Proposal Tugas Akhir
Nomor Pengajuan
(diisi oleh jurusan)
.
G
.
.
Judul
Nama
NRP
6 1 1 1 0 0 4
Fakultas Teknik Jurusan Teknik Elektro
Universitas Surabaya
Kontrol Modular Production System Berbasis PLC Siemens S7-300 Dengan
Menggunakan HMI Touch Panel
DATA PERSONAL:
Nama: Damaris Tanojo
NRP: 6111004
ALAMAT:
(yang dapat dihubungi selama masa Tugas Akhir)
Alamat Pos: Rungkut Asri Barat XII / 18
Telepon:
-Handphone: 082143309015
E-mail: wo_shi_adt@yahoo.com
DATA AKADEMIK:
SKS Kumulatif: 113
IPK: 3.597
Jumlah BSS/MSS: - semester
Mata Kuliah Penunjang:
Tulislah 4 mata kuliah yang berkaitan langsung dengan topik ini beserta nilai yang diperoleh.
Mata Kuliah Nilai
Otomasi Industri 1 A
Otomasi Industri 2 A
Algoritma dan Pemrograman A
Instrumentasi AB
Jelaskan alasan pemilihan topik ini.
Jelaskan sejauh mana topik ini telah dikembangkan.
Latar belakang ditulis secara singkat dan jelas (tidak melebihi halaman ini).
Di zaman modern ini, Industri-industri modern telah menggunakan mesin-mesin yang serba otomatis. Di dunia industri, sistem otomatis sangat diminati karena dapat menjamin kualitas produk yang dihasilkan, memperpendek waktu produksi dan mengurangi biaya untuk tenaga kerja manusia. Salah satu pengendali yang paling populer, khususnya untuk sistem yang bekerja secara sekuensial, ialah Programmable Logic Controller (PLC). Untuk memantau dan mengontrol kerja dari PLC tersebut, dibutuhkan suatu interface yang menghubungkan manusia dengan teknologi mesin melalui sistem SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition). Interface tersebut disebut Human Machine Interface (HMI). HMI dapat berupa pengendali dan visualisasi status baik dengan manual maupun melalui visualisasi komputer yang bersifat real time.
Dalam dunia industri, Semua mesin produksi yang di kontrol menggunakan PLC dengan menggunakan user interface HMI tidak mungkin hanya terdiri atas satu modul mesin. Untuk melakukan produksi, pasti digunakan berbagai jenis mesin yang berbeda-beda fungsinya. Modular Production System (MPS) merupakan plant yang dapat digunakan untuk melakukan simulasi produksi. MPS terdiri atas beberapa station dengan fungsi yang berbeda-beda.
Jurusan Teknik Elektro Universitas Surabaya termasuk universitas yang memiliki fasilitas PLC dan HMI yang cukup lengkap, namun fasilitas ini belum bermanfaat secara maksimal
dikarenakan dosen mata kuliah yang bersangkutan masih menggunakan PLC Omron yang kebanyakan sudah jarang digunakan di dunia industri. Selain itu, mata kuliah yang membahas HMI hanya mengajarkan mengenai penggunaan HMI pada software saja dan software yang digunakan juga kurang up-to-date. PLC dan HMI yang bisa dikatakan lebih canggih dan cukup up-to-date dengan dunia industri menganggur di lemari selama bertahun-tahun.
PENJELASAN TOPIK
Jelaskan hal-hal akan dikerjakan/dibuat serta batasan lingkup dalam Tugas Akhir ini.
Jelaskan hipotesis atau bentuk akhir peralatan yang akan disimpulkan/dibuat pada Tugas Akhir ini.
Berikan penjelasan singkat tentang sistem mekanis yang akan dibuat (jika ada). Gambar dilampirkan.
Berikan gambar dan penjelasan singkat tentang diagram blok yang akan dibuat (jika ada). Gambar dilampirkan.
Penjelasan Topik ditulis secara singkat dan jelas (tidak melebihi halaman ini).
Pada tugas akhir ini, menggunakan PLC Siemens S7-300 314C PN/DP dan HMI Siemens Touch Panel KTP600 Basic Color PN yang digunakkan sebagai pengendali dari plant MPS pemilahan barang. HMI dihubungkan dengan PLC dimana HMI berfungsi sebagai interface dengan operator untuk memonitor dan mengontrol cara distributing-testing-sorting barang pada Modular Production System. Untuk PLC berguna sebagai pengendali aktifitas dari Modular Production System, yang sebelumnya PLC telah diprogram oleh programmer dan program tersebut di simpan pada memory card pada PLC Siemens.
Programable Logic Controller (PLC) didefinisikan sebagai suatu perangkat elektronik digital dengan memori yang dapat diprogram untuk menyimpan instruksi-instruksi yang menjalankan fungsi-fungsi spesifik seperti: logika, sekuen, timing, counting, dan aritmatika untuk
mengontrol suatu mesin industri atau proses industri sesuai dengan yang diinginkan. PLC mampu mengerjakan suatu proses terus menerus sesuai variabel masukan dan memberikan keputusan sesuai keinginan pemrograman sehingga nilai keluaran tetap terkontrol. PLC memiliki perangkat masukan dan keluaran yang digunakan untuk berhubungan dengan perangkat luar seperti sensor, relai, contactor, dll. Agar dapat dilakukan pemrograman, dibutuhkan kabel ethernet untuk menghubungkan PLC dengan PC. Pada PC, diperlukan untuk mengatur IP address terlebih dahulu agar bisa terhubung dengan PLC dan
menggunakan software bawaan dari Siemens yaitu WinCC V11 (TIA Portal) untuk memprogram PLC ini. Bahasa yang akan digunakan pada software TIA Portal untuk memprogram PLC ini adalah bahasa ladder.
Sedangkan Human Machine Interface (HMI) adalah sistem yang menghubungkan antara manusia dan teknologi mesin melalui sistem SCADA. HMI dapat berupa pengendali dan visualisasi status baik dengan manual maupun melalui visualisasi komputer yang bersifat real time. Sistem HMI biasanya bekerja secara online dan real time dengan membaca data yang dikirimkan melalui I/O port yang digunakan oleh sistem controller-nya. Port yang digunakan untuk controller dan akan dibaca oleh HMI adalah port ethernet. Menghubungkan PC dan HMI juga menggunakan kabel ethernet dengan mengatur IP addressnya dengan network yang sama dengan PLC. Untuk dapat menggunakan HMI diperlukan pembuatan desain
interfacenya lebih dahulu pada PC. Desain di PC dapat dibuat melalui software TIA Portal. Selain itu TIA Portal juga dapat menjalankan simulasi real-time sebelum desain
didownloadkan pada HMI untuk bug checking. Pada HMI juga ditambahkan fungsi alarm (alarm log), dimana dapat menampilkan error fault yang terjadi pada plant Modular Production System.
Modular Production System (MPS) adalah salah satu contoh sistem otomasi yang
menggunakan alat pengontrol PLC. MPS merupakan miniatur produksi yang dipergunakan untuk tujuan penelitian, pelatihan dan pembelajaran. MPS merupakan sistem yang
TUJUAN
Tulislah dalam bentuk point tentang tujuan mengerjakan Tugas Akhir ini.
Tujuan yang dimaksud adalah dalam kaitan dengan pengembangan kompetensi anda sebagai lulusan Teknik Elektro dan/atau yang berkaitan dengan sumbangsih Tugas Akhir ini bagi pengembangan keilmuan/aplikasi.
TAHAPAN PENGERJAAN PROYEK
Tulislah dalam bentuk point tentang tahapan utama (berserta penjelasannya) dalam pengerjaan Tugas Akhir ini.
Tahapan ini meliputi persiapan, pengerjaan/pembuatan, pengujian, dan penulisan laporan.
Tuliskan juga secara khusus (jika ada) tahapan/metode yang berkaitan dengan pihak/sarana lain di luar teknik Elektro Universitas Surabaya, seperti kalibrasi, data, dsb.
Mengidentifikasi sistem distributing, testing, dan sorting menggunakan plant simulasi MPS
Menerapkan bahasa Ladder pada Siemens S7-300 314C PN/DP
Mengimplementasikan Siemens HMI Touch Panel KTP 600 Basic color PN untuk sistem supervising dan controlling
Mempelajari komunikasi antara PLC dengan HMI Siemens secara real time
Membuat modul pemakaian agar dosen atau mahasiswa dapat memahami pemakaian PLC dan HMI pada plant simulasi MPS
Pengkabelan PLC dan HMI
Mencoba mengakses dan komunikasi dengan PLC Siemens
Mencoba mengakses, komunikasi, dan penyuntikan IP Address HMI Siemens
Menghubungkan dan mencoba komunikasi antara fungsi HMI dan PLC
Pengakbelan PLC dan HMI pada MPS
Membuat desain interface HMI menggunakan software TIA Portal
Membuat program pengimplementasian pada plant pemilahan barang MPS Festo menggunakan software TIA Portal.
Membuat sistem SCADA
Melakukan pengecekan terhadap bug program dan revisi program
PERENCANAAN KERJA (per 2 minggu)
Lengkapi tabel di bawah ini dengan mengisi tahapan kerja, waktu, tempat/fasilitas pelaksanaan, sesuai dengan tahapan kerja yang telah dijelaskan di bagian sebelumnya.
Waktu pelaksanaan Tugas akhir antara 3 – 6 bulan.
No Tahapan Kerja 1 2 Bulan ke -3 4 5 6 Tempat/fasilitas
1 Pengkabelan PLC dan
HMI * Lab.PLC
2 Mencoba mengakses dan
komunikasi dengan PLC
Siemens *
Lab.PLC
3 Mencoba mengakses,
komunikasi, dan penyuntikan IP Address HMI Siemens
*
Lab.PLC
4 Menghubungkan dan
mencoba komunikasi antara fungsi HMI dan PLC
*
Lab.PLC
5 Pengkabelan PLC dan
HMI pada Modular Production System
* Lab.PLC
6 Membuat desain interface
pada HMI * * Lab.PLC
7 Membuat program
pengimplementasian pada Modular Production System Festo
* *
Lab.PLC
8 Membuat sistem SCADA * * Lab.PLC
9 Melakukan pengecekan
terhadap bug program
dan revisi program * *
Lab.PLC
10 Menulis buku tugas akhir * Rumah,Lab.PLC
11
12
Demikian proposal Tugas Akhir saya. Dengan disetujuinya usulan ini, saya bersedia untuk mengerjakan topik Tugas Akhir ini sesuai yang tertulis dalam proposal ini.
Surabaya, 09 - 06 - 2014 Mahasiswa,
Catatan :
1. Simpanlah file proposal Anda dengan nama [NRPanda].DOC. 2. Cetak dan gandakan pada kertas A4 sebanyak 3 eksemplar.
LAMPIRAN
Gambar 1.1
Gambar 1.2
Mini Plant Description:
“MPS Festo Distributing-Testing-Sorting (DTS) Station”
Mini plant DTS yang akan dikontrol ini memiliki 3 buah station yaitu:
Distributing station digunakan untuk memindahkan benda kerja. Benda kerja ditumpuk
pada area yang disebut stacking magazine. Sebuah double acting cylinder mendorong
benda kerja keluar, sebuah setiap aksinya. Sebuah lengan yang terdiri dari ”changer
module” yang digunakan untuk mengambil benda kerja dengan mekanisme
suction/menyedot dan ”swivel arm” yang digerakkan oleh rotary actuator digunakan
untuk memindahkan benda kerja dari magazine menuju Testing station.
Testing Station
Testing station digunakan untuk mendeteksi/mengetahui berbagai karakteristik dari benda
kerja yang lewat pada station ini. Pada station ini berbagai karakteristik benda kerja akan
diketahui dengan bantuan optical sensor dan capacitive sensor. Sebuah retro-reflective
sensor digunakan untuk memantau apakah ruang kerja benar benar bebas sebelum benda
kerja dinaikkan oleh linear cylinder. Sebuah sensor analog digunakan untuk mengukur
ketinggian benda kerja. Sebuah linear cylinder akan mendorong benda kerja yang benar
menuju conveyer udara yang akan membawa benda kerja menuju ke Sorting station.
Benda kerja yang tidak sesuai akan didorong dengan linear cylinder melalui conveyer
bawah.
Sorting Station
Gambar 1. Distributing Station
I/O Adrresing
Address
Symbol
INPUT
Distributing Station
1B2
Ejecting cylinder extended
1B1
Ejecting cylinder retracted
2B1
Work piece picked up
3B1
Swivel drive in position magazine
3B2
Swivel drive in position next station
B4
Magazine empty
IP_FI
Downstream station free
Testing Station
Part_AV
Workpiece available
B2
Not black workpiece
B4
Safety light barrier
B5
Workpiece height correct
1B1
Lifting cylinder raised
1B2
Lifting cylinder lowered
2B1
Ejecting cylinder retracted
IP_FI
Downstream station free
Sorting Station
Part_AV
Part available
B2
Metallic workpiece
B3
Workpiece not black
B4
Slide full
1B1
Switch 1 retracted
2B1
Switch 2 retracted
2B2
Switch 2 extended
OUTPUT
Distributing Station
1M1
Ejecting cylinder push out workpiece
2M1
Vacum on
2M2
Ejection impulse on
3M1
Swivel drive to magazine
3M2
Swivel drive to testing station
Testing Station
1M1
Lower lifting cylinder
1M2
Raise lifting cylinder
2M1
Extend ejecting cylinder
3M1
Air slide on
IP_N_FO
Station occupied
Sorting Station
K1
Belt motor
1M1
Extended switch 1
2M1
Extended switch 2
3M1
Retract stopper
