMBAR PERNYATAAN
Yang bertanda tangan di bawah ini :
Nama : Dicky Ardiyanto
NIM : 41411110099
Jurusan : Teknik Elektro
Fakultas : Teknik Industri
Judul Skripsi : MODIFIKASI SISTEM KONTROL PANEL KOMPRESOR ATLAS COPCO GR-1520
MENGGUNAKAN PLC OMRON
DI PT. JTX.
Dengan ini menyatakan bahwa hasil penulisan skripsi ini merupakan hasil karya sendiri dan benar keasliannya. Apabila ternyata dikemudian hari penulisan skripsi ini merupakan plagiat atau penjiplakan terhadap karya orang lain, maka saya bersedia mempertanggungjawabkan sekaligus bersedia menerima sanksi berdasarkan aturan tata tertib di Universitas Mercu Buana. Demikian pernyataan ini saya buat dalam keadaan sadar dan tidak dipaksakan
Jakarta, 30 September 2013
( Dicky Ardiyanto )
ABSTRAK
Mesin kompresor di PT. JTX. terdapat dua jenis yaitu antara lain ; Screw dan Turbo.
Jenis screw merupakan kompresor yang memiliki sistem kontrol konvensional (masih mengandalkan banyak relay sebagai prosesornya) terutama pada mesin kompresor Atlas Copco tipe GR 1520. Selain kelemahan tadi, mesin ini juga tidak memiliki sarana yang menunjang seperti dokumen (manual book) yang sudah usang dan tidak beraturan, sistem alarm serta pengaman yang kurang. Hal ini akan berimbas bilamana terjadi trouble shooting, maka penyelesaiannya akan memakan waktu lebih lama lagi. Jika terjadi demikian maka akan berimbas pada defect (kerusakan/cacat) produk sehingga kerugian dalam bentuk cost yang besar tidak terhindarkan. Pada penulisan ini penulis mencoba untuk memodifikasi sistem kontrol konvensional tadi dengan menggunakan teknologi PLC dengan maksud agar mempersingkat waktu perbaikan, mempermudah penanganan trouble shooting dan peremajaan panel kontrol mesin. Hal mengenai mempersingkat waktu perbaikan akan berdampak besar pada efektifitas kinerja mesin untuk menunjang kontinuitas bagian produksi sehingga supply angin selalu tercukupi. Mempermudah pihak maintenance dalam penanganan trouble shooting dapat terlihat pada contoh sebagai berikut ; jika pada kontrol konvensional terjadi trouble, maka petugas harus mencari, mengurutkan kabel rangkaian dan mengecek instrumen, hal ini bisa dipercepat hanya dengan melihat indikator I/O pada PLC.
Adapun bentuk panel kontrol yang akan dibuat nantinya bersifat compact (ringkas) dan multifungsi, dalam artian bahwa panel kontrol existing 3 (tiga) mesin kompresor yang berada pada mesin akan dipindah kedalam 1 (satu) panel saja dimana berada tak jauh dari 3 mesin tersebut. Hal ini dimaksudkan agar memudahkan pihak operator dalam hal pengoperasian dan pengkontrolan mesin.
Mengingat produksi yang dihasilkan dari mesin ini adalah angin yang bertekanan, maka data yang diambil bukan berpusat pada sesuatu yang dihasilkan oleh mesin kompresor ini melainkan pada lamanya waktu perbaikan yang dibutuhkan saat terjadinya trouble shooting Pengujian rancangan yang dilakukan merupakan perbandingan waktu perbaikan antara sistem kontrol lama dengan sistem kontrol baru dimana data-data perbandingan yang digunakan diperoleh dari data base MTTR ( Mean Time to Repair ) di PT JTX, sebagai contoh jika mesin tidak mau start, pada sistem lama dibutuhkan 3 jam dan sistem baru hanya 1 jam.
Contoh lain yaitu sistem load-unload error, pada sistem lama dibutuhkan 2 jam dan sistem baru hanya 1 jam, begitu pula terjadi pada mesin off mendadak, jika sistem lama 4 jam, pada sistem baru hanya membutuhkan waktu penanganan 2 jam.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas berkat dan rahmat-Nya yang tercurah untuk kita sekarang dan selama-lamanya, sehingga dengan seijin- Nya penulis dapat menyelesaikan penulisan tugas akhir yang berjudul “MODIFIKASI SISTEM KONTROL PANEL KOMPRESOR ATLAS COPCO GR-1520 MENGGUNAKAN PLC OMRON DI PT. JTX. Penulis berharap hal ini dapat bermanfaat khususnya bagi diri pribadi dan umumnya bagi para pembacanya.
Setiap manusia butuh bantuan manusia lainnya. Maka dari itu penulis tak lupa untuk mengucapkan banyak terima kasih kepada pihak-pihak yang membantu agar terselesaikannya penulisan tugas akhir ini yang antara lain ;
1. Orang tua, Istri dan anak-anak, para saudara dan sahabat yang telah memberikan dukungan baik secara moral dan material.
2. Atasan dan rekan-rekan dari Departemen Joint Maintenance Utility serta Departemen Joint Electric Installation di PT. JTX.
3. Bapak Eko Ihsanto, ST, MT selaku pembimbing tugas akhir, Bapak Yudi Gunardi, ST, MT selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro Universitas Mercu Buana.
4. Kepada semua pihak yang tidak mampu penulis sebutkan satu per satu disini yang telah berupaya dengan semangat membantu penulis.
Setiap manusia tidaklah sempurna, segala kemampuan yang ada pastilah belum mencukupi hal tersebut. Dalam penyelesaian tugas akhir ini, penulis memohon maaf atas segala kekurangan dan kesalahan dan dengan adanya saran serta kritik yang membangun untuk menjadi karya tulis yang lebih baik.
i
ii
Halaman
i ii iv vii
1
1.1 1
1.2 Tujuan 2
1.3 2
1.4 2
1.5 3
4
2.1 Umum 4
2.2 4
2.2.1 5
2.2.1.1 Kompresor Displacement Jenis Bolak Balik ... 6
2.2.1.2 ... 6
2.2.1.2.a
( Sliding Vane ) 6
2.2.1.2.b ... 7
2.2.1.3 9
2.2.2 9
2.2.2.1 Motor Listrik 9
2.2.2.2 10
2.2.3 10
2.2.3.1 10
2.2.3.2 Kopling Tetap 11
2.2.3.3 Rotor Terpadu ( Direct Rotor ) 11
2.2.3.4 Kopling Gesek 11
2.3 11
2.3.1 14
2.3.1.1 Input / Output 14
2.3.1.2 15
2.3.1.2.a Prosesor 16
2.3.1.2.b Memori 17
2.3.1.2.c Power Supply 17
...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
Batasan Masalah ...
...
...
...
Bagian – bagian PLC Klasifikasi Kompresor Pengetahuan Dasar Kompresor
Transmisi Daya Poros Kompresor Motor Bakar Torak
...
BAB II LANDASAN TEORI
Kompresor Displacement Jenis Putar ( Rotary ) Kompresor Baling-baling Luncur
Kompresor Sekrup ( Screw ) Kompresor Turbo ( Centrifugal )
Penggerak Kompresor
Central Processing Unit ( CPU )
...
Sabuk-V ( V-belt )
Programmable Logic Control ( PLC ) DAFTAR ISI
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR ISI
LEMBAR PENGESAHAN LEMBAR PERNYATAAN
...
...
...
...
...
...
KATA PENGANTAR...
HALAMAN JUDUL
ABSTRAK
DAFTAR TABEL
Latar Belakang Masalah BAB I PENDAHULUAN
...
...
...
Metode Penyelesaian Masalah Sistematika Penulisan
...
...
...
...
iii
2.3.2 18
2.3.3 20
2.3.4 20
2.3.5 23
2.3.6 23
2.3.7 24
2.3.8 ... 24
2.3.9 25
2.3.10 END 26
2.3.11 27
2.3.12 27
2.3.13 Timer 28
2.4 29
2.4.1 29
2.4.2 30
2.4.3 30
2.4.4 31
32 3.1
Sistem Kontrol Lama 32
3.1.1 32
3.1.2 ... 33
3.2 34
3.2.1 34
3.2.2 36
3.2.3 37
3.2.3.1 PLC 37
3.2.3.2 Power Supply 37
3.2.3.3 37
3.2.3.4 Ampere Meter 38
3.2.3.5
Temperatur Oli 38
3.2.3.6 Engine Hour 40
3.2.3.7 ... 40
3.2.3.8 ... 41
3.2.3.9 Saklar Pilih 41
3.3 42
3.3.1 42
3.3.2 46
Kelemahan – kelemahan ...
...
...
...
BAB III SISTEM KONTROL KOMPRESOR ...
...
...
...
...
...
...
...
...
Langkah Pembuatan Program Pada PC Keunggulan Sistem Kontrol Baru
Lampu Indikator ( Collective Indicator ) Push Button Lamp (Tombol Dengan Lampu) Komponen Kontrol Pengaman Tekanan Dan
...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
Instruksi Pemrograman
AND dan AND NOT OR dan OR NOT OUT dan OUT NOT
Thermal Overload Relay ( TOR ) Miniatur Circuit Breaker ( MCB ) Pengaman
OR LOAD AND LOAD
...
...
...
...
...
...
...
Pengalamatan Input – Output PLC Thermal Overload Relay Ladder Diagram dan Mneumonic Code LOAD dan LOAD NOT
Molded Case Circuit Breaker ( MCCB )
Kombinasi Logika AND, AND NOT, OR atau OR NOT
Desain Sistem Kontrol Baru Deskripsi Kerja
Pemilihan Komponen Kontrol
...
Sistem Pengamanan Pada Sistem Kontrol Lama Sistem Kontrol Baru
Instruksi Dasar
Ampere Meter
iv
52
4.1 52
4.1.1 ... 53
4.1.2 ...
56
4.2 59
60
5.1 60
5.2 Saran 61
Pengujian Rancangan Operasional Panel dan Safety Control
...
Kesimpulan
DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN
BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA SISTEM
...
...
BAB V PENUTUP ...
Dengan Sistem Kontrol Baru ...
...
Perbandingan Waktu Perbaikan Antara Sistem Kontrol Lama Analisa Hasil Rancangan
Hasil dan Pengujian Rancangan
...
v
Halaman
1 ... 4
2 ... 5
3 ... ... 6
4 ... 7
5 ... 7
6 ... 8
7 ... 9
8 ... 10
9 ... 14
10 ... 15
11 ... 16
12 ... 17
13 ... 19
14 ... 20
15 ... 21
16 ... 22
17 ... 23
18 ... 23
19 ... 24
20 ... 25
21 ... 25
22 ... 26
23 ... ... 26
24 ... 27
25 ... 28
26 ... ... 28
27 ... 30
28 ... 30
29 ... 31
30 ... ... 31
31 ... 32
32 ... 33
33 ... 35
34 ... 35
35 ... 37
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.19 Penggunaan Instruksi Logika OR
Gambar 2.20 Kombinasi Instruksi Logika AND, OR Dan AND NOT Gambar 2.21 Instruksi Logika OUT
Gambar 2.22 Instruksi Logika OUT NOT Gambar 2.23 Instruksi END
Gambar 2.24 Instruksi AND LOAD Gambar 2.25 Instruksi OR LOAD Gambar 2.26 Instruksi Timer
Gambar 2.27 Molded Case Circuit Breaker ( MCCB ) Gambar 2.5 Ilustrasi Putaran Roda Gigi.
(b) Rotor Kompresor Screw
Gambar 2.7 Konstruksi Kompresor Turbo ( Centrifugal ) Gambar 2.6 (a) Konstruksi Kompresor Screw
Gambar 2.8 Rotor Motor Induksi
Gambar 2.9 Blok Diagram Programmable Logic Control Gambar 2.1 Prinsip Kerja Kompresor Displacement
Gambar 2.2 Contoh Alat Dengan Prinsip Kerja Sama Dengan Kompresor Gambar 2.3 Unit Kompresor
Gambar 2.4 Ilustrasi Pemampatan Udara Pada Kompresor Putar
Gambar 2.14 Instruksi Dasar PLC Gambar 2.15 Ladder Diagram PLC
Gambar 2.17 Penggunaan Instruksi Logika LOAD dan LOAD NOT Gambar 2.18 Penggunaan Instruksi Logika AND
dan AND NOT Dalam Suatu Ladder Diagram Gambar 2.10 Input / Output Interface
Gambar 2.11 CPU Unit PLC Omron Sysmac C200HE Gambar 2.12 (a) Power Supply PLC Jenis Rack (b) Power Supply PLC Jenis Fixed
Gambar 2.13 (a) Penggunaan PC Untuk Menulis Program Pada PLC.
(b) Programming Console.
Gambar 2.16 Kondisi Normally Open dan Normally Closed
Gambar 3.3 Blok Diagram Sistem Kontrol Baru Gambar 3.4 (a) Rancangan Door Panel
(b) Instrumen Inside Panel Kontrol Sistem Baru Gambar 3.5 PLC OMRON C200HE-CPU42
Gambar 3.1 Flow Chart Sistem Kontrol Lama Gambar 3.2 Rangkaian Kontrol Sistem Lama
dan OR NOT Dalam Suatu Ladder Diagram
Gambar 2.28 Miniatur Circuit Breaker ( MCB ) Gambar 2.29Thermal Overload Relay ( TOR ) Gambar 2.30 Ampere Meter
vi
36 ... ... 37
38 ... ... 39
39 ... 39
40 ... ... 40
41 ... 41
42 ... ... 41
43 ... ... 41
44 ... 47
45 ... ... 47
46 ... 48
47 ... 48
48 ... ... 49
49 ... 49
50 ... ... 50
51 ... 50
52 ... 51
53 ... 52
54 ... 53
55 ... 54
56 ... 54
57 ... 55
58 ... 55
59 ... 56
60 ... 58 Gambar 3.6 Power Supply
Gambar 3.7 Pressure Switch
Gambar 3.15 Langkah Awal Memulai Pembuatan Program Gambar 3.16 Combo Box Change PLC
Gambar 3.17 Work Sheet
Ke Dalam Mneumonic Code Gambar 3.18 Langkah Mengganti Tulisan Program
Gambar 3.19 Work Online
Gambar 3.20 Pemilihan Kondisi Kerja PLC Gambar 3.8 (a) PT 100. (b) TCU
Gambar 3.9 Engine Hour
Gambar 3.10 Lampu Indikator (Collective Indicator) Gambar 3.11 Push Button Lamp
Gambar 3.12 Saklar Pilih
Gambar 3.13 Langkah Mengaktifkan Driver PLC Gambar 3.14 Driver Aktif
Gambar 4.6 Sekuen Program Loading/Unloading Control Gambar 4.7 Collective Indicator Lamp Alarm
Gambar 4.8 Grafik Perbandingan Waktu Perbaikan Gambar 3.21 Transfer Data Program Dari PC ke PLC Gambar 4.1 Panel Kontrol Kompressor Modifikasi
Gambar 4.2 Instrumen Dalam Panel Kontrol Kompressor Modifikasi Gambar 4.3 Collective Indicator Lamp
Gambar 4.4 Starting Simulation pada PLC Gambar 4.5 Sekuen Program Star-Delta Control
vii
Halaman
1 ... 12
2 ... ... 19
3 ... ... 22
4 ... 23
5 ... 24
6 ... 24
7 ... 25
8 ... 26
9 ... 26
10 ... 27
11 ... 27
12 ... 28
13 ... 29
14 ... 42
15 ... 44
16 ... 57
17 ... 58 Tabel 2.12 Mneumonic Code Instruksi OR LOAD
Tabel 2.13 Mneumonic Code Instruksi Timer Tabel 3.1 Pengalamatan Input PLC
Tabel 3.2 Pengalamatan Output PLC
Tabel 4.1 Permasalahan dan Penyebab Terjadinya Tabel 4.2 Perbandingan Waktu Perbaikan Antara Sistem Kontrol Lama dan Baru
Tabel 2.5 Mneumonic Code Instruksi AND Dan AND NOT Tabel 2.6 Mneumonic Code Instruksi OR Dan OR NOT
Tabel 2.7 Mneumonic Code Kombinasi Instruksi AND, OR Dan AND NOT Tabel 2.8 Mneumonic Code Instruksi Logika OUT
Tabel 2.9 Mneumonic Code Instruksi Logika OUT NOT Tabel 2.10 Mneumonic Code Instruksi END
Tabel 2.11 Mneumonic Code Instruksi AND LOAD
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Peralatan Input, Output, serta Controller dari PLC Tabel 2.2 PLC Memori Map
Tabel 2.3 Mneumonic Code
Tabel 2.4 Mneumonic Code Instruksi LOAD Dan LOAD NOT
