Rancang Bangun Alat Pembuatan Lotion Berbasis PLC (Bagian II). Repository - UNAIR REPOSITORY

(1)

(2)

(3)

(4)

iv

PEDOMAN PENGGUNAAN TUGAS AKHIR

Tugas akhir ini tidak dipublikasikan, namun tersedia diperpustakaan dalam lingkungan Universitas Airlangga.Diperkenankan untuk dipakai sebagai referensi kepustakaan, tetapi pengutipan seizin penulis dan harus menyebutkan sumber aslinya sesuai kebiasaan ilmiah.

(5)

v

RANCANG BANGUN ALAT… TUGAS AKHIR

TUGAS AKHIR MEDIA ARRESTER M

KATA PENGANTAR

Alhamdulillahirabbil’alamin, segala puji dan syukur senantiasa penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberi rahmat dan hidayah-Nya, sholawat serta salam tak lupa penulis curahkan kepada nabi besar Muhammad SAW beserta keluarga dan para sahabatnya. Dorongan, motivasi dan bimbingan dari semua pihak yang telah membantu untuk terselesaikanya tugas akhir ini.Adapun judul tugas akhir ini adalah “Rancang BangunAlat PembuatanLotionBerbasis PLC”.

Tugas akhir ini merupakan salah satu tugas dalam rangka melengkapi persyaratan untuk memperoleh gelar ahli madya pada Program Studi Otomasi Sistem Instrumentasi, Departermen Teknik, Fakultas Vokasi, Universitas Airlangga Surabaya. Maka dari itu pada kesempatan ini penulis menyampaikan rasa terima kasih atas segala petunjuk, bimbingan dan bantuannya kepada:

1. Allah SWT, yang telah memberikan ridho dan karunia-Nya hingga memberikan kekuatan serta pikiran untuk menyelesaikan laporan tugas ini dengan lancar.

2. Nabi Muhammad SAW, yang dengan ketulusan hati telah memberikan tuntunan kepada semua umat di dunia ini.

(6)

vi

4. Bapak Dr. H. Widi Hidayat, SE., M.Si, Ak., CMA, CA. selaku Dekan Fakultas Vokasi Universitas Airlangga.

5. Ir. Dyah Herawatie, M.Si selaku Ketua Departemen Teknik Fakultas Vokasi Universitas Airlangga.

6. Winarno, S.Si, M.T. selaku Ketua Program Studi D3 Otomasi Sistem Instrumentasi Fakultas Vokasi Universitas Airlangga.

7. Akif Rahmatillah S.T., M.T. selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan masukan dan arahan bimbingan bagi kami.

8. Franky Chandra S.A, S.T., M.T selaku dosen konsultan yang telah banyak memberikan bantuan, bimbingan dan arahan kepada kami dalam menyelesaikan laporan tugas akhir ini.

9. Drs. Adri Supardi, M.S selaku dosen penguji yang telah memberikan masukan-masukan kepada penulis sehingga terselesaikan tugas akhir ini. 10. Semua dosen program studi D3 Otomasi Sistem Instrumentasi yang

memberikan pembekalan ide-ide yang membantu dalam proses pembuatan mekanik, hardware, dan software.

11. Oscar Yuliandika Haryanto, yang telah sabar, membantu, bekerja sama, berjuang dan saling support dalam menyelesaikan tugas akhir ini.

12. Mbak Tia dan Pak Jumawan untuk segala motivasi dan bantuannya dalam adminitrasi dan keperluan tentang program studi Otomasi Sistem Instrumentasi.

13. Member of Rumpita yang telah memberikan banyak kekuatan secara jasmani

(7)

vii

14. Teman-teman PLC yang berjumlah 12 mahasiswa yang setia menemani dan saling memabantu pada saat di laboratorium PLC dari awal sampai akhir terselesainya tugas akhir ini.

15. Teman-teman OSI 2013 yang berjumlah 40 mahasiswa yang saling peduli, saling sayang, kompak, solid, dan saling memotivasi dalam menyelesaikan tugas akhir ini.

Penulis menyadari bahwa penyusunan tugas akhir ini masih banyak kekurangan.Oleh karena itu penulis sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari semua pihak.Demikianlah tugas akhir ini penulis susun, semoga dapat bermanfaat bagi semua pihak khususnya bagi pembaca dan penulis sendiri.Akhir kata penulis ucapkan terima kasih.

Surabaya, 7 Agustus 2015

(8)

viii

Media Arrester Mutik, 2016.Rancang Bangun Alat Pembuatan Lotion Berbasis PLC (Bagian II). Tugas akhir ini dibawah bimbingan Akif Rahmatillah, S.T., M.T dan Franky Chandra Satria A, S.T., M.T. Program Studi D3 Otomasi Sistem Instrumentasi, Departemen Teknik, Fakultas Vokasi, Universitas Airlangga.

ABSTRAK

Didalam dunia industri dituntut untuk dapat menghasilkan barang produksi dalam jumlah banyak guna memenuhi kebutuhan pasar.Terutama industri dalam bidang kecantikan dan perawatan. Proses pembuatan, pengukuran dan pencampuran bahan-bahan kimia cairan yang digunakan menjadi media perawatan kulit atau lotion

dilakukan secara manual dan membutuhkan tenaga kerja tertentu terutama pada proses pengukuran komposisi. Sehingga merlukan sebuah proses otomasi untuk mengtasi hal tersebut sehingga sistem kendali dan krontrol kerja dapat mencapai jumlah produksi sesuai harapan pasar. Sistem alat pembuatan lotion ini dibuat

berdasarkan komposisi bahan yang ditakar secara presisi dan otomatis.

Tugas akhir ini dirancang sebagai miniatur sistem alat pembuatan lotion

berbasis PLC (Programmable Logic Controller) Sebagai penunjang keberhasilan alat

bekerja sesuai dengan harapan maka dibutuhkan alat-alat yaitu motor DC, elemen pemanas (Heater), pompa, injeksi krim, vave solenoid dan digunakan 2 sensor yaitu photodiode dan termostat. Sensor photodiode berfungsi untuk mendeteksi level

ketinggian bahan cairan sari buah untuk proses penakaran komposisi bahan. Sedangkan Sensor termostat digunakan untuk mengatur suhu air pada proses

cooking.

Berdasarkan analisis keseluruhan yang telah dilakukan, akurasi alat pembuatan

lotion berbasis PLC adalah 100%.

Kata Kunci: PLC (Programmable Logic Controller), pembuatan lotion,

(9)

ix

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ... i

LEMBAR PERSETUJUAN ... ii

LEMBAR PENGESAHAN ... iii

PEDOMAN PENGGUNAAN TUGAS AKHIR ... iv

KATA PENGANTAR ... v

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 5

2.1 Pembuatan Lotion ... 5

2.1.1 Cara Pembuatan Lotion ... 5

2.2 PLC OMRON CP1L ... 7

2.2.1 PLC OMRON CP1L ... 9

2.2.2 Bagian-Bagian Umum PLC OMRON CP1L ... 10

2.2.3 Port Terminal InputOutput PLC OMRON CP1L ... 11

2.3 SoftwareCX-Programmer Version 9.0 ... 12

2.3.1 Dasar Pemograman ... 13

2.3.2 Ladder Diagram / Diagram tangga... 13

BAB III METODE PENELITIAN ... 18

3.1 Tempat dan Waktu Perancangan ... 18

3.2 Alat dan Bahan Pembuatan ... 18

3.2.1 Alati-Alat yang Diperlukan ... 18

(10)

x

3.3 Prosedur perancangan ... 21

3.3.1 Diagram Instrumen Sistem ... 22

3.3.2 Sketsa Mekanik Plant... 22

3.3.3 Sketsa Urutan Cara Kerja Sistem ... 26

3.3.4 Flowchart Perancangan Software ... 27

3.3.5 Perancangan Perangkat Lunak (Software) untuk Pengiriman Data Menggunakan Serial Internal dari PLC OMRON CP1L ... 31

3.4 Penentuan Timer Pada PLC ... 32

3.4.1 Timer PLC Untuk Pompa Minya Zaitun ... 32

3.4.2 Timer PLC Untuk Mixer ... 34

3.5 Penentuan Counter pada PLC ... 36

3.6 Analisis Data ... 38

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 39

4.1 Hasil Pembuatan Alat ... 39

4.2 Pengalamatan Pada PLC ... 44

4.2.1 Alamat Input ... 44

4.2.2 Alamat Relay Internal ... 45

4.2.3 Alamat Output ... 45

4.2.4 Hasil Program PLC pada CX-Programmer ... 47

4.3 Analisis Data dan Pembahasan ... 53

4.3.1 Pengujian Counter ... 54

4.3.2 HasilPengujian Injeksi Krim Cleansing Milk ... 55

4.3.3 Hasil Pengujian Kondisi Keluaran Sensor Photodiode ... 56

4.3.4 Hasil Pengujian Pompa Minyak Zaitun ... 58

4.3.5 Data Hasil Keseluruhan Penelitihan ... 59

4.4 Uji Keberhasilan alat ... 62

4.4.1 Uji Keberhasilan Alat Untuk Sari Buah Bengkoang ... 62

4.4.2 Uji Keberhasilan Alat Untuk Sari Buah Pepaya ... 63

4.4.3 Uji Keberhasilan Alat Untuk Sari Buah Timun ... 64

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 67

5.1 Kesimpulan ... 67

5.2 Saran ... 68

DAFTAR PUSTAKA ... 69

(11)

xi

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 Penentuan Program Timer Pompa Minyak Zaitun ... 32

Tabel 3.2 Penentuan Program Timer Motor Mixer ... 35

Tabel 3.3 Penentuan Program Counter ... 36

Tabel 4.1 Pengalamatan Bagian Input atau Masukan ... 44

Tabel 4.2 Pengalamatan Bagian Relay Internal (Output Internal) ... 45

Tabel 4.3 Pengalamatan Bagian Outputatau Keluaran ... 45

Tabel 4.4 Pengujian Counter Pada Injeksi ... 54

Tabel 4.5 Kriteria Injeksi Krim Cleansing Milk ... 55

Tabel 4.6 Hasil Pengujian Injeksi Krim Cleansing Milk ... 56

Tabel 4.7 Kriteria Sensor Terhadap Vave ... 56

Tabel 4.8 Pengujian Keluaran Sensor Terhadap Vave Timun ... 57

Tabel 4.9 Pengujian Keluaran Sensor Terhadap Vave Pepaya ... 57

Tabel 4.10 Pengujian Keluaran Sensor Terhadap Vave Bengkoang ... 68

Tabel 4.11 Kriteria Pompa Minyak Zaitun ... 58

Tabel 4.12 Pengujian Pompa Minyak ... 59

Tabel 4.13 Kriteria Uji Keseluruhan Alat ... 59

Tabel 4.14 Analisis Sistem Keseluruhan ... 60

Tabel 4.15 Kriteria Sistem KeseluruhanLotion Bengkoang ... 62

Tabel 4.16 Analisis Sistem KeseluruhanLotion Bengkoang ... 62

Tabel 4.17 Kriteria Sistem KeseluruhanLotionPepaya ... 63

Tabel 4.18 Analisis Sistem KeseluruhanLotionPepaya ... 63

Tabel 4.19 Kriteria Sistem KeseluruhanLotionTimun ... 64

(12)

xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Fungsi PLC ... 9

Gambar 2.2 PLC Omron Sysmac CP1L ... 9

Gambar 2.3Bagian PLC Omron Sysmac CP1L 30 I/O ... 10

Gambar 2.4Port Input model supply AC dan DC ... 11

Gambar 2.13 Simbol DIFU dan DIFD... 16

Gambar 2.14 Simbol Timer ... 17

Gambar 2.15 Simbol Counter ... 17

Gambar 3.1 Diagram Instrumen Sistem ... 22

Gambar 3.2 Sketsa Mekanik Plant ... 22

Gambar 3.3Diagram Urutan Sisten Kerja Alat ... 27

Gambar 3.4Flowchart PerancanganSoftware ... 28

Gambar 3.5Grafik Linearitas Timer Terhadap Keluaran Minyak Zaitun ... 34

Gambar 3.6 Grafik Linearitas Counter PLC Terhadap Ukuran Krim yang Dikeluarkan ... 37

Gambar 4.1VavePengisi bahan Varian Sari Buah ... 39

Gambar 4.2 Penakar Bahan Sari Buah Menggunakan Sensor Photodiode ... 40

Gambar 4.3 Pengisi Bahan Cleansing Milk Menggunakan Alat Injeksi ... 40

Gambar 4.4Pengisi Bahan Minyak Zaitun Menggunakan Pompa ... 41

Gambar 4.5Elemen Heater Sebagai Pemanas Air ... 41

(13)

xiii

Gambar 4.7 Panel Tombol Start, Tombol Push Button, Tombol Reset, Tombol

Aktifasi Manual dan Tombol Aktifasi PLC ... 42

Gambar 4.8Hasil Pembuatan Plant ... 43

Gambar 4.9Hasil Pembuatan Modul PLC OMRON CP1L ... 44

Gambar 4.10Intruksi Pengaktifan RelayInternal 1 ... 47

Gambar 4.11Intruksi Pengaktifan RelayInternal 2 ... 47

Gambar 4.12Intruksi Pengaktifan Heater ... 48

Gambar 4.13 Intruksi Pengaktifan Vave Timun ... 48

Gambar 4.14Intruksi Pengaktifan Vave Pepaya ... 49

Gambar 4.15Intruksi Pengaktifan Vave Bengkoang ... 49

Gambar 4.16Intruksi Pengaturan TimerVave Takaran ... 50

Gambar 4.17 Intruksi Pengaktifan VaveTakaran (OUT RELAY TAKARAN) .... 50

Gambar 4.18Intruksi Pengaturan Timer Pompa ... 51

Gambar 4.19Intruksi Pengaktifan Pompa Minyak ... 51

Gambar 4.20Intruksi Pengaktifan Relay Internal 3 ... 51

Gambar 4.21 Intruksi Pengaktifan Output Injeksi Krim Cleansing Milk ... 52

(14)

1

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT… MEDIA ARRESTER M.

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Di dalam dunia instustri Indonesia memiliki beragam industri yang masing-masing memliki alat-alat instrumentasi yang telah digunakan dalam proses produksi, baik secara manual maupun berbasis otomatis. Salah satu industri dibidang kesehatan dan kecantikan. Dalam bidang kesehatan dan juga kecantikan untuk merawat kulit tubuh manusia terdapat beberapa metode, salah satu contohnya yang paling sederhana adalah perawatan kulit dengan mengkonsumsi nutrisi bervitamin, mengoleskan lotion pada bagian tubuh kita, perawatan kulit

rutin dan lain sebagainya.

Dalam bidang kesehatan dan kecantkan kulit, lotion dikenal sebagai

perawatan kulit yang paling mudah dan menjadi kebutuhan sehari-hari terutama oleh para wanita. Lotion dapat menutrisi kulit tubuh dengan beberapa manfaat

penting dari lotion diantaranya yaitu dapat melembabkan kuit, melindungi kulit

dari sinar matahari, melembutkan kulit tanpa meninggalkan minyak, mencegah kulit yang bersisik dan kusam, dan juga dapat membuat kulit tampak lebih bersinar dan wangi. Produk-produk lotion sudah banyak dipasarakan bahkan

hampir diseluruh market di Indonesia telah menjual produk lotion. Bedasarkan

beberapa sumber literatur bahwa lotion dapat diproduksi sendiri menggunakan

(15)

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT… MEDIA ARRESTER M. tentunya memiliki segi positif karena lebih bisa menguntungkan karena dapat

produksi sendiri dalam jumlah yang banyak, lebih sehat karena produk lotion

buatan sendiri menggunakan bahan tradisional yang sederhana.

Pembuatan lotion sendiri menggunakan peralatan yang digunakan dalam

proses pencampuran bahan dan pembuatan secara langsung dengan tangan (manual). Namun untuk mempermudahkan proses pembuatan lotion tersebut

maka diciptakan perancangan alat yang otomatis dirancang sebagai alat pencampuran bahan-bahan lotion kemudian dibuat berdasarkan resep pembuatan lotion. Kemudian dituangkan pada tugas akhir ini yang telah dibuat berjudul “Rancang Bangun Alat Pembuatan Lotion Berbasis PLC”. Alat ini mengutamakan proses pencampuran bahan-bahan dasar membuat lotion sesuai

dengan ukuran takaran bahan (gram) yang dikontrol oleh PLC sehingga pembuatan lotion dapat diperkirakan dalam jumlah tertentu yang diinginkan.

Proses-proses pembuatan lotion oleh PLC yaitu digunakan untuk mengontrol otomatisasi buka-tutup valve (kran bahan), kontrol pemanas air (heater), dan

kontrol motor DC untuk mengaktifkan mixer, serta menggunakan dua sensor yaitu

sensor photodiode dan sensor termostat.

Dengan demikiran rancang bangun alat pembuatan lotion diharapkan

dapat dimanfaatkan dalam industri rumah tangga skala besar untuk memproduksikan lotion dalam jumlah besar dengan ketelitihan ukuran bahan

sesuai yang diinginkan dan juga menghasilkan produk lotion alami dengan

(16)

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang dan batasan masalah, maka dapat ditentukan rumusan masalah dalam penelitian ini adalah:

1. Bagaimana komposisi bahan utama menjadi campuran lotion?

2. Bagaimana program software alat pembuatan lotion berbasis PLC?

3. Bagaimana tingkat kinerja alat pembuatan lotion berbasis PLC?

1.3 Batasan Masalah

Batasan masalah yang dapat diambil dari penelitian rancangan adalah:

1. Program software untuk PLC ini khusus digunakan untuk bahasa ladder

diagram dan bahasa assembler.

2. Rancang bangun alat pembuatan lotion ini dibatasi dengan pemilihan pada

bahan sari buah menggunakan 3 varian saja yaitu sari timun, pepaya, dan bengkoang.

3. Komposisi bahan ditentukan dengan standart literatur.

1.4 Tujuan

Penelitian tugas akhir ini dilakukan berdasarkan latar belakang yang bertujuan untuk:

(17)

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT… MEDIA ARRESTER M. 3. Mengetahui kinerja alat pembuat _lotion bebasis PLC.

1.5 Manfaat

Pembuatan dan hasil dari tugas akhir ini diharapkan dapat:

1. Dipergunakan sebagai miniplant untuk industri rumah tangga pembuat lotion dalam skala jumlah besar dan sekreatif mungkin.

2. Memberikan hasil lotion dengan bentuk yang sesuai dengan yang

(18)

5

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Pada bab ini berisi tentang penjelasan teoritis dalam berbagai aspek yang akan mendukung ke arah analisis tugas akhir yang dibuat. Penjelasan teori akan dibahas yaitu mengenai Pembuatan Lotion, PLC OMRON CP1L, dan Software CX- Programmer Version 9.0.

2.1 Pembuatan Lotion

Dalam pembuatan lotion diperlukan beberapa bahan dasar lotion.

Bahan-bahan dasar menggunakan Bahan-bahan tradisional sederhanya yaitu sari buah asli, krim

cleansing milk, dan juga minyak kelapa atau minyak zaitun. Bahan-bahan tersebut

kemudian dicampur menjadi proses emulsi cairan. Lotion menurut The British

Pharmaceutical Codex adalah emulsi cair yang ditujukan ke kulit. Lotion dapat di

bentuk suspensi zat padat dalam bentuk serbuk halus dengan bahan pensuspensi yang cocok atau emulsi tipe minyak dalam air dengan surfaktan yang cocok. Pembuatan lotion berbasis PLC ini menerapkan proses – proses antara lain

mengukur komposisi bahan dasar, pencampuran bahan – bahan dasar dan komplemen, pengadukan yang di sertai dengan pemanasan air sebagai perantara suhu panas pada pencampuran lotion tersebut.

2.1.1 Cara Pembuatan Lotion

Pembuatan lotion dapat dilakukan dengan berbagai macam hal. Salah

(19)

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT… MEDIA ARRESTER M. membuat lotion buatan tangan (handmade) dengan metode emulsi dari bahan

alami:

1. Mencampurkan semua bahan (sari buah, krim cleansing milk, minyak

zaitun, dan minyak wangi) sesuai takaran pada komposisi bahan ke dalam sebuah wadah (toples tahan panas).

2. Memanaskan air secukupnya pada sebuah panci yang lebih besar. Air sebagai perantara panas untuk memanaskan wadah campuran bahan lotion

tersebut.

3. Tunggu sampai suhu panas air stabil tidak terlalu panas sekitar 50-70˚C, masukkan wadah tahan panas yang sudah berisi campuran bahan kedalam panci (rendam mirip dengan proses memasak coklat).

4. Setelah tercampur rata matikan kompor. Lalu aduk lotion selama ±10

menit sampai tekstur lotion lembut dan siap digunakan. Penggunaan dari

bahan lotion handmade ini bisa tahan hingga 2-3 bulan pemakaian dan

disimpan dalam udara bersuhu dingin.

Pengelolahan bahan lotion dari bahan alami namun pada proses

(20)

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT… MEDIA ARRESTER M. pembuatan lotion. Lotion merupakaan hasil dari sediaan emulsi antara minyak

dengan air. Minyak dengan air harus menyatu dengan cara pengemulsian. Pengemulsi yang digunakan pada bahan adalah krim cleansing milk itu sendiri.

Lemak susu yang dihasilkan dapat berfungsi sebagai emulgator alami. Pengganti emulgator yang lain adalah gelatin yang biasa di pakai oleh pabrikan besar. Namun gelatin susah di dapat dan tidak memiliki efek yang bagus dengan kulit. Fase terdispersinya adalah air dan sari buah. Sedanngkan medium pendispersinya adalah minyak zaitun. Sedangkan emulgator alamnya adalah krim susu.

2.2 PLC OMRON CP1L

Programmable Logic Controllers (PLC) merupakann sebuah

komputer elektronik yang yang memiliki fungsi kendali untuk berbagai tipe dan tingkat kesulitan yang beraneka ragam. Definisi Programmable Logic Controller menurut Capiel (1982) adalah sistem elektronik yang beroperasi

secara digital dan didisain untuk pemakaian di lingkungan industri, dimana sistem ini menggunakan memori yang dapat diprogram untuk penyimpanan secara internal instruksi-instruksi yang mengimplementasikan fungsi-fungsi spesifik seperti logika, urutan, perwaktuan, pencacahan dan operasi aritmatik untuk mengontrol mesin atau proses melalui modul-modul I/O digital maupun analog.

(21)

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT… MEDIA ARRESTER M. menggunakan software tertentu. Software yang digunakan sesuai dengan jenis

PLC yang akan digunakan dalam pengendalian alat tersebut. PLC dirancang agar dapat menggantikan suatu rangkaian relay sequensial dalam suatu sistem kontrol.

Dalam bidang industri dan transportasi dapat diotomasi menggunakan PLC. Keunggulan PLC yaitu dalam sistem kontrol PLC memiliki kecepatan dan akurasi dari operasi yang bisa meningkat jauh lebih baik serta kemampuannya dalam hal mengubah dan meniru proses operasi disaat yang bersamaan dengan komunikasi. Operasi pada PLC terdiri dari empat bagian penting yaitu pengamatan nilai input, menjalankan program, memberikan nilai output, dan pengendalian.

PLC juga memilii beberapa fungsi. Secara umum fungsi PLC adalah sebagai berikut :

1. Sekuensial Control. PLC memproses input sinyal biner menjadi output

yang digunakan untuk keperluan pemrosesan teknik secara berurutan (sekuensial), disini PLC menjaga agar semua step atau langkah

berlangsung dalam urutan yang tepat.

2. Monitoring Plant. PLC secara terus menerus memonitor status suatu

(22)

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT… MEDIA ARRESTER M. Didalam PLC berisi rangkaian elektronika yang dapat difungsikan seperti

contact relay (baik NO maupun NC) pada PLC dapat digunakan berkali-kali

untuk semua intruksi dasar selain intruksi output.

Gambar 2.1 Fungsi PLC

2.2.1 PLC OMRON CP1L

PLC OMRON SYSMAC CP1L adalah salah satu produk PLC dari Omron yang terbaru. CP1L merupakan PLC tipe paket yang tersedia dengan 10,14, 20, 30, 40 atau 60 buah I/O (input/output). Sistem I/O berupa bit. Atau

lebih dikenal dengan PLC tipe relay karena hanya membaca masukan (input) dan

menghasilkan keluaran (output) dengan logika 1 atau 0.

(23)

2.2.2 Bagian-bagian umum PLC OMRON CP1L

Gambar 2.3 Bagian PLC Omron Sysmac CP1L 30 I/O

(Sumber : Manual Book PLC OMRON CP1L)

1. Blok power supply, ground dan input terminal.

2. Blok eksternal power supply dan output terminal.

3. Peripheral USB Port untuk menghubungkan dengan komputer dan

komputer dapat digunakan untuk memprogram dan memonitoring.

4. Operation indicator, mengindikasikan status operasi dari CP1L termasuk

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

5. Baterai untuk mempertahankan internal clock dan isi RAM ketika supply OFF.

6. Input Indicator, menyala jika kontak terminal input kondisi menyala.

7. Output Indicator, menyala jika kontak terminal output kondisi menyala.

8. Expansion I/O unit connector, digunakan untuk menambah input/output

PLC.

(24)

2.2.3 Port terminal Input Output PLC OMRON CP1L.

Port pada PLC OMRON CP1L I/O terdiri dari 18 terminal input yaitu

dari CIO 0.00 – 0.11 dan CIO 6.00 – 6.05. Untuk port outputnya terdapat 12 buah

terminal yaitu dari CIO 100.00 – 100.07 dan CIO 101.00-101.03. Namun untuk alat tugas akhir ini membutuhkan 11 terminal input yaitu CIO 0.00 – 0.06 dan CIO 6.00 – 6.03 dan untuk output membutuhkan 8 terminal output yaitu CIO 100.00 – 100.07.

Pada port input terdapat dua buah terminal untuk masukan supply AC

PLC yaitu pada teminal L1 dan L2/N. Port input terhubung pada satu titik COM

(common). Masukkan pada terminal COM dapat berupa positif (+) atau negatif

(-).

Gambar 2.4Port Input Model Supply AC dan DC

Pada port output terdapat 4 buah titik COM. Masing masing titik COM terhubung dengan titik output yang dibatasi dengan garis batas seperti yang

(25)

Gambar 2.5Port Output Model Supply AC dan DC

Pada model AC power supply terdapat output 24 VDC pada terminal +

dan -. Supply ini dapat digunakan untuk supply VDC pada terminal input.

2.3 Software CX- Programmer Version 9.0

Program CX Omron merupakan sebuah software pemprograman PLC

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

CX Programmer dapat dijalankan dengan standar minimal komputer prosessor

(26)

Gambar 2.6 Tampilan CX-Programmer Ver 9.0

2.3.1 Dasar Pemrograman

Pokok dari penggunaan PLC yaitu pada pemrogramannya yang disesuaikan dengan kebutuhan pada suatu alat yang akan di kontrol. Bahasa program yang digunakan sudah dikonversi menjadi bahasa yang dimengerti manusia. Khususnya memakai istilah, simbol dan gambar teknik standar yang sudah dikenal. Bahasa program disajikan dalam dua bentuk yaitu diagram tangga (Ladder Diagram) dan tabel Mnemonic.

2.3.2 Ladder Diagram/Diagram Tangga

(27)

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT… MEDIA ARRESTER M. gambar diagram untuk mewakili fungsi kerja suatu proses dari sistem yang

dikontrol. Simbol-simbol yang digunakan dalam pemrograman PLC, yaitu :

a. Load dan Load Not

Gambar 2.7 Simbol LOAD dan LOAD NOT

Instruksi ini dibutuhkan jika urutan kerja (sequence) pada suatu

sistem kontrol hanya membutuhkan satu kondisi logic saja dan sudah

dituntut untuk mengeluarkan satu output. Logikanya load seperti contact

NO relay dan load not seperti contact NC relay.

b. And dan And Not

Gambar 2.8 Simbol AND dan AND NOT

Bila terdapat dua atau lebih kondisi terhubung serial dalam satu garis anak tangga, maka kondisi yang pertama harus menggunakan instruksi load

atau load not, dan kondisi yang lainnya dengan instruksi and atau and not.

c. Or dan Or Not

Gambar 2.9 Simbol OR dan OR NOT

(28)

load atau load not, dan kondisi yang lainnya dengan instruksi or atau or not.

d. Normal Terbuka dan Normal Terhubung

Gambar 2.10 Simbol Normally Open , Normally Close

Setiap instruksi harus didahului oleh bit operand kondisi normal terbuka

atau terhubung. Suatu kondisi disebut normal terbuka bilamana output bekerja atau aktif ketika bit operand di depannya ON, dan disebut normal terhubung bilamana output bekerja atau aktif ketika bit operand di

depannya OFF.

e. Fungsi END

Gambar 2.11 Simbol END

Instruksi end digunakan untuk menandai bahwa program telah selesai.

CPU melakukan scan dari awal hingga akhir program mebentuk loop

tetutup. Jadi tanpa end maka program PLC tidak akan bekerja.

f. Output dan Output Not

Gambar 2.12 Simbol OUT dan OUT NOT

Instruksi output dapat digunakan untuk rancangan dimana output harus

aktif bilamana kondisi-kondisi normal di depannya terhubung. Instruksi

output not digunakan untuk rancangan dimana output harus tidak aktif

(29)

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT… MEDIA ARRESTER M. atau output not yang terhubung paralel pada satu garis anak tangga dapat

diperlakukan dengan instruksi output atau output not yang berurutan.

g. DIFU ( 13 ) dan DIFD ( 14 )

DIFU (Differentiate Up) adalah instruksi untuk memberi trigger

sesaat pada saat awal masukan ON. Perintah DIFU mempunyai sebuah masukan dimana DIFU akan ON hanya sesaat pada awal masukan ON kemudian OFF tanpa menghiraukan lamanya masukan ON. Saat masukan OFF DIFU tidak bereaksi apapun. DIFU akan ON lagi setelah masukan OFF dan kemudian ON.

DIFD (Differentiate Down) adalah instruksi untuk memberi trigger

sesaat pada saat awal masukan OFF. Perintah DIFD mempunyai sebuah masukan dimana DIFD akan ON hanya sesaat pada awal masukan ON kemudian OFF tanpa menghiraukan lamanya masukan OFF. DIFD akan ON lagi setelah masukan ON dan kemudian OFF.

Gambar 2.13 Simbol DIFU dan DIFD h. TIMER dan COUNTER

Instruksi Timer pada PLC mempunyai singkatan kode TIM dan

(30)

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT… MEDIA ARRESTER M. bersifat countdown (menghitung mundur) dari nilai awal yang ditetapkan

oleh program. Setelah 25 hitungan mundur tersebut mencapai angka nol, maka NO timer/counter akan ON.

Gambar 2.14 Simbol Timer

(31)

18

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Tempat dan Waktu Perancangan

Perancangan dan pembuatan alat ini akan dilaksanakan di laboratorium PLC Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Airlangga Kampus C Mulyorejo Surabaya selama kurang lebih 5 bulan yang dimulai pada bulan Februari 2016 sampai dengan bulan Juni 2016.

3.2 Alat dan Bahan Pembuatan

3.2.1 Alat-alat yang Diperlukan

Adapun alat-alat yang digunakan berfungsi sebagai penunjang pelaksanaaan perancangan, pembuatan, pengukuran, dan pengujian alat ini. Alat-alat yangdibutuhkan adalah sebagai berikut.

1. Laptop / Personal Computer

(32)

3.2.2 Bahan-bahan yang diperlukan:

Adapun bahan-bahan yang digunakan juga berfungsi menunjang pembuatan sistem alat ini mulai dari bahan pembuatan mekanik hingga bahan pembuatan sistem kerja alat keseluruhan (hardware dan software).

Bahan mekanik yang diperlukan : 1. Kayu

Sedangkan bahan untuk pembuatan hardware dan software adalah:

1. PLC (Programable Logic Control) OMRON CP1L

2. Catu daya / Power Supply

(33)

4. Push button

5. IC LM324

6. Laser Diode

7. Photodiode

8. Resistor 9. Kabel jumper 10. Timah

11. Termostat

12. Software PLC OMRON CX-Programmer 9.0

Untuk komposisi bahan dalam satu plant pembuatan lotion dapat

ditentukan berdasarkan sumber literature yaitu sebagai berikut.

- 240 gram Cleansingmilk (berbentuk krim)

- 48 gram Minyak zaitun

- 50 gram Sari buah

Jika diperbanyak 2 kali komposisi, maka dapat di perbandingkan sebagai berikut

Cleansing Milk : Minyak zaitun : Sari Buah

(34)

3.3 Prosedur Perancangan

Pada perancangan dan pembuatan rancang bangun alat pembuatan lotion

Berbasis PLC OMRON CP1L terbagi atas dua tahap yaitu perancangan perangkat keras (hardware) dan perancangan perangkat lunak (software). Adapun

pembuatan sistem perancangan hardware dibahas pada laporan tugas akhir bagian

I. Sedangkan pada laporan ini akan membahas pembuatan sistem perancangan

software (laporan tugas akhir bagian II).

Prosedur perancangan dan pembuatan software pada sistem alat terdiri

dari beberapa langkah yaitu sebagai berikut.

1. Membuat blok diagram sistem pencampuran bahan pembuatan lotion

berbasis PLC OMRON CP1L

2. Membuat desain sketsa mekanik sistem pencampuran bahan pembuatan lotion berbasis PLC OMRON CP1L

3. Melakukan inisialisasi port input/output PLC OMRON CP1L

4. Pembuatan diagram alir / flowchart software

5. Pembuatan pemograman software pada PLC menggunakan aplikasi software PLC OMRON CX-Programmer 9.0

6. Melakukan Uji coba software yang telah selesai dibuat terhadap hardware dan kerja alat keseluruhan

(35)

3.3.1 Diagram Instrumen Sistem

Input proses Output

Gambar 3.1 Diagram Instrumen Perancangan

3.3.2 Sketsa Mekanik Plant

Gambar 3.2 Sketsa Mekanik Plant Sensor

Photodiode

Sensor termostat

Switch, Push Bottom

PLC

Mixer, Pompa,

Injeksi

Valve Solenoid

(36)

- Wadah Takaran : Untuk wadah penakaran dengan tinggi cairan - S1 : Sensor termostat mendeteksi suhu panas air dan

mengaktifkan heater

- S2 : Sensor photodiode sebagai sensor ketinggian cairan

(sensor Hi-Level) dan mengaktifkan valve takaran

- Heater : Untuk pemanas air

- Pompa : Untuk pengisihan minyak zaitun - Injeksi Krim : Untuk pengisihan krim cleansing milk

- Motor Mixer : Untuk mengaduk bahan

- Panci lotion : Untuk tempat penampungan pencampuran lotion

- Panci Rice Cokker : Tempat air sebagai perantara suhu panas

- Panel Tombol : Tempat peletakan tombol switch dan push button

Berdasarkan sketsa mekanik alat pada Gambar 3.2 yang telah dibuat, rancang bangun alat pembuatan lotion berbasis PLC ini bekerja dengan metode

mencampurkan bebarapa bahan dasar untuk membuat lotion dengan disediakan

(37)

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT… MEDIA ARRESTER M. stabil, pengisihan bahan sari buah oleh kran solenoid, proses pengisihan bahan

minyak zaitun oleh pompa, proses pengisihan bahan cleansing milk oleh injeksi,

kemudian proses akhir dilanjutkan dengan proses pengadukan oleh motor mixer

sampai pembuatan lotion selesai dan dapat diangkat. Cara kerja alat ditentukan

berdasarkan kondisi operasi. Pada pembuatan perancangan software dibuat

kondisi operasi terlebih dahulu untuk mempermudah program ladder untuk

mengontrol hardware menggunakan software CX-Programmer. Kondisi operasi

untuk alat pembuatan lotion berbasis PLC telah disusun sebagai berikut.

a. Ada satu buah tombol switch / tombol start, jika tombol start ditekan

maka heater akan menyala untuk memanaskan air. Heater tetap menyala

meskipun tombol start dilepas.

b. Heater menyala, memanaskan air dari suhu air 0˚C sampai suhu air 70˚C

yang diukur oleh sensor termostat setelah itu heater mati (OFF). Namun

saat suhu air turun menjadi 50˚C heater menyala lagi. Begitu seterusnya

sampai 70˚C.

c. Ada tiga tombol push button yaitu PB 1 (untuk sari buah timun), PB 2

(untuk sari buah papaya), dan PB 3 (untuk sari buah bengkoang). Jika salah satu push button ditekan maka dua tombol push button yang lain

tidak akan berfungsi atau bekerja ketika ditekan lagi.

d. Saat memilih tombol PB 1 ditekan, Valve 1 akan aktif (open) mengisi sari

buah timun kedalam wadah takaran dibawahnya.

e. Saat memilih tombol PB 2 ditekan, Valve 2 akan aktif (open) mengisi sari

(38)

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT… MEDIA ARRESTER M. f. Saat memilih tombol PB 3 ditekan, Valve 3 akan aktif (open) mengisi sari

buah bengkoang kedalam wadah takaran dibawahnya.

g. Pengisian takaran tersebut dilakukan sampai penuh dan berhenti saat ketinggian cairan sari buah timun telah mencapai tinggi sensor photodiode

(level sensor)

h. Setelah pengisihan takaran telah mencapai level sensor, Valve 1 mati

(close) dan valve takaran aktif (open) untuk mengisikan cairan tersebut ke

dalam panci besar sampai takaran habis membutuhkan waktu 16 detik. i. Pada saat yang sama yaitu ketika PB 1 ditekan , bahan cleansing milk dan

zaitun juga mulai ditambahkan:

- Pengisian krim cleansing milk yaitu melalui injeksi krim yang

dijalankan oleh counter sebanyak 120 kali

- Pengisian zaitun yaitu melalui pompa, mengisikan zaitun ke panci besar selama waktu 4 detik

j. Setelah semua bahan telah masuk ke panci besar maka heater akan mati

(OFF) bersamaan dengan motor Mixer aktif untuk mengaduk lotion

dengan waktu 16 menit.

k. Jika tombol reset ditekan maka proses kerja akan berhenti dan jika ingin

(39)

3.3.3 Sketsa Urutan Cara Kerja Sistem

1. Tekan Tombol Start

3. Tekan Tombol Pushbutton

2. Mengaktifkan heater, Sensor termostat mengatur

suhu 50-70 ˚C

4. Mengaktifkan valve1/valve2/valve3, pompa

(4 sekon), dan Injeksi Krim (120 counter)

5. Wadah penakaran sari buah. Sensor photodiode

mendeteksi batas ketinggian cairan sari buah tersebut. Saat photodiode terhalang maka akan

mematikan valve1/valve2/valve3 dan

mengaktifkan valve takaran selama waktu 16 detik

(40)

3.3.4 Diagram Urutan Cara Kerja Sistem

Gambar 3.3 Diagram Urutan Sisten Kerja Alat

3.3.5 Flowchart Perancangan Software

Dalam pembuatan pemograman alat digunakan diagram alir (flowchart).

Dengan flowchart dapat dijelaskan tentang urutan program sistem kerja alat

(41)

(42)

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT… MEDIA ARRESTER M. Keterangan:

S1= Sensor Termostat

PB 1 = Tombol Push Button Sari Buah Timun

PB 2 = Tombol Push Button Sari Buah Pepaya

PB 1 = Tombol Push Button Sari Buah Bengkoang

S2= Sensor Photodiode

Valve1 = Kran solenoid Sari Buah Timun

Valve2 = Kran solenoid Sari Buah Pepaya

Valve3 = Kran solenoid Sari Buah Bengkoang

Dari Gambar 3.4 flowchart perancangan sistem kerja alat dapat

dijelaskan bahwa pertama alat bekerja setelah tombol start ditekan. Setelah

tombol start ditekan heater aktif.

Kemudian masukan pilihan jenis sari buah, terdiri dari tiga jenis sari buah untuk pemilihannya.

(43)

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT… MEDIA ARRESTER M. maka “ya” kemudian menuju proses selanjutnya yaitu valve 3 aktif namun jika

“tidak” maka diterruskan pada eksekusi S1=1(suhu 50-70˚C), S1 berfungsi untuk memeriksa suhu air ketika dipanaskan oleh heater. Ketika suhu panas air berada

pada range 50-70˚C maka S1 berlogika 1 sehingga mengirimkan sinyal pada

heater untuk ON. Namun ketika suhu mencapai lebih dari 70 atau kurang dari 50

maka S1 berlogika 0 sehingga mengirimkan sinyal pada heater untuk OFF.

Ketika valve 1 / valve 2 / valve 3 = aktif memperoleh input dari

PB1/PB2/P3 lalu dilanjutkan pada proses Pompa = ON dan Injeksi = ON. Kemudian mengecek kembali pada proses S1=1 (suhu50-70˚C) gunanya agar mengecek kembali berapa suhu saat proses ini.

Dilanjutkan ke eksekusi S2 = 1. S2 yang berfungsi sebagai sensor ketinggian cairan ketika sari buah yang telah dipilih tersebut apakah sudah terisi dalam wadah takaran mencapai ketinggian sesuai yang ditentukan atau belum. Jika S2 berlogika 1 artinya sensor photodiode terhalangi oleh level cairan maka

“ya” artinya dilanjutkan pada proses valve 1/ valve 2 / valve 3 = OFF. Tetapi jika “tidak” maka dilanjutkan ke eksekusi timer = 4s. Pada saat proses valve takaran

aktif dengan input waktu selama 16 detik. Jika sudah mencapai detik ke 16 maka

“ya” artinya dilanjutkan pada proses valve takaran = OFF setelah itu langsung ke eksekusi timer=4s, jika “tidak” atau waktu belum mencapai detik ke 16, maka juga langsung melanjutkan ke eksekusi untuk pompa yaitu timer=4 s.

Pompa aktif dengan input waktu 4 sekon, Jika sudah mencapai 4 sekon

(44)

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT… MEDIA ARRESTER M. maka dilanjutkan ke eksekusi counter = 120. Injeksi aktif dengan input cacahan

sebanyak 120. Jika sudah mencapai cacahan counter ke 120 maka “ya” artinya

dilanjutkan pada proses Injeksi = OFF. Tetapi jika “tidak” maka dilanjutkan kembali mengecek eksekusi S1=1 (suhu50-70˚C).

Sesudah Injeksi = OFF, maka dilanjutkan pada proses mixer aktif dan heater mati. Mixer aktif dengan input waktu selama 16 menit. Jika sudah

mencapai menit ke 16 maka “ya” artinya dilanjutkan pada proses Mixer = OFF.

Tetapi jika “tidak” maka kembali menuju proses eksekusi S1=1 (suhu50-70˚C).

Setelah mixer mati, dilanjutkan pada eksekusi terakhir yaitu Tombol

Reset = 1 artinya jika tombol reset ditekan maka berlogika 1 sehingga “ya” maka mengulang kembali pada tahap awal yaitu input sari buah. Tetapi jika “tidak”

maka END atau selesai.

3.3.6 Perancangan Perangkat Lunak (Software) untuk Pengiriman Data

Menggunakan Serial Internal dari PLC OMRON CP1L

Pada software untuk pengiriman data dari hardware sensor photodiode

dan sensor termostat menuju personal computer menggunakan kabel serial internal dari PLC OMRON CP1L, dari proses akusisi data hardware sensor photodiode dan sensor termostat, serta tampilan sinyal dari hardware

elektromiograf menuju laptopdigunakan software OMRON CX-Programmer 9.0.

Pada perancangan pembuatan software ini menggunakan

(45)

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT… MEDIA ARRESTER M. a. Software OMRON CX-Programmer 9.0 diinstal terlebih dahulu ke laptop

b. Mengaktifkan software OMRON CX-Programmer 9.0 pada laptop

c. Merancang kondisi operasi dan membuat program ladder untuk mengontrol hardware menggunakan software OMRON CX-Programmer 9.0

d. Membuat program simulasi untuk mengontrol hardware menggunakan softwareCX-Designer

e. Melakukan koreksi jika terjadi kesalahan dalam penulisan simbol-simbol

relay maupun pengalamatan yang ditulis.

f. Mendowload program yang dibuat melalui laptop tersebut ke PLC melalui komunikasi serial RS 485.

g. Melakukan uji coba dan analisis terhadap program yang sudah dibuat. h. Melakukan penyempurnaan apabila terjadi ketidaksesuaian antara program

dengan hasil yang diharapkan.

3.4 Penentuan Timer Pada PLC

3.4.1 Timer PLC untuk Pompa Minyak Zaitun

Heater yang di gunakan adalah heater 220 v , dan pompa minyak yang di

(46)

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT… MEDIA ARRESTER M. Tabel 3.1 Penentuan Program Timer Pompa Minyak Zaitun

Percobaan

(47)

Gambar 3.5 Grafik Linearitas Timer Terhadap Keluaran Minyak.

Dalam penakaran minyak dibutuhkan sebanyak 250 gram. Maka dapat di tentukan perhitungan :

Keluaran minyak = 24 gr/s

Waktu yang di perlukan untuk mencapai 96 gr = 96 : 24 gr/s = 4 sekon

3.4.2 Timer PLC Untuk Mixer

Mixer bekerja pada tegangan 24 volt. Mixer di kontrol oleh relay yang di

kendalikan oleh PLC. Motor berputar searah dan melakukan mixing campuran bahan.

(48)

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT… MEDIA ARRESTER M. Tabel 3.2 Penentuan Program Timer Motor Mixer

Perc.

mengalami masalah Namun antara timer PLC dengan timer real time (stopwatch)

memiliki perbedaan. Perbedaan ini disebabkan oleh kecepatan respon manusia sedikit lambat ketika menombol stop timer stopwatch.

Dari data tersebut didapatkan hasil tekstur lotion, jika belum sesuai

artinya lotion masih berterkstur cair namun jika sudah sesuai artinya lotion sudah

mengental. Waktu yang dibutuhkan untuk menghasilkan adonan lotion yang

(49)

3.4.3 Penetuan Counter Pada PLC

Hasil program counter PLC digunakan sebagai input untuk injeksi cleansing milk dapat diketahui keberhasilannya dapat bekerja dengan baik atau

tidak. Beriku ini adalah tabal hasil pengujian program counter terhadap kerja

injeksi.

Tabel 3.3 Penentuan Program Counter

Percobaan Ke-n

Banyaknya Krim yang

(50)

14 610 600 150 Selisih 10 gr

Dari Tabel 3.3 dapat diketahui persentase kesalahan software pada

program counter PLC adalah 0%. Sedangkan persentase ketepatan software pada

program counter adalah 100%. Berikut kelinieritasnya

Gambar 3.6 Grafik Linearitas Counter PLC Terhadap Ukuran Krim yang

Dikeluarkan

Pada counter timer PLC Terlihat lebih linier daripada manual.

(51)

3.5 Analisis Data

Seberapa efektif kinerjanya, serta dapat ditentukan kelayakan program dalam menjalankan alat atau kerja mekanik alat pembuatan lotion ini dapat

berjalan dengan baik atau tidak. Pengujian alat akan menghasilkan persentase keberhasilan sehingga dapat ditentukan kualitas kinerja alat dengan menggunakan persamaan berikut.

𝑁𝑘𝑒𝑏𝑒𝑟ℎ𝑎𝑠𝑖𝑙𝑎𝑛

𝑁𝑝𝑒𝑟𝑐𝑜𝑏𝑎𝑎𝑛 𝑥 100% = %𝑘𝑒𝑏𝑒𝑟ℎ𝑎𝑠𝑖𝑙𝑎𝑛

Keterangan:

Nkeberhasilan = jumlah keberhasilan yang terjadi

(52)

39

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pada bab ini bertujuan untuk mengetahui secara keseluruhan hasil pengamatan, pengujian dan analisa dari perancangan alat yang telah dibuat, sehingga dapat diambil persentase keberhasialan alat pembuatan lotion ini serta

dapat diketahui apakah alat sudah sesuai dengan yang diharapkan.

4.1 Hasil Pembuatan Alat

Adapun proses pengumpulan bahan, dasar teori, dan proses kerja yang telah dilakukan, sehingga “Rancang Bangun Alat Pembuatan Lotion Berbasis PLC”

telah dibuat dan terdiri dari bagian-bagian proses kinerja alat.

Gambar 4.1Valve Pengisi bahan Varian Sari Buah

Pada Gambar 4.1 menunjukkan bahwa terdapat 3 tempat penampungan untuk 3 macam varian sari buah. Proses pengisian sari buah dilakukan melalui

valve (kran) jenis solenoid. Sari buah akan masuk ke dalam wadah penakar yang

(53)

Gambar 4.2 Penakar Bahan Sari Buah Menggunakan Sensor Photodiode

Selanjutnya bagian proses penakaran bahan sari buah dibuat dengan menggunakan wadah plastik yang tembus pandang sebagai wadah takaran lihat Gambar 4.2. Sebab metode penakaran sari buah bekerja dengan cara menempatkan hardware sensor photodiode dan laser di wadah takaran dengan

menyesuaikan ketinggiannya. Tinggi sensor telah diukur berdasarkan komposisi bahan sari buah yaitu 100 gram sehingga didapatkan tinggi penempatan sensor 2 cm dari permukaan wadah takaran.

Gambar 4.3 Pengisi Bahan Cleansing milk Menggunakan Alat Injeksi

Pada Gambar 4.3 adalah bagian proses pengisian bahan cleansing milk

(54)

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT… MEDIA ARRESTER M. menginjeksi krim cleansing milk masuk ke dalam panci besar. Proses ini

berlangsung dengan memberikan counter selama 120 kali.

Gambar 4.4 Pengisi Bahan Minyak Zaitun Menggunakan Pompa

Pada Gambar 4.4 adalah bagian proses pengisian bahan yaitu minyak zaitun dengan cara menggunakan pompa. Jenis pompa yang digunakan adalah pompa akuarium. Pompa bekerja dengan waktu selama 4 detik.

Gambar 4.5 Elemen Heater Sebagai Pemanas Air

Pada Gambar 4.5 adalah bagian proses pemanasan air oleh heater. Air

sebagai perantara panas pada panci plant lotion. Suhu panci dan suhu panas air

(55)

Gambar 4.6 Pengaduk Lotion Menggunakan Motor Mixer

Pada Gambar 4.6 adalah bagian proses pengadukan (mixing) menggunakan

motor DC 24 V. Motor bekerja sesuai waktu pengadukan selama 16 menit.

Gambar 4.7 Panel Tombol Start, Tombol Push Button, Tombol Reset,

Tombol Aktifasi Manual dan Tombol Aktifasi PLC

Pada Gambar 4.7 adalah beberapa panel tombol yang dibuat untuk memerintahkan jalannya alat. Panel tombol memberikan masukan pada modul PLC sehingga memberi arus untuk relay agar menjalankan alat. Tombol start

berfungsi memulai kerja alat dengan mengaktifkan heater. Tombol push button

digunakan untuk memlih varian sari buah yang diinginkan. Tombol reset

dingunakan untuk mereset atau membersihkan memori yang telah dicompile

(56)

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT… MEDIA ARRESTER M. aktifasi manual dan tombol aktifasi PLC. Dua tombol ini sebagai tombol

pelengkap untuk memudahkan dalam proses pengambilan data.

Berikut ini adalah hasil pembuatan “Rancang Bangun Alat Pembuatan

Lotion Berbasis PLC”.

(57)

Gambar 4.9 Hasil Pembuatan Modul PLC OMRON CP1L

Pada Gambar 4.9 adalah hasil pembuatan modul PLC yang merupakan bagian penting dari miniatur pembuatan lotion karena PLC sebagai otak yang

mengontrol seluruh sistem kerja alat pembuatan lotion ini secara otomatis.

4.2 Pengalamatan pada PLC

Pengalamatan pada PLC berfungsi sebagai pemograman alat. Alamat untuk pemograman PLC OMRON CP1L yang digunakan pada program alat ini terdiri dari tiga jenis alamat yaitu alamat input, alamat relay internal, dan alamat output.

4.2.1 Alamat Input :

Tabel 4.1 Pengalamatan Bagian Input atau Masukan

Port PLC Address Name Keterangan

(58)

heater

I:0.01 Tombol PB 1 Mengaktifkan valve sari buah timun

I:0.02 Tombol PB 2 Mengaktifkan valve sari buah papaya

I:0.03 Tombol PB 3 Mengaktifkan valve sari buah bengkoang

I:0.04 INT TERMOSTAT Sensor suhu mengatur 50-70˚C, memerintahkan heater untuk ON/OFF

I:0.07 INT PHOTODIODE Sebagai sensor Hi-Level

I:0.09 Tombol RESET Memberikan logika 0 atau reset

4.2.2 Alamat Relay Intenal :

Tabel 4.2 Pengalamatan Bagian Relay Internal (Output Internal)

Port PLC Address Name Keterangan

6.00 Relay Internal 1 Pengalamatan untuk Relay / Output Internal berfungsi untuk menyimpan

data keluaran 6.01 Relay Internal 2

6.02 Relay Internal 3

6.03 Relay Internal 4

4.2.3 Alamat Output :

Tabel 4.3 Pengalamatan Bagian Output atau Keluaran

Port PLC Keterangan Aktifasi

(59)

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT… MEDIA ARRESTER M. memompa krim cleansing milk ke

dalam panci besar

Q:100.01 Konfigurasi Relay 2 OUT HEATER: Untuk memanaskan

air

Q:100.02 Konfigurasi Relay 3 OUT POMPA: Untuk memopa

minyak zaitun ke dalam panci besar Q:100.03 Konfigurasi Relay 4 OUT MOTOR MIXER: Sebagai

pengaduk atau pencampur Q:100.04 Konfigurasi Relay 5 OUT VALVE TAKARAN: Untuk

mengisi sari buah dari takaran ke dalam panci besar

Q:100.05 Konfigurasi Relay 6 OUT RELAY VALVE TIMUN: Untuk

mengisi sari buah timun ke dalam takaran

Q:100.06 Konfigurasi Relay 7 OUT RELAY VALVE PEPAYA:

Untuk mengisi sari buah pepaya ke dalam takaran

Q:100.07 Konfigurasi Relay 8 OUT RELAY VALVE BENGKOANG:

(60)

4.2.4 Hasil Program PLC pada Cx-Programmer

Dalam pemograman PLC OMRON CP1L menggunakan bahasa program ladder yang dibuat dalam beberapa network atau rung. Setiap rung memberikan

perintah yang berbeda guna agar dapat diproses secara berurutan. Berikut ini adalah penjelasan tiap rung pada program ladder yang telah disusun.

a. Rung 0

Gambar 4.10 Intruksi Pengaktifan RelayInternal 1

Pada gambar 4.10 dapat dijelaskan bahwa apabila 0.10 (tombol start)

ditekan maka keadaan awal berupa NO akan menjadi NC, sehingga arus akan mengalir dan mengaktifkan 6.00 yaitu alamat untuk RelayInternal 1 (INT RELAY

1). Meskipun tombol start dilepas, kondisinya akan tetap aktif karena telah

dilatching dengan relayinternal pada PLC berfungsi untuk saklar internal.

b. Rung 1

Gambar 4.11 Intruksi Pengaktifan Relay Internal 2

INT RELAY 1 telah aktif sehingga memberikan input arus. Lalu pada rung ini ada tiga pilihan input yang di OR kan yaitu PB 1 (0.01) , PB 2 (0.02),

atau PB 3 (0.03). Sehingga alamat INT RELAY 2 (6.01) akan aktif jika salah satu

(61)

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT… MEDIA ARRESTER M. tombol push button dilepas karena telah dilatching sehingga INT RELAY 2 dapat

berfungsi sebagai relay internal pada PLC untuk saklar internal. Hal ini juga

dikarenakan tombol 0.09 (RESET) dan 100.03 (OUT RELAY MIXER) dibuat

kondisi NC. c. Rung 2

Gambar 4.12 Intruksi Pengaktifan Heater

INT RELAY 1 telah aktif sehingga memberikan input arus untuk

mengaktifkan output heater (100.01). Keadaan input termostat (0.04) adalah NO

artinya saat ada arus dari INT RELAY 1 termostat menyala dan mengaktifkan heater kemudian memanaskan hingga suhu air mencapai 70˚C dideteksi oleh

termostat lalu memberi logika 0 untuk menghentikan hetaer. Kemudian keadaan mixer (100.03) dibuat NC agar ketika motor mixer beroperasi aktif maka heater

tidak akan aktif dan tombol reset dibuat NC untuk mereset program ke kondisi

awal agar tidak terjadi eror. d. Rung 3

Gambar 4.13 Intruksi Pengaktifan Valve Timun

Pada rung 3 ini yaitu keadaan awal dimana tombol push button yang

ditekan adalah PB 1 yang digunakan untuk mengaktifkan valve timun (100.05).

(62)

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT… MEDIA ARRESTER M. cairan mencapai batas dan menghalangi sensor maka kondisi sensor menjadi open

lalu akan mematikan keran atau valve timun.

e. Rung 4

Gambar 4.14 Intruksi Pengaktifan Valve Pepaya

Keadaan awal dimana tombol push button yang ditekan adalah PB 2 yang

digunakan untuk mengaktifkan valve papaya (100.06). Sensor photodiode (0.07)

dalam kondisi awal NC sehingga aktif high. Jika tinggi cairan mencapai batas dan

menghalangi sensor maka kondisi sensor menjadi open lalu akan mematikan

keran atau valve pepaya.

f. Rung 5

Gambar 4.15 Intruksi Pengaktifan Valve Bengkoang

Keadaan awal dimana tombol push button yang ditekan adalah PB 3 yang

digunakan untuk mengaktifkan valve bengkoang (100.07). Sensor photodiode

(0.07) dalam dalam kondisi awal NC sehingga aktif high. Jika tinggi cairan

mencapai batas dan menghalangi sensor maka kondisi sensor menjadi open lalu

akan mematikan keran atau valve bengkoang.

(63)

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT… MEDIA ARRESTER M. g. Rung 6

Gambar 4.16 Intruksi Pengaturan TimerValve Takaran

Sensor photodiode memberi input pada timervalve takaran (T0000) yang

telah diberi waktu selama 50 detik. Diberikan latching dengan OUT RELAY

TAKARAN (100.04) supaya timer valve akan tetap berjalan sampai 40 detik

meskipun sensor photodiode sudah tidak terhalangi oleh cairan.

h. Rung 7

Gambar 4.17 Intruksi Pengaktifan Valve Takaran (OUT RELAY

TAKARAN)

Jika sensor photodiode terhalangi oleh level cairan sari buah maka akan

mengaktifkan valve takaran (100.04) menjadi open sehingga cairan dapat

dialirkan masuk ke wadah panci. Diletakkan latch valve takaran supaya ketika

sensor terhalangi maka keadaan output valve takaran akan tetap aktif meskipun

(64)

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT… MEDIA ARRESTER M. i. Rung 8

Gambar 4.18 Intruksi Pengaturan Timer Pompa

INT RELAY 2 aktif memberi input untuk menjalankan timer pompa

(T0001), diberi waktu selama 4 detik.

j. Rung 9

Gambar 4.19 Intruksi Pengaktifan Pompa Minyak

INT RELAY 2 aktif memberi input, timer pompa (T0001) dan reset

dikondisikan NC sehingga pompa minyak (100.02) dapat bekerja sesuai waktu pada timer pompa.

k. Rung 10

(65)

INT RELAY 3 digunakan untuk memberi sinyal input pada pembuatan ladder untuk output injeksi krim cleansing milk yang bekerja menggunakan

sistem program flip-flop terdiri dari perintah timer dan counter.

l. Rung 11, Rung 12, Rung 13, Rung 14, dan Rung 15

Gambar 4.21 Intruksi Pengaktifan Output Injeksi Krim Cleansing milk

Pada gambar 4.10 terlihat bahwa intruksi untuk mengaktifkan timer flip-flop diberi alamat TIMER1 FLIP FLOP (T0002) dan TIMER2 FLIP FLOP

(T0003). Lalu untuk alamat counter adalah C0004 juga berfungsi untuk input timer. T0002 dan T0003 diberi delay waktu 0,5 detik, sedangkan C0004 diberi input 120 counter. Tombol reset selalu dihubungkan untuk counter dalam kondisi

(66)

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT… MEDIA ARRESTER M. m. Rung 16 dan Rung 17

Gambar 4.22 Intruksi Pengaktifan Mixer

Counter C0004 dan timer T0005 digunakan sebagai input yang

mengaktifkan output mixer (100.03) selama 960 sekon atau 16 menit.

4.3 Anaisis Data dan Pembahasan

Dalam pengambialan data untuk pengujian software dilakukan dengan 2

cara yaitu :

1. Pengujian software dengan cara melakukan simulation pada program

yang telah dibuat oleh CX-Designer, lalu save all, kemudian melakukan simulation pada CX-Programmer dengan cara Start PLC-PT Integrated Simulation. Program ini dilakukan dengan tujuan apakah program telah

bekerja tanpa terjadi error.

2. Pengujian software pada sistem kerja hardware apakah program yang

dibuat dapat menjalankan hardware sesuai dengan perencanaan atau

(67)

4.3.1 Pengujian Counter

Hasil program counter PLC digunakan sebagai input untuk injeksi cleansing milk dapat diketahui keberhasilannya dapat bekerja dengan baik atau

tidak. Beriku ini adalah tabal hasil pengujian program counter terhadap kerja

injeksi.

Tabel 4.4 Pengujian Counter Pada Injeksi

(68)

1 0 Maju Berhasil

8 0 1 Mundur Berhasil

1 0 Maju Berhasil

Untuk menguji suntikan krim menggunakan counter dengan kelipatan tiap

10 kali counter sehingga didapatkan data pda tabel 4.4 data yang telah terkumpul

untuk penyuntikan krim didapatkan hasil data yang tepat dan tidak ada kegagalan. Jumlah counter yang di butuhkan untuk 480 gr krim = 480 : 4 = 120 counter.

4.3.2 Hasil Pengujian Injeksi Krim Cleansing milk

Indikasi : Counter bekerja dengan masukan push button. Saat push button di

tekan maka counter akan memerintahkan injeksi untuk bekerja.

Kriteria : Dikatakan sesuai jika

Tabel 4.5 Kriteria Injeksi Krim Cleansing Milk

Percobaan ke Output Injeksi ( gram ) Hasil cacahan counter

(69)

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT… MEDIA ARRESTER M. Tabel 4.6 Hasil Pengujian Injeksi Krim Cleansing Milk

Percobaan

4.3.3 Hasil Pengujian Kondisi Keluaran Sensor Photodiode

Indikasi : Saat sensor terhalang maka sensor berlogika 0

memerintahkan valve buah tertutup, dan valve takaran

terbuka. Photodiode yang digunakan adalah aktif low (0)

Kriteria/Target : Dikatakan sesuai jika

Tabel 4.7 Kriteria Sensor Terhadap Valve

Percobaan

(70)

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT… MEDIA ARRESTER M. Tabel 4.8 Pengujian Keluaran Sensor Terhadap Valve Timun

Perc.

1 Close Open Open Close Sesuai

Tabel 4.9 Pengujian Keluaran Sensor Terhadap Valve Pepaya

Perc.

(71)

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT… MEDIA ARRESTER M. Tabel 4.10 Pengujian Keluaran Sensor Terhadap Valve Bengkoang

Perc.

4.3.4 Hasil Pengujian Pompa Minyak Zaitun

Indikasi : Pompa minyak untuk memompa minyak ke plant. Ukuran pompa minyak yang di gunakan sebanyak 96 gram. Pompa minyak akan aktif jika push button di tekan. Waktu yang di butuhkan untuk memompa minyak sebanyak 96 gram yaitu 4 detik.

Tabel 4.11 Kriteria Pompa Minyak Zaitun

Percobaan ke Output Pompa Minyak ( gram)

Hasil Timer

( sekon )

(72)

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT… MEDIA ARRESTER M. Tabel 4.12 Pengujian Pompa Minyak

Percobaan

4.3.5 Data Hasil Keseluruhan Penelitian

Dari data hasi uji dilakukan analisa keseluruhan alat untuk memperoleh hasil presentasi keberhasilan dan kesesuaian alat tugas akhir ini.

Kriteria : dikatakan sesuai jika

Tabel 4.13 Kriteria Uji Keseluruhan Alat

(73)