RANCANG BANGUN ALAT PEMBUAT ROTI SANDWICH ANEKA RASA OTOMATIS BERBASIS PLC (BAGIAN II) TUGAS AKHIR

(1)

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H.

RANCANG BANGUN ALAT PEMBUAT ROTI SANDWICH ANEKA RASA OTOMATIS BERBASIS PLC

(BAGIAN II)

TUGAS AKHIR

Oleh:

ANDIN ISTIQOMATUL HUSNIA NIM. 081310213037

PROGRAM STUDI D3 OTOMASI SISTEM INSTRUMENTASI DEPARTEMEN TEKNIK

FAKULTAS VOKASI UNIVERSITAS AIRLANGGA

(2)

ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H. ii

LEMBAR PERSETUJUAN TUGAS AKHIR

RANCANG BANGUN ALAT PEMBUAT ROTI SANDWICH ANEKA RASA OTOMATIS BERBASIS PLC

(BAGIAN II) TUGAS AKHIR

Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Ahli Madya Bidang Otomasi Sistem Instrumentasi

Pada Departemen Teknik Fakultas Vokasi Universitas Airlangga

Oleh :

Andin Istiqomatul Husnia NIM. 081310213037 Disetujui Oleh: Pembimbing Akif Rahmatillah, S.T., M.T. NIP. 198601042008121002 Konsultan

Franky Chandra Satria A, S.T., M.T. NIP. 198301282009121004

(3)

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H. iii

LEMBAR PENGESAHAN NASKAH TUGAS AKHIR

Judul : Rancang Bangun Alat Pembuat Roti Sandwich Aneka Rasa Otomatis Berbasis PLC

Penyusun : Andin Istiqomatul Husnia

NIM : 081310213037

Pembimbing : Akif Rahmatillah, S.T., M.T.

Konsultan : Franky Chandra Satria A, S.T., M.T. Tanggal Ujian : 4 Agustus 2016

Disetujui oleh : Pembimbing

Akif Rahmatillah, S.T., M.T. NIP. 19860104 200812 1 002

Konsultan

Franky Chandra Satria A, S.T., M.T. NIP. 198301282009121004

Mengetahui : Ketua Departemen Teknik

Ir. Dyah Herawatie, M.Si. NIP. 196711111990332002

Koordinator Program Studi D3 Otomasi Sistem Instrumentasi

Winarno, S.Si., M.T. NIP. 198109122015041001

(4)

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H. iv

PEDOMAN PENGGUNAAN TUGAS AKHIR

Tugas Akhir ini tidak dipublikasikan, namun tersedia di perpustakaan dalam lingkungan universitas Airlangga. Diperkenankan untuk dipakai sebagai referensi kepustakaan, tetapi pengutipan seijin penulis dan harus menyebutkan sumber aslinya sesuai kebiasaan ilmiah.

(5)

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H. v

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat serta karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan baik.

Penyusunan naskah Tugas Akhir yang berjudul “Rancang Bangun Alat Pembuat Roti Sandwich Aneka Rasa Otomatis Berbasis PLC” ini tidak lepas dari bimbingan dan dukungan dari berbagai pihak. Untuk itu dengan segala kerendahan hati penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada:

1. Allah SWT yang telah memberikan ridho, hidayah dan anugerah yang luar biasa.

2. Prof. Dr. H. Mohammad Nasih, S.E., M.T., Ak selaku Rektor Universitas Airlangga Surabaya.

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

4. Bapak Winarno, S.Si., M.T selaku Koordinator Program Studi D3 Otomasi Sistem Instrumentasi Fakultas Vokasi Universitas Airlangga Surabaya.

5. Bapak Drs. Bambang Suprijanto, M.Si. selaku dosen penguji yang telah meluangkan waktunya untuk memberi arahan dan menguji Tugas Akhir saya. 6. Bapak Akif Rahmatillah, S.T., M.T. selaku Dosen Pembimbing yang telah

banyak memberikan arahan, bimbingan, masukan, kepada saya sehingga terselesaikannya Proposal Proyek Akhir ini.

(6)

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H. vi

7. Bapak Franky Chandra Satria A, S.T., M.T.., selaku Dosen Konsultan yang telah memberikan bimbingan dan motivasi hingga terselesaikannya Proposal Proyek Akhir ini.

8. Semua dosen program studi D3 Otomasi Sistem Instrumentasi yang telah memberikan ide baik dalam pembuatan mekanik, hardware dan software. 9. Mbk Nadia dan Pak Jemawan yang telah membantu dalam administrasi dan

juga proses pembuatan alat saya.

10. Keluarga tercinta, Ayah, Ibu, Adik tersayang yang telah memberikan segenap do’a dan dukungan kepada saya sehingga mampu menyelesaikan Proposal Proyek Akhir ini.

11. Teman-teman D3 Otomasi Sistem Instrumentasi 2013 yang telah memberikan motivas, hiburan, dan bantuan dalam mengerjakan Tugas Akhir.

12. Semua pihak yang telah membantu dalam proses pembuatan Tugas Akhir ini. Penulis menyadari bahwa naskah Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna, untuk itu, kritik dan saran dari para pembaca sangat penulis harapkan demi kesempurnaan naskah Tugas Akhir ini.

Surabaya, 15 Juli 2016

(7)

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H. vii

Andin Istiqomatul Husnia, 2016. Rancang Bangun Alat Pembuat Roti Sandwich Aneka Rasa Otomatis Berbasis PLC (Bagian II). Tugas Akhir ini dibawah bimbingan Akif Rahmatillah, S.T., M.T. dan Franky Chandra Satria Arisgraha, S.T., M.T. Program Studi D3 Otomasi Sistem Instrumentasi, Departemen Teknik, Fakultas Vokasi, Universitas Airlangga.

ABSTRAK

Proses produksi pada industri makanan dituntut untuk menghasilkan produk makanan yang praktis, cepat dan instan guna memudahkan para pelanggan dalam mengkonsumsi produk makanan tersebut tanpa harus memasakya terlebih dahulu. Selain itu, permintaan pasar yang semakin tinggi, mengharuskan para produsen makanan memberikan pelayanan lain berupa berbagai variasi produk baik bentuk, warna maupun rasa. Salah satu bentuk industri produk makanan praktis dan siap saji adalah pada industri pembuatan roti sandwich. Dengan berkembangnya teknologi industri makanan yang mengacu pada peningkatan efektifitas dan efisiensi produksi, maka industri roti sandwich harus mampu mengimbangi kemajuan tersebut. Salah satu bentuk teknologi yang sering diaplikasikan pada dunia industri termasuk makanan adalah PLC (Programmable Logic Controller). Berdasarkan teknologi tersebut, pada tugas akhir ini dirancang alat pembuat roti

sandwich aneka rasa otomatis berbasis PLC. Diperlukan komponen pendukung

agar sistem mampu bekerja secara optimal, diantaranya adalah motor DC, sensor

photodiode, laser, dan solenoid. Alat pembuat roti sandwich ini dibangun

menggunakan papan konveyor dan dilengkapi dengan sistem pengolesan berbagai variasi selai aneka rasa hingga penumpukan roti kembali yang mana proses tersebut berjalan secara berkesinambungan. Sensor photodiode digunakan untuk pendeteksi adanya roti, laser digunakan sebagai pemancar cahaya pada

photodiode. Motor DC digunakan sebagai penggerak roti dan solenoid berfungsi

sebagai pemberi selai. Berdasarkan analisis yang telah dilakukan, akurasi sistem pembuat roti sandwich aneka rasa berbasis PLC ini adalah 100%.

Kata kunci: PLC (Programmable Logic Controller), roti sandwich, sensor

(8)

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H. viii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ... i

LEMBAR PERSETUJUAN ... ii

LEMBAR PENGESAHAN ... iii

PEDOMAN PENGGUNAAN TUGAS AKHIR ... iv

KATA PENGANTAR ... v

ABSTRAK ... vii

DAFTAR ISI ... viii

DAFTAR TABEL ... x DAFTAR GAMBAR ... xi BAB I PENDAHULUAN ... 1 1.1 Latar Belakang ... 1 1.2 Rumusan Masalah ... 4 1.3 Batasan Masalah ... 4 1.4 Tujuan ... 5 1.5 Manfaat ... 5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 6

2.1 Roti Sandwich ... 6

2.2 PLC (Programmable Logic Controller) ... 8

2.2.1 Prinsip Kerja PLC ... 11

2.2.2 PLC OMRON SYSMAC CP1L ... 12

2.2.3 Bagian-Bagian Umum PLC OMRON CP1L ... 13

2.2.4 Port Terminal Input Output PLC OMRON CP1L ... 14

2.3 Struktur Dasar PLC ... 16

2.3.1 Central Prosesing Unit (CPU) ... 16

2.3.2 Memory ... 16

2.3.3 Input / Output ... 17

2.3.4 Power Supply ... 18

2.4 Relay Internal ... 19

2.5 Simbol-Simbol Ladder Diagram ... 19

2.6 CX Programmer Versi 9.0 ... 24

BAB III METODE PERANCANGAN ... 26

3.1 Waktu dan tempat Perancangan ... 26

3.2 Alat dan Bahan Perancangan ... 26

3.2.1 Alat perancangan ... 26

3.2.2 Bahan Peracangan ... 26

3.3 Prosedur Perancangan Alat ... 27

3.4 Sketsa Mekanik Plant ... 28

3.5 Flowchart Software ... 31

3.6 Perancangan Software ... 32

3.6.1 Perancangan Program (Start Up CX-Progrrammer) ... 33

3.6.2 Mengcompile Program ... 35

(9)

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H. ix

3.7 Analisis Data ... 38

BAB VI HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ... 39

4.1 Hasil Pembuatan Alat ... 39

4.2 Hasil Pembuatan Software ... 42

4.2.1 Sistem ON/OFF ... 43

4.2.2 Sistem Pemberian Roti Lapisan Pertama ... 44

4.2.3 Sistem Pemilihan Jenis Selai dan Pemberian Selai ... 47

4.2.4 Sistem Penumpukan Roti Lapisan Kedua ... 50

4.3 Hasil Pengamatan Data ... 51

4.3.1 Pengujian Counter ... 52

4.3.2 Pengujian Timer Pemberian Selai ... 53

4.3.3 Analisis Sistem Keseluruhan ... 54

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 56

5.1 Kesimpulan ... 56

5.2 Saran ... 56

DAFTAR PUSTAKA ... 57

(10)

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H. x

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 Pengalamatan pada Input PLC ... 36

Tabel 3.2 Internal Relay ... 37

Tabel 3.3 Pengalamatan pada Output PLC ... 37

Tabel 4.1 Pengujian Program Counter ... 52

Tabel 4.2 Pengujian Program Timer ... 53

(11)

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H. xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Roti Sandwich ... 8

Gambar 2.2 Fungsi PLC ... 10

Gambar 2.3 PLC mikro OMRON type CJ1M ... 10

Gambar 2.4 PLC mini OMRON type CP1H ... 11

Gambar 2.5 PLC large OMRON type CJ series ... 11

Gambar 2.6 Bagian-Bagian Blok PLC ... 12

Gambar 2.7 PLC OMRON Sysmac CP1L ... 13

Gambar 2.8 Bagian-Bagian PLC OMRON Sysmac CP1L ... 13

Gambar 2.9 Port Input ... 15

Gambar 2.10 Port Output ... 15

Gambar 2.11 Port power supply PLC ... 18

Gambar 2.12 Instruksi Load ... 20

Gambar 2.13 Intruksi Load Not ... 20

Gambar 2.14 Intruksi AND ... 21

Gambar 2.15 Intruksi AND Not ... 21

Gambar 2.16 Intruksi OR ... 22

Gambar 2.17 Intruksi OR Not ... 22

Gambar 2.18 Intruksi Out ... 23

Gambar 2.19 Intruksi Out Not ... 23

Gambar 2.20 Intruksi Counter... 23

Gambar 2.21 Intruksi Timer ... 24

Gambar 2.22 Tampilan Awal CX Programmer Ver 9.0 ... 24

Gambar 2.23 Tampilan CX Programmer Ver 9.0 ... 25

Gambar 3.1 Sketsa Mekanik Plant ... 28

Gambar 3.2 Flowchart Software ... 31

Gambar 3.3 Tampilan New Project ... 33

Gambar 3.4 Tampilan Select and Setting PLC ... 34

Gambar 3.5 Tampilan Diagram Workspace ... 34

Gambar 3.6 Compile Program ... 35

Gambar 3.7 Transfer Program ... 35

Gambar 4.1 Motor pendorong roti 1 ... 39

Gambar 4.2 Motor pendorong roti 2 ... 40

Gambar 4.3 Valve selai 3 rasa (Strawbery, Jeruk, Melon) ... 40

Gambar 4.4 Hasil Pembuatan Plant ... 41

Gambar 4.5 Hasil Pembuatan Modul PLC OMRON CP1L ... 41

Gambar 4.6 Hasil Pembuatan Panel Kontrol Plant ... 42

Gambar 4.7 Ladder Diagram Sistem ON/OFF ... 43

Gambar 4.8 Ladder Diagram Sistem Konveyor ... 44

Gambar 4.9 Ladder Diagram Sistem Pemberian Roti Lapisan Pertama ... 46

Gambar 4.10 Ladder Diagram Sistem Pemberian Roti Lapisan Pertama Secara Otomatis ... 47

(12)

TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H. xii

Gambar 4.12 Ladder Diagram Sistem Pemilihan Jenis Selai dan Pemberian Selai ... 48 Gambar 4.13 Ladder Diagram Sistem Penumpukan Roti Lapisan Kedua... 50

(13)

1 BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Perkembangan peradaban manusia yang semakin pesat menghantarkan pada berbagai dinamika kehidupan. Segala aspek kehidupan seakan-akan dimodernisasi oleh kemajuan teknologi. Kecanggihan teknologi yang ditawarkan mengarah pada peningkatan kemudahan dan kenyamanan para penggunanya, tidak terkecuali pada teknologi industri. Dalam dunia industri, sangat dituntut untuk memenuhi aspek-aspek produksi melalui penerapan teknologi sebagai bentuk usaha dalam mengakselerasi dan meningkatkan produktivitas suatu perusahaan, termasuk pada industri makanan.

Proses produksi pada industri makanan dituntut untuk menghasilkan produk makanan yang praktis, cepat dan instan guna memudahkan para pelanggan dalam mengkonsumsi produk makanan tersebut tanpa harus memasakya terlebih dahulu. Hal ini didukung oleh hasil survei yang dilakukan oleh Nilsen tahun 2008, didapatkan data bahwa 69% masyarakat kota di Indonesia mengkonsumsi fast food, dengan rincian sebagai berikut: sebanyak 33% menyatakan sebagai makan siang, 25% makan malam, 9% menyatakan makanan selingan dan 2% memilih untuk makan pagi (Latifah, 2015). Selain itu, permintaan pasar yang semakin tinggi, mengharuskan para produsen makanan memberikan pelayanan lain berupa berbagai variasi

(14)

2

produk baik bentuk, warna maupun rasa. Salah satu bentuk industri produk makanan praktis dan siap saji adalah pada industri pembuatan roti sandwich.

Roti sandwich atau yang lebih sering disebut roti isi merupakan salah satu jenis produk makanan yang seringkali dijadikan sebagai pengganti sarapan atau hidangan selingan (snack) untuk orang-orang yang tidak mempunyai cukup waktu untuk makan (Prihastuti, 2008). Produk makanan tinggi karbohidrat ini terbuat dari roti tawar atau gandum yang diolesi selai manis kemudian ditumpuk dengan roti tawar kembali. Namun, seiring dengan peningkatan pemenuhan kebutuhan gizi bagi para pelanggannya, industri olahan roti isi ini lambat laun mulai mengembangkan produknya dengan berbagai variasi isi seperti rasa manis, gurih, asin maupun pedas.

Untuk meningkatkan aspek produksi, industri sandwich membutuhkan kecepatan, ketepatan serta kemampuan dalam memberikan variasi rasa dalam proses pembuatannya. Namun, hal tersebut seringkali diikuti dengan kebutuhan peralatan dan kecermatan dalam mengoperasikan berbagai alat yang berkaitan dalam proses produksi, mulai dari pemberian isi roti hingga proses pemotongan dan pengemasan. Pada industri roti sandwich dalam skala rumah tangga, membutuhkan keahlian, ketrampilan serta alat dan bahan yang cukup banyak dalam proses pembuatannya. Sehingga, seringkali industri roti

sandwich membutuhkan banyak tenaga kerja untuk menjalankan serangkaian

proses pembuatan roti tersebut.

Dengan berkembangnya teknologi industri makanan yang mengacu pada peningkatan efektifitas dan efisiensi produksi, maka industri roti sandwich

(15)

harus mampu mengimbangi kemajuan tersebut. Salah satu bentuk teknologi yang sering diaplikasikan pada dunia industri termasuk makanan adalah PLC (Programmable Logic Controller). PLC merupakan salah satu jenis sistem kontrol yang mampu menjalankan dan mengontrol proses produksi secara kontinyu dan otomatis yang berkaitan erat pada blok-blok proses produksi guna meningkatkan kapasitas produksi suatu barang. Kegunaan PLC dibidang industri makanan sudah banyak diterapkembangkan diberbagai aspek produksi seperti sistem sortir, packing (pengepakan), labelling (pelabelan) dan sebagainya.

Berdasarkan pada latar belakang diatas, penulis ingin merancang suatu sistem produksi roti sandwich yang mampu meningkatkan proses produksi baik kapasitas, efektifitas, maupun variasi roti sandwich sebagai bentuk pemenuhan permintaan akan kebutuhan fast food dimasyarakat. Dimana sistem kontrol alat yang akan dirancang berbasis PLC (Programmable Logic

Controller) mampu mengontrol proses produksi secara kontinyu dan

bertahap. Alat pembuat roti sandwich ini dibangun menggunakan papan konveyor dan dilengkapi dengan sistem pengolesan berbagai variasi selai aneka rasa hingga penumpukan roti kembali yang mana proses tersebut berjalan secara berkesinambungan. Dengan terciptanya alat pembuat roti

sandwich aneka rasa otomatis berbasis PLC ini diharapkan mampu

meningkatkan proses produksi dan diaplikasikan secara nyata di dunia industri makanan, terutama pada jenis produk sandwich. Selain itu diharapkan menjadi terobosan baru industri fast food yang berinovasi dalam

(16)

4

melayani penjualan secara otomatis melalui pemilihan jenis selai yang ditampilkan pada komputer sehingga pembeli dapat memilih roti sandwich sendiri secara cepat dan mudah.

1.2 Rumusan Masalah

Dengan mengacu pada latar belakang diatas, maka permasalahan yang dapat diangkat dalam proyek akhir ini antara lain:

a. Bagaimanakah program software pembuatan roti sandwich aneka rasa otomatis berbasis PLC (Programmable Logic Controller)?

b. Bagaimana tingkat keberhasilan (akurasi) program software yang dibuat dari pembuat roti sandwich aneka rasa otomatis berbasis PLC (Programmable Logic Controller)?

1.3 Batasan Masalah

Untuk menyederhanakan rancangan yang akan dibuat, maka batasan masalah dalam proyek akhir ini antara lain:

a. Program software PLC ini menggunakan ladder diagram.

b. Kapasitas volume selai yang dioleskan pada roti tawar menggunakan pengukuran kualitatif yang dihitung berdasarkan waktu.

c. Karakteristik jenis selai yang digunakan sebagai pengisi roti berupa cairan kental.

(17)

1.4 Tujuan

Sejalan dengan permasalahan tersebut, tujuan yang ingin kami capai dalam proyek akhir ini adalah:

a. Membuat program software pembuat roti sandwich aneka rasa otomatis berbasis PLC.

b. Mengetahui tingkat keberhasilan program software yang dihasilkan dari pembuat roti sandwich aneka rasa otomatis berbasis PLC.

1.5 Manfaat

Adapun manfaat yang dapat diambil dalam proyek akhir ini adalah

sebagai berikut: a. Bagi Mahasiswa

Dapat mengembangkan kreativitas, kemandirian, serta menambah pengalaman dan pengetahuan. Selain itu, juga sebagai sarana berinovasi dalam mengimplementasikan ilmu pengetahuan dan teknologi.

b. Bagi Industri Roti Sandwich

Diharapkan dapat dijadikan sebagai salah satu alat produksi yang mampu meningkatkan proses produksi roti sandwich yang mampu memberikan variasi rasa pada roti sandwich pada satu alat sehingga efisien. Selain itu, mampu mengurangi resiko kelalaian pekerja dalam pemberian variasi isi roti sandwich sesuai jumlah permintaan pasar serta mengurangi beban pekerja dalam memproduksi produk olahan roti

(18)

6 BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Pada bab ini berisi tentang penjelasan teoritis dalam berbagai aspek yang akan mendukung ke arah analisis tugas akhir yang akan dibuat. Penjelasan teori yang akan dibahas yaitu mengenai roti sandwitch, PLC OMRON CP1L, struktur PLC, CX – Programmer, dan intruksi timer, counter.

2.1 Roti Sandwich

Sandwich adalah makanan yang dibuat dari bermacam-macam roti (bread) yang diiris (merupakan belahan tipis) dan diisi dengan berbagai isian. Pada umumnya sandwich disajikan sebagai hidangan selingan (snack) untuk orang-orang yang tidak mempunyai cukup waktu untuk makan, misalnya sebagai bekal orang yang bekerja, dalam perjalanan dan sebagainya (Prihastuti, 2008). Sandwich yang lengkap terdiri dari empat bagian utama yaitu:

a. Roti (Bread)

Roti yang dipergunakan untuk membuat sandwich disebut “sandwich bread ” yang bentuknya segi empat. Namun demikian jenis roti yang lain juga dapat dipergunakan dalam pembuatan sandwich antara lain: frenchbread, toast bread, hamburger bun, hot dog bun dan lain-lain. (Subroto, 2003).

(19)

b. Olesan (Spread)

Berupa bahan makanan yang lembek atau setengah kental yang dioleskan pada permukaan roti. Spread/olesan ini berfungsi untuk memberikan rasa, menambah kelembaban, sebagai pelekat, menambah gizi dan kesempurnaan pada sandwich. Spead yang dipergunakan harus lunak, mudah dioleskan dan tidak berair atau basah. Misalnya dapat menggunakan: butter, mentega atau mayonaise (Subroto, 2003).

c. Isian (Filling)

Filling adalah bahan makanan yang akan diletakkan atau diatur pada roti atau diantara kedua irisan roti yang dipergunakan untuk membuat sandwich. Pada umumnya nama sandwich disesuaikan dengan nama bahan makanan yang dipergunakan untuk membuat filling/isian ini. Misalnya Cheese sandwich menggunakan cheese sebagai filling (Subroto, 2003).

d. Hiasan (Garnish)

Garnish ini dipergunakan bila perlu. Garnish dibuat dari bahan makanan yang berfungsi memberi hiasan pada sandwich, sehingga sandwich tampak menarik dan merangsang selera makan. Selain itu, fungsi garnish juga dapat menambah rasa dan kadar gizi pada sandwich (Subroto, 2003).

(20)

8

Gambar 2.1 Roti Sandwich

(Sumber: https://encrypted-tbn0.gstatic.com)

Ada beberapa tindakan yang perlu dilakukan untuk membuat sandwich tampak lebih baik dan menarik meliputi: Trimming yaitu memotong bagian-bagian yang tidak diperlukan seperti kulit roti yang mengeras, bagian-bagian filling yang menonjol keluar dan sebaginya. Cutting yaitu sandwich kadang-kadang perlu dipotong menjadi bagian-bagian yang lebih kecil sesuai dengan pola pengaturan yang akan dilakukan, dan juga memudahkan sandwich dimakan. Arranging/Dressing yaitu untuk mengatur sandwich diatas piring. Garnishing yaitu memberi hiasan pada sandwich guna membuat penampilan sandwich menjadi lebih baik, dan juga menambah kalori dan gizi sandwich (Prihastuti, 2008).

2.2 PLC (Programmable Logic Controller)

PLC (Programmable Logic Controller) adalah sebuah alat yang digunakan untuk menggantikan rangkaian sederetan relay yang ada pada sistem kontrol konvensional. PLC bekerja dengan cara mengamati masukan (melalui sensor),kemudian melakukan proses dan melakukan tindakan sesuai

(21)

yang dibutuhkan, berupa menghidupkan atau mematikan keluaran. Program yang digunakan adalah berupa ladder diagram yang kemudian harus dijalankan oleh PLC. Proses yang di kontrol ini dapat berupa regulasi variabel secara kontinyu seperti pada sistem - sistem servo, atau hanya melibatkan kontrol dua keadaan (on/off) saja, tetapi dilakukan secara berulang-ulang seperti umum dijumpai pada mesin pengeboran, sistem konveyor dan lain sebagainya. PLC banyak digunakan pada aplikasi-aplikasi industri, misalnya pada proses pengepakan, perakitan otomatis dan lain-lain.

Berdasarkan pada standar yang dikeluarkan oleh National Electrical Manufacture Association (NEMA) ICS3-1978 Part ICS3-304, PLC didefinisikan sebagai suatu peralatan elektronik yang bekerja secara digital, memiliki memori yang dapat diprogram menyimpan perintah-perintah untuk melakukan fungsi-fungsi khusus seperti logic, sequening, timing, counting, dan aritmatika untuk mengontrol berbagai jenis mesin atau proses melalui analog atau digital input/output modules”. Di dalam 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.

(22)

10

Gambar 2.2 Fungsi PLC

(Sumber: Manual Book PLC OMRON CP1L ) Operasi pada PLC terdiri dari empat bagian penting : 1. Pengalamatan nilai input

2. Menjalankan program 3. Memberikan nilai output 4. Pengendalian

Berdasarkan jumlah input/output yang dimilikinya ini, secara umum PLC dapat dibagi menjadi tiga kelompok besar yaitu :

a. PLC mikro, PLC dapat dikategorikan mikro jika jumlah input/output pada PLC ini kurang dari 32 terminal.

(23)

b. PLC mini, kategori ukuran mini adalah jika PLC tersebut memiliki jumlah

input/output antara 32 sampai 128 terminal

Gambar 2.4 PLC mini OMRON type CP1H

c. PLC large, PLC ukuran ini dikenal juga dengan PLC tipe rack dimana PLC dapat dikategorikan sebagai PLC besar jika jumlah input/outputnya lebih dari 128 terminal.

Gambar 2.5 PLC large OMRON type CJ series 2.2.1 Prinsip Kerja PLC

Pada prinsipnya sebuah PLC melalui modul input bekerja menerima data-data berupa sinyal dari peralatan input luar (external input device). Peralatan input luar tersebut antara lain berupa saklar, tombol, sensor. Data-data masukan yang masih berupa sinyal analog akan diubah oleh modul input A/D (analog to digital input module) menjadi sinyal digital. Selanjutnya oleh prosesor sentral (CPU) yang ada di dalam PLC sinyal digital itu diolah sesuai dengan program yang telah dibuat dan disimpan di dalam memori. Seterusnya

(24)

12

CPU akan mengambil keputusan dan memberikan perintah melalui modul output dalam bentuk sinyal digital. Kemudian oleh modul output D/A (digital to analog module) dari sistem yang terkontrol seperti antara lain berupa relay dan motor dimana nantinya dapat mengoprasikan secara otomatis sistem proses kerja yang dikontrol tersebut.

Gambar 2.6 Bagian-bagian Blok PLC (Sumber: Manual Book PLC OMRON CP1L) 2.2.2 PLC OMRON SYSMAC 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).

(25)

Sistem input outputnya berupa bit. Atau lebih dikenal dengan PLC tipe relay karena hanya membaca masukan (input), dan menghasilkan keluaran (output) dengan logika 1 atau 0.

Gambar 2.7 PLC OMRON Sysmac CP1L (Sumber : Manual Book PLC OMRON CP1L) 2.2.3 Bagian-Bagian Umum PLC OMRON CP1L

Gambar 2.8 Bagian-Bagian PLC OMRON Sysmac CP1L (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 mengubungkan dengan komputer dan komputer dapat digunakan untuk memprogram dan memonitoring.

(26)

14

4. Operation indicator, mengidentifikasi 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 unt connector, digunakan untuk menambah input/output PLC.

9. Option board slot, digunakan untuk menginstal RS-232C. 2.2.4 Port Terminal Input Output PLC OMRON CP1L

Port pada PLC CP1L 30 I/O terdiri dari 18 buah terminal input yaitu CIO 0.00 -0.11 dan CIO 1.00 – 1.05. Untuk port outputnya terdapat 12 buah terminal yaitu dari CIO 100.00 – 100.07 dan CIO 101.00 – 101.03.

Pada port input terdapat dua buah terminal untuk masukan supply AC PLC yaitu terminal L1 dan L2/N. Poert input terhubung [ada satu titik COM (common). Masukkan pada terminal COM dapat berupa polaritas + atau negatif -.

(27)

Gambar 2.9 Port Input

(Sumber : Manual Book PLC OMRON CP1L)

Pada port output terdapat 4 buah titik COM. Masing-masing titik COM terhubung dengan titik output yang dibatasi dengan garis batas seperti yang terlihat pada gambar. 2.10

Gambar 2.10 Port Output

(Sumber : Manual Book PLC OMRON CP1L)

Pada model AC power supply terdapat output 24 VDC pada terminal + dan -. Supply ini dapat digunakan untuk mensupply VDC pada terminal input.

(28)

16

2.3 Struktur Dasar PLC

2.3.1 Central Prosesing Unit (CPU)

Unit processor atau Central Processing Unit (CPU) adalah unit yang

berisi mikroprosessor yang mengolah sinyal-sinyal input dan melaksanakan pengontrolan, sesuai dengan program yang disimpan di dalam memori, lalu mengkomunikasikan keputusan-keputusan yang diambilnya sebagai sinyal-sinyal kontrol ke interface output. Fungsi CPU adalah mengatur semua proses yang terjadi di PLC.

2.3.2 Memory

Memori juga merupakan elemen yang terdapat pada CPU yang berupa IC (integrated circuit). Karateristik memori ini mudah dihapus dengan mematikan catu daya. Seperti halnya sistem komputer, memory PLC terdiri atas RAM dan ROM. Kapasitas memory antara satu PLC dengan yang lain berbeda-beda tergantung pada type dan pabrik pembuatnya. Beberapa pabrik menyatakan ukuran memory dalam byte, ada juga yang kilobyte, dan ada pula yang dinyatakan dengan jumlah instruksi yang dapat disimpan.

1. Random Acces Memory

Random Acces Memory mempunyai singkatan kode RAM. Program

yang ditulis umumnya disimpan dalam RAM yang ada di dalam PLC sehingga dapat diubah/diedit melalui programming unit. Kerugian penyimpanan di RAM adalah program dan data akan hilang ketika

power supply mati. Untuk mengatasi hal ini, RAM dapat di back-up

(29)

program dan data tidak hilang. Umumnya bila battery tidak rusak, program dan data disimpan selama 5 tahun.

2. Read Only Memory

Read only memory mempunyai singkatan kode ROM. Semua data

yang ada dapat dibaca, tetapi tidak dapat ditulisi, karena termasuk data non volatile yang tersedia secara permanen. Supaya program dalam RAM bisa dieksekusi harus ada operating system) PLC.

Operating system ini dibuat oleh pabrik pembuat PLC yang disimpan

dalam ROM dan hanya dapat dibaca oleh processor. Dalam beberapa PLC tidak menggunakan ROM tetapi EPROM atau EEPROM. Pengguna dapat juga menyimpan program di sebagian tempat di EEPROM atau dikenal sebagai flash memory.

2.3.3 Input / Output

Sebagaimana PLC yang direncanakan untuk mngontrol sebuah proses atau operasi mesin, maka peran modul input / output sangatlah penting karena modul ini merupakan suatu perantara antara perangkat kontrol dengan CPU. Suatu peralatan yang dihubungkan ke PLC dimana megirimkan suatu sinyal ke PLC dinamakan peralatan input. Sinyal masuk kedalam PLC melalui terminal atau melalui kaki – kaki penghubung pada unit. Tempat dimana sinyal memasuki PLC dinamakan input poin, Input poin ini memberikan suatu lokasi didalam memory dimana mewakili keadaannya, lokasi memori ini dinamakan input bit. Ada juga output bit di dalam memori

(30)

18

dimana diberikan oleh output poin pada unit, sinyal output dikirim ke peralatan output.

Setiap input / output memiliki alamat dan nomor urutan khusus yang digunakan selama membuat program untuk memonitor satu persatu aktivitas input dan output didalam program. Indikasi urutan status dari input /

output ditandai Light Emiting Diode (LED) pada PLC atau modul input / output, hal ini dimaksudkan untuk memudahkan pengecekan proses

pengoperasian input / output dari PLC itu sendiri. 2.3.4 Power Supply

Unit ini berfungsi untuk memberikan sumber daya pada PLC. Kebanyakan PLC bekerja dengan catu daya 24 VDC atau 220 VAC. Sumber tegangan yang dibutuhkan oleh CPU, memori dan rangkaian lain adalah sumber tegangan DC, umumnya untuk komponen digital diperlukan tegangan searah 5 volt.

(31)

2.4 Relay Internal

Internal Relay adalah general purpose relay yang ada di dalam PLC yang tidak dapat diakses secara langsung untuk digunakan sebagai input maupun

output seperti yang terdapat pada program komponen. Internal Relay

adalah relay semu yang merupakan bit digital yang disimpan pada internal

image register. Dari sudut pandang pemrograman, semua PLC mempunyai

satu coil dan dan mempunyai sebanyak N/O N/C kontak sesuai yang diinginkan. Semua PLC mempunyai internal relay akan tetapi penomeran dan jumlah maksimum yang diperbolehkan tergantung dari merek dan model PLC. Internal Relay adalah tool pemrograman yang sangat penting.

2.5 Simbol-Simbol Ladder Diagram

Semua instruksi (perintah program) yang ada di bawah ini, merupakan instruksi paling dasar pada PLC. Berikut ini merupakan instruksi-instruksi dasar pada PLC.

1. LOAD

a. Instruksi load pada PLC mempunyai singkatan kode LD. Instruksi ini dibutuhkan jika urutan kerja (sequence) pada suatu sistem kontrol hanya membutuhkan satu kondisi logic saja dan sudah dituntut untuk mengeluarkan satu output.

(32)

20

c. Ladder diagram simbol Load ditunjukkan pada Gambar 2.12.

Gambar 2.12 Instruksi Load 2. LOAD NOT

a. Instruksi Load not pada PLC mempunyai singkatan kode LD 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.

b. Logikanya seperti contact NC relay.

c. Ladder diagram simbol Load not ditunjukkan pada Gambar 2.13.

Gambar 2.13 Instruksi Load Not 3. AND

a. Instruksi And pada PLC mempunyai singkatan kode AND. Instruksi ini dibutuhkan jika urutan kerja (sequence) pada suatu sistem kontrol membutuhkan lebih dari satu kondisi logic yang harus terpenuhi semuanya untuk mengeluarkan satu output.

(33)

c. Ladder diagram simbol And ditunjukkan pada Gambar 2.14 di bawah ini.

Gambar 2.14 Instruksi AND 4. AND NOT

a. Instruksi And Not pada PLC mempunyai singkatan kode And not. Instruksi ini dibutuhkan jika urutan kerja (sequence) pada suatu sistem kontrol membutuhkan lebih dari satu kondisi logic yang harus terpenuhi semuanya untuk mengeluarkan satu output.

c. Ladder diagram simbol And not ditunjukkan pada Gambar 2.15.

Gambar 2.15 Instruksi AND Not 5. OR

a. Instruksi Or pada PLC mempunyai singkatan kode OR. Instruksi ini dibutuhkan jika urutan kerja (sequence) pada suatu sistem kontrol hanya membutuhkan salah satu saja dari beberapa kondisi logika untuk mengeluarkan satu output.

(34)

22

c. Ladder diagram simbol Or ditunjukkan pada Gambar 2.16.

Gambar 2.16 Instruksi OR 6. OR NOT

a. Instruksi Or not pada PLC mempunyai singkatan kode Or not. Instruksi ini dibutuhkan jika urutan kerja (sequence) pada suatu sistem kontrol hanya membutuhkan salah satu saja dari beberapa kondisi logika untuk mengeluarkan satu output.

c. Ladder diagram simbol Out ditunjukkan pada Gambar 2.17.

Gambar 2.17 Instruksi Or Not 7. OUT

a. Instruksi Out pada PLC mempunyai singkatan kode OUT. Instruksi ini berfungsi untuk mengeluarkan output jika semua kondisi logika

ladder diagram sudah terpenuhi.

(35)

c. Ladder diagram simbol Out ditunjukkan pada Gambar 2.18.

Gambar 2.18 Instruksi Out 8. OUT NOT

a. Instruksi Out not pada PLC mempunyai singkatan kode Out not. Instruksi ini berfungsi untuk mengeluarkan output jika semua kondisi logika ladder diagram tidak terpenuhi.

c. Ladder diagram simbol Out not ditunjukkan pada Gambar 2.19.

Gambar 2.19 Instruksi Out Not 9. COUNTER

a. Instruksi counter pada PLC mempunyai singkatan kode CNT.

Counter berfungsi untuk menghitung atau mencacah.

b. Ladder diagram simbol counter ditunjukkan pada Gambar 2.20.

(36)

24

10. TIMER

a. Instruksi timerr pada PLC mempunyai singkatan kode TIM. Timer berfungsi untuk menghitung waktu.

c. Ladder diagram simbol counter ditunjukkan pada Gambar 2.21.

Gambar 2.21 Instruksi timer 2.6 CX Programmer Versi 9.0

Gambar 2.22 Tampilan Awal CX Programmer Ver 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 486 MHz dengan sistem operasi Windows XP.

(37)

(38)

26 BAB III

METODE PERANCANGAN

3.1 Waktu dan Tempat Perancangan

Adapun rencana waktu dan tempat pelaksanaan perancangan alat adalah sebagai berikut:

Waktu : 4 bulan, Maret – Juli 2016.

Tempat : Laboratorium PLC, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas Airlangga Kampus C Mulyorejo Surabaya.

3.2 Alat dan Bahan Perancangan 3.2.1 Alat Perancangan

Sebagai penunjang dalam melaksanakan pembuatan, pengukuran, pengamatan, maupun pengujian alat ini akan digunakan beberapa alat sebagai berikut:

1. Personal computer / laptop. 2. Kabel Printer.

3. CX-Programmer Versi 9.0. 3.2.2 Bahan Perancangan

Pemilihan suatu bahan merupakan salah satu hal yang sangat penting dalam menunjang keberhasilan pembuatan suatu rangkaian elektronika. Adapun yang perlu diperhatikan dalam kegiatan ini diantaranya adalah karakteristik komponen elektronika, harga, dan

(39)

faktor ada tidaknya komponen tersebut di pasaran. Berikut ini bahan-bahan yang diperlukan dalam pembuatan alat:

1. PLC Omron CP1L. 2. Motor Konveyor 3. Motor Roti 1 4. Motor Roti 3

5. Solenoid Valve Selai Strowbery 6. Solenoid Valve Selai Jeruk 7. Solenoid Valve Selai Melon 8. Sensor Photodioda

9. Limmit Swich 3.3 Prosedur Perancangan Alat

Pada perancangan dan pembuatan rancang bangun alat pembuat

sandwich aneka rasa otomatis berbasis PLC terbagi atas tiga tahap yaitu

pertama perancangan dan pembuatan sistem hardware, yang kedua adalah perancangan dan pembuatan software sebagai pengendali operasi sistem tersebut, dan ketiga adalah perancangan dan pembuatan mekanik untuk bentuk jadi dari alat pembuat sandwich aneka rasa otomatis. Prosedur yang digunakan dalam perancangan dan pembuatan alat yaitu meliputi:

a. Tahap persiapan merupakan tahapan awal dalam melakukan penelitian, pada tahap ini penulis melakukan studi literatur dengan mencari berbagai acuan baik memalui buku, jurnal, tugas akhir maupun artikel dengan tujuan untuk melengkapi literatur mengenai penelitian ini.

(40)

28

b. Tahap pembuatan alat dibagi menjadi tiga tahap, yakni tahap perancangan alat, tahap perwujudan alat, dan tahap pembuatan software. Tahap perancangan alat terdiri dari perancangan mekanik dan perancangan

hardware. Tahap perwujudan alat yakni tahap perwujudan dari

perancangan yang telah dibuat, sedangkan tahap pembuatan software meliputi tahap pembuatan progam untuk menjalankan sistem dari alat yang dibuat.

c. Tahap pengujian alat terdiri dari pengujian seluruh sistem alat yang sudah dibuat yakni motor konveyor, sensor photodioda, motor DC, solenoide

valve dan uji rangkaian catu daya.

d. Tahap analisis data dengan mengkaji data hasil pengujian untuk mengetahui tingkat keberhasilan dari sistem perancangan alat yang akan dibuat.

3.4 Sketsa Mekanik Plant

(41)

Bagian dan fungsi : 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. Motor Konveyor Motor Roti 1 Motor Roti 2 Sensor 1 Sensor 2 Sensor 3 Sensor 4 Solenoid 1 Solenoid 2 Solenoid 3 Limit Swich 1 Limit Swich 2 : : : : : : : : : : : :

untuk menjalankan konveyor.

untuk memberikan roti lapisan pertama. untuk memberikan roti lapisan kedua. untuk mendeteksi roti dan mengaktifkan valve selai Strowbery.

untuk mendeteksi roti dan mengaktifkan valve selai jeruk.

untuk mendeteksi roti dan mengaktifkan valve selai melon.

untuk mengaktifkan motor roti 2. untuk memberikan selai strowbery. untuk memberikan selai jeruk. untuk memberikan selai melon.

untuk memundurkan motor roti 1 dan menghitung banyaknya roti yang dijatuhkan oleh motor roti 1.

untuk memundurkan motor roti 2

Rancang bangun alat pembuat roti sandwich aneka rasa otomatis memiliki panjang 150cm, lebar 25cm, dan tinggi 50cm. Rancang bangun alat pembuat roti sandwich aneka rasa otomatis ini terbuat dari besi siku dengan ketebalan 2mm dan besi siku lubang dengan ketebalan 1,5mm sebagai rangkanya dan kayu ukuran 4x6cm untuk penyangga

(42)

30

dinding konveyor dan plat galfalum untuk dinding konveyor serta karton 5mm berbentuk kubus ukuran panjang 13cm lebar 13cm dan tinggi 11cm sebagai wadah roti. Pada bagian ini juga terdapat disk drive yang telah dimodifikasi sebagai motor pendorong roti. Pada bagian pengoles selai terbuat dari besi siku dan wadah plastik berukuran panjang 7cm lebar 5cm dan tinggi 15cm sebagai silo (penampungan selai) sebanyak 3 buah yang mewakili 3 jenis rasa selai yaitu strawberry, jeruk dan melon. Proses pembuatan roti sandwich aneka rasa ini sesuai dengan jenis selai yang diinginkan, seperti program yang ada di PLC.

Alat ini bekerja sesuai kondisi operasi yang telah dirancang sebagai berikut:

1. Jika toggle ON, maka konveyor utama akan bergerak.

2. Pemilihan jenis selai dilakukan dengan cara mengaktifkan toggle jenis selai yang diinginkan.

3. Motor pendorong roti 1 akan menjatuhkan roti lapisan pertama ke konveyor. Motor pendorong roti 1 akan berhenti berjalan dan menjatuhkan roti saat jumlah roti yang dijatuhkan sebanyak 3 lembar.

4. Pemberian jenis selai berdasarkan input jenis selai yang telah dipilih. Pemberian selai oleh valve dilakukan selama 1,5 detik.

5. Jika roti telah diberi selai, maka motor penyodok roti 2 akan menjatuhkan roti penumpuk atau roti lapisan kedua.

(43)

3.5 Flowchart Software

Flowchart merupakan gambaran umum dari alur program yang telah

dibuat. Data yang dipakai sebagai dasar penelitian alat adalah berupa data yang diambil dari lokasi pengamatan. Pada PLC akan dibuat program yang akan mengatur jalannya miniatur pembuat roti sandwich aneka rasa otomatis.

(44)

32

Dari gambar Flowchart perancangan sistem dapat dijelaskan bahwa pertama alat ini bekerja menggunakan toggle. Ketika toggle diaktifkan maka konveyor akan aktif. Program diawali dengan input berupa pemilihan jenis selai roti yang akan dibuat, proses pembuatan akan berjalan ketika jenis selai telah dipilih. Kemudian motor pendorong roti 1 akan aktif untuk menjatuhkan roti lapisan pertama di konveyor. Jika jumlah roti yang dijatuhkan oleh pendorong roti 1 sama dengan 3 lembar, maka motor akan berhenti.

Jika jenis selai yang dipilih yaitu selai rasa strowbery, maka sensor 1 akan aktif. Jika ada roti yang terdeteksi oleh sensor 1 maka valve selai strowbery akan aktif untuk memberikan selai di atas roti tersebut selama 1,5 detik. Jika jenis selai yang dipilih yaitu selai rasa jeruk, maka sensor 2 akan aktif. Jika ada roti yang terdeteksi oleh sensor 2 maka valve selai jeruk akan aktif untuk memberikan selai di atas roti tersebut selama 1,5 detik. Dan begitu juga untuk selai rasa melon, jika selai rasa melon yang dipilih, maka sensor 3 akan aktif. Jika ada roti yang terdeteksi oleh sensor 3 maka valve selai melon akan aktif untuk memberikan selai selama 1,5 detik.

Kemudian roti yang telah diolesi tersebut akan diteruskan. Jika sensor 4 mendeteksi roti tersebut maka motor pendorong roti 2 akan aktif untuk memberikan tumpukan atau roti lapisan ke dua. Jika tombol dimatikan maka seluruh proses akan berhenti.

3.6 Perancangan Software

Dalam pembuatan alat pembuat roti sandwich aneka rasa otomatis berbasis PLC OMRON CP1L ini diperlukan beberapa langkah dalam

(45)

mempermudah pembuatannya. Pada perencanaan pembuatan software ini menggunakan langkah-langkah sebagai berikut:

1. Program dibuat dengan menggunakan software OMRON CX –

Programmer 9.0.

2. Membuat program software dengan menggunakan OMRON CX –

Programmer 9.0 untuk mengontrol hardware.

3. Uji coba program yang telah dibuat, apakah terdapat kesalahan dalam penulisan simbol-simbol maupun alamat-alamat yang ditulis.

4. Program siap untuk mengendalikan sistem sesuai dengan port masukan dan keluaran yang diinginkan.

3.6.1 Perancangan Program ( Start Up CX-Programmer)

Program perangkat lunak atau software yang digunakan untuk membuat ladder diagram adalah CX- Programmer Ver 9.0. Langkah dari awal dalam pembuatan ladder diagram menggunakan CX-Programmer adalah sebagai berikut. Buka aplikasi CX-CX-Programmer > klik New (Ctrl+N) atau pilih File > New.

(46)

34

Lalu akan muncul layar seperti berikut ini, klik kiri pada anak panah untuk memilih jenis model PLC yang akan digunakan kemudian klik Setting untuk memilih Tipe CPU yang digunakan kemudian klik OK.

Gambar 3.4 Tampilan Select and Setting PLC

Setelah itu kotak dialog diatas akan hilang dan muncul layar utama pada proyek baru yang dibuat seperti pada gambar dibawah ini.

(47)

3.6.2 Mengcompile program

Dengan melakukan compile maka akan kita dapat mengecek error atau kesalahan pada program. Pilih menu Program > Compile atau tekan Ctrl + F7.

Gambar 3.6 Compile Program

Untuk memasukkan atau mengupload program yang telah dibuat dapat dilakukan dengan cara memilih menu PLC > Transfer kemudian pilih To PLC untuk memasukkan program ke PLC.

(48)

36

3.6.3 Pengalamatan pada PLC

Pengalamatan pada PLC ini berguna untuk memudahkan dalam pemrograman, berikut akan dijelaskan tabel alamat yang digunakan dalam pemrograman alat:

Tabel 3.1 Pengalamatan pada Input PLC Port Masukan PLC Keterangan Alamat Program PORT 0.00 ON/OFF I : 0.00 PORT 0.02 Sensor 1 I : 0.02 PORT 0.03 Sensor 2 I : 0.03 PORT 0.04 Sensor 3 I : 0.04 PORT 0.05 Sensor 4 I : 0.05

PORT 0.06 Limit Swich 1 I : 0.06 PORT 0.07 Limit Swich 2 I : 0.07 PORT 0.08 Toggle Selai 1 I : 0.08

PORT 0.09 Toggle Selai 2 I : 0.09

(49)

Tabel 3.2 Internal Relay

Alamat Relay Internal Fungsional

6.00 Internal Relay 1 ON/OFF

6.01 Internal Relay 2 Sensor 4

6.02 Internal Relay 3 Pendorong Roti 1 Maju

6.03 Internal Relay 4 Toggle Selai 1

Tabel 3.3 Pengalamatan pada Output PLC Port Keluaran

PLC Keterngan

Alamat Program

PORT 100.00 Konveyor Q : 100.00

PORT 100.01 Valve Selai 1 Q : 100.01 PORT 100.02 Valve Selai 2 Q : 100.02 PORT 100.03 Valve Selai 3 Q : 100.03 PORT 100.04 Pendorong Roti 1 Maju Q : 100.04 PORT 100.05 Pendorong Roti 1 Mundur Q : 100.05 PORT 100.06 Pendorong Roti 2 Maju Q : 100.06 PORT 100.07 Pendorong Roti 2 Mundur Q : 100.07

(50)

38

3.7 Analisis Data

Pengambilan data ini dilakukan untuk mengetahui seberapa efektif program dan software yang telah dibuat. Data yang diambil dari masing-masing pengujian digunakan untuk menentukan kelayakan program yang telah dibuat untuk menggerakkan komponen yang telah digunakan, apakah dapat berfungsi dengan baik atau tidak.

Ketidaksesuaian antara data yang diinginkan dengan kinerja alat yang sebenarnya akan dijadikan sebagai presentase kesalahan sehingga nantinya dapat ditentukan kualitas kinerja alat dengan menggunakan persamaan berikut ini:

% keberhasilan = Keterangan :

n keberhasilan : jumlah keberhasilan yang terjadi n percobaan : jumlah percobaan yang dilakukan

(51)

39 BAB IV

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

Pada bab ini akan dijelaskan secara keseluruhan hasil pengujian dan analisa dari perancangan alat yang telah dibuat, dengan demikian akan diketahui presentase kesalahan alat apakah sudah sesuai dengan yang diharapkan.

4.1 Hasil Pembuatan Alat

Melalui proses pengumpulan bahan dan dasar teori maupun proses kerja, telah dibuat “Rancang Bangun Alat Pembuat Roti Sandwich Aneka Rasa Otomatis Berbasis PLC”.

Gambar 4.1 Motor pendorong roti 1

Pada gambar 4.1 adalah bagian dari miniatur motor pendorong roti 1 yang berfungsi untuk menjatuhkan roti lapisan pertama pada konveyor. Motor pendorong roti menggunakan CD drive yang telah dimodifikasi.

(52)

40

Gambar 4.2 Motor pendorong roti 2

Pada gambar 4.2 adalah bagian dari miniatur motor pendorong roti 2 yang berfungsi untuk menjatuhkan roti lapisan kedua atau roti penumpuk pada konveyor. Motor pendorong roti menggunakan CD drive yang telah dimodifikasi.

Gambar 4.3 Valve selai 3 rasa (Strawberry, Jeruk, Melon)

Pada gambar 4.3 adalah bagian dari miniatur silo selai 3 rasa (strowbery, jeruk, melon) yang berfungsi untuk memberikan selai pada roti lapisan pertama. Untuk pemberian selai menggunakan soledoid valve.

(53)

Gambar 4.4 Hasil Pembuatan Plant

Pada gambar 4.4 adalah hasil dari keseluruhan bagian dari miniatur pembuat roti sandwich aneka rasa otomatis berbasis PLC dan merupakan hasil plant yang didapat dari tugas akhir ini

(54)

42

Pada gambar 4.5 adalah hasil pembuatan modul PLC dan merupakan bagian penting dari miniatur pembuat roti sandwich aneka rasa otomatis yang berfungsi sebagai sistem kontrol kerja alat.

Gambar 4.6 Hasil Pembuatan Panel Kontrol Plant

Gambar 4.6 merupakan hasil dari pembuatan panel kontrol plan. Panel tersebut digunakan untuk mempermudah proses pengkabelan atau wiring. 4.2 Hasil Pembuatan Software

Pada sub bab ini akan membahas tentang pembuatan perangkat lunak (Software) miniatur alat pembuat roti sandwich aneka rasa otomatis. Software ini dibuat berdasarkan kondisi operasi yang telah dibuat, software ini terdiri dari beberapa program ladder diagram, yaitu program ladder diagram sistem ON/OFF, sistem pemberian roti lapisan pertama, sistem pemilihan jenis selai dan pemberian selai, dan sistem penumpukan roti lapisan kedua. Listing program secara lengkap akan dilampirkan.

(55)

4.2.1 Sistem ON/OFF

Gambar 4.7 Ladder Diagram Sistem ON/OFF

Start dan stop pada sistem ini menggunakan Toggle yang di beri alamat 0.00. Relay int (6.00) adalah Internal Relay yang digunakan sebagai laching sistem ON/OFF.

Jika tombol Toggle di posisi ON, kontak ON/OFF yang pada awalnya dalam keadaan Normaly Open (NO) akan berubah keadaan menjadi Normaly Close (NC) dan akan mengaktifkan relay internal. Relay internal (6.00) yang berfungsi sebagai laching sistem ON/OFF akan dijadikan intruksi awal dalam setiap rung Ladder diagram. Hal ini dikarenakan selain digunakan sebagai laching untuk sistem ON/OFF, relai internal juga digunakan sebagai tombol darurat ketika terjadi kesalahan maupun kecelakaan pada saat proses produksi. Sehingga jika

toggle dimatikan, kontak ON/OFF yang pada awalnya dalam keadaan Normaly Close (NC) akan berubah keadaan menjadi Normaly Open

(NO) dan memutuskan sambungan dengan relay internal yang menyebabkan relai internal tidak aktif. Karena relay internal digunakan sebagai intruksi awal dalam setiap rung Ladder diagram, jika relay internal tersebut terputus atau tidak aktif, maka seluruh proses eksekusi program akan berhenti pula.

(56)

44

Sistem ON/OFF ini juga digunakn untuk mengaktifkan konveyor. Dengan relay internal yang dijadikan instruksi masukan untuk mengaktifkan Konveyor yang diberi alamat 100.00. Jika toggle pada posisi ON, maka kontak relai internal akan berubah dari keadaan

Normaly Open (NO) menjadi Normaly Close (NC) dan akan

mengaktifkan motor konveyor sehingga konveyor tersebut bergerak. Sedangkan jika toggle dimatikan, maka kontak relay internal akan berubah keadaan menjadi Normaly Open (NO) dan menghentikan motor konveyor.

Gambar 4.8 Ladder Diagram Sistem Konveyor 4.2.2 Sistem Pemberian Roti Lapisan Pertama

Pada sistem pemberian roti lapisan pertama, instruksi masukan yang digunakan yaitu dari toggle jenis selai roti yang disusun dengan fungsi OR. Sehingga jika salah satu jenis selai terpilih atau aktif, maka akan menyalakan motor pendorong roti 1 maju yang diberi alamat 100.04. Motor pendorong roti 1 akan maju hingga mengenai limit swich 1 dengan alamat 0.06.

Jika salah satu toggle jenis selai di aktifkan dengan cara menggerakkan toggle jenis selai sebanyak dua kali, kontak jenis selai terpilih yang awalnya dalam keadaan Normaly Open (NO) akan

(57)

berubah keadaan menjadi Normaly Close (NC) sehingga motor pendorong roti 1 akan maju, dengan fungsi laching yang digunakan pada motor pendorong roti 1 maju akan menyebabkan motor pendorong roti 1 maju akan tetap bergerak walau kontak jenis selai kembali kekeadaan Normaly Open (NO). Dengan intruksi masukan jenis selai yang diberi fungsi AND dengan limit swich 1 dengan kondisi Normaly

Close (NC) akan menyebabkan motor pendorong roti berhenti bergerak

maju saat mengenai limit swich 1 tersebut. Hal tersebut dikarenakan jika pendorong roti 1 mengenai limit swich 1, maka akan mengubah keadaan kontak limit swich 1 dari keadaan Normaly Close (NC) menjadi Normaly Open (NO) sehingga memutus sambungan tegangan ke motor pendorong sehingga motor tersebut berhenti.

Kemudian limit swich 1 digunakan sebagai instruksi untuk mengaktifkan motor pendorong roti 1 mundur yang diberi alamat 100.05 dan akan berhenti mundur setelah 6 ms. Untuk pengaturan waktu lama mundur menggunakan timer roti 1 mundur (T0000).

(58)

46

Gambar 4.9 Ladder Diagram Sistem Pemberian Roti Lapisan Pertama Timer roti 1 mundur digunakan sebagai intruksi untuk mengaktifkan relay internal dengan alamat 6.02 yang berfungsi sebagai

laching motor pendorong 1 maju. Kemuadian relay internal tersebut

digunakan untuk mengatifkan timer motor pendorong roti 1 maju (T0003), sehingga setelah selang waktu 7,2 s yang di setting pada timer motor pendorong roti 1 maju (T0003) motor pendorong roti 1 maju akan menjatuhkan roti 1 secara otomatis sesuai jumlah roti yang di

setting pada counter 1 (C0000) yaitu sebanyak 3 lembar dengan input

dari limit swich 1. Sehingga jika motor pendorong roti telah menjatuhkan roti sebanyak 3 kali maka counter 1 (C0000) yang

(59)

dipasang dengan fungsi AND pada rung 2 dan 5 akan menyebabkan motor pendorong roti 1 akan berhenti bekerja.

Gambar 4.10 Ladder Diagram Sistem Pemberian Roti Lapisan Pertama Secara Otomatis

Gambar 4.11 Ladder Diagram Counter Jumlah Roti 4.2.3 Sistem Pemilihan Jenis Selai dan Pemberian Selai

Pada sistem pemilihan jenis selai dan pemberian jenis selai ini menggunakan fungsi AND. Untuk pemilihan rasa selai menggunakan

toggle. Toggle selai rasa strowbery diberi alamat 0.08, toggle selai rasa

(60)

48

Gambar 4.12 Ladder Diagram Sistem Pemilihan Jenis Selai dan Pemberian Selai

Pemberian selai dan pengaktifan valve pada silo selai dilakukan dengan perhitungan timer saat ada roti yang terdeteksi oleh sensor selai. Sensor selai untuk rasa strowbery diberi alamat 0.02, sensor selai untuk rasa jeruk diberi alamat 0.03, dan sensor selai untuk rasa melon diberi alamat 0.04. Dan pengalamatan valve tiap selai yaitu 100.05 untuk valve selai strowbery, 100.06 untuk valve selai jeruk, dan 100.07 untuk valve selai melon. Untuk sistem laching jenis selai menggunakan relai internal 6.03 untuk selai strowbery, 6.04 untuk selai jeruk, dan 6.05 untuk selai melon.

Misalnya jika selai yang dipilih yaitu selai rasa strowbery, maka saat toggle selai strowbery digerakkan 2 kali, kontak selai strowbery

(61)

yang awalnya dalam keadaan Normaly Open (NO) akan berubah keadaan menjadi Normaly Close (NC), maka akan mengaktifkan relay internal selai strowbery dan akan tetap aktif walau kontak selai strowbery kembali kekeadaan Normaly Open (NO). Dengan penggunaan fungsi AND antara relay internal selai strowbery dan sensor selai strowbery akan mengakibatkan saat ada roti yang terdeteksi oleh sensor selai strowbery, maka kontak sensor selai strowbery yang keadaan alwalnya Normaly Open (NO) akan berubah menjadi Normaly

Close (NC) dan akan mengaktifkan timer selai strowbery ON (T0004). Timer selai strowbery ON (T0004) berfungsi sebagai delay pengaktifan

valve selai strowbery selama 3 ms. Saat timer selai strowbery ON (T0004) telah mencacah waktu selama 3 ms, maka valve selai strowbery akan membuka dan memberikan selai selama interfal waktu 1,5 detik, setelah itu valve selai akan menutup kembali sebagai akibat dari pemberian kontak timer selai strowbery OFF (T0005) dengan keadaan Normaly Close (NC) yang dipasang dengan fungsi AND. Sehingga saat timer selai strowbery OFF (T0005) telah menghitung waktu selama yang telah diberikan, maka akan menyebabkan kontak yang pada awalnya dalam keadaan Normaly Close (NC) akan berubah keadaan menjadi Normaly Open (NO) sehingga akan menutup kembali valve selai strowbery secara otomatis.

(62)

50

4.2.4 Sistem Penumpukan Roti Lapisan Kedua

Gambar 4.13 Ladder Diagram Sistem Penumpukan Roti Lapisan Kedua Pada sistem pemberian roti lapisan kedua atau penumpuk, instruksi masukan yang digunakan yaitu dari sensor penumpuk dengan alamat 0.05. Jika ada roti yang terdeteksi oleh sensor penumpuk, maka akan mengaktifkan timer penumpuk (T0001). Timer penumpuk (T0001) digunakan sebagai delay untuk menyalakan motor pendorong roti 2 maju yang diber alamat 100.06. Motor pendorong roti 2 akan aktif setelah Timer penumpuk (T0001) telah mencacah waktu selama 7,2 s dan akan bergerak maju hingga mengenai limit swich 2 dengan alamat 0.07.

(63)

Jika ada roti yang terdeteksi oleh sensor penumpuk, maka kontak sensor penumpuk yang awalnya dalam keadaan Normaly Open (NO) akan berubah keadaan menjadi Normaly Close (NC) sehingga Timer penumpuk (T0001) akan aktif dan menjalankan motor pendorong roti 2 maju.

Dengan intruksi masukan Timer penumpuk (T0001) yang diberi fungsi AND dengan limit swich 2 dengan kondisi Normaly Close (NC) akan menyebabkan motor pendorong roti 2 berhenti bergerak maju saat mengenai limit swich 2. Hal tersebut dikarenakan jika pendorong roti 2 mengenai limit swich 2, maka akan mengubah keadaan kontak limit

swich 2 dari keadaan Normaly Close (NC) menjadi Normaly Open

(NO) sehingga memutus sambungan tegangan ke motor pendorong maju sehingga motor tersebut berhenti.

Kemudian limit swich 2 tersebut digunakan sebagai instruksi untuk mengaktifkan motor pendorong roti 2 mundur yang diberi alamat 100.07 dan akan berhenti mundur setelah 3 ms. Untuk pengaturan waktu lama mundur menggunakan timer roti 2 (T0002).

4.3 Hasil Pengamatan Data

Pada pengamatan yang dilakukan pada rancang bangun ini, telah didapatkan hasil percobaan untuk pengujian program software. Hasil percobaan tersebut didapat dari beberapa pengujian. Berikut adalah hasil-hasil yang didapat:

(64)

52

4.3.1 Pengujian Counter

Pada pengujian ini didapatkan hasil program counter PLC untuk menghitung roti untuk mengetahui apakah bekerja sesuai dengan instruksi yang diberikan pada program. Berikut adalah tabel hasil pengujian program counter PLC terhadap sensor photodioda:

Tabel 4.1 Pengujian Program Counter Percobaan Ke-n Jumlah Roti yang Dilewatkan Target Cacahan Counter Hasil Cacahan Counter Keterangan 1 1 Roti 1 1 Sesuai 2 2 Roti 2 2 Sesuai 3 3 Roti 3 3 Sesuai 4 4 Roti 4 4 Sesuai 5 5 Roti 5 5 Sesuai 6 6 Roti 6 6 Sesuai 7 7 Roti 7 7 Sesuai 8 8 Roti 8 8 Sesuai 9 9 Roti 9 9 Sesuai 10 10 Roti 10 10 Sesuai

Pengujian ini ditujukan untuk mengetahui tingkat keberhasilan dari program counter yang dibuat dengan input dari limmit swich dan sensor photodioda. Jika jumlah roti yang dijatuhkan dan dilewatkan sama dengan hasil cacahan program counter yang dibuat, maka dapat

(65)

dikatakan pengujian tersebut berhasil. Dari tabel 4.7 prosentase kesalah

software pada program counter PLC diatas adalah 0% dan prosentase

keerhasilan adalah 100%.

4.3.2 Pengujian Timer Pemberian Selai

Pengujian ini dilakukan untuk mengatahui berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk memberikan selai pada roti beserta hasilnya. Berikut adalah tabel hasil pengujian program timer PLC untuk proses pemberian selai:

Tabel 4.2 Pengujian Program Timer Percobaan

Ke-n Pemberian Timer selai

Persentase Roti

Terolesi Selai Keterangan

1 0,5 s 20 % Sangat Sedikit

2 1 s 40 % Sedikit

3 1,5 s 60 % Cukup

4 2 s 80 % Banyak

5 2,5 s 100 % Sangat Banyak

Dari tabel 4.6 didapatkan waktu yang sesuai untuk pemberian atau pengolesan selai pada permukaan roti yang pas dan rata. Dimana dengan waktu pemberian selama 1,5 s didapatkan hasil olesan yang pas dan rata di permukaan roti, sehingga nilai tersebut dijadikan setting

point untuk waktu pemberian selai. Untuk waktu diatas 0,5 – 1 detik,