LAPORAN PLC 2
“Sistem Kontrol Coffee-Machine”
Disusun Oleh:
Nama : Indra Wijaya
NIM : 22130036
Dosen Pengampu : Ricky Maulana, S.T, M.T.
Mata Kuliah : Pratikum PLC 2
TEKNIK ELEKTRO INDUSTRI TEKNIK ELEKTRO
UNIVERSITAS NEGERI PADANG 2024
A. Teori Singkat
Sistem Kontrol Coffee mesin merupakan salah satu pengaplikasian PLC dalam kehidupan sehari hari. Mesin minuman otomatis merupakan mesin yang difungsikan untuk mempermudah pembuatan minuman tanpa bantuan manusia. Mesin ini dilengkapi dengan sistem mekanik dan elektronik yang dapat dikontrol melalui program komputer. Secara umum mesin kopi otomatis ini bekerja dengan cara mencampurkan beberapa campuran dasar kopi yang tersedia sesuai keinginan pengguna ke dalam sebuah tangki pengaduk sesuai dengan takaran yang telah diatur. Tidak hanya itu pada mesin ini pengguna juga bisa membuat minuman seperti susu dan coffee mix dengan pemograman yang telah dibuat. Pada mesin ini juga akan disediakan gula, susu, kopi, dan air sehingga ketika pengguna menginginkan pembuatan susu maka pengguna dapat menekan tombol input susu sehingga alat akan bekerja sesuai pemograman. Begitupun dengan pembuatan yang lainnya. Pada mesin otomasi ini akan disediakan 3 buah tombol input, beberapa sensor posisi, serta belt-konveyor. Agar alat ini bekerja secara otomatis maka seluruh sistem yang ada pada alat pencampur diintegrasikan dengan perangkat metode sistem kendali yaitu denganPLC dan HMI. Coffee machine ini sering digunakan masyarakat terutama pada golongan ekonomi menengah ke atas dengan beragam tipe dan dengan cara pengoperasian yang bervariasi pula. Sistem pengoperasian ini lebih diminati karena kepraktisan dan konsistensi rasa yang dihasilkan, namun memiliki kecenderungan harga yang lebih mahal
B. Tujuan Pratikum
1. Mahasiswa memahami prinsip aplikasi PLC dan HMI untuk operasi otomasi coffee-machine yang dapat dioperasikan dengan baik dan benar .
2. Mahasiswa mampu membuat program PLC untuk otomasi coffee- machine .
3. Mahasiswa mampu membuat program HMI untuk otomasi coffee- machine.
4. Mahasiswa mampu memasang pengawatan input dan output PLC untuk membuat sistem otomasi coffee-machine dengan PLC dan HMI.
C. Alat dan Bahan
1. Training Kit PLC dan HMI 2. PC + Software PLC
3. Kabel Komunikasi HMI ke PLC 4. Kabel komunikasi data HMI ke PLC D. Langkah Percobaan
1. Siapkan semua alat dan bahan yang diperlukan untuk melaksanakan pratikum .
2. Buatlah instalasi daya PLC dan HMI terlebih dahulu seperti gambar di bawah ini.
3. Buatlah instalasi input dan output PLC .
4. Hidupkan sumber tegangan 220 VAC, pastikan PLC dan HMI sudah aktif.
5. Buatlah design pada HMI untuk simulasi coffee-machine.
6. Transfer program HMI yang sudah dibuat ke layar HMI . 7. Buatlah program PLC .
8. Setelah selesai kemudian transfer program ke PLC . 9. Kemudian jalankan sistem yang telah dibuat .
10. Setelah selesai, rapikan dan letakan alat ke tempat semula
E. Tugas Percobaan
1. Tugas Percobaan 1 : Algoritma untuk pilihan kopi
• PLC harus menerima input dari sensor S8 yang mengindikasikan bahwa air di dalam tangki 4 dalam kondisi siap untuk dituang
• PLC harus menerima input dari PB 1 (Tombol Kopi)
• PLC harus menerima input dari PB4 (START)
• PLC harus menerima input dari S1 (sensor posisi 1)
• Jika 4 langkah diatas terpenuhi maka M1 (motor penggerak konveyor) akan aktif dan menjalankan konveyor
• Saat PLC menerima input dari S2 (sensor posisi 2) maka konveyor berhenti dan katup tangki gula terbuka sampai waktu yang diinginkan tercapai (L1 sebagai indikator katup gula). Setelah itu katup menutup kembali dan konveyor aktif
• Saat PLC menerima input dari S3 (sensor posisi 3) maka konveyor berhenti dan katup tangki kopi terbuka sampai waktu yang diinginkan tercapai (L2 sebagai indikator katup kopi). Setelah itu katup menutup kembali dan konveyor aktif
• Sensor S4 (sensor posisi 4) dan L3 (indikator katup sus) tidak aktif
• Saat PLC menerima input dari S5 (sensor posisi 5) maka konveyor berhenti dan katup tangki air terbuka sampai waktu yang diinginkan (L4 sebagai indikator katup air panas). Setelah itu katup air panas menutup kembali dan konveyor aktif
• Saat PLC menerima input dari S6 (sensor posisi 6) maka konveyor berhenti dan M2 (motor pengaduk) aktif sampai waktu yang diinginkan. Setelah itu motor akan berhenti dan konveyor aktif kembali
• Saat PLC menerima input dari S7 (sensor posisi 7) maka konveyor berhenti dan semua proses berakhir (L5 sebagai indikator OK)
• Jika PB5 (tombol stop) diberi input maka semua proses yang sedang berlangsung akan berakhir meskipun belum sempat ke tahap akhir 2. Tugas Percobaan 2 :Algoritma untuk pilihan susu
• PLC harus menerima input dari sensor S8 yang mengindikasikan bahwa air di dalam tangki 4 dalam kondisi siap untuk dituang
• PLC harus menerima input dari PB2 (Tombol susu)
• PLC harus menerima input dari PB4 (START)
• PLC harus menerima input dari S1 (sensor posisi 1)
• Jika 4 langkah diatas terpenuhi maka M1 (motor penggerak konveyor) akan aktif dan menjalankan konveyor
• Sensor S2 dan L1 (indikator katup gula) tidak aktif
• Sensor S3 dan L2 (indikator katup kopi) tidak aktif
• Saat PLC menerima input dari S4 (sensor posisi 4) maka konveyor berhenti dan katup tangki susu terbuka sampai waktu yang
diinginkan tercapai (L3 sebagai indikator katup susu). Setelah itu katup menutup kembali dan konveyor aktif
• Saat PLC menerima input dari S5 (sensor posisi 5) maka konveyor berhenti dan katup tangki air panas terbuka sampai waktu yang diinginkan tercapai (L4 sebagai indikator katup). Setelah itu katup menutup kembali dan konveyor aktif
• Saat PLC menerima input dari S6 (sensor posisi 6) maka konveyor berhenti dan M2 (motor pengaduk) aktif sampai waktu yang diinginkan. Setelah itu motor akan berhenti dan konveyor aktif kembali
• Saat PLC menerima input dari S7 (sensor posisi 7) maka konveyor berhenti dan semua proses berakhir (L5 sebagai indikator OK)
• Jika PB5 (tombol stop) diberi input maka semua proses yang sedang berlangsung akan berakhir meskipun belum sempat ke tahap akhir.
3. Tugas Percobaan 3 : Algoritma untuk pilihan coffe-mix
• PLC harus menerima input dari sensor S8 yang mengindikasikan bahwa air di dalam tangki 4 dalam kondisi siap untuk dituang
• PLC harus menerima input dari PB3 (Tombol coffee-mix)
• PLC harus menerima input dari PB4 (START)
• PLC harus menerima input dari S1 (sensor posisi 1)
• Jika 4 langkah diatas terpenuhi maka M1 (motor penggerak konveyor) akan aktif dan menjalankan konveyor
• Saat PLC menerima input dari S2 (sensor posisi 2) maka konveyor berhenti dan katup tangki gula terbuka sampai waktu yang diinginkan tercapai (L1 sebagai indikator katup gula). Setelah itu katup menutup kembali dan konveyor aktif
• Saat PLC menerima input dari S3 (sensor posisi 3) maka konveyor berhenti dan katup tangki kopi terbuka sampai waktu yang diinginkan tercapai (L2 sebagai indikator katup kopi). Setelah itu katup menutup kembali dan konveyor aktif
• Saat PLC menerima input dari S4 (sensor posisi 4) maka konveyor berhenti dan katup tangki susu terbuka sampai waktu yang diinginkan tercapai (L3 sebagai indikator katup susu). Setelah itu katup menutup kembali dan konveyor aktif
• Saat PLC menerima input dari S5 (sensor posisi 5) maka konveyor berhenti dan katup tangki air panas terbuka sampai waktu yang diinginkan tercapai (L4 sebagai indikator katup). Setelah itu katup menutup kembali dan konveyor aktif
• Saat PLC menerima input dari S6 (sensor posisi 6) maka konveyor berhenti dan M2 (motor pengaduk) aktif sampai waktu yang diinginkan. Setelah itu motor akan berhenti dan konveyor aktif kembali
• Saat PLC menerima input dari S7 (sensor posisi 7) maka konveyor berhenti dan semua proses berakhir (L5 sebagai indikator OK)
• Jika PB5 (tombol stop) diberi input maka semua proses yang sedang berlangsung akan berakhir meskipun belum sempat ke tahap akhir F. Hasil Percobaan
1. Design HMI
2. Program CX programmer
3. Hasil HMI
a) Program Kopi
Keaadaan Gambar
Saat kondisi off
Saat tombol on ditekan
Saat tombol kopi
ditekan,conveyor aktif
Saat sensor L1(Sugar) aktif ,conveyor off selama 5 detik
Saat sensor L2(Coffe) aktif ,converyor off selama 5 detik
Saat sensor L4(Hot water) aktif ,converyor off selama 5 detik
Saat sensor M2 (Motor mix) aktif ,converyor off selama 5 detik
Saat sensor L5 (Ok) aktif ,converyor off selama 5 detik, Coffe siap dihidangkan
b) Program Susu
Keaadaan Gambar
Saat kondisi off
Saat tombol on ditekan
Saat tombol milk ditekan,conveyor aktif
Saat sensor L3(Milk) aktif ,conveyor off selama 5 detik
Saat sensor L4(Hot water) aktif ,converyor off selama 5 detik
Saat sensor M2 (Motor mix) aktif ,converyor off selama 5 detik
Saat sensor L5 (Ok) aktif ,converyor off selama 5 detik, Coffe siap dihidangkan
c) Program coffe-mix
Keaadaan Gambar
Saat kondisi off
Saat tombol on ditekan
Saat tombol coffe-mix ditekan,conveyor aktif
Saat sensor L1(Sugar) aktif ,conveyor off selama 5 detik
Saat sensor L2(Coffe) aktif ,converyor off selama 5 detik
Saat sensor L3(Milk) aktif ,conveyor off selama 5 detik
Saat sensor L4(Hot water) aktif ,converyor off selama 5 detik
Saat sensor M2 (Motor mix) aktif ,converyor off selama 5 detik
Saat sensor L5 (Ok) aktif ,converyor off selama 5 detik, Coffe siap dihidangkan
G. Analisa
Berdasarkan hasil percobaan pada sistem kontrol otomasi coffee-machine menggunakan PLC dan HMI, dapat dianalisis sebagai berikut:
1. Kinerja Sistem Otomasi
Sistem berhasil diimplementasikan dengan menjalankan serangkaian proses otomatis sesuai algoritma yang dirancang. Setiap tombol input (kopi, susu, dan coffee-mix) mampu mengaktifkan proses sesuai urutan langkah yang melibatkan sensor, motor, dan katup, menunjukkan bahwa PLC bekerja dengan baik dalam mengontrol komponen.
2. Respon Sensor dan Aktuator
Sensor-sensor posisi (S1-S7) memberikan input yang akurat, dan aktuator seperti motor penggerak konveyor dan katup tangki berfungsi sesuai waktu yang diinginkan. Hal ini memastikan konsistensi dalam proses pembuatan minuman.
3. Performa HMI
HMI menampilkan status sistem secara real-time, memberikan kemudahan dalam memantau dan mengontrol proses. Interaksi antara HMI dan PLC berjalan lancar, menunjukkan integrasi komunikasi yang baik.
4. Efisiensi Operasional
Proses otomatisasi ini meningkatkan efisiensi dengan meminimalkan keterlibatan manusia dan memastikan takaran bahan yang konsisten.
Proses ini juga memungkinkan pembuatan berbagai jenis minuman dengan satu sistem.
5. Fungsi Keamanan
Implementasi tombol stop (PB5) berfungsi sebagai fitur darurat yang efektif, menghentikan semua proses jika ada gangguan, yang meningkatkan aspek keamanan operasional.
H. Kesimpulan
Sistem kontrol otomasi coffee-machine menggunakan PLC dan HMI telah berhasil dirancang dan diimplementasikan. Sistem mampu mengontrol seluruh proses pembuatan minuman (kopi, susu, dan coffee- mix) dengan efisien dan akurat. Interaksi antara sensor, aktuator, dan HMI menunjukkan kinerja yang optimal, serta meningkatkan kepraktisan dan keamanan dalam operasional. Penggunaan PLC dalam aplikasi ini membuktikan bahwa teknologi otomasi dapat meningkatkan efisiensi dan kualitas produksi dalam proses sehari-hari.
