73
IMPLEMENTASI
4.1 S pesifikasi Sistem
Spesifikasi sistem yang digunakan penulis untuk membuat dan menjalankan program aplikasi dapat dilihat pada Tabel 4.1 untuk perangkat keras dan Tabel 4.2 untuk perangkat lunak.
Tabel 0.1 Tabel S pesifikasi Perangkat Keras
Processor Intel® Core™ i5 2430M 2.4 GHz ~ 2.9 GHz Processor
Chipset Intel® HM 65 Express Chipset Memory DDR3 1333 M Hz SDRAM , 6 GB
Graphic NVIDIA® GeForce® GT 540M 2GB DDR3 VRAM M onitor 14.0" 16:9 HD (1366x768) LED
Harddisk 2.5" SATA 640GB 5400rpm
Tabel 0.2 Tabel S pesifikasi Perangkat Lunak Sistem Operasi M icrosoft® Windows 7 Professional
Perangkat Lunak
EM C2 2.4.3 Python
VM ware 4.0.0 build-471780 dengan Sistem Operasi Linux Ubuntu 10.04 LTS
Library Tkinter lxml
Prosesor dan RAM memiliki peran yang cukup penting karena kinerja proses pembacaan G-Code dan berjalannya proses perputaran dalam perangkat lunak dipengaruhi oleh proses transfer data juga per detiknya. Sedangkan untuk proses penginstalan sistem operasi Linux Ubuntu juga memerlukan kapasitas harddisk sekitar
4GB beserta dengan peng-install-an perangkat lunak EM C2 dan bahasa Python 2.6. VGA Card NVIDIA maupun ATI dapat menunjang program ini dikarenakan pergerakan jalannya perangkat lunak ini tidak boleh terjadi delay dengan mesin CNC.
Sistem operasi yang dipakai adalah Linux Ubuntu karena di dalam sistem operasi ini terdapat perangkat lunak EM C2 yang memerlukan proses peng-install-an terlebih dahulu untuk memperolehnya, dan juga terdapat bahasa pemrograman Python 2.6 yang biasanya sudah termasuk ke dalam setiap Linux. Pada skripsi ini, penulis menggunakan Linux Ubuntu 10.04 yang sudah terdapat EM C2 dan Python 2.6 yang bisa didapatkan dari situs http://www.linuxcnc.org/index.php/download/21/.
Penulis menggunakan perangkat lunak VM ware untuk melakukan simulasi pada perangkat lunak EM C2 yang telah disebutkan di atas karena lebih mudah untuk digunakan.Setelah diujikan dan hasilnya sudah tidak menemukan masalah lagi, maka program baru diujikan pada komputer dengan real time system yang sudah terhubung dengan mesin CNC. Pada Gambar 4.1 merupakan contoh tampilan dari perangkat lunak VM ware yang digunakan oleh penulis:
Gambar 0.1 Contoh Tampilan VMware
4.2 Implementasi Program 4.2.1 Menu Utama
Implementasi program pembuatan gambar atau pola desain ini dimulai dengan menjalankan perangkat lunak EM C2 yang sudah ter-install di Linux Ubuntu. Setelah menjalankan program ini maka akan muncul suatu tampilan menu utama dengan program L-Systemyang diletakkan di sebelah kanan. Pada Gambar 4.2 berikut ini adalah implementasi layar utama tersebut dengan program L-System yang telah dibuat.
Gambar 0.2 Layar Menu Utama
Pada menu utama ini dapat dilihat perangkat lunak EM C2 dengan tambahan fungsi program System yang diletakkan di sebelah kanan, dimana fungsi program L-System ini terdiri dari L-L-System, Clear dan Run. Fungsi – fungsidari program ini dapat memanggil suatu program lainnya dan akan menampilkan suatu GUI (Graphical User Interface) baru tergantung dari program yang dipanggil. Layar di tengah untuk memperlihatkan hasil dari proses interpretasi G-Code yang telah dibuat oleh perangkat lunak EM C2 tersebut. Pada layar tersebut ada keterangan posisi titik AXIS X, Y dan Z dan juga ada keterangan lainnya seperti kecepatan putaran, satuan koordinat dan lain sebagainya.
4.2.2 Program L-System
Pada Gambar 4.3 berikut ini merupakan tampilan dari program L-System dimana pengguna dapat memilih contoh L-System yang sudah ada atau bisa memasukkan sendiri data – data yang diperlukan untuk membuat gambar L-Systemseperti number of iteration (n), axiom, turtle forward distance, turtle left angle, turtle right angle, turtle X position, turtle Y position, name, rules, turtle angle dan turtle speed.Program akan memberikan pesan kesalahan apabila inputan tidak sesuai dengan yang diminta. Setelah memasukkan data yang diperlukan maka ketika pengguna menekan tombol Draw, lalu program akan menampilkan turtle dict rulesyang dapat dilihat pada Gambar 4.4dan turtle string yang dapat dilihat pada Gambar 4.5.
Gambar 0.4 Program L-System Menampilkan Turtle Dict Rules
Gambar 0.5 Program L-System Menampilkan Turtle String
Setelah itu program akan menggambarkan bentuk L-System yang sesuai dengan masukan dari operator mesin / pengguna pada turtle window terlebih dahulu menggunakan turtle yang sudah menginterpretasikan turtle string yang dapat dilihat
pada Gambar 4.6 dan akan menampilkan pesan setelah selesai menggambar yang dapat dilihat pada Gambar 4.7.
Gambar 0.6 Program WindowTkinter
Gambar 0.7 Program Menampilkan Pesan Selesai Menggambar
Setelah itu program akan menulis jalur yang dilalui oleh turle ke dalam fileG-Code yaitu “101.ngc” yang dapat dibaca oleh perangkat lunak EM C2 dan menampilkan pesan setelah sukses untuk menyimpan yang dapat dilihat pada Gambar 4.8 berikut:
Gambar 0.8 Pesan S ukses Menyimpan File G-Code
Pengguna juga dapat membuat model L-System yang baru dengan menekan menu New atau juga dapat menekan menu Open untuk dapat meng-loadfile xml agar dapat memasukkan L-System yang baru yang dapat dilihat pada Gambar 4.9 berikut:
Gambar 0.9 Tampilan ketika menekan menu Open
Pengguna juga dapat menekan menu Help untuk menampilkan tutorial mengenai program yang dapat dilihat pada Gambar 4.10 dan juga menu About untuk menampilkan informasi mengenai program ini yang dapat dilihat pada Gambar 4.11 berikut:
Gambar 0.10Menu Help
Gambar 0.11MenuAbout
4.2.3 Program Clear
Ketika pengguna menekan tombol Clear di program utama, maka otomatis EM C2akan menghilangkan backplot atau jejak langkah yang dilewati oleh mesin untuk menggambar di layar preview-nya. Contohnya dapat dilihat pada Gambar 4.12 dimana
masih terdapat backplot atau jejak yang dilewati oleh mesin, sedangkan pada Gambar 4.13 adalah ketika pengguna sudah menekan tombol Clear:
Gambar 0.12 Backplot Pada EMC2
Gambar 0.13 Operator Mesin / Pengguna Menekan Tombol Clear
4.2.4 Program Run
Ketika pengguna menekan tombol Run di program utama, maka otomatis mesin akan menginterpretasikan kode G-Code yang diambil dari file “101.ngc” dan mesin
akan bergerak mengikuti langkah yang telah diinterpretasikan tersebut hingga membentuk bangunan yang sesuai dengan pilihan pengguna ketika di program L-System. Gambar 4.14 merupakan contoh tampilan ketika operator mesin / pengguna sudah menekan tombol Run:
Gambar 0.14 Program Run
4.3 Pengaturan Program
Untuk dapat menggunakan program ini, maka ada beberapa langkah yang harus dilakukan oleh pengguna, yaitu:
1. Konfigurasi file “.ini”
Program EM C2 ini memiliki suatu file“.ini” (initial) dimana file ini berisi semua pengaturan yang ada untuk ditampilkan ketika perangkat lunak EM C2 dipanggil. File ini dapat diakses oleh operator mesin / pengguna dan dapat diatur sesuai dengan kebutuhan. Ketika perangkat lunak EM C2 tersebut dipanggil, pengguna dapat memilih untuk memanggil file .ini seperti pada Gambar 4.15 berikut:
Gambar 0.15 Tampilan Untuk Memanggil File “.ini”
Pada implementasi ini, penulis menggunakan file“axis_mm.ini” dan melakukan beberapa pengaturan pada file tersebut. Juga telah menambahkan beberapa commandsyntax yang berguna untuk menampilkan program L-System pada EM C2 pada saat file“axis_mm.ini” dipanggil. File “axis_mm.ini” dapat ditemukan di direktori “/home/<nama user>/emc2/configs/sim/”.
2. Konfigurasi file “.xml”
Untuk dapat menampilkan program L-System tersebut pada EM C maka diperlukan sebuah file “.xml” yang berguna untuk mengatur tampilan. Pada implementasi ini, Penulis menamainya “lsystem.xml” dan menggunakan pyvcp (Python Virtual Control Panel) untuk dapat membuat panel agar dapat ditampilkan pada EM C.File “lsystem.xml” dapat ditemukan di direktori “/home/<nama user>/emc2/configs/sim/”.
3. Konfigurasi file “.hal”
HAL (Hardware Abstraction Layer) merupakan salah satu fungsi pada EM C2 yang digunakan untuk membuat suatu signal dan port yang berguna untuk mengkonfigurasi mesin EM C2 tersebut. Agar EM C2 dapat berjalan ketika pengguna menekan tombol Run maka perlu dibuatlah sebuah file “.hal”yang berfungsi untuk mengkoneksikan pyvcp dengan EM C2.Pada implementasi ini, Penulis menamainya “lsystem.hal”.File “lsystem.hal” dapat ditemukan di direktori “/home/<nama user>/emc2/configs/sim/”.Untuk letak file “axis_mm.ini”, “.xml” dan file “.hal” dapat dilihat pada Gambar 4.16 berikut:
Gambar 0.16 Letak File “axis_mm.ini”, “.xml” dan “.hal”
4. M enjalankan program EM C2.
5. Selanjutnya maka pengguna harus menekan tombol Toggle Emergency Stop yang berguna untuk menyalakan dan mematikan mesin CNC secara mendadak (dalam kasus ini yang dimaksud adalah simulasi dimana perangkat lunak ini telah dirancang untuk menjalankan mesin tersebut).
6. Setelah mengaktifkan tombol tersebut, maka pengguna harus menekan tombol Toggle Machine Power untuk mengaktifkan perangkat lunak dan mesin.
7. Setelah langkah – langkah tersebut dilakukan maka pengguna dapat menjalankan semua fitur yang berada pada perangkat lunak EM C2 ini.
8. Sesudah melakukan langkah 1 – 4, terkadang titik AXIS tidak berada pada posisi Home All yaitu dimana titik AXIS X dan Y berada pada posisi (0,0). Perlu diperhatikan ketika ingin melakukan suatu fungsi atau pemanggilan program L-System apakah keadaan titik X dan Y sudah berada pada posisi (0,0) atau tidak. Oleh karena itu pengguna dapat mengatur titik X dan Y agar berada pada posisi (0,0) dengan menekan tombol Home All.
9. M enjalankan program L-System
Pengguna dapat menjalankan program System dengan cara menekan tombol L-System yang sudah terdapat di sisi kanan program EM C. Pada implementasi ini, setelah program L-System selesai menggambar di turtle window.Penulis menuliskannya ke dalam file “101.ngc””dan hasilnya berupafile “101.ngc” dapat ditemukan di direktori “/home/<nama user>/emc2/nc_files/”.Gambar 4.17 berikut merupakan contoh untuk meletakkan program L-System tersebut:
Gambar 0.17 Letak Program L-System
10. M enjalankan file“.ngc”
EM C2 merupakan sebuah perangkat lunak untuk dapat menjalankan mesin CNC, namun untuk dapat menjalankannya maka membutuhkan suatu sinyal dan port dimana gelombang sinyal tersebut dapat dihasilkan oleh perangkat lunak EM C2 dengan melewati port yang ditentukan melalui file G-Code. Setelah pengguna menjalankan EM C2 dan menggunakan program L-System maka akan dihasilkan file “.ngc” yang dapat dijalankan melalui tombol Run yang sudah dibuat untuk melihat hasilnya pada mesin secara langsung.
4.4 HasilPengujian Program
Berikut beberapa hasil bentuk pola fraktal yang didapatkan setelah menjalankan program L-System tersebut yang disajikan dalam Tabel 4.3 berikut:
Tabel 0.3 Tabel Hasil Pengujian Program Jenis Fraktal Hasil Pada WindowTkinter
Koch Curve (n = 4) Axiom: F Rule: F→F+F– F–F+F Box (n = 3) Axiom: F-F-F-F Rule: F→FF-F-F-F-FF Island And Lakes (n = 2) Axiom: F+F+F+F Rule: F→F+f– FF+F+FF+Ff+FF –f+FF–F–FF–Ff– FFF f→ffffff Hilbert Curve (n = 5) Axiom: F Rule: F→+XL–FLF– LX+ X→– FL+XLX+LF–
Jenis Fraktal Hasil Pada WindowTkinter Dragon Curve (n = 10) Axiom: FX Rule: X→X+YF Y→FX–Y F→F Sierpinski Triangle (n = 5) Axiom: F–X–X Rule: F→F–X+F+X–F X→XX Sierpinski Arrowhead Curve (n = 5) Axiom: F Rule: F→X–F–X X→F+X+F Quadratic Koch Island (n = 3) Axiom: F+F+F+F Rule: F→F+F–F– FF+F+F–F
Jenis Fraktal Hasil Pada WindowTkinter Plant (n = 5) Axiom: F Rule: F→X[+F]X[–F]F X→XX Koch Snowflake (n = 5) Axiom: F++F++F Rule: F→F–F++F–F Tile (n = 5) Axiom: X Rule: X→F+F+F+F F→FF+F– F+F+FF
Berikut beberapa hasil bentuk pola fraktal yang didapatkan setelah menjalankan program L-Systemsecara langsung pada mesin CNC yang disajikan dalam Tabel 4.4 berikut:
Tabel 0.4Tabel Hasil Pengujian Program Pada Mesin CNC Jenis Fraktal Hasil Pada WindowTkinter
Box (n = 2) Waktu pembuatan: 9.8 menit Dragon Curve (n = 8) Waktu pembuatan: 9.6 menit
Jenis Fraktal Hasil Pada WindowTkinter Bushy Tree (n = 3) Waktu pembuatan: 25.6 menit
