ABSTRAK
Kemajuan teknologi sangat berpengaruh terhadap dunia industri ditanah air, dalam hal ini mesin yang dipakai untuk melakukan suatu proses produksi dituntut dapat menghasilkan suatu hasil produksi yang maksimal dan dapat diterima oleh para konsumen. Dalam industri tekstil mesin-mesin yang dipakai dituntut dapat menghasilkan produk yang berkualitas tinggi, produksi cepat, serta efisiensi dalam sistem pengoprasiannya.
Pada tugas akhir ini akan dibuat pengendalian pada mesin thermosol dengan menggunakan PLC jenis S7-200. Perancangan ini dibuat untuk menggantikan sistem kerja mesin manual menjadi otomatis tanpa mengurangi keakuratan dari sistem yang lama. Bagian-bagian yang diatur adalah pengaturan suhu dan sinkronisasi kecepatan motor. PLC menerima input masukan dari TD 200 berupa input digital (suhu yang diinginkan) untuk selanjutnya diproses PLC dan apabila suhu tersebut telah tercapai maka mesin start dan PLC mengendalikan kecepatan motor .
Hasil yang diperoleh dari pengendalian ini adalah sistem pengendalian temperatur dengan menggunakan PLC S7-200 dapat menggantikan sistem pengendalian temperatur kontrol biasa pada mesin thermosol. Pada pengendalian kecepatan motor padder, motor conveyor, dan motor plaiter diperoleh nilai yang hampir mendekati atau sinkronisasi telah tercapai..
ABSTRACT
Development of technology effect the industrial engineering, machine for product doing process control to set production process must produce a maximum production. It also happend in the textile industrial world where the machines are also have to produce high quality product, minimum time, and also the maximum efficiently that can give an optimum result in the textile industrial world.
In this paper describe about the control of the thermosol machine by using PLC S7-200. The goal of this design is to replace manual machine into otomatic without changing the accuracy of the old system. The controlled system are the temperature control and the motor speed synchronizer. PLC S7-200 is used as the main control of the whole system. PLC accept input from TD 200 the digital temperature to be process by PLC and if the temperature has reach the setting level than the machine will start to operate and the PLC will control the speed of the motor.
The result from this control is temperature control system by using PLC S7-200 may substitute the manual control temperature at the thermosol machine. In controlling motor speed padder, motor conveyor, and motor plaiter the result the same as espected or sinchronisation has been achived.
DAFTAR ISI
1.6 Sistematika Pembahasan ……… 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ……… 5
2.1 Proses Dasar Pencelupan …………..……… 5
2.1.1 Mekanisme Pencelupan ...……… 5
2.1.2 Proses Penyerapan Zat Warna ………. 5
2.1.3 Proses Fiksasi ……….. 6
2.1.4 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Pencelupan …………. 7
2.2 Sistem Thermosol ………...……… 9
2.3 Programable Logic Controller ………...……… 13
2.3.1 Kerja PLC …………...………. 13
2.3.2 Bagian-bagian PLC ………. 14
2.3.3 Programable Logic Controller Siemens S7-200 …………. 15
2.3.3.1 Perangkat Keras (Hardware) ………... 16
BAB IV PENGUJIAN DAN DATA PENGAMATAN ……… 50
4.1 Pengujian Temperatur ……… 51
4.2 Pengujian I/O Module PLC S7-200 ……..……… 60
4.3 Pengujian Sinkronisasi Mesin ………... 62
4.4 Data perbandingan mesin ………... 65
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ……… 66
5.1 Kesimpulan ……… 66
5.2 Saran ……… 66
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN A LISTING PROGRAM LAMPIRAN B FOTO ALAT
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Skema Mesin Thermosol……… 10
Gambar 2.2 Instalasi angin untuk penggerak roll pader………. 11
Gambar 2.3 Kondisi bit ”1”atau “True”, Kondisi bit ”0” atau ”untrue”. 21
Gambar 2.4 Operasi gerbang AND dengan switch……… 22
Gambar 2.5 Operasi gerbang AND pada program S7-200 Micro/ Win. 22 Gambar 2.6 Bagian-bagian dalam frekuensi converter……….. 27
Gambar 3.1 Diagram Blok Diagram blok mesin Thermosol…………. 30
Gambar 3.2 Skema dari bagian pader dan color tank mesin thermosol. 33 Gambar 3.3. Skema mesin thermosol bagian chamber dan plaiter …… 34
Gambar 3.4 Terminal Kontrol Micromaster Vektor ……… 36
Gambar 3.5 Rangkain Tenaga Micromaster Vektor………... 37
Gambar 3.6 Rangkaian Inverter Mesin Thermosol………... 37
Gambar 3.7 Penyambungan sensor PT-100 pada modul analog EM-231 RTD……….. 39
Gambar 3.8 Diagram Alir (Flowchart) Sistem Mesin Thermosol…….. 44
Gambar 3.9 PLC S7 – 200………. 46
Gambar 3.10 Input Instalasi PLC S7 – 200………... 47
Gambar 3.11 Output Instalasi PLC S7 – 200.……… 48
Gambar 4.1 Blok diagram simulasi pengujian………... 51
Gambar 4.2 Grafik selisih aktual temperatur (PV) PLC dan termometer dengan SV = 50°C………... 53
Gambar 4.3 Grafik selisih aktual temperatur (PV) PLC
dan termometer dengan SV = 100°C………. 55 Gambar 4.4 Grafik selisih aktual temperatur (PV) PLC
dan termometer dengan SV = 150°C………. 57 Gambar 4.5 Grafik selisih aktual temperatur (PV) PLC
dan termometer dengan SV = 200°C………. 59 Gambar 4.6 Grafik kenaikan frekuensi terhadap kenaikan
kecepatan motor... 64
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Status Led indikator CPU pada PLC S7-200………. 17 Tabel 2.2 Mode Switch Setting...………... 18 Tabel 2.3 Elemen-elemen RTD………..……… 25 Tabel 2-4 Perbandingan karakteristik antara motor DC dan motor AC…. 26 Tabel 3-1 Parameter Sistem Inverter Micromaster Vektor………. 38 Tabel 3-2 Input PLC………... 40 Tabel 3-3 Output PLC……… 41 Tabel 3-4 Tabel Keterangan Input Gambar Instalasi PLC S7-200……… 49 Tabel 3-5 Tabel Keterangan Input Gambar Instalasi PLC S7-200……… 49 Tabel 4.1 Selisih nilai aktual temperatur PLC dengan termometer,
SV = 50°C……….. 52 Tabel 4.2 Selisih nilai aktual temperatur PLC dengan termometer,
SV = 100°C……… 54 Tabel 4.3 Selisih nilai aktual temperatur PLC dengan termometer,
SV = 150°C.………...……… 56 Tabel 4.4 Selisih nilai aktual temperatur PLC dengan termometer,
SV = 200°C.………... 58 Tabel 4.5 Hasil pengujian I/O module PLC S7-200………... 61 Tabel 4.6 Pengujian parameter P013 = 50………..…………...………… 63 Tabel 4.7 Data perbandingan mesin Thermosol ……… 65
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Dengan perkembangan dunia industri yang semakin maju, kemajuan teknologi sangat berpengaruh terhadap dunia industri ditanah air, dalam hal ini mesin yang dipakai untuk melakukan suatu proses produksi dituntut dapat menghasilkan suatu hasil produksi yang maksimal dan dapat diterima oleh para konsumen. Dalam hal ini sama halnya untuk dunia industri tekstil mesin-mesin yang dipakai dituntut dapat menghasilkan produk yang berkualitas tinggi, produksi cepat, serta lebih efisien dalam sistem pengoperasiannya,dengan kata lain kemajuan teknologi dapat memberikan hasil yang optimal untuk dunia industri tekstil dalam segi pengendalian mesin-mesinnya.
Pada dunia tekstil itu ada beberapa bagian yang saling berhubungan dalam tahapan prosesnya, yaitu proses spinning, weaving, dan processing. Dalam hal ini yang akan dijadikan bahan sebagai tugas akhir adalah salah satu dari mesin yang dipakai dalam bagian processing, yaitu mesin Thermosol. Pada bagian processing itu terdiri dari proses pencucian, pengeringan, pengecapan, pewarnaan, dan proses lainnya yang berhubungan dengan proses kain. Mesin Thermosol adalah salah satu mesin yang dipakai untuk proses pewarnaan (dyeing), proses pewarnaan kain sebenarnya banyak cara serta mesin yang dipakainya juga beraneka ragam,
tergantung dari jenis kain dan teknik pewarnaannya itu sendiri. Thermosol atau pewarnaan dengan cara pading (dipaksa ditempatkan) adalah proses pemindaahan zat warna yang dipaksa ditempelkan pada serat/bahan dengan menggunakan roll pader, kemudian dikeringkan dan dilakukan proses pemanasan pada chamber pengering sebagai proses fiksasi warnanya.
Pada tugas akhir ini akan dibuatkan sistem pengendalian mesin Thermosol dengan menggunakan PLC (Programable Logic Controller) S7-200 dari SIEMENS, untuk memberikan suatu bentuk nyata penggunaan teknologi yang lebih modern terhadap perkembangan dunia tekstil
1.2. Identifikasi Masalah
Bagaimana memprogram PLC agar dapat mengendalikan pengaturan suhu dan pengaturan kecepatan motor pada mesin Thermosol?
1.3. Tujuan
Untuk mengendalikan sistem pengoperasian mesin thermosol yang lebih simpel dan efektif, dengan menggunakan PLC S7-200. Serta tidak mengurangi akurasi dan ketepatan dari sistem tanpa PLC.
1.4. Pembatasan Masalah
1. Pembuatan sistem pengendalian hanya sampai pada pemrograman program PLC, tidak sampai pada pengkabelan panel controlnya.
2. Sistem pengendalian mesin thermosol, hanya pada sistem pengoperasian, pengendalian suhu pada kamar pengering, dan sinkronisasi mesin.
1.5. Spesifikasi Alat
a. Software (perangkat lunak)
Program yang dipakai adalah STEP7-Micro/Win. b. Hardware (perangkat keras)
1. PLC Siemens S7-200 2. Text Display TD 200 3. Sensor PT-100 4. Inverter 3 phase 5. Mesin Thermosol
1.6. Sistematika Penyusunan Bab I Pendahuluan
Berisi latar belakang permasalahan, tujuan, pembatasan masalah, spesifikasi alat, dan sistematika penyusunan laporan.
Bab II Teori-Teori Penunjang
Memuat teori dasar proses dasar pencelupan dan mesin sistem Thermosol, Programable Logic Controller (PLC), Resistant Temperature Detector
(RTD) khususnya PT 100, Inverter, dan Motor Induksi.
Bab III Perancangan dan Realisasi
Pada bab ini akan diuraikan mengenai cara kerja alat, perancangan serta realisasi perangkat keras dan perangkat lunak secara keseluruhan dari sistem kontrol mesin Thermosol.
Bab IV Pengujian Dan Data Pengamatan
Bab ini membahas mengenai pengambilan data pengamatan dan pengujian alat yang dirancang.
Bab V Kesimpulan dan Saran
Sebagai penutup dari laporan tugas akhir ini, disajikan beberapa kesimpulan serta saran-saran untuk pengembangan lebih lanjut dari sistem pengendalian mesin Thermosol.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil pengujian dan pengamatan yang telah dilakukan, maka dapat diambil beberapa kesimpulan yaitu:
1. Sistem pengendalian temperatur dengan menggunakan PLC S7-200, dapat menggantikan sistem pengendalian temperatur kontrol biasa pada mesin thermosol..
2. Sinkronisasi kecepatan rotasi motor dari pengamatan hasilnya sama.
3. Pengoperasian mesin dengan menggunakan PLC S7- 200 membuat mesin thermosol menjadi lebih mudah dan simpel dalam pengoperasian. Program PLC S7– 200 yang telah dibuat dapat melakukan proses mesin thermosol secara otomatis, sehingga proses mesin bisa lebih cepat, efektif dan efisien.
5.2 Saran
Untuk pengembangan lebih lanjut, ada beberapa saran dalam merancang sistem pengendalian mesin yang lebih baik, yaitu:
1. Dalam perancangan sistem mesin dengan menggunakan PLC dapat ditambahkan beberapa sensor pendukung.
2. Dapat dikaji hasil yang lain bila digunakan PLC produk lain misal Omron, Toshiba, apakah hasilnya sesuai.
DAFTAR PUSTAKA
1 Herlambang Roesmana Ir., Pencelupan, AITB, 2000.
2. Nagrath, I. J And M. Gopal, Controll System Engineering, Wiley Eastern, Second Edition, India, 1990.
3
