POLITEKNIK SULTAN AZLAN SHAH

KEMENTERIAN PENGAJIAN TINGGI

MALAYSIA

Proposal Projek

“Smart Sensor Trainer PLC”

KURSUS : PROJEK EE501

JABATAN : KEJURUTERAAN ELEKTRIK

PENYELIA : PN NORHASNINA BINTI MOKHTAR

SESI : DISEMBER 2014

AHLI KUMPULAN :

NAMA NO.PENDAFTARANNORARIF BIN YASAR 15DET12F2010

MASS HAKIMI BIN MASOB 15DET12F2019

YIP THEAM LEONG 15DET12F2024

Isi Kandungan

PENGENALAN

1.1 LATAR BELAKANG KAJIAN 3-4

1.2 PENYATA MASALAH 5

1.3 OBJEKTIF 6

1.4 SKOP KAJIAN 6

KAJIAN LITERATUR

2.1 Litar Skematik Dan Kegunaan Litar 7

2.11 Bekalan Supply 7-8

2.12 Litar photo optic 8-9

2.13 Litar switching relay 9

2.14 Ultrasonik sensor 10-11

2.2 Perisian yang digunakan 11

2.2.1Perisian Proteus 8 11

2.2.2 Perisian CX-Programmer 12

2.2.3 Perisian ARDUNIO 1.0.6 12

METHODOLOGI PROJEK

3.1 PENGENALAN 13-14

3.2 PROSEDUR PERLAKSANAAN PROJEK 15

3.3 PERBINCANGAN BERSAMA PENYELIA PROJEK 16

3.4 CARTA ALIR PROSES KERJA 17

3.5 CARTA GANT PROSES KERJA 18

BAB 1

PENGENALAN PROJEK

1.1 LATAR BELAKANG KAJIAN

Projek yang diberi nama ‘’ Smart Sensor PLC Trainer’’ ini dihasilkan disebabkan

oleh beberapa faktor yang menyumbang kepada permasalahan pada sesi

pembelajaran antaranya ialah kekurangan latihan amali yang lebih mendalam pada

subjek EJ501 Programmable Logic Circuit (PLC). Di sebabkan oleh itu , tercetus

satu idea untuk menghasilkan satu projek dimana ianya dapat memberikan

manfaat kepada pelajar dan juga dapat memberikan pendedahan yang lebih

mendalam bagi mempelajari tajuk sensor .

Selain itu, jika sesebuah trainer hanya dimuatkan dengan satu jenis sensor sahaja

ianya secara tidak langsung memberikan sedikit sahaja kemahiran kepada pelajar .

Di sebabkan hal ini juga , penghasilan ‘’Smart Sensor PLC Trainer’’ dimana ianya

dimuatkan kesemua jenis sensor seperti photo optic , proximity , inductive sensor ,

capacitive sensor dan juga sensor ultrasonic di dalam satu trainer . Dengan adanya

kesemua pengeria (sensor) para pengajar dan juga pelajar dapat menjalankan

proses pengajaran dan pembelajaran dengan lebih mudah .

Walaubagaimanapun , pelajar juga perlu mempelajari secara teori dahulu dimana

kegunaan setiap pengeria yang ada dan apakah contoh applikasi yang digunakan

untuk sensor tersebut. Setiap sensor mempunyai kegunaannya tersendiri sebagai

contoh kita sensor ultrasonic, Ianya berfungsi dengan cara mengira jarak sesuatu

metal ataupun ianya digunakan untuk mengira sesuatu metal yang bergerak

melepasinya. Aspek keselamatan juga dititik beratkan dalam menghasilkan projek

ini kerana kecederaan dan kemalangan boleh berlaku bila-bila dan dimana sahaja .

Terdapat bekas yang direka khas untuk projek ini dimana ianya secara tidak

langsung mampu dibawa kemana- mana sahaja .

Oleh itu , penghasilan projek ini harus jayakan bagi menginovasikan pengajaran

dan pembelajaran di masa akan datang. Dengan adanya ‘Smart Sensor PLC Trainer

‘ini ianya dapat memudahkan serta menyenangkan untuk sama – sama

mempelajari sesuatu ilmu pengetahuan .

1.2 PENYATA MASALAH

Dalam menghasilkan sesuatu projek , terdapat penyata masalah yang secara tidak

langsung mendorong untuk menghasilkan sesuatu yang lebih berinovasi lagi

dimasa akan dating. Antara penyata masalah yang dapat dihuraikan disini ialah :

Kesukaran pelajar untuk memahami lebih mendalam tentang sensor bagi

mata pelajaran yang diambil iaitu Programmable Logic Control (PLC) .

Kekurangan trainer yang tidak mempunyai kesemua jenis pengeria

(sensor) dalam satu trainer .

Saiz dan reka bentuk sensor yang besar menyukarkan untuk pengajar

membawa ke bilik kuliah .

1.3 OBJEKTIF KAJIAN

Untuk menghasilkan rekaan “Smart Sensor Plc Trainer” bagi

menginovasikan kemudahan trainer yang sedia ada ..

Untuk memudahkan pembelajaran kepada pelajar mengenai sensor dalam

mata pelajaran EJ501 (Programmable Logic Circuit) .

Untuk menghasilkan sebuah trainer yang mudah dibawa ke mana-mana

sahaja seperti bilik kuliah .

1.4 SKOP KAJIAN

Untuk “Smart Sensor Plc Trainer” projek ini hanya munggunakan 5

pengeria (sensor) sahaja bagi mengikuti pembelajaran EJ501 (PLC) .

Menggunakan perisian protues untuk melakar litar yang diperlukan

seperti litar bekalan kuasa dan sensor photo optic (pengeria)

Juga menggunakan perisian Ardunio untuk mengawal salah satu pengeria

bagi trainer ini iaitu Ultrasonik sensor (pengeria).

Menggunakan perisian CX-programmer untuk digunakan untuk

mengawal semua pengeria yang ada .

BAB 2

KAJIAN LITERATUR

2.1 Litar Skematik Dan Kegunaan Litar

2.11 Bekalan Supply

Bekalan kuasa adalah peranti elektronik yang membekalkan tenaga elektrik kepada

beban elektrik. Fungsi utama bekalan kuasa adalah untuk menukar satu bentuk

tenaga elektrik yang lain dan, hasilnya, bekalan kuasa kadang-kadang dirujuk

sebagai penukaran tenaga elektrik. Beberapa bekalan kuasa adalah diskret, peranti

yang berdiri sendiri, manakala yang lain dibina ke dalam peranti yang lebih besar

bersama-sama dengan beban mereka. Gambar diatas menunjukan litar bekalan

supply yang telah di lakar melalui perisian proteus 8.0.

Litar ini mempunyai dua pengatur voltan iaitu 5volt , 9volt dan 12volt yang

digunakan bagi mengfungsikan komponent yang tertentu.Bagi voltan 5volt hanya

sesuai untuk mengawal pengeria photo optic ia manakal 9volt pula digunakan

untuk menghidupkan applikasi arduino dan 12v pula di gunakan bagi

mengoperasikan “switching relay”.

2.12 Litar photo optic

Gambar di atas ialah litar skematik bagi photo optic atau dikenali sebagi

photoelectric pengeria..Sesuai untuk 5 voltan sahaja untuk fungsikan pengeria

tersebut kerana dapat berfungs..Pengeria ini mempunyai dua kemasukan iaitu

menerima dan pemancar. Sensor optik memerlukan kedua-dua sumber cahaya

(pemancar) dan pengesan. Pemancar akan menghasilkan cahaya rasuk dalam

spektrum yang boleh dilihat dan yang tidak kelihatan menggunakan LED dan diod.

Pengesan pada kebiasaanya dibina dengan photodiodes atau photo transistors.

Pemancar pengesan berada pada kedudukan yang kekal supaya ianya akan

menyekat atau mencerminkan rasuk apabila objek melaluinya .

2.13 Litar switching relay

Gambar di atas menunjukan litar “switching relay”. “Switching relay” ianya

berfungsi sebagai bantuan(support) bagi photo optic dan ultrasonic pengeria untuk

mengfungsikan PLC.Ini kerana pengeria tidak boleh mengfungsikan PLC kerana

PLC memerlukan 24v untuk dihidupkan . walaubagaimanapun , 12v juga boleh on

atau fungsikan PLC dengan bantuan menggunakan “switching relay”.

2.14 Ultrasonik sensor

Ultrasonik sensor ialah pengeria menjadi amat berkesan untuk aplikasi seperti

tahap cecair di dalam tangki dan jarak mentah pengukuran. Masa-masa yang

diperlukan untuk bunyi yang melakukan perjalanan ke sasaran dan mencerminkan

kembali berkadaran dengan jarak ke sasaran. Kedua-dua jenis biasa sensor adalah;

elektrostatik - menggunakan kesan kapasitif. Ini adalah tahan lasak dan murah.

Sensor ini boleh menjadi amat berkesan untuk aplikasi seperti tahap cecair di

dalam tangki dan jarak mentah pengukuran.Gambar diatas ialah salah satu litar

skematik ultrasonic sensor yang digunakan sekali dengan “Ardunio”.Litar ini

hanya menggunakan dua LED iaitu merah dengan hijau. LED merah akan

sentiasa menyala(on) apabila Ardunio tersebut on ,sampai ultrasonic tersebut

mengesan jarak semakin dekat atau rapat atau bawa 5cm,led merah tidak akan

menyala tetapi led hijau mula menyala .Ia ini berlaku kerana ardunio tersebut telah

telah diprogram untuk mengesan jarak yang tertentu .

2.2 Perisian yang digunakan

Dalam penghasilan projek ini , terdapat beberapa jenis perisian yang dapat

membantu kami untuk memberikan gambaran awal tentang litar-litar yang sesuai

diguna pakai . antaranya perisian komputer yang digunakan ialah Proteus 8,CX

Programmer dan perisian ARDUNIO 1.0.6 .

2.2.1Perisian Proteus 8

Proteus 8 ialah perisian adalah satu perisian untuk membantu membuat simulasi

awal pada litar – litar yang tertentu seperti bekalan supply ,sensor dan sebagainya .

Ianya juga sebagai satu alat untuk menguji program untuk litar elektronik . Selain

itu , proteus 8 ini juga digunakan untuk membantu untuk menghasilkan papan litar

bercetak (Printed circuit board(PCB)) mengikut reka bentuk yang telah dilakar

melalu protues tersebut .

2.2.2 Perisian CX-Programmer

CX-Programmer ialah perisian yang digunakan untuk mengawal PLC yang telah

diprogramkan. Perisian ini digunakan hanya untuk membentuk gambar rajah

tangga ataupun dipanggil sebagai ‘ladder diagram’ .Perlu diingati kemasukan PLC

perlu mengisi dengan bermula dengan 0 dan keluaran PLC perlu mengisikan

dengan bermula 1 apabila merangka program tersebut.

Perkakasan(hardware) kemasukan dan keluaran perlu mengikut pin yang telah

diprogram melaui CX-Programmer.

2.2.3 Perisian ARDUNIO 1.0.6

Perisian ini adalah perisian yang sangat berguna. Ia hanya menggunakan bahasa

C.Perisian Ardunio ini senang diprogram,senang berfungsi dan sesuai untuk

kesemua program yang mennggunakan bahasa C. Perisian ini membantu untuk

mengawal ultrasonic sensor yang diperlukan iaitu untuk mengesan jarak.

Maksudnya ialah keluaran ultrasonik ini bergantung kepada perisian ini. Dengan

menggunakan perisian ini untuk litar ultrasonic , terlebih dahulu ianya perlu

diprogram sebelum membuat sambungan pada arduino.

BAB 3

METHODOLOGI PROJEK

3.1 PENGENALAN

Bab ini membincangkan mengenai cadangan mereka bentuk projek dan turutan

proses perancangan projek sehingga selesai melaksanakan projek ini mengikut

masa yang telah dirancangkan.Metodologi kajian adalah suatu perancangan yang

rapi dari segi perjalanan projek semester akhir ini. Bagi melancarkan proses

perancangan projek, metodologi haruslah disusun dengan sebaik mungkin. Dengan

ini, setiap peringkat perjalanan proses projek tidak akan terkeluar dari landasan

yang telah ditetapkan. Justeru itu, perancangan amat penting untuk mengetahui dan

memahami dengan lebih mendalam setiap proses yang terdapat dalam struktur

metodologi kajian.

Untuk memastikan perlaksanaan projek ini berjalan dengan lancar, langkah-

langkah yang sistematik perlu dirancang terlabih dahulu dengan mengikut turutan

yang betul. Antara langkah-langkah yang diambil adalah :

i. Analisa rekabentuk

ii. Analisa kos

iii. Analisa bahan

Selain itu, terdapat beberapa kaedah untuk melancarkan proses pembinaan awal

rekabentuk sehingga projek ini berjaya dihasilkan. Antara proses merekbentuk

projek yang terlibat adalah :

i. Dalam melaksanakan sesuatu projek, perbincangan dan penghuraian idea

kerja perlulah dilakukan untuk menentukan kelancaran proses pembuatan

dan sistem yang digunakan pada Smart Trainer PLC ini. Perbincangan

dengan penyelia projek mestilah dilakukan agar dapat menghuraikan idea-

idea yang bernas serta dapat memperbaiki kelemahan yang berkaitan dengan

projek. Oleh itu, dalam melaksanakan projek ini perlu ada perancangan yang

bersistematik dan mengikut jadual yang telah dirancang.

3.2 PROSEDUR PERLAKSANAAN PROJEK

Setiap ahli kumpulan perlu memainkan peranan yang penting bagi

memikirkan prosedur-prosedur yang sesuai supaya perjalanan projek dapat

disusun dengan teratur. Oleh itu, langkah-langkah yang efektif dan selamat

perlu dititikberatkan dan memastikan projek ini berjalan dengan sempurna

tanpa sebarang masalah.

Sebelum memulakan kerja, setiap ahli kumpulan perlu mendengar

penerangan yang terperinci daripada penyelia dan ketua kumpulan tentang

prosedur-prosedur yang betul. Ini adalah untuk memastikan tahap

pelaksanaan dan perancangan yang dibuat berjalan dengan lancar. Oleh

sebab itu, setiap ahli kumpulan perlu memainkan peranan masing-masing

untuk menyempurnakan tugas yang telah dibahagikan.

3.3 PERBINCANGAN BERSAMA PENYELIA PROJEK

Bagi mengelakkan dari melakukan pembaziran bahan-bahan

disebabkan beberapa kesilapan semasa kerja-kerja perlaksanaan projek,

perbincangan antara penyelia dan pelajar perlu dilakukan terlebih dahulu

untuk memastikan kelancaran proses penghasilan “Smart Sensor PLC

Trainer ”.

Semasa perbincangan dijalankan, ahli-ahli kumpulan dan penyelia

projek membincangkan aspek-aspek penting seperti rekabentuk projek,

bahan-bahan yang digunakan, peralatan, kos dan sebagainya. Penyelia dan

pelajar akan berbincang dan bersama-sama bertukar pendapat mengenai

projek yang bakal dihasilkan.

Setelah mengenalpasti masalah yang dihadapi. Maka terhasilnya

beberapa cadangan dan idea dalam proses merekabentuk projek ini. Pada

waktu yang sama, timbul pelbagai idea awalan atau cadangan permulaan

bagi pembinaan sistem yang akan digunakan pada “Smart Trainer PLC”ini.

Pelbagai pendapat dan idea yang disumbangkan antara pelajar dan penyelia

projek bagi membolehkan pemilihan antara idea-idea terbaik untuk dianalisa

bagi menghasilkan sebuah projek yang terbaik dan berkualiti.

3.4 CARTA ALIR PROSES KERJA

POWER SUPPLY

=5 VDC SUPPLY

9 VDC SUPPLY

12 VDC SUPPLY

24 VDC SUPPLY

PHOTO OPTIC SENSOR

ULTRA SONIC SENSOR

PROXIMITY SENSOR

INDUCTIVE SENSOR

PLC TRAINER RELAY SWITCHING RELAY

Contact switch

LED

BUZZER

3.5 CARTA GANT PROSES KERJA

Aktiviti Minggu

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

Taklimat Projek & Mencari Tajuk

Minggu Pendaftaran

Cuti

Cuti

Final Exam

Penyerahan Tajuk Projek Kepada Penyelia

Menyediakan Proposal Awal : Pengenalan, Objektif, Penyataan Masalah, Blok Diagram, Flowchat

Membuat Lakaran Projek

Membuat Litar Projek

Simulate Litar

Testing & Troubleshoot Litar

Etching, Soldering & Drill Litar

Meyiapkan Proposal & Slide Pembentangan