LAPORAN PRAKTIKUM
FLEXIBLE MANUFACTURING SYSTEM 2
Disusun oleh
Reza Maliki Akbar
214341097
3 AEA
TEKNIK OTOMASI MANUFAKTUR DAN MEKATRONIKA
POLITEKNIK MANUFAKTUR NEGERI BANDUNG
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Praktikum FMS 2.
Laporan ini merupakan realisasi dari hasil kegiatan perkuliahan berupa praktikum di Laboratorium PLC/FMS yang penulis lakukan untuk melaksanakan
kewajiban sebagai Mahasiswa kepada dosen mata kuliah FMS.
Dalam penulisan laporan ini penulis banyak mendapatkan pengalaman dan ilmu. Berkat panduan, bimbingan, juga dorongan baik secara langsung dari berbagai pihak secara langsung maupun tidak langsung dari berbagai pihak yang membantu pengerjaan serta penyelasaian laporan ini. Maka melalui kesempatan yang sangat berharga ini saya menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah membantu dalam pelaksanaan praktikum dan proses penyelesaian laporan ini, terutama kepada:
1. Kedua orangtua, yang telah mendukung, baik dukungan moril dan materil 2. Hendy Rudiansyah, S.T., M.Eng. selaku dosen mata kuliah FMS
3. Rekan-rekan kelas 3AEA
Mohon maaf apabila dalam laporan ini masih terdapat banyak kekurangan. Penulis masih banyak memiliki kekurangan dan kesalahan dalam penulisan ataupun penyusunan laporan. Untuk itu, penulis mengharapkan saran dan kritik untuk lebih menyempurnakan laporan ini dan menjadi bahan pertimbangan penulisan dan penyusunan laporan yang selanjutnya.
Mei 2016
DAFTAR ISI
1.5 Sistematika Penulisan ... 2
BAB II LANDASAN TEORI ... 4
2.1 Flexible Manufacturing System (FMS) ... 4
2.1.1 Subsistem FMS ... 5
2.1.2 Fleksibilitas pada FMS ... 6
2.2 Programmable Logic Controller (PLC) ... 7
2.2.1 Sejarah PLC ... 9
2.2.2 Bagian – Bagian Pada PLC ... 10
2.2.3 Masukan–masukan PLC ... 14
2.2.4 Keluaran PLC ... 14
2.2.5 Fungsi PLC ... 17
2.3 PLC Mitsubishi FX2N-32MR ... 17
2.3.1 Spesifikasi ... 18
BAB III PENGGUNAAN MITSUBISHI GX DEVELOPER ... 19
3.1 GX Developer ... 19
3.2 Pengenalan Lingkungan Windows GX-Developer ... 19
3.3 Pengoperasian Software GX-Developer... 21
3.3.1 Membuat Program PLC ... 21
3.3.2 Menyimpan Proyek Program PLC ... 22
3.3.3 Transfer dari PC ke PLC atau sebaliknya ... 23
3.3.5 Simulasi dan Entry Data Monitor ... 25
BAB IV PICK AND PLACE STATION ... 28
4.1 Tujuan ... 28
4.2 Deskripsi Stasiun ... 28
4.2.1. Bagian-bagian Stasiun ... 29
4.2.2. Fungsi... 30
4.5.2. Wiring Elektrik dan Elektropneumatik ... 34
4.7 Program Ladder dan Analisis ... 35
4.8 Optimalisasi Setting Mekanik... 61
4.9 Integrasi Antar Stasiun ... 62
4.10 Kendala dan Troubleshooting... 65
4.11 Kesimpulan ... 65
BAB VI PENUTUP ... 66
6.1. Kesimpulan ... 66
BAB I PENDAHULUAN
1.1Latar Belakang
Praktikum FMS (Flexible Manufacturing System) merupakan salah satu dari
tiga program praktikum yang ditujukan untuk mahasiswa tingkat III Jurusan Teknik Otomasi Manufaktur dan Mekatronika dimana dalam praktikum tersebut mahasiswa mempelajari mengenai:
1. Sistem manufaktur berbasiskan PLC jenis Mitsubishi (FX-CPU).
2. Pengertian dan bagaimana membuat program menggunakan Ladder.
Pada program praktikum FMS 1, penulis berkesempatan mempelajari dan
menggunakan Festo Modular Product System® (MPS®), dimana Festo MPS® ini terdiri dari beberapa stasiun. Stasiun yang dipelajari adalah Pick and Place Station.
1.2Rumusan Masalah
Berdasarkan dari uraian pada latar belakang dapat dirumuskan permasalahan sebagai berikut:
1. Konsep dan cara kerja Pick and Place Station.
1.3Batasan Masalah
Berikut adalah batasan masalah yang akan dibahas pada laporan berikut:
1. Analisis stasiun yang telah dilaksanakan, integrasi antar stasiun.
1.4Tujuan
1.4.1 Tujuan Subjektif
Sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan program praktikum FMS di Jurusan Teknik Otomasi Manufaktur dan Mekatronika.
1.4.2 Tujuan Objektif
Menjadi bahan referensi untuk mengembangkan sistem pembelajaran program praktikum FMS 1 dan FMS 2 kelak.
1.5Sistematika Penulisan
Untuk memudahkan pembahasaan, laporan praktikum FMS 2 ini dibagi menjadi beberapa bab sebagai berikut:
BAB I : PENDAHULUAN
Membahas latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan dan sistematika penulisan.
BAB II : LANDASAN TEORI
Membahas landasan teori tentang FMS dan PLC.
BAB III : PENGGUNAAN MITSUBISHI GX-DEVELOPER
Membahas langkah kerja praktikum, konsep & cara kerja station, step ladder, serta statement list.
BAB IV : PICK AND PLACE STATION
Membahas tujuan mempelajari pick and place station,
BAB VI : PENUTUP
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1Flexible Manufacturing System (FMS)
Flexible Manufacturing System (FMS), dalam Bahasa Indonesia Sistem Manufaktur Fleksibel (SMF) adalah suatu sistem manufaktur otomatis dengan volume dan variasi produk level menengah yang dikontrol oleh komputer. FMS meliputi spektrum lebar dari aktivitas manufaktur seperti mesin-mesin produksi, metal working, fabrikasi, dan assembly. Pada sebuah FMS, suatu kelompok bagian-bagian dari
produk–produk dengan karakteristik serupa diproses secara simultan. Komponen
penting dari suatu FMS adalah mesin Numerical Control (NC) yang mampu saling
bertukar tools secara otomatis. Sistem material handling otomatis untuk memindahkan
part–part diantara mesin–mesin dan station fixturing berupa Automated Guided
Vehicle (AGV) dan robot. Semua komponen diatas dikontrol oleh komputer. Dan yang
terakhir adalah perangkat–perangkat lain seperti mesin pengukur koordinat dan
mesin pencuci bagian-bagian yang diproses.
Pada FMS setiap pekerjaan, guna memproduksi sesuatu, mempunyai beberapa
alternatif jalur mesin–mesin untuk menyelesaikannya. Sistem penanganan material
pada FMS harus dikontrol komputer untuk menentukan alternatif jalur pekerjaan tadi
secara otomatis. Disiplin antrian yang digunakan biasanya adalah First Come First Serve (FCFS), Last Come First Serve (LCFS) atau Prioritas.
Konsep ABC adalah suatu metode kalkulasi dimana tidak semua biaya overhead
dibebankan secara merata pada semua produk, dengan metode ini biaya overhead
dapat dilacak secara lebih akurat pada setiap individu dari produk. Hasilnya adalah suatu sistem pengalokasian biaya obverhead suatu produk atau pelayanan yang lebih diperhalus, berdasarkan atas permintaan tiap-tiap aktivitas untuk tiap produk. Konsep ini ditemukan oleh Cooper dan Kaplan pada tahun 1988.
Kecepatan dan fleksibilitas sangat dibutuhkan pada saat mencari dan
antrian. Oleh sebab itu metode Heuristic Search, yang dapat mencari alternatif rute
optimal dapat digunakan pada saat routing sebuah pekerjaan dalam sebuah sistem
manufaktur fleksibel dengan tujuan dinamis.
Gambar 1.1 Flexible Manufacturing System
2.1.1 Subsistem FMS
Terdapat dua sub sistem dalam FMS, yaitu: 1. Physical Subsystem, meliputi:
a. Workstation, berupa mesin–mesin Numerical Control (NC), mesin part–washing, area load dan unload, dan area kerja.
b. Storage – Retrieval System, berupa pallet – pallet tempat
penyimpanan sementara part-part produk yang akan diproses.
c. Material – Handling System, berupa Automated Guided Vehicle (AGV), shuttle car atau roller conveyor untuk membawa part – part yang diproses, dari dan ke workstations.
2. Control Subsystem, meliputi:
a. Control Hardware, berupa mini dan microcomputers, Programmable
LogicControllers (PLC), Communication Networks, Sensors, dll. b. Control Software, berupa sekumpulan file dan program untuk
2.1.2 Fleksibilitas pada FMS
Fleksibilitas dapat didefinisikan sebagai sekumpulan properti dari sistem manufaktur yang mendukung perubahan kapasitas dan kapabilitas produksi
(Carter, 1986). Adapun macam–macam fleksibilitas pada FMS adalah:
1. Fleksibilitas Mesin (Machine Flexibility) Fleksibilitas mesin berarti
kemampuan sebuah mesin untuk melakukan bermacam–macam operasi pada
bermacam–macam part produk dengan tipe dan bentuk berbeda.
Keuntungan yang didapat dari mesin fleksibel dan pergantian tipe part yang diproses dengan cepat ini adalah kebutuhan besar lokasi yang ekonomis dan waktu proses yang lebih rendah.
2. Fleksibilitas Rute (Routing Flexibility) Fleksibilitas Rute berarti part–
part produk tersebut dapat diproduksi dengan beberapa rute
alternatif. Fleksibilitas rute secara utama digunakan untuk memanage perubahan internal yang disebabkan oleh kerusakan alat, kegagalan pengontrol, dan hal-hal lain sejenis dan juga dapat membantu peningkatan output.
3. Fleksibilitas Proses (Process Flexibility) Fleksibilitas Proses atau yang
dikenal juga dengan nama Mix Flexibility adalah kemampuan untuk
menyerap perubahan yang terjadi pada produk dengan melakukan operasi–
operasi sejenis atau memproduksi produk–produk sejenis atau part–partnya
pada center–center CNC yang serbaguna dan adaptabel.
4. Fleksibilitas Produk (Product Flexibility) Fleksibilitas Produk atau yang dikenal dengan nama Mix-Change Flexibility adalah kemampuan untuk
melakukan perubahan menuju set–set produk baru yang harus diproduksi
secara cepat dan ekonomis, untuk merespon perubahan market dan engineering dan untuk beroperasi pada basis pelayanan pesanan terbatas.
5. Fleksibilitas Produksi (Production Flexibility) Fleksibilitas Produksi berarti
kemampuan untuk memproduksi bermacam–macam produk tanpa perlu
adanya penambahan pada peralatan-peralatan berat/penting, walaupun
penambahan tool–tool baru atau sumber daya lain dapat dimungkinkan. Hal ini
menyebabkan dapat diproduksinya berbagai macam jenis produk dengan biaya dan waktu yang memadai.
6. Fleksibilitas Ekspansi (Expantion Flexibility) Fleksibilitas Ekspansi berarti kemampuan untuk merubah sistem manufaktur untuk mengakomodasi
perubahan produk–produk secara umum. Perbedaannya dengan
definisi Fleksibiltas Produksi adalah, pada Fleksibilitas Ekspansi
hal ini dapat dilakukan dengan mudah karena perubahan dan penambahan itu dapat dikerjakan pada desain sistem manufaktur yang aslinya.
2.2Programmable Logic Controller (PLC)
Berdasarkan namanya, konsep Programmable Logic Controlleradalah sebagai
berikut:
1. Programmable, menunjukkan kemampuan dalam hal memori untuk menyimpan program yang telah dibuat yang dengan mudah diubah-ubah fungsi atau kegunaannya.
2. Logic, menunjukkan kemampuan dalam memproses input secara aritmatik dan
logic (ALU), yakni melakukan operasi membandingkan, menjumlahkan, mengalikan, membagi, mengurangi, negasi, AND, OR, dan lain sebagainya.
3. Controller, menunjukkan kemampuan dalam mengontrol dan mengatur proses sehingga menghasilkan output yang diinginkan.
PLC merupakan suatu piranti basis kontrol yang dapat diprogram bersifat logik, yang digunakan untuk menggantikan rangkaian sederetan relay yang dijumpai pada sistem kontrol proses konvensional. PLC bekerja dengan cara mengamati masukan (melalui sensor terkait), kemudian melakukan proses dan melakukan tindakan sesuai yang dibutuhkan, seperti menghidupkan atau mematikan keluarannya.
Gambar 1.2 Konvensional Kontrol
Gambar 1.3 PLC Kontrol
Gambar 1.4 Konvensional Kontrol Dengan Relay
Maka rangkaian tersebut kita ganti dengan menggunakan PLC,
makarangkaiannya menjadi sebagai berikut :
Gambar 1.5 PLC Kontrol Dengan Ladder Diagram
2.2.1 Sejarah PLC
proses produksi yang meningkat. Membutuhkan perawatan yang cermat dan cepat, sehingga ini harus diganti dengan PLC.
Sekitar tahun 1970-an, teknologi PLC yang sering digunakan adalahmesin sequence dan CPU yang berbasis bit-slice. Prosesor AMD 2901 dan 2903 cukup digunakan dalam MODICON dan PLC A-B. Pada awal tahun 1973 berkembang PLC dengan kemampuan komunikasi. Sistem yang pertama adalah Modbus dari MODICON dan sukses secara komersial yaitu model 184, yang didesain oleh Michael Greenberg Pada tahun 1980-an terjadi standarisasi komunikasi milik General Motor.
Pada tahun 1990-an dilakukan reduksi baru dan mederenisasi lapisan fisik dari protokol yang ada pada tahun 1980-an Standard terakhir yaitu IEC 1131-3, berusaha menggabungkan bahasa pemograman PLC dibawah satu standard.
2.2.2 Bagian – Bagian Pada PLC
PLC terdiri dari beberapa bagian yang dijelaskan dibawah ini :
1. Central Processing Unit (CPU)
CPU merupakan bagian utama dan merupakan otak dari PLC. CPU ini berfungsi untuk melakukan komunikasi denngan PC atau Consule, interkoneksi pada setiap
bagian PLC, mengeksekusi program- program, serta mengatur input dan ouput. Terdiri atas 3 bagian penting :
1. Mikroprosesor, merupakan pusat pengolahan operasi matematikadan
logika
2. Memory, tempat penyimpan data
3. Power supply, sebagai sumber untuk PLC, AC atau DC
2. Programmer/Monitor (PM)
Sebuah device yang digunakan untuk komunikasi dengan circuit dalam sebuah PLC. Contohnya adalah sebuah PC (Personal Computer)
3. I/O module
terbatas atau dibatasi, dan ada juga yang bias ditambah. Output modul juga memiliki terminal yang menghubungkan signal dari dalam PLC ke luar PLC, dan nantinya dapat dihubungkan dengan berbagai keluaran seperti lampu, motor, bahkan relay.
4. Rack dan Chasis
Tempat dimana bagian-bagian PLC ditempatkan, seperti, CPU, Power Supply, I/O modul, dll
1. Konfigurasi PLC System
Gambar 1.6 PLC Kontrol Dengan Ladder Diagram
Keuntungan dalam penggunaan PLC :
1. Desain lebih mudah diubah karena menggunakan software
2. Implementasi lebih singkat
3. Modifikasi lebih mudah dilakukan
4. Lebih murah
5. Perawatan lebih mudah
PLC sesungguhnya merupakan sistem mikrokontroler khusus untuk industri, artinya seperangkat perangkat lunak dan keras yang diadaptasi untuk keperluan aplikasi dalam dunia industri. Elemen-elemen sebuah PLC terdiri atas :
1. Central Processing Unit (CPU)
Adalah otak dalam PLC, merupakan tempat mengolah program sehingga sistem kontrol yang telah di desain akan bekerja seperti yang telah diprogramkan.
2. Terminal masukan (Power Supply )
Adalah terminal untuk memberi tegangan dari power supply ke CPU (100 sampai 240 VAC atau 24 VDC). Modul ini berupa switching power supply.
3. Terminal pertanahan fungsional (Functional Earth Terminal)
Adalah terminal pertanahan yang harus diketanahkan jika menggunakan tegangan sumber AC.
4. Terminal keluaran Power Supply
Biasanya PLC bersumber tegangan AC dilengkapi dengan keluaran 24 VDC untuk
mensuplai keluaran.
5. Terminal masukan (Terminal Input)
Adalah terminal yang menghubungkan ke rangkaian masukan.
6. Terminal keluaran (Terminal Output)
Adalah terminal yang menghubungkan ke rangkaian keluaran.
7. Indikator PC
Indikator yang memperlihatkan atau menampilkan status operasi atau mode dari PC
8. Terminal pertanahan pengaman (Protective Out Terminal)
Adalah terminal pengaman pertanahan untuk mengurangi resiko kejutan listrik.
9. Indikator masukan (Indikator Input)
Menyala saat terminal masukan ON.
10.Indikator keluaran (Indikator Output)
Menyala saat terminal keluaran ON.
a) IR (Internal Relay)
Bagian memori ini digunakan untuk menyimpan status keluaran dan masukan PLC.
b) SR (Special Relay)
Special relay adalah relai yang mempunyai fungsi-fungsi khusus seperti untuk pencacah, interupsi dan status flags (misalnya pada intruksi penjumlahan terdapat kelebihan digit pada hasilnya (carry flag), kontrol bit PLC, informasi kondisi PLC, dan sistem clock (pulsa 1 detik; 0,2 detik dan sebagainya).
c) AR (Auxilary Relay)
Terdiri dari flags dan bit untuk tujuan-tujuan khusus. Dapat menunjukkan kondisi PLC yang disebabkan oleh kegagalan sumber tegangan, kondisi spesial I/O, kondisi input atau output unit, kondisi CPU PLC, kondisi memori PLC.
d) LR (Link Relay)
Digunakan untuk data link pada PLC link system. Artinya untuk tukar-menukar
informasi antara dua PLC atau lebih dalam suatu sistem kontrol yang saling berhubungan satu dengan yang lain dan menggunakan banyak PLC.
e) HR (Holding Relay)
Holding Relay digunakan untuk mempertahankan kondisi kerja rangkaian PLC yang sedang dioperasikan apabila terjadi gangguan pada sumber tegangan dan akan menyimpan kondisi kerja PLC walaupun sudah dimatikan
f) TR (Temporary Relay)
Berfungsi untuk penyimpanan sementara kondisi logika program pada ladder diagram yang mempunyai titik percabangan khusus
g) DM (Data Memory)
Berfungsi untuk penyimpanan data-data program karena isi DM tidak akan hilang (reset) walaupun sumber tegangan PLC mati.
12.Peripheral port
13.Expansion I/O
Penghubung CPU ke exspanssion I/O unit untuk menambah 12 masukan dan 8 keluaran.
2.2.3 Masukan–masukan PLC
Kecerdasan sebuah sistem terotomasi sangat tergantung pada kemampuan sebuah PLC untuk membaca sinyal dari berbagai macam jenis sensor dan piranti-piranti masukan lainnya. Untuk bisa melakukan perubahan pada memori status masukan tersebut, dibutuhkan sumber tegangan untuk memicu masukan. Pada gambar 12 ditunjukkan contoh menghubungkan sebuah sensor dengan tipe keluaran sinking (menyedot arus) dengan masukan PLC yang bersifat sourcing (memberikan arus).
Gambar 1.7 Contoh menghubungkan sensor masukan
2.2.4 Keluaran PLC
Gambar 1.8 Relai sebagai keluaran
Pada gambar diatas tampak bahwa CPU PLC betul-betul terisolasi dari luar, pertama
Gambar 1.9 Contoh menghubungkan keluaran PLC dengan lampu
Menurut National Electrical Manufacturing Assosiation (NEMA), PLC didefinisikan sebagasi suatu perangkat elektronik digital dengan memori yang dapat diprogram untuk menyimpan instruksi-instruksi yang menjalankan fungsi-fungsi spesifik seperti: logika, sekuen, timing , counting , dan aritmatika untuk mengontrol suatu mesin industri atau proses industri sesuai dengan yang diinginkan. PLC mampu mengerjakan suatu proses terus menerus sesuai variabel masukan dan memberikan keputusan sesuai keinginan pemrograman sehingga nilai keluaran tetap terkontrol.
Menurut forumsains.com, PLC merupakan “komputer khusus” untuk aplikasi
dalam industri, untuk memonitor proses, dan untuk menggantikan hard wiring control
dan memiliki bahasa pemrograman sendiri. Akan tetapi PLC berbeda dengan perangkat komputer karena dirancang untuk instalasi dan perawatan oleh teknisi dan ahli listrik di industri yang tidak harus mempunyai kemampuan elektronika tinggi dan memberikan kendali yang fleksibel berdasarkan eksekusi instruksi logika.
2.2.5 Fungsi PLC
Fungsi dan kegunaan dari PLC dapat dikatakan hampir tidak terbatas. Tapi dalam praktiknya dapat dibagi secara umum dan khusus.
Secara umum fungsi dari PLC adalah sebagai berikut :
1. Kontrol Sekuensial
Memproses input sinyal biner menjadi output yang digunakan untuk keperluan pemrosesan teknik secara berurutan (sekuensial), disini PLC menjaga agar semua step / langkah dalam proses sekuensial berlangsung dalam urutan yang tepat.
2. Monitoring Plant
Memonitor suatu sistem (misalnya temperatur, tekanan, tingkat ketinggian) dan mengambil tindakan yang diperlukan sehubungan dengan proses yang dikontrol (misalnya nilai sudah melebihi batas) atau menampilkan pesan tersebut ke operator.
Secara khusus, PLC mempunyai fungsi sebagai pemberi masukan
(input) ke CNC (Computerized Numerical Control) untuk kepentingan
pemrosesan lebih lanjut. CNC mempunyai ketelitian yang lebih tinggi dan lebih mahal harganya jika dibandingkan dengan PLC. Perangkat ini, biasanya dipakai untuk proses finishing, membentuk benda kerja, moulding dan sebagainya.
2.3PLC Mitsubishi FX2N-32MR
PLC Mitsubihsi FX2N-32MR merupakan seri PLC dari FX2N dimana angka “32”
berarti memiliki 32 I/O.
Fitur-fitur yang dimiliki PLC FX2N-32MR :
1. Modul antarmuka yang dapat dipasang langsung ke base unit.
2. Pemrograman antarmuka standar.
3. Lampu LED untuk mengindikasikan status I/O.
4. Slot untuk memori kaset
BAB III
PENGGUNAAN MITSUBISHI GX DEVELOPER
3.1GX Developer
GX Developer adalah software IDE (Integrated Development Environment) keluaran MELSOFT untuk pemrograman PLC Mitsubishi dengan tipe keluarga MELSEC.
3.2Pengenalan Lingkungan Windows GX-Developer
Pada Start Menu Windows, cari program GX Developer pada kategori MELSOFT Application
ataupun bisa dengan fitur pencarian untuk lebih mudahnya, tinggal ketikkan “GX Developer” pada
Search di Start Menu.
Berikut adalah lingkungan windows daripada software GX Developer
1. Menubar
2. Standard Toolbar
3. ST Toolbar
4. Device Memory Toolbar
5. Project Data List Toolbar
6. SFC Toolbar
7. Program Toolbar
8. Ladder Symbol Toolbar
9. SFC Symbol Toolbar
10.Comment Toolbar
11.Workspace Area
12.Statusbar
3.3Pengoperasian Software GX-Developer 3.3.1 Membuat Program PLC
Hal pertama yang dilakukan adalah klik New Project pada Standard Toolbar. Lalu pilih seri dan tipe PLC. Setelah itu klik OK.
Ketika sudah memasuki workspace area, kreasikan program yang hendak dibuat sesuai kebutuhan.
Untuk contoh, program sederhana yaitu menyalakan lampu, dengan satu input dan satu output.
Untuk menambahkan output yaitu berupa Coil, bisa dengan klik symbol Coil pada Ladder Symbol Toolbar atau dengan shortcut F7. Setelah itu masukkan alamat output sesuai kebutuhan, lalu tekan Enter atau klik OK.
Biasanya garis horizontal akan terbentuk otomatis apabila saat membuat input dan outputnya sesuai di ujung-ujung rung workspace. Namun, apabila garis horizontal tidak terbentuk, buatlah garis tersebut menggunakan free drawn line atau dengan shortcut F10. Cara membuat garisnya klik dan tahan, lalu hubungkan kontak dan koil.
Setelah itu Convert program ladder agar program dapat berfungsi dan dapat disimpan. Bisa menggunakan salah satu di Menubar Convert atau dengan shortcut F4.
3.3.2 Menyimpan Proyek Program PLC
Lalu akan muncul dialog seperti di atas. Isi nama proyek dan judul, apabila sudah selesai klik Save.
3.3.3 Transfer dari PC ke PLC atau sebaliknya
Tentukan COM Port yang sudah terdaftar di Device Manager PC, sesuaikan. Apabila sudah ditentukan, klik OK. Lalu klik Connection Test, apabila ada pesan berhasil berarti koneksi COM Port sudah terhubung, apabila belum coba cek kembali pengaturan, kabel dan port-nya.
3.3.4 Monitor Mode
Mode ini berguna untuk memantau apabila PLC dalam keadaan online dan untuk memeriksa I/O pada PLC yang aktif dan yang tidak aktif. Untuk memasuki mode ini bisa masuk pada Menubar Online, lalu pilih Monitor.
Bisa pilih Monitor saja, bisa juga Monitor dengan Write mode dimana mode ini bisa menulis dan memodifikasi program ketika proses Monitoring.
3.3.5 Simulasi dan Entry Data Monitor
Simulasi bisa dijalankan apabila sudah dipasang program GX Simulator. Apabila sudah dipasang, maka akan tampil pada Program Toolbar yaitu ikon untuk Simulator. Mode simulasi ini akan masuk pada mode Monitoring hanya saja tidak real-time seperti online monitoring menggunakan PLC langsung.
Pada Menu Online pilih Monitor, lalu pilih lagi, Entry Data Monitor. Menu ini berfungsi untuk memantau I/O PLC dan dapat melakukan modifikasi tipe data daripada I/O tersebut, juga bias untuk Force On, Force Off dan Toggle Force.
Setelah itu klik Start Monitor, lalu klik dua kali pada I/O yang sudah terdaftar di Register Device. Pilih fungsi apa yang hendak dicoba. Semisal Force On dipilih.
BAB IV
PICK AND PLACE STATION
4.1Tujuan
1. Mahasiswa dapat memahami cara kerja Pick and Place Station -Festo MPS®.
2. Mahasiswa dapat mengetahui I/O pada Pick and Place Station - Festo MPS®.
3. Mahasiswa dapat memprogram Pick and Place Station – Festo MPS®.
4. Mahasiswa dapat melakukan troubleshooting pada Pick and Place Station - Festo MPS®.
4.2Deskripsi Stasiun
Pick and Place Station (“ambil dan tempatkan”) adalah perangkat penyisipan barang otomatis. Mengacu pada standar DIN 8593-1 proses produksi manufaktur yaitu
menggabungkan – merakit – memasukkan penyisipan adalah cara dari suatu perakitan,
sedangkan benda kerja (komponen) yang dirakit dimasukkan ke dalam benda kerja lain yang sudah sesuai bentuknya.
Stasiun ini memasukkan benda kerja sisipan ke rumah benda kerja. Benda kerja sisipan yang dapat dimasukkan ke rumah benda kerja adalah jam, thermometer, hygrometer.
4.2.1. Bagian-bagian Stasiun
1. Modul Pick and Place
Modul pick and place terdiri atas sebuah single-aktuasi yang berfungsi untuk naik dan turun serta sebuah silinder double-aktuasi yang bergerak maju dan mundur. Disamping itu terdapat pula vakum yang berfungsi untuk menarik benda kerja.
Modul pick and place berfungsi untuk
mengambil part benda kerja dan
menggabungkannya dengan housing benda kerja.
2. Modul Conveyor
Modul konveyor terdiri atas motor yang dikopelkan dengan belt konveyor sehingga serta ada pula sebuah induksi magnet yang dimanfaatkan untuk men-tacle benda kerja.
Adapun fungsi dari modul konveyor adalah untuk
3. Modul Slider
Slider berfungsi untuk mennyimpan part benda kerja yang akan digabungkan dengan housing benda kerja. Perlu diperhatikan bahwa posisioning slide ini mempengaruhi hasil akhir dari proses penggabungan apakah tepat pada lubang housing atau tidak.
4. Plat
Plat ini berfungsi sebagai table ataupun base bagi aktuator – aktuator pada plan pick and place. Semua aktuator yang digunakan, solenoid, beberap terminal dipasang di atas plat ini.
4.2.2. Fungsi
1. Untuk mentransportasikan benda kerja (housing).
2. Untuk memberhentikan benda kerja (housing).
3. Untuk menyisipkan benda kerja sisipan.
4. Untuk memisahkan benda kerja yang telah selesai disisipkan.
Fungsi lainnya yang dapat diimplementasikan di stasiun ini:
1. Fungsi segregasi atau pemisahan beda kerja ke modul slider.
4.2.3. Urutan Proses
Stasiun ini dilengkapi oleh dua sumbu modul Pick and Place. Rumah benda kerja yang ditempatkan pada konveyor terdeteksi oleh diffuse sensor. Benda kerja ditransportasikan ke pemisah pneumatik yang ada di sabuk konveyor dan terdeteksi oleh diffuse sensor kedua.
Modul Pick and Place mengambil benda kerja sisipan dari modul slider dan memasukkannya di rumah benda kerja. Benda kerja yang telah selesai dipasang akan dilepaskan oleh pemisah dan ditransportasikan ke sabuk konveyor akhir. Penghalang cahaya akan mendeteksi benda kerja pada sabuk konveyor akhir.
4.3State Diagram dan Solusi
4.4Daftar Input dan Output
INPUT OUTPUT
Terminal
PLC Deskripsi
Terminal
PLC Deskripsi
X0 Diffuse sensor, sensor benda kerja
posisi awal Y0
Konveyor
X1 Prox. Sensor, Sensor posisi awal
vakum (kiri) Y1
Vakum linear drive aktuasi mundur
X2 Prox. Sensor, Sensor posisi akhir
vakum (kanan) Y2
Vakum linear drive aktuasi maju
X3 Prox. Sensor, Sensor atas vakum Y3 Vakum linear drive
X4 Pressure Sensor, Sensor ketika vakum
nyala dan menyedot benda Y4
Vakum atau sucker menyedot
X5 Diffuse sensor, sensor benda kerja
posisi tengah Y5
Motor separator atau tackle
X6 Diffuse sensor, sensor benda kerja
posisi akhir Y6
X7 Receiver sinyal komunikasi antar
4.5.2. Wiring Elektrik dan Elektropneumatik
a. Masukan
4.7Program Ladder dan Analisis
MODE AUTO
Pada saat tombol start ditekan dan selector sedang berada dalam posisi auto, maka memory auto (M10) akan aktif sekaligus self holding. Memory ini akan terputus apabila memory manual aktif, memory stop aktif, atau lampu manual aktif.
MODE MANUAL
LAMPU AUTO
Switch auto akan mengaktifkan lampu auto (Q2).
LAMPU MANUAL
Switch manual akan mengaktifkan lampu manual (Q1).
READY POSITION
Sistem dapat memulai pergerakan apabila kondisi ready position terpenuhi, yaitu sensor 1 mendeteksi adanya benda kerja, silinder (sucker) berada pada posisi kiri atas, tackle tidak dalam
kondisi aktif, dan sucker tidak sedang bekerja.
Apabila system berada dalam keadaan ready position dan sensor mendeteksi adanya benda kerja, maka lampu pada tmbol start (Y10) akan blinking. Instruksi blink pada lampu menggunakan special memori (M8013), pulsa tiap satu detik. Lampu akan mati pada saat tombol start di tekan (auto / manual).
LAMPU RESET
Pada saat memory stop aktif (saat tombol stop ditekan), maka lampu reset akan blinking. Instruksi blinking memanfaatkan special memori yang ada pada software ini, yaitu M8013, pulsa selama 1 detik.
MEM RESET
MEM STOP
Pada saat tombol stop ditekan, maka memory stop akan aktif sekaligus self holding. Pada saat yang bersamaan, konveyor juga akan berhenti. Memory ini akan terputus apabila tombol reset ditekan.
SEQUENCE AUTO
Saat memory auto aktif dan memory stop tidak aktif, maka sequence auto akan aktif. Pada saat sensor 1 mendeteksi adanya benda kerja, maka memory M301 akan aktif dan menjalankan conveyor. Apabila memory 2 telah aktif (sequence 2 auto ; dijelaskan pada step
berjalan. Apabila M2 aktif, sensor silinder mendetksi bahwa silinder telah berada pada posisi maximal (maju), dan sucker dalam kondisi off, maka konveyor akan aktif.
Pada saat T0 aktif, maka M2 akan aktif (sequence 2 auto) sekaligus self holding. Sequence 2 auto akan terputus pada saat M3 (sequence 3 auto) aktif.
pada posisi atas, maka M303 akan aktif dan menggerakkan silinder kedepan (maju). Saat sensor mendeteksi posisi maksimum silinder (maju), maka M314 akan aktif dan menghentikan supply udara pada silinder (silinder akan berhenti).
Saat sensir X2 aktif (silinder berada pada posisi maksimum /
maju), sensor X3 mendapat rising pulse (silinder baru kembali ke posisi atas), dan sucker sudah dalam kondisi off, maka M302 akan
aktif dan mengakibatkan silinder bergerak mundur.
Saat sensor X1 aktif, yaitu silinder telah berada pada posisi awal (mundur), maka M313 akan aktif dan member instruksi untuk menghentikan supply udara untuk pergerakan mundur silinder.
Saat M2 aktif dan sensor X1 mendeteksi posisi awal silinder
holding. M3 juga akan menyebabkan M2 (sequence 2 auto) tidak aktif (telah dijelaskan pada analisa step sebelumnya).
Pada saat silinder telah pada posisi awal, maka timer T2 akan aktif dan mulai menunggu selama 7 detik. Setelah 7 detik, maka kontak NC pada T2 menjadi NO dan memutuskan memory M4 dan mereset semua system. System akan kembali bekerja saat sensor 1 mendetksi adanya benda kerja.
Pada saat tombol start kembali ditekan dan M201 masih dalam kondisi aktif, conveyor akan bekerja dan berhenti ketika sucker aktif.
Saat tombol start kembali ditekan dan konveyor sedang tidak dalam kondisi aktif, maka M327 akan aktif dan mengakibatkan tackle aktif dan silinder turun.
Saat silinder turun dan tombol start belum ditekan, maka M200 akan aktif sekaligus melakukan self holding. Hal ini juga menyebabkan timer T200 aktif dan akan menunggu selama 6,3 detik.
Pada saat M500 aktif (penjelasan M500 terdapat pada analisa step selanjutnya), maka system masuk ke sequence selanjutnya. Apabila tombol start kembali ditekan, silinder sedang berada pada posisi maximum, dan sucker dalam kondisi aktif, makaM325 akan akif dan menyebabkan sucker bergerak turun. Sucker akan kembali ke posisi atas setelah T2 aktif, sekaligus menghentikan proses sucking.
mengakibatkan silinder bergerak mundur. Pada saat silinder sudah berada pada posisi awal (sensor X1 aktif), maka M333 aktif dan meghentikan supply udara pada silinder.
Saat sensor X1 baru mendeteksi adanya silinder (rising pulse),
maka tackle akan berhenti bekerja. Memory M500 akan aktif pada saat memory M400 aktif dan silinder berada dalam posisi maksimum (sensor X1 mendeteksi adanya silinder). M500 akan terputus apabila sensor X6 (Sensor yang terdapat pada akhir konveyor) mendeteksi adanya benda kerja.
Pergerakan mundur silinder dapat dijalankan dengan perintah SET Y1. Perintah ini akan aktif apabila memory M302 atau M322 aktif. SET Y1 juga akan aktif apabila M150 dan T6 aktif. Penjelasan mengenai T6 terdapat pada analisa step dibawah ini.
Silinder akan berhenti mendapat supply udara untuk pergerakan mundur apabila salah satu atau lebih dari beberapa memory berikut aktif, yaitu M313, M333, ataupun sensor X1 (sensor pada posisi minimum silinder) mendeteksi adanya benda.
Sucker akan begerak turun (SET Y3) apabila M304, M305, M324, ataupun M325 aktif.
Sucker kembali naik saat M315, M316, M326, M327, atau
M150 aktif.
Sucker akan berhenti bekerja (RST Y4) apabila M317 M338, ataupun M150 aktif.
Apabila M315, M339, ataupun M150 aktif, maka tackle akan
berhenti bekerja (RST Y5).
Urutan Proses Sesuai Program Ladder
Urutan pertama benda kerja dideteksi oleh diffuse sensor pertama, konveyor berjalan.
Urutan keempat modul Pick and Place maju ke depan, bersiap untuk memasangkan benda kerja sisipan.
Urutan keenam modul Pick and Place mundur kembali pada posisi awalnya.
4.8Optimalisasi Setting Mekanik
1. Setting slider disesuaikan
Slider yang berfungsi untuk menampung komponen untuk disisipkan disesuaikan jaraknya dengan ketinggian vacuum atau sucker.
2. Tekanan angin diatur oleh one way control valve
3. Setting diffuse sensor pendeteksian benda pada proses pertama
Diffuse sensor dibuat agak miring agar benda pada proses pertama dapat langsung dibaca, apabila dibuat lurus, ada keterlambatan waktu yang berbeda dengan settingan miring.
M50 ini ditambahkan setelah memori-memori awal untuk memori reset, start, stop dan lampu. Memori ini berfungsi untuk membawa rise pulsa benda kerja pertama. Ketika masuk ke sequence pertama M50 akan membawa rise pulsa konveyor yang berjalan pada proses pertama.
Pada akhir sequence setelahnya ditaruh ladder agar stasiun memberikan sinyal komunikasi bahwa benda kerja telah selesai diproses pada sensor akhir konveyor setelahnya akan mengaktuasi Y7 sebagai pemberi komunikasi antar stasiun. Jadi intinya ketika benda kerja belum selesai diproses di stasiun ini, stasiun Pick and Place tidak akan meminta benda kerja selanjutnya hingga selesai artinya benda kerja ada di akhir konveyor.
4.10Kendala dan Troubleshooting
Berikut adalah beberapa kendala yang dijumpai oleh penulis selama praktikum berlangsung
1. Kendala : Awalnya agak sulit untuk menyesuaikan ketinggian vacuum atau sucker dengan modul slider yang berfungsi untuk menampung komponen penyisipan.
Troubleshooting : Dioptimalkan dengan setting mekanik. Butuh beberapa
kali setting mekanik hingga sesuai,
2. Kendala : Kurang amannya ketika proses silinder untuk vakum maju ke depan, lalu ditekan stop setelahnya reset, di bawahnya ada benda kerja yang sudah disisipkan sebelumnya. Silinder tersebut menyentuh benda kerja yang membuat benda kerjanya sedikit bergoyang.
Troubleshooting : Perbaikan program dengan mencoba-coba mengubah
urutan kerja yang pada berbeda pada sebelumnya.
3. Kendala : Silinder Y1 di belakangnya memiliki pegas, ada waktunya dia maju ke depan sedikit dikarenakan efek pegas tersebut. Hal ini membuat ketika penyedotan benda yang akan disisipkan tidak pas.
Troubleshooting : Ditambahkannya M4 pada program ladder untuk delay
spring.
4.11Kesimpulan
BAB VI PENUTUP
6.1. Kesimpulan
1. Stasiun-stasiun pada praktikum FMS memiliki cara kerja dan fungsi yang
berbeda sesuai jenis pekerjaannya.
2. Tidak selamanya permasalahan PLC harus diselesaikan dengan
persamaan-persamaan sequence.
3. Perlunya penyesuaian program dan wiring input output yang benar untuk
pengintegrasian antar stasiun.
6.2. Saran
1. Disarankan menggunakan PC / Notebook dengan OS Windows XP,
dikarenakan OS Windows XP ke atas kurang cocok dengan software GX Developer.
2. Penggunaan metode pemrograman PLC yang lain seperti SFC/Grafcet perlu
dilaksanakan.
