MESIN PEMECAH TELUR DAN PEMISAH ISI TELUR BERBASIS … · Sistem ini menggunakan HMI sebagai GUI...
Transcript of MESIN PEMECAH TELUR DAN PEMISAH ISI TELUR BERBASIS … · Sistem ini menggunakan HMI sebagai GUI...
i
TUGAS AKHIR
MESIN PEMECAH TELUR DAN PEMISAH ISI
TELUR BERBASIS PLC OMRON CPM2A
Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat
memperoleh gelar Sarjana Teknik pada
Program Studi Teknik Elektro
Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma
Oleh :
ROBERTUS ERY PRASETYO
NIM : 165114042
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2019
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
ii
FINAL PROJECT
EGG-BREAKER AND SEPARATOR OF EGG
CONTENTS MACHINE BASED ON OMRON CPM2A
PLC
In a partial fulfilment of the requirements
for the degree of Sarjana Teknik
Department of Electrical Engineering
Faculty of Science and Technology, Sanata Dharma University
ROBERTUS ERY PRASETYO
NIM : 165114042
DEPARTMENT OF ELECTRICAL ENGINEERING
FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
SANATA DHARMA UNIVERSITY
YOGYAKARTA
2019
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
vi
HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDUP
FINISH
WHAT
YOU
START
SKRIPSI INI SAYA
PERSEMBAHKAN UNTUK
ORANG TUA DAN KELUARGA
TERCINTA
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
viii
INTISARI
Dalam berbagai hal, sistem otomasi sudah banyak dikembangkan, mulai dari industri
manufaktur hingga pengolahan makanan. Kebutuhan pada industri tentunya sangat banyak.
Karena sebuah industri pastinya memproduksi banyak produk. Terlebih produsen makanan
seperti roti yang membutuhkan banyak berbahan telur. Sehingga diperlukan mesin otomasi
untuk mempersingkat waktu pekerjaan dan menghemat tenaga.
PLC adalah salah satu komponen penting yang digunakan dalam proses otomasi.
Dengan memadukan berbagai macam sensor sebagai masukan dan berbagai aktuator
sebagai keluaran sehingga dapat menggerakkan sistem mekanik secara sekuensial atau
berurutan. Sistem ini menggunakan HMI sebagai GUI untuk mengendalikan sistem dan
memberikan masukan ke PLC berupa banyaknya jumlah telur yang ingin diproses.
GUI untuk sistem pemecahan dan pemisahan isi telur dapat melakukan komunikasi
dengan PLC Omron CPM2A untuk mengendalikan dan juga memonitoring sistem. Sensor
limit switch dan sensor proximity capacitive dapat bekerja dengan baik untuk memberi
sinyal ke PLC. Masukan dan keluaran dapat bekerja dengan baik dan sesuai program
sekuensial yang dibuat. Pengujian keberhasilan pemecahan telur adalah 90% dan
keberhasilan pemisahan telur sebesar 35%. Terjadinya ketidakberhasilan disebabkan
karena berbagai faktor antara lain ukuran telur, posisi telur, dan sistem mekaniknya yang
masih kurang baik.
Kata kunci: PLC Omron CPM2A, otomasi, telur.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
ix
ABSTRACT
In many ways, automation systems have been developed, ranging from
manufacturing to food processing. The need for industry. Because an industry certainly
produces a lot of products. Best-selling foods, such as bread, require a lot of eggs. Requires
an automation engine to shorten work time and require energy.
PLC is one of the important components used in the automation process. By
combining various sensors as input and various actuators as output so that it can move the
mechanical system sequentially or sequentially. This system uses HMI as a GUI to control
the system and provides input to the PLC which contains the number of eggs you want to
process.
The GUI for solving systems and managing eggs can communicate with the Omron
CPM2A PLC to control and supervise the system. The limit switch sensor and the
proximity capacitive sensor work well to give signals to the PLC. Issued and issued can
work well and according to the sequential program created. The test successfully broke the
egg is 90% and successfully completed by 35%. The failure occurred due to various factors
including egg size, egg position, and mechanical systems that are still not good.
Keywords: PLC Omron CPM2A, automation, eggs.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
x
KATA PENGANTAR
Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmat dan karunia-Nya
sehingga Tugas akhir berjudul “Mesin Pemecah Telur dan Pemisah Isi Telur Berbasis PLC
Omron CPM2A” dapat terselesaikan dengan baik.
Tugas akhir ini merupakan salah satu syarat bagi mahasiswa jurusan Teknik Elekreo
untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik di Universitas Sanata Dharma Yogyakarta. Tugas
akhir ini dapat diselesaikan dengan baik atas bantuan dan dukungan dari berbagai pihak.
Oleh karena itu, penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada:
1. Orang tua dan keluarga tercinta selalu memberikan dukungan dalam hal moral dan
juga materi.
2. Bapak Martanto, S.T., M.T, selaku dosen pembimbing yang membimbing dengan
penuh kesabaran memberi ide, masukkan, dan saran dalam masa pengerjaan proposal
hingga tugas akhir ini.
3. Bapak Petrus Setyo Prabowo, S.T., M.T., selaku Ketua Program Studi Teknik Elektro
Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
4. Bapak Damar Widjaja, M.T, selaku Dosen pembimbing akademik yang selalu
memberi dukungan dan perhatian.
5. Seluruh teman-teman grup “END TA” Vinsen, Panji, Tian, Yulis, Mazmur, Abe,
Marco, Dede, Sesa, Yogi, Albert, Alex, Pilar, Arias, dan Kevin (Abot). yang selalu
ada untuk membantu dan menghibur pagi, siang, sore, malam selama pengerjaan
Tugas Akhir.
6. Teman-teman Teknik Elektro angkatan 2016 yang telah banyak berbagi kebersamaan
selama masa perkuliahan.
7. Teman-teman dari Politeknik Mekatronika Sanata Dharma angkatan 2013 yang telah
banyak memberi dukungan dalam penyelesaian tugas akhir.
8. Teman alumni Politeknik Mekatronika Sanata Dharma Carlos Krisdaryanto Putro
yang banyak membantu dan memberi solusi dalam pembuatan hardware.
9. Dan semua pihak yang tidak dapat dsebutkan satu persatu yang telah memberikan
bantuan dalam bentuk materi dan moral dalam menyelesaikan perkuliahan dan tugas
akhir ini.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL (BAHASA INDONESIA) ................................................................... i
HALAMAN JUDUL (BAHASA INGGRIS) ........................................................................ ii
LEMBAR PERSETUJUAN ................................................................................................. iii
LEMBAR PENGESAHAN .................................................................................................. iv
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ................................................................................ v
HALAMAN PERSEMBAHAN DAN MOTTO HIDUP ..................................................... vi
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH ............... vii
INTISARI ........................................................................................................................... viii
ABSTRACT ......................................................................................................................... ix
KATA PENGANTAR ........................................................................................................... x
DAFTAR ISI ....................................................................................................................... xii
DAFTAR GAMBAR.......................................................................................................... xiv
DAFTAR TABEL .............................................................................................................. xvi
BAB I..................................................................................................................................... 1
PENDAHULUAN ................................................................................................................. 1
1.1. Latar Belakang ...................................................................................................... 1
1.2. Tujuan dan Manfaat .............................................................................................. 2
1.3. Batasan Masalah ................................................................................................... 2
1.4. Metodologi Penelitian ........................................................................................... 3
BAB II ................................................................................................................................... 5
DASAR TEORI ..................................................................................................................... 5
2.1. PLC (Programmable Logic Controller) ............................................................... 5
2.2. PLC Omron CPM2A............................................................................................. 5
2.3. HMI (Human Machine Interface) ......................................................................... 6
2.4. RS-232C ................................................................................................................ 7
2.5. Motor DC .............................................................................................................. 7
2.6. Sensor Proximity Kapasitif ................................................................................... 8
2.7. Limit Switch .......................................................................................................... 9
2.8. Solenoid Elektromagnetik ................................................................................... 10
2.9. Relay ................................................................................................................... 10
2.10. Power Supply ...................................................................................................... 12
2.11. Mekanisme Pemecahan Telur ............................................................................. 12
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xiii
2.12. Analisis Statistik ................................................................................................. 13
BAB III ................................................................................................................................ 15
RANCANGAN PENELITIAN ........................................................................................... 15
3.1. Proses Kerja Sistem ............................................................................................ 15
3.2. Perancangan Sistem Perangkat Keras ................................................................. 16
3.2.1. Perancangan Perangkat Keras (Keseluruhan) ............................................ 16
3.2.2. Perancangan Konveyor .............................................................................. 19
3.2.3. Perancangan Pemecahan Dan Pemisahan Telur ........................................ 20
3.2.4. Perancangan Penggerak ............................................................................. 21
3.2.5. Perancangan Sensor Kapasitif ................................................................... 23
3.2.6. Perancangan Pendeteksi Wadah ................................................................ 23
3.2.7. Perancangan Pengkabelan PLC ................................................................. 24
3.3. Rancangan Perangkat Lunak ............................................................................... 26
3.3.1. Diagram Alir Proses Kerja Sistem ............................................................. 26
3.3.2. Diagram Alir Program PLC ....................................................................... 28
3.3.3. Perancangan HMI ...................................................................................... 32
BAB IV ................................................................................................................................ 34
HASIL DAN PEMBAHASAN ........................................................................................... 34
4.1. Bentuk Fisik Mesin dan Hardware Elektronik .................................................... 34
4.1.1. Bentuk Fisik Mesin .................................................................................... 34
4.1.2. Cara Penggunaan Alat ............................................................................... 37
4.2. Pengujian Sistem ................................................................................................. 37
4.2.1. Pengujian Sekuensial ................................................................................. 38
4.2.2. Pengujian Pemecahan dan Pemisahan Isi Telur ........................................ 43
4.3. Komunikasi HMI, PLC, dengan Hardware ........................................................ 44
4.3.1. Komunikasi Sensor dengan PLC ............................................................... 44
4.3.2. Komunikasi HMI dengan PLC .................................................................. 49
BAB V ................................................................................................................................. 60
KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................................................... 60
5.1. Kesimpulan ......................................................................................................... 60
5.2. Saran ................................................................................................................... 60
DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................................... 61
LAMPIRAN ........................................................................................................................ 63
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1.1. Blok diagram sistem. ........................................................................................ 3
Gambar 2.1 Programmable Logic Control [4]. ..................................................................... 5
Gambar 2.2 Konfigurasi PLC Omron CPM2A [17]. ............................................................ 6
Gambar 2.3 HMI [5]. ............................................................................................................. 6
Gambar 2.4. Konfigurasi pin konektor RS232 [18] .............................................................. 7
Gambar 2.5. motor DC [8]..................................................................................................... 8
Gambar 2.6. konsep sensor kapasitif [6]. .............................................................................. 9
Gambar 2.7. Sensor proximity kapasitif [16]. ........................................................................ 9
Gambar 2.8. Simbol Limit Switch [9]. .................................................................................. 9
Gambar 2.9. Limit Switch [13]. ............................................................................................. 9
Gambar 2.10. Solenoid Elektromagnetik [9]. ...................................................................... 10
Gambar 2.11. Bentuk Fisik Solenoid Elektromagnetik [14]. .............................................. 10
Gambar 2.12. Skema relay elektromekanik [9]. .................................................................. 11
Gambar 2.13. Konfigurasi Kontak Relay [12]. .................................................................... 12
Gambar 2.14. Power Supply [15]. ....................................................................................... 12
Gambar 3.1. Diagram perancangan. .................................................................................... 15
Gambar 3.2. Pandangan isometri kanan. ............................................................................. 16
Gambar 3.3. Pandangan isometri kiri. ................................................................................. 17
Gambar 3.4. Mekanisme solenoid pemecah telur. .............................................................. 17
Gambar 3.5. Dimensi mesin. ............................................................................................... 18
Gambar 3.6. Konveyor. ....................................................................................................... 19
Gambar 3.7. Mekanisme pemecahan telur .......................................................................... 20
Gambar 3.8. Jalur pemisah isi telur. ................................................................................... 20
Gambar 3.9. Perancangan sensor kapasitif .......................................................................... 23
Gambar 3.10. Detail limit switch pendeteksi wadah. .......................................................... 24
Gambar 3.11. Diagram pengkabelan PLC. .......................................................................... 25
Gambar 3.12. Perancangan pengkabelan motor DC dan Solenoid ..................................... 26
Gambar 3. 13. Diagram alir keseluruhan sistem. ................................................................ 27
Gambar 3.14. Simbol ladder shift register. .......................................................................... 28
Gambar 3.15. Penempatan alamat shift register. ................................................................. 29
Gambar 3.16. Diagram alir PLC. ......................................................................................... 30
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xv
Gambar 3.17. Diagram alir PLC (lanjutan). ........................................................................ 31
Gambar 3.18. Desain tampilan HMI. .................................................................................. 32
Gambar 4.1. bentuk fisik mesin dan panel elektronik ......................................................... 34
Gambar 4.2. Bentuk fisik mesin .......................................................................................... 35
Gambar 4.3. Bagian pemecah telur. .................................................................................... 35
Gambar 4.4. Hardware elektronik ....................................................................................... 36
Gambar 4.5. Timing diagram sekuensial kondisi pertama. ................................................. 39
Gambar 4.6. diagram ladder shift register ........................................................................... 40
Gambar 4.7. Posisi alamat shift register pada konveyor ..................................................... 40
Gambar 4.8. Timing diagram sekuensial kondisi kedua. .................................................... 41
Gambar 4.9. Timing diagram sekuensial kondisi ketiga. .................................................... 42
Gambar 4.10. Diagram ladder timer00 ................................................................................ 42
Gambar 4.11. Diagram Ladder timer03............................................................................... 43
Gambar 4.12. Sensor kapasitif diatas .................................................................................. 45
Gambar 4.13. Sensor kapasitif disamping ........................................................................... 45
Gambar 4.14. LS1 mendeteksi pin ...................................................................................... 45
Gambar 4.15. LS2 mendeteksi wadah ................................................................................. 45
Gambar 4.16. Konfigurasi RS232 untuk HMI ke PLC ....................................................... 49
Gambar 4.17. Program ladder output K1 dan L2 ................................................................ 50
Gambar 4.18. Program ladder pembanding nilai ................................................................. 51
Gambar 4.19. Program ladder kondisi pertama. .................................................................. 51
Gambar 4.20. Program ladder saat tombol stop ditekan. .................................................... 52
Gambar 4.21. Program ladder CNT02 sebelum di reset .................................................... 53
Gambar 4.22. Program ladder CNT02 sesudah di reset ...................................................... 53
Gambar 4. 23. Tampilan error HMI .................................................................................... 53
Gambar 4.24. Tampilan mengubah nilai counter ................................................................ 54
Gambar 4.25. Nilai DM100 sebelum diubah. ...................................................................... 54
Gambar 4.26. Nilai DM100 sesudah diubah ....................................................................... 54
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xvi
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1. Keterangan bagian mesin ................................................................................... 18
Tabel 3.2. Input PLC. .......................................................................................................... 25
Tabel 3.3. Output PLC. ........................................................................................................ 25
Tabel 3.4. Tabel shift register. ............................................................................................. 29
Tabel 3.5. Pengalamatan HMI. ............................................................................................ 33
Tabel 4.1. Jumlah telur yang diproses ................................................................................. 37
Tabel 4.2. Hasil pengujian kondisi pertama ........................................................................ 43
Tabel 4.3. Pengujian sensor ke PLC .................................................................................... 46
Tabel 4.4. pengalamatan HMI ............................................................................................. 49
Tabel 4.5. Indikator HMI dengan PLC ................................................................................ 56
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Telur merupakan salah satu kebutuhan pokok masyarakat. Konsumen telur tidak
hanya dari kalangan rumah tangga saja, tetapi juga sampai kalangan industri kecil hingga
industri besar. Salah satunya adalah industri makanan terutama roti, dimana telur
merupakan salah satu bahan pokok pembuatan produk setelah tepung terigu.
Pengolahan bahan-bahan dasar tersebut pasti membutuhkan perlakuan khusus
sebelum proses berikutnya. Sebuah produsen menggunakan kuning telur untuk
menghasilkan roti yang bertekstur lembut, sedangkan putih telur bisa digunakan untuk
adonan kue yang bertekstur keras seperti biskuit, kue putri salju, lidah kucing, dan lain-
lain. Contoh pada kasus ini adalah perlakuan khusus pada telur sebelum masuk ke proses
pencampuran adonan, yaitu memecahkan telur kemudian memisahkan isi telur antara
kuning dan putih telurnya. Terlebih apabila jumlah telur yang perlu dikerjakan dalam
jumlah sangat banyak. Apabila kedua hal tersebut dilakukan secara manual, tentu akan
kurang efisien dari segi waktu dan juga banyak tenaga kerja yang digunakan untuk
mengerjakan pekerjaan tersebut.
Sistem inilah yang menjadi dasar untuk merancang alat berupa prototype yang dapat
melakukan pemecahan telur dan pemisahan isi telur. Perancangan mesin pemecah telur dan
pemisah isi telur ini merupakan pengembangan dari penelitian yang sebelumnya pernah
dibuat oleh Aris Setiawan dan Dad Safaqat pada tahun 2016, yang merupakan mahasiswa
alumni Politeknik Mekatronika Sanata Dharma [3] dan mesin dari pabrikan OVO-Tech
asal Polandia. Pengambangan pada rancangan mesin ini adalah dengan menambahkan fitur
untuk mengatur jumlah atau banyaknya telur yang akan diproses melalui masukkan dari
HMI yang terhubung pada PLC Omron.
Proses kerja pada sistem yang akan dibuat adalah sebagai berikut: telur ayam mentah
diletakkan pada penampungan telur sebelum masuk konveyor. Telur akan bergerak melalui
jalur penghubung penampungan ke lubang konveyor yang berbentuk landai. Setelah telur
sudah masuk pada konveyor, telur tersebut juga dideteksi oleh sensor kapasitif sebagai
tanda keberadaan telur di konveyor. Konveyor akan bergerak sepanjang jarak antar lubang
konveyor yang digerakkan oleh motor DC yang dikendalikan melalui program PLC
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
2
Omron. Setelah konveyor berhenti, telur akan ditekan oleh sebuah plat dari atas sehingga
pisau pembuka cangkang telur akan menusuk dari bagian bawah telur dan membuka
cangkang telurnya. Setelah cangkang terbuka, maka isi telur akan dijatuhkan ke jalur
pemisah isi telur. Kuning telur akan tetap melaju, sedangkan putih telur akan langsung
jatuh melalui sela-sela plat yang dibuat pada jalur pemisah tersebut. Isi putih telur dan
kuning telur masing-masing akan ditampung pada sebuah wadah. Pengambangan lainnya
pada rancangan mesin ini adalah dengan menambahkan fitur untuk mengatur jumlah atau
banyaknya telur yang akan diproses melalui masukkan dari HMI yang terhubung pada PLC
Omron.
1.2. Tujuan dan Manfaat
Tujuan dari penelitian ini adalah:
4.2.1. Membuat mesin pemecah dan pemisah isi telur dengan kontrol PLC Omron.
Manfaat penelitian ini untuk:
1. Mempermudah pekerjaan memecahkan telur.
2. Mempercepat pekerjaan memisahkan isi telur.
1.3. Batasan Masalah
Penelitian ini akan dibatasi pada pembuatan mesin pemecah dan pemisah isi telur
berbasis PLC Omron. Spesifikasi mesin yang digunakan:
1. Obyek yang akan diproses adalah telur ayam.
2. PLC Omron sebagai perangkat kendali mesin.
3. Konveyor khusus untuk proses pemindahan telur.
4. Motor DC sebagai penggerak konveyor.
5. Sensor kapasitif untuk mendeteksi keberadaan telur.
6. HMI sebagai penampil informasi dan memberikan data masukan pada mesin.
7. Terdapat penampungan telur sebelum diproses.
8. Terdapat jalur pemisah isi telur.
9. Kapasitas penampungan telur 20 butir.
10. Jumlah maksimal telur yang doproses sebanyak 20 butir.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
3
1.4. Metodologi Penelitian
Berdasarkan tujuan yang ingin dicapai, metode yang digunakan dalam penyusunan
tugas akhir ini adalah:
1. Studi literatur.
Mencari informasi dan refrensi yang sesuai dengan permasalahan yang dibahas
dalam tugas akhir ini dengan membaca buku, artikel, mengenai PLC Omron,
motor DC, mekanisme pemecahan dan pemisahan isi telur, sensor, dan aktuator
yang digunakan.
2. Perancangan hardware.
Merancang gambaran mesin yang sesuai kebutuhan beserta komponen-komponen
yang digunakan sebagai input dan output seperti gambar 1.1, dan juga
memastikan mekanisme mesin pemecah telur dapat bekerja dengan benar.
Gambar 1.1. Blok diagram sistem.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
4
3. Perancangan software.
Penggunaan PLC Omron sebagai pengendali utama pada mesin ini dan
diprogram menggunakan software CX-Programmer. Penyusunan HMI Omron
dengan NB-Designer. Memastikan input-output terhubung pada PLC dapat
bekerja atau saling berkomunikasi.
4. Pengujian dan pengumpulan data.
Pengujian dan pengumpulan data dilakukan dengan menjalankan beberapa siklus
proses mesin dengan beberapa kondisi. Antara lain: jumlah telur yang diproses
kurang dari banyaknya input dari HMI; jumlah telur yang diproses lebih banyak
dari besarnya input di HMI; serta kesesuaian antara jumlah perhitungan (counter)
pada HMI dengan banyaknya telur yang diproses. Data yang diambil adalah
banyaknya telur yang diproses.
5. Analisis data dan kesimpulan.
Analisis yang dilakukan adalah dengan menghitung banyaknya telur yang
berhasil dipisahkan isinya. Kesimpulan hasil percobaan dapat dilakukan dengan
menghitung presentase kesalahan yang terjadi. Untuk menentukan berhasil atau
tidaknya telur yang dipecahkan dan dipisahkan isinya, dapat dengan melakukan
pengamatan dari proses hingga hasil pemecahan dan pemisahan isi telur.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
5
BAB II
DASAR TEORI
2.1. PLC (Programmable Logic Controller)
PLC merupakan suatu bentuk khusus pengontrol berbasis mikroprosesor yang
memanfaatkan memori yang dapat diprogram untuk menyimpan instruksi-instruksi dan
untuk mengimplementasikan fungsi-fungsi semisal logika, sekuensial, pewaktuan (timing),
pencacahan (counting), dan aritmatika. Guna mengkontrol proses pada mesin dan
dirancang untuk dioperasikan oleh para insinyur yang hanya memiliki sedikit pengetahuan
mengenai komputer dan bahasa pemrograman.
PLC memiliki keunggulan yang signifikan, karena sebuah perangkat pengontrol yang
sama dapat dipergunakan di dalam beraneka ragam sistem kontrol. Untuk memodifikasi
sebuah sistem kontrol dan aturan-aturan pengontrolan yang dijalankannya, yang harus
dilakukan oleh seorang operator adalah memasukkan seperangkat instruksi yang berbeda
dari yang digunakan sebelumnya. Penggantian rangkaian kontrol tidak perlu dilakukan.
Hasilnya adalah sebuah perangkat yang fleksibel dan hemat biaya yang dapat
dipergunakan di dalam sistem-sistem kontrol yang sifat dan kompleksitasnya sangat
beragam. Bentuk fisik PLC seperti yang ditunjukkan pada gambar 2.1.
Gambar 2.1 Programmable Logic Control [4].
2.2. PLC Omron CPM2A
PLC bekerja sesuai program yang telah dibuat pada perangkat pemrograman CX-
Programmer dari masukan hingga mengahasilkan keluaran yang diinginkan. PLC Omron
CPM2A adalah jenis PLC yang akan digunakan dalam penelitian ini. Input-output PLC ini
bermacam-macam yaitu 20, 30, 40, dan 60 I/O. Tegangan input dan output PLC Omron
CPM2A merupakan sinyal digital dengan tegangan 24 V [7].
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
6
Berikut adalah konfigurasi PLC Omron CPM2A yang ditunjukkan pada gambar 2.2.
Gambar 2.2 Konfigurasi PLC Omron CPM2A [17].
2.3. HMI (Human Machine Interface)
HMI (Human Machine Interface) adalah bagian dari mesin yang menangani interaksi
manusia dan mesin. Metode utama yang digunakan dalam antarmuka termasuk prototyping
dan simulasi. Pada HMI bisa dibuat tombol, switch, lampu, indikator, gambar, animasi
bahkan grafik. Pengkoneksian HMI dengan PLC dapat menggunakan kabel RS232 untuk
berkomunikasi. HMI ditunjukkan pada gambar 2.3.
Keunggulan menggunakan HMI:
a. Lebih mudah mendesain tampilan yang diinginkan pengguna.
b. Mudah dikoneksikan diperangkat lain seperti PLC.
c. Input-Output dapat dibuat dalam tampilan HMI.
Gambar 2.3 HMI [5].
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
7
2.4. RS-232C
RS232 adalah salah satu metode komunikasi asinkron. PLC memiliki port yang
digunakan untuk mengirim dan juga menerima data, dalam hal ini yang dikirimkan dan
diterima adalah tegangan. Agar dapat berkomunikasi melalui RS232, hal yang harus
dilakukan adalah menentukan dimana memori data akan disimpan atau dikirim.
Konfigurasi pin RS232 dapat dilihat pada gambar 2.4 dan tabel 2.1.
Gambar 2.4. Konfigurasi pin konektor RS232 [18]
Tabel 2.1. Konfigurasi pin konektor RS232
Pin Singkatan Keterangan
1. DCD Carrier Detect
2. RxD Receive Data
3. TxD Transmit Data
4. DTR Data Terminal Ready
5. GND Ground
6. DSR Data Set Ready
7. RTS Request To Send
8. CTS Clear To Send
9. RI Ring Indicator
2.5. Motor DC
Motor DC merupakan jenis motor listrik yang menggunakan arus searah untuk dapat
menghasilkan putaran. Torsi dan kecepatan motor DC dapat dikendalikan dengan baik,
oleh karena itu motor DC dapat memenuhi kebutuhan pada alat yang akan menggunakan
jenis motor ini. Motor DC bekerja dengan prinsip menghantarkan arus listrik yang
ditempatkan tegak lurus pada medan magnet. Besarnya gaya yang diperlukan untuk
menggerakkan rotor sebanding dengan kekuatan medan magnet, besar arus listrik, dan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
8
panjang penghantar. Arah gerakan penghantar yang mengalirkan arus pada medan magnet ,
dapat menggunakan kaidah tangan kanan.
Arah putaran motor DC tergantung oleh arah arus yang mengalir pada jangkar dan
arah medan magnet. Kecepatan motor DC ini dipengaruhi faktor tegangan yang diberikan.
Semakin besar tegangan yang diberikan, semakin besar juga kecepatan putarnya. Selain
tegangan, faktor lain adalah beban yang akan diterima oleh motor DC tersebut.
Motor DC memiliki beberapa jenis yaitu motor DC magnet permanen, motor DC
seri, motor DC shunt, dan motor DC compound. Pada masing-masing motor DC tersebut
memiliki 2 bagian utama yaitu stator dan rotor. Fungsi stator adalah sebagai penghasil
medan magnet, sedangkan rotor adalah bagian motor listrik yang bergerak.
Pada perancangan alat ini, motor DC digunakan sebagai penggerak konveyor untuk
mekanisme pemindahan telur yang akan diproses, seperti ditunjukkan pada gambar 2.5.
Gambar 2.5. motor DC [8].
2.6. Sensor Proximity Kapasitif
Sensor kapasitif merupakan sensor elektronika yang bekerja berdasarkan konsep
kapasitif. Sensor ini bekerja berdasarkan perubahan muatan energi listrik yang dapat
disimpan oleh sensor akibat perubahan jarak lempeng, perubahan luas penampang dan
perubahan volume dielektrikum sensor kapasitif tersebut. Konsep kapasitor yang
digunakan dalam sensor kapasitif adalah proses menyimpan dan melepas energi listrik
dalam bentuk muatan-muatan listrik pada kapasitor yang dipengaruhi oleh luas permukaan,
jarak dan bahan dielektrikum.
Pada perancangan ini, sensor kapasitif digunakan untuk mendeteksi obyek (telur
ayam) yang ada di tempat tampungan sebelum diproses. Bentuk sensor kapasitif,
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
9
ditunjukkan pada gambar 2.6, sedangkan bentuk fisik sensor kapasitif ditunjukkan pada
gambar 2.7.
Gambar 2.6. konsep sensor kapasitif [6].
Gambar 2.7. Sensor proximity kapasitif [16].
2.7. Limit Switch
Limit switch merupakan sensor yang bersifat diskrit. Pada umumnya limit switch
digunakan untuk mengetahui ada atau tidaknya obyek dilokasi tertentu. Limit switch akan
aktif apabila mendapatkan sentuhan atau tekanan dibagian tuas saklarnya secara fisik dari
suatu benda, sehingga dapat menghasilkan dua kondisi yaitu NO (Normally Open) dan NC
(Normally Close). Simbol gambar Limit Switch ditunjukkan pada gambar 2.8 dan bentuk
fisik limit switch ditunjukkan pada gambar 2.9.
Gambar 2.8. Simbol Limit Switch [9].
Gambar 2.9. Limit Switch [13].
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
10
2.8. Solenoid Elektromagnetik
Solenoid merupakan perangkat output diskrit. Solenoid berfungsi untuk mengubah
sinyal listrik menjadi gerakkan linier. Contoh aplikasinya adalah sebagai pemukul pada
sistem pensortiran barang. Solenoid dalam kondisi energized dan unenergized ditunjukkan
pada gambar 2.10, sedangkan bentuk fisik solenoid elektromagnetik ditunjukkan pada
gambar 2.11.
Gambar 2.10. Solenoid Elektromagnetik [9].
Gambar 2.11. Bentuk Fisik Solenoid Elektromagnetik [14].
2.9. Relay
Relay dalam dunia elektronika dikenal sebagai komponen yang dapat
mengimplementasikan logika switching. Relay yang paling sederhana adalah relay
elektromekanis yang memberikan pergerakan mekanis saat mendapatkan energi listrik
pada koil. Secara sederhana, relay elektromekanis dapat didefinisikan sebagai alat yang
menggunakan gaya elektromagnetik untuk membuka atau menutup kontak saklar.
Secara umum, relay digunakan untuk:
a. Remote control, dimana relay dapat dinyalakan atau mematikan alat dari jarak
jauh.
b. Penguatan daya, dimana relay dapat menguatkan arus atau tegangan.
c. Pengatur logika kontrol suatu sistem.
Relay terdiri dari coil dan contact. Pada gambar 2.11, coil adalah gulungan kawat,
sedangkan contact adalah sejenis saklar yang dapat bergerak tergantung ada atau tidaknya
arus listrik di coil. Secara sederhana cara kerja relay adalah ketika coil mendapat energi
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
11
listrik, akan timbul elektromagnet yang akan menarik armature yang berpegas, dan kontak
akan menutup. Bentuk fisik relay dapat dilihat pada gambar 2.12.
Gambar 2.12. Skema relay elektromekanik [9].
Relay dibedakan berdasarkan pole dan throw yang dimilikinya. Pole adalah
banyaknya kontak yang dimiliki oleh relay, sedangkan throw adalah banyaknya
kondisi/state yang dimiliki kontak tersebut. Berikut adalah penggolongan relay berdasar
jumlah pole dan throw, dan konfigurasinya pada gambar 2.13.
1. SPST (Single Pole Single Throw)
2. DPST (Double Pole Single Throw)
3. SPDT (Single Pole Double Throw)
4. DPDT (Double Pole Double Throw)
5. 3PDT (Three Pole Double Throw)
6. 4PDT (Four Pole Double Throw)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
12
Gambar 2.13. Konfigurasi Kontak Relay [12].
2.10. Power Supply
Power supply dtitunjukkan pada gambar 2.14, merupakan sebuah komponen atau
perangkat yang mempunyai fungsi sebagai penyalur tegangan arus listrik untuk komponen
listrik DC. Power supply menggunakan listrik bolak-balik/AC kemudian diubah menjadi
listrik searah/DC [10].
Gambar 2.14. Power Supply [15].
2.11. Mekanisme Pemecahan Telur
Tekanan adalah besarnya gaya yang bekerja pada suatu benda setiap satuan luas
benda tersebut. Tekanan biasanya menggunakan simbol P (Pressure). Tekanan memiliki
satuan dasar yaitu Newton/m2, selain satuan tersebut, tekanan juga memiliki satuan
atmosfir (atm), psi, dan mmHg. Berdasarkan definisi diatas, maka tekanan dapat
dinyatakan dalam persamaan 2.1.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
13
(2.1)
( ⁄ )
( )
( )
Berdasarkan rumus tersebut, maka dapat disimpulkan bahwa tekanan berbanding
terbalik dengan luas penampang. Artinya jika luas penampang diperkecil, maka nilai
tekanan akan menjadi semakin besar.
Teori inilah yang digunakan untuk merancang mekanisme pemecahan dan pembuka
cangkang telur. Telur ayam akan menerima gaya tekan dari atas agar tekanan dapat
mengakibatkan pecahnya telur oleh pisau yang berada dibawah telur. Kemudian pisau
tersebut akan bergerak untuk membuka telur melalui solenoid elektromagnetik sebagai
aktuatornya.
Torsi (τ) merupakan perkalian dari gaya (F) dan jarak (r) antara sumbu putaran dan
letak gaya. Besarnya torsi tergantung pada gaya yang diberikan serta jarak sumbu putaran
dengan letak gaya tersebut berada. Berdasarkan definisi torsi diatas, dapat dituliskan rumus
torsi seperti pada persamaan 2.2.
( ) (2.2)
( )
( )
( )
2.12. Analisis Statistik
2.12.1. Nilai Rata-Rata
Rata-rata atau Mean adalah ukuran statistik kecenderungan terpusat sama halnya
seperti median dan modulus. Perhitungan rata-rata dilakukan dengan menjumlahkan
seluruh nilai data suatu kelompok sampel, kemudian dibagi dengan jumlah sample
tersebut. Maka rumus rata-rata dapat dinyatakan seperti persamaan 2.3.
( ) (2.3)
Jika dengan notasi sigma, maka persamaan 2.2 dapat dinyatakan pada persamaan 2.4.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
14
∑
(2.4)
Keterangan:
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
15
BAB III
RANCANGAN PENELITIAN
3.1. Proses Kerja Sistem
Gambar 3.1. Diagram perancangan.
Perancangan alat ini terdiri dari beberapa bagian seperti pada diagram gambar 3.1,
yaitu perancangan perangkat keras prototype, perancangan input-output PLC sebagai
kendali utama, dan perancangan software HMI sebagai input serta monitoring sistem.
Proses kerja sistem adalah sebelum memulai jalannya mesin, pengguna dapat
mengatur jumlah telur yang akan diproses melalui masukan HMI kemudian menekan
tombol start yang tersedia di HMI. Telur dari tempat penampungan akan menggelinding
kearah ujung jalur jalannya telur yang berlubang, kemudian jatuh kedalam lubang
konveyor serta dideteksi oleh sensor kapasitif. Sensor kapasitif ini sekaligus sebagai
masukan untuk counter yang ditampilkan pada HMI. Setelah masuk kedalam lubang
konveyor, motor DC akan aktif dan menggerakkan konveyor sampai limit switch
medeteksi pin pada rantai dalam jarak yang sudah ditentukan. Yaitu saat telur sudah
sampai pada bagian mekanisme pemecahan. Pada saat konveyor berjalan membawa telur,
telur akan dilewatkan pada plat untuk menekan telur sehingga telur dapat tertusuk pisau
pembuka cangkang telur yang berada dibawahnya. Setelah konveyor berhenti, kedua
solenoid elektromagnetik yang menggerakkan mekanisme pembuka cangkang aktif
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
16
beberapa detik agar isi telur jatuh ke jalur pemisahan isi telur. Setelah beberapa detik
solenoid aktif, solenoid tersebut akan kembali nonaktif (pisau tertutup) kemudian konveyor
kembali berjalan perstep sampai cangkang telur jatuh dan terbuang pada ujung konveyor.
Telur yang sudah terjatuh pada jalur pemisahan isi telur putih dan kuning akan
melaju sampai ujung jalur dan dijatuhkan ke masing-masing wadah yang sudah tersedia.
Sistem ini juga dilengkapi sensor untuk mendeteksi ada atau tidaknya wadah penampung
isi telur. Cara kerja sensor ini adalah apabila tidak terdapat wadah penampung isi telur atau
proses pemecahan telur sudah selesai, mesin tidak dapat langsung bekerja jika ditekan
tombol start. Mesin dapat kembali distart apabila wadah sudah dipindahkan kemudian
dipasang kembali, atau diasumsikan wadah sudah diganti dengan wadah kosong
3.2. Perancangan Sistem Perangkat Keras
3.2.1. Perancangan Perangkat Keras (Keseluruhan)
Model perancangan yang akan dibuat pada tugas akhir ini ditunjukkan oleh gambar
3.2, 3.3, dan 3.4. Terdapat 16 bagian perangkat keras yang akan digunakan pada alat ini
agar dapat bekerja sesuai apa yang telah direncanakan. masing-masing komponen dapat
dilihat pada tabel 3.1. Pada gambar model yang tercantum juga terdapat dimensi
perancangan alat pada gambar 3.5.
Gambar 3.2. Pandangan isometri kanan.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
17
Gambar 3.3. Pandangan isometri kiri.
Gambar 3.4. Mekanisme solenoid pemecah telur.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
18
Tabel 3.1. Keterangan bagian mesin
No. Keterangan
1 Penampungan telur
2 Rangka mesin
3 Jalur pemisahan isi telur
4 Rantai penggerak konveyor
5 Konveyor pembawa telur
6 Penekan cangkang telur
7 As roda gigi
8 Sensor kapasitif
9 Sensor limit switch
10 Motor DC
11 Roda gigi motor DC
12 Roda gigi konveyor
13 Sensor Limit switch
14 Solenoid elektromagnet
15 Pisau pembuka cangkang telur
16 Wadah putih telur
17 Wadah kuning telur
18 Penumpu wadah
Gambar 3.5. Dimensi mesin.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
19
3.2.2. Perancangan Konveyor
Penampungan awal digunakan untuk menyimpan atau menampung telur yang akan
diproses ke pemecahan telur. Penampungan telur ini berbentuk landai bertujuan agar telur
dapat bergerak menurun. Sedangkan konveyor berfungsi untuk membawa telur dari
penampungan ke tempat pemrosesan pemecahan telur. Saat penampungan telah berisi
telur, telur-telur tersebut akan bergerak menggelinding kearah ujung penampungan yang
berlubang dan jatuh kedalam konveyor berlubang secara satu-persatu. Lalu setiap
konveyor bergerak maju, maka telur berikutnya akan masuk kedalam lubang konveyor
berikutnya. Begitu seterusnya secara bertahap.
Lubang konveyor untuk telur didesain dengan ukuran terbesar yaitu 7cm berdasarkan
rata-rata ukuran telur ayam yang sudah diukur. Material yang digunakan untuk konveyor
adalah logam stainless yang aman jika terjadi kontak dengan bahan makanan secara
langsung.
Pada kotak masing-masing kotak konveyor dikaitkan pada rantai dengan mur dan
baut. Baut pada sisi sebelah kanan konveyor (sisi limit switch 1) dibuat lebih panjang
keluar agar dapat menyentuh sensor limit switch 1 seperti yang ditunjukkan pada gambar
3.6. Sehingga pada saat baut atau pin tersebut menyentuh oleh sensor limit switch 1, motor
DC sebagai penggerak konveyor akan berhenti beberapa saat untuk pemroesan pemecahan
telur.
Gambar 3.6. Konveyor.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
20
3.2.3. Perancangan Pemecahan dan Pemisahan Telur
Pemecahan telur pada mesin ini menggunakan mekanisme solenoid elektromagnetik
dan juga gaya tekan dari atas konveyor seperti yang ditunjukkan pada gambar 3.7. Saat
konveyor bergerak maju, maka telur akan dilewatkan plat kemudian konveyor berhenti.
Pada saat telur mendapat gaya tekan dari atas, cangkang telur akan ditusuk sepasang pisau
kemudian pisau tersebut terbuka beberapa saat sampai isi telur keluar secara keseluruhan
dan kemudian akan tertutup lagi. Mekanisme penggerak pisau tersebut menggunakan
solenoid elektromagnetik seperti yang ditunjukkan pada gambar 3.4.
Gambar 3.7. Mekanisme pemecahan telur
Gambar 3.8. Jalur pemisah isi telur.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
21
Setelah cangkang telur terbuka, isi telur akan jatuh jalur pemisahan isi telur seperti
pada gambar 3.8. Jalur pemisahan isi telur ini terdapat celah dibagian sudut lintasannya
yang dimaksudkan agar putih telur dapat langsung jatuh kedalam penampung isi putih telur
dan terpisah dengan kuning telurnya. Sedangkan kuning telur akan tetap menggumpal dan
tetap melaju ke penampungan untuk isi kuning telur. Material yang digunakan untuk jalur
pemisah isi telur menggunakan jenis logam almunium yang aman jika kontak langsung
dengan bahan makanan secara langsung.
Perancangan pemecahan telur ini menggunakan solenoid elektromagnetik yang
memiliki kekuatan gaya tarik sebesar 5 N setiap solenoidnya. Sedangkan gaya tarik untuk
membuka cangkang telur pada percobaan yang sudah dilakukan adalah 500 gr atau jika
dalam satuan Newton adalah 4,9 N. Proses pembukaan cangkang ini menggunakan dua
buah solenoid, maka setiap solenoid membutuhkan minimal gaya 2,5 N untuk membuka
cangkang telur tersebut. Maka spesifikasi solenoid yang disarankan adalah solenoid
dengan kemampuan tarik diatas 2,5 N.
Pada percobaan pemecahan dengan pisau yang memiliki lebar penampang 0,3mm
dan panjang 50mm, (Luas penampang A = 0,015m2), telur dapat pecah jika diberikan
beban sebesar 2000 gram (19,6 N).
3.2.4. Perancangan Penggerak
Pada tugas akhir ini menggunakan motor DC 12V sebanyak satu buah. Motor DC ini
digunakan untuk menggerakkan konveyor. Konveyor ini merupakan salah satu bagian
terpenting dalam proses material handling atau proses pemindahan telur ayam yang akan
dipecahkan.
Perancangan motor DC ini berguna untuk menentukan jenis motor DC yang akan
digunakan agar dapat menggerakkan konveyor dengan baik. Selain untuk menggerakkan
konveyor, motor DC harus dapat berhenti dengan cepat saat motor DC tidak dialiri listrik.
Sehingga hal ini berkaitan dengan besarnya momen inersia yang terjadi pada poros motor
DC. Momen inersia merupakan kelembaman suatu benda untuk berotasi terhadap
porosnya. Pada perancangan ini, menggunakan motor DC 12 V dengan kecepatan 60 RPM
dan dengan torsi 35 kg.cm (3,43Nm).
Motor DC ini diharapkan mampu menggerakkan konveyor yang menggerakkan 10
buah kotak konveyor (tempat untuk memuat telur) yang dikaitkan dengan sepasang rantai,
dan melalui dua pasang roda gigi. Berikut adalah spesifikasi komponen pada konveyor:
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
22
a. Tmotor = 3,43Nm
b. Kotak konveyor = 0,3Kg/buah.
c. Rantai = 1 Kg.
d. Roda gigi besar = 0,5 Kg/buah, n = 35 gigi, Ø = 0,18m.
e. Roda gigi kecil = 0,3 Kg/buah, n = 14 gigi, Ø = 0,7m.
f. Rasio roda gigi =
g. Torsi konveyor (gear yang digerakkan):
h. Beban konveyor :
( ) ( )
i. Gaya yang dibutuhkan untuk menggerakkan konveyor kosong (tanpa beban):
Maka Torsi minimum yang dibutuhkan untuk menggerakkan konveyor tanpa
beban adalah:
j. Gaya tekan minimal yang diperlukan untuk memecahkan telur adalah 2 Kg. Gaya
tekan ini dianggap sebagai beban tambahan pada konveyor. Maka jika konveyor
memiliki beban (berisi telur), maka gaya yang dibutuhkan untuk menggerakkan
konveyor adalah:
Maka Torsi minimum yang dibutuhkan untuk menggerakkan konveyor dengan
beban adalah:
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
23
Kesimpulannya adalah, konveyor berbeban dapat digerakkan dengan penggerak yang
memiliki Torsi sebesar 8,575 Nm. Karena Torsi minimum yang dibutuhkan konveyor
untuk menggerakkan konveyor sebesar 6,174 Nm.
3.2.5. Perancangan Sensor Kapasitif
Pendeteksian telur pada perancangan ini menggunakan salah satu jenis sensor jarak
atau proximity sensor berjenis kapasitif. Sensor ini memiliki kemampuan mendeteksi suatu
objek dengan jarak tertentu sesuai spesifikasinya. Pada gambar 3.9 menunjukkan jarak
deteksi maksimum adalah A. Saat telur melintas dan mencapai jarak deteksi (A), maka
sensor akan mendeteksi adanya telur. pada perancangan ini jarak antara telur dan
permukaan sensor kurang lebih 4mm.
Gambar 3.9. Perancangan sensor kapasitif
3.2.6. Perancangan Pendeteksi Wadah
Pendeteksian wadah menggunakan sensor limit switch yang diletakkan pada ujung
rangka mesin bagian depan. Sensor ini mendeteksi plat yang terdapat pada penumpu
wadah seperti yang ditunjukkan pada gambar 3.10.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
24
Gambar 3.10. Detail limit switch pendeteksi wadah.
3.2.7. Perancangan Pengkabelan PLC
Perancangan wiring PLC Omron CPM2A pada prototype mesin ini terdapat satu
buah sensor kapasitif, dua buah sensor limit switch masing-masing untuk mendeteksi pin
konveyor dan mendeteksi wadah untuk penampung isi telur, dua buah relay masing-masing
adalah untuk motor DC dan dua buah solenoid elektromagnetik. Penalamatan ini untuk
memudahkan dalam pemrograman pada software CX-Programmer dengan diagram ladder.
Pada tabel 3.2, tabel 3.3, dan gambar 3.11 dijelaskan mengenai pengalamatan dan
pengkabelan masukan dan keluaran pada PLC Omron CPM2A. Terdapat tiga buah sensor
yaitu satu sensor kapasitif sebagai pendeteksi keberadaan telur ayam dan dua sensor limit
switch masing-masing untuk pendeteksi pin konveyor dan mendeteksi wadah isi telur.
Keluaran sensor kapasitif dimasukkan pada alamat 0.00 PLC. Sensor ini selain mendeteksi
keberadaan telur, juga difungsikan untuk menghitung banyaknya telur yang diproses
dimesin nantinya. Sensor limit switch 1 yang terhubung pada masukan 0.01 berfungsi
untuk mendeteksi pin yang terpasang pada konveyor kemudian untuk menghentikan laju
konveyor saat pin konveyor tersebut terdeteksi oleh sensor limit switch ini. Sensor limit
switch 2 yang terhubung pada masukan 0.02 berfungsi untuk mendeteksi wadah isi telur.
Pengkabelan keluaran / output, dapat dilihat pada gambar 3.11 dan tabel 3.3.
keluaran pada sistim ini terdapat dua buah relay. Relay yang digunakan adalah relay yang
memiliki dua buah kontak. Maka, satu relay berfungsi untuk mengaktifkan aktuator seperti
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
25
motor DC yang digunakan untuk menggerakkan konveyor dan relay lainnya untuk
mengaktifkan dua buah solenoid pada proses membuka dan menutupnya pemecah
cangkang telur.
Tabel 3.2. Input PLC.
Nama komponen Kode wiring Alamat Input
Sensor kapasitif cap 0.00
Sensor limit switch 1 LS1 0.01
Sensor limit switch 2 LS2 0.02
Tabel 3.3. Output PLC.
Nama komponen Kode wiring Alamat Output
Relay1 (motor DC) K1 10.00
Relay2 (solenoid 1 & 2) K2 10.01
Indikator telur L1 10.02
Indikator mesin berjalan L2 10.03
Indikator wadah L3 10.04
Indikator telur kurang L4 10.05
Indikator buzzer Buzz 10.06
Gambar 3.11. Diagram pengkabelan PLC.
Beberapa aktuator pada mesin ini menggunakan komponen bertegangan 12 VDC
seperti motor power window, dan solenoid elektromagnetik. Sedangkan keluaran PLC
Omron adalah 24 VDC. Oleh karena itu, pada perancangan kelistrikan output mesin ini
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
26
akan melalui relay terlebih dahulu agar komponen tersebut dapat bekerja. Perancangan
pengkabelan komponen tersebut dapat dilihat pada gambar 3.12.
Gambar 3.12. Perancangan pengkabelan motor DC dan Solenoid
3.3. Rancangan Perangkat Lunak
3.3.1. Diagram Alir Proses Kerja Sistem
Perancangan perangkat lunak sesuai dengan diagram alir seperti gambar 3.13.
gambar tersebut merupakan alur jalannya kerja sistem secara umum. Awal pada sistem ini,
pengguna harus mengisi muatan telur pada penampungan telur. Alat ini dilengkapi dengan
indikator muatan telur pada HMI. Dimana apabila indikator telur pada kondisi ON,
menandakan bahwa telur habis atau belum ada telur yang dimuat pada penampungan untuk
diproses. Indikator telur akan pada kondisi OFF apabila telur sudah dimuat ke
penampungan atau menandakan sudah terdapat telur untuk diproses. Berikutnya adalah
harus ada masukan dari HMI untuk menentukan berapa jumlah telur yang akan diproses.
Sesudah memasukkan jumlah yang diinginkan, mesin siap dioperasikan dengan menekan
tombol start pada HMI, serta akan menyalakan indikator mesin bekerja pada HMI.
Telur akan bergerak dibawa menuju ke proses pemecahan telur dengan konveyor.
Pada konveyor sudah dilengkapi pin dengan jarak tertentu untuk dideteksi oleh limit
switch, sehingga jika pin menyentuh limit switch, konveyor akan berhenti. Kemudian telur
dipecahkan oleh mekanisme solenoid elektromagnetik yang sudah dilengkapi plat tajam
yang bertujuan mempermudah menusuk cangkang telur ayam tersebut. Setelah itu isi telur
ayam akan jatuh dan memisah antara kuning dan putih telur melalui jalur telur yang sudah
tersedia.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
27
Selanjutnya proses perhitungan/counting dihitung saat solenoid elektromagnetik
selesai membuka cangkang telur. Apabila jumlah telur yang diproses sudah mencapai
jumlah yang diinginkan atau sama dengan nilai yang diinput diawal, mesin akan berhenti
secara otomatis dan indikator mesin bekerja akan OFF. Sebelum mesin benar-benar
berhenti, motor konveyor akan tetap bergerak untuk membuang sisa cangkang telur yang
diproses paling terakhir.
Gambar 3. 13. Diagram alir keseluruhan sistem.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
28
3.3.2. Diagram Alir Program PLC
Diagram alir program PLC ditunjukkan pada gambar 3.16 dan 3.17. Kondisi awal
adalah indikator telur ON yang menandakan muatan telur sedang kosong atau sensor
kapasitif tidak mendeteksi keberadaan telur pada konveyor. Apabila telur sudah dimuatkan
pada panampungan dan masuk konveyor, sensor kapasitif akan aktif dan indikator telur
akan berubah menjadi kondisi OFF yang menandakan telur pada penampungan sudah
dimuat pada konveyor dan penampungan. Selanjutnya, setelah memasukkan jumlah telur
yang akan diproses pada mesin melalui HMI, mesin sudah dapat bekerja jika tombol start
ditekan. Saat mesin bekerja, akan terdapat indikator mesin berjalan pada HMI yang aktif
selama mesin bekerja.
Sebuah konveyor digerakkan melalui motor DC. Konveyor tersebut akan berhenti
saat sensor limit switch mendeteksi pin pada konveyor untuk proses pemecahan telur. Saat
konveyor berhenti, relay solenoid elektromagnetik ON (pisau terbuka) selama dua detik
agar isi telur dapat jatuh keluar dari cangkang telur. Setelah aktif selama dua detik, kedua
relay solenoid kembali pada kondisi OFF (pisau menutup), kemudian motor konveyor
kembali aktif. Siklus tersebut akan berulang hingga nilai counter mencapai nilai masukkan
pada HMI. Setelah mencapai nilai masukkan, konveyor akan bergerak dua langkah melalui
pendeteksian pin konveyor dengan sensor limit switch yang bertujuan untuk membuang
cangkang telur yang diproses terakhir.
Pada perancangan ini, pada program PLC menggunakan fungsi shift register. Fungsi
ini digunakan agar mesin atau sistem mengetahui ada tidaknya telur ayam pada lubang
konveyor. Alamat shift register yang digunakan adalah 200.00 sampai dengan 200.15,
artinya pada alamat tersebut terdapat 16bit yang dapat digeser menggunakan fungsi shift
register. Fungsi shift register ini memiliki dua buah masukan, yaitu input (I) dan clock (P)
seperti pada gambar 3.14.
Gambar 3.14. Simbol ladder shift register.
Input adalah data bit yang akan digeser, dan clock adalah data bit yang digunakan
untuk menggeser bit input. Contoh pergeseran bit dapat dilihat pada tabel 3.4. Pada baris
pertama alamat 200.00 bernilai 0. Pada baris kedua I = 1 kemudian diberi clock (P = 1),
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
29
sehingga mengakibatkan data pada I bergeser kekanan dan masuk pada alamat 200.00
maka 200.00 bernilai 1. Pada baris ketiga I = 0 kemudian diberi clock (P = 1), sehingga
mengakibatkan data pada I bergeser kekanan dan masuk pada alamat 200.00 dan data pada
alamat 200.00 sebelumnya juga akan bergeser ke bit berikutnya yaitu 200.01. Pergeseran
akan terus berjalan pada bit 0 sampai dengan 15 selama adanya sinyal pada clock (P).
Tabel 3.4. Tabel shift register.
P I 200.00 200.01 200.02 200.03 200.04
0 0 0 0 0 0 0
1 1 1 0 0 0 0
1 0 0 1 0 0 0
1 0 0 0 1 0 0
1 1 1 0 0 1 0
1 0 0 1 0 0 1
Pada perancangan program PLC menggunakan dua buah alamat untuk menjalankan
perintah shift register yaitu 200.00 dan 200.01. Penggunaan dua buah alamat ini
disesuaikan dengan penempatan atau jarak antara lubang masuknya telur dan proses
pemecahan telurnya. Penempatan alamat tersebut dapat dilihat pada gambar 3.15 berikut.
Gambar 3.15. Penempatan alamat shift register.
Penggunaan perintah shift register ini bertujuan agar semua telur yang ada didalam
konveyor tetap diproses meskipun telur pada penampungan sudah habis atau kosong.
Proses pemecahan akan bekerja, jika pada alamat 200.01 bernilai 1, dan apabila pada
alamat 200.00 bernilai 1 sedangkan telur pada penampungan sudah habis, maka konveyor
akan bergerak satu langkah kemudian memproses telur yang berasal dari alamat 200.00.
Mesin ini juga terdapat alarm berupa buzzer dan indikator yang akan menyala
apabila jumlah telur yang diproses kurang dari besarnya masukan, atau dapat dikatakan
penampungan telur sudah habis sedangkan jumlah telur yang diproses belum mencukupi
sesuai masukan. Mesin dapat kembali bekerja ketika pada penampungan sudah diisi telur
kembali.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
30
Gambar 3.16. Diagram alir PLC.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
31
Gambar 3.17. Diagram alir PLC (lanjutan).
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
32
3.3.3. Perancangan HMI
HMI Omron NB10W-TW01B adalah tipe HMI yang akan digunakan pada
perancangan mesin ini, dan perangkat lunak NB-Designer sebagai media untuk mendesain
dan memprogram tampilan, input, dan output yang diperlukan pada alat ini. Komunikasi
antara HMI dengan PLC Omron menggunakan koneksi kabel RS-232C.
Mesin ini tidak menggunakan tombol input dari luar (tombol eksternal), dikarenakan
jika menggunakan tombol eksternal maka fungsinya akan sama dengan jika menggunakan
masukan melalui tombol pada HMI. Selain itu, salah satu keunggulan menggunakan HMI
adalah tidak akan memakan banyak tempat jika dibandingkan sistem yang menggunakan
tombol eksternal. Maka dari itu, penggunaan HMI sebagai penampil dan memberi data
masukan pada sistem sudah cukup efisien.
Pada tampilan HMI terdapat tombol start yang berfungsi untuk menjalankan mesin,
kemudian terdapat tombol stop untuk menghentikan jalannya mesin, dan tombol reset
untuk mereset nilai current value pada counter apabila mesin dihentikan saat tengah proses
berjalan. Selain tiga buah tombol tersebut, mesin ini dilengkapi dengan sistem penghitung
jumlah telur yang diproses beserta sebuah masukan jumlah telur yang akan diproses pada
mesin ini. Indikator pada sistem ini terdapat empat buah yaitu indikator untuk menandakan
bahwa telur sudah habis, indikator yang menandakan sedang berjalan atau tidaknya mesin
ini, indikator tersedianya atau tidaknya wadah isi telur, dan indikator telur kurang.
Pengalamatan komunikasi I/O PLC dengan HMI dapat dilihat pada tabel 3.5.
Tampilan HMI pada perancangan alat ini dapat dilihat pada gambar 3.18:
Gambar 3.18. Desain tampilan HMI.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
33
Berikut penjelasan tentang bagian-bagian pada tampilan HMI pada gambar 3.15.
1. Tombol START untuk menjalankan mesin.
2. Tombol STOP untuk menghentikan kerja mesin.
3. Tombol RESET untuk mereset nilai counter pada current value apabila diperlukan.
Misalkan mesin berhenti atau dihentikan (menekan tombol STOP) saat mesin berkerja.
Saat distop, nilai counter value tidak otomatis mereset. Tombol RESET berlaku
opsional sesuai kebutuhan user, apabila masih me`kan untuk melanjutkan nilai
counter, maka tidak perlu menekan tombol RESET. User hanya perlu menekan
tombol START kembali untuk melanjutkan proses mesin.
4. Masukan jumlah telur yang ingin diproses pada mesin.
5. Tampilan jumlah telur yang diproses. Bagian ini akan menampilkan jumlah telur yang
sudah diproses.
6. Indikator 1, telur habis. Indikator ini akan menyala (ON) berwarna merah apabila telur
pada penampungan sudah kosong atau habis.
7. Indikator 2, jalannya mesin. Indikator ini akan menyala berwarna hijau apabila mesin
sedang dalam kondisi OFF, dan akan menyala hijau jika sedang dalam kondisi ON.
8. Indikator 3, tersedianya wadah. Indikator ini akan menyala (ON) berwarna kuning
apabila wadah penampung isi telur sudah tersedia.
9. Indikator 4, telur kurang. Indikator ini akan menyala (ON) berwarna merah apabila
telur yang diproses kurang dari jumlah yang diinput pada HMI dan jika ini terjadi,
maka mesin akan berhenti memproses. Pengguna harus mengisi telur pada
penampungan, kemudian menekan tombol START untuk melanjutkan proses kembali.
Tabel 3.5. Pengalamatan HMI.
No. Nama Tipe Alamat Alamat
1. Start AR 0.00
2. Stop AR 0.01
3. Reset AR 0.02
4. Masukan jumlah D 0000
5. Current value C 000
6. Indikator telur habis CIO_IR 10.02
7. Indikator mesin bekerja CIO_IR 10.03
8. Indikator wadah CIO_IR 10.04
9. Indikator telur kurang CIO_IR 10.05
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
34
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada bab ini berisi hasil pengamatan dari mesih pemecah dan pemisah isi telur
dengan menggunakan kendali PLC Omron CPM2A. Hasil pengamatan berupa pengujian
alat seperti keberhasilan proses pemecahan dan pemisahan isi telur, kesesuaian jalannya
sekuensial program PLC, keberhasilan komunikasi HMI dengan PLC.
4.1. Bentuk Fisik Mesin dan Hardware Elektronik
4.1.1. Bentuk Fisik Mesin
Bentuk fisik mesin pemecah dan pemisah isi telur secara keseluruhan ditunjukkan
pada gambar 4.1. Mesin ini terdiri dari panel yang berisi hardware elektronik yang
ditunjukkan pada huruf A, dan mesin tempat untuk memecah dan memisah isi telur yang
ditunjukkan pada huruf B. Pada panel berfungsi untuk meletakkan komponen-komponen
elektronik seperti relay, power supply, terminal blok, HMI beserta indikatornya.
Sedangkan mesin untuk memproses pemecahan dan pemisahan telur.
Gambar 4.1. bentuk fisik mesin dan panel elektronik
Pada mesin terdapat beberapa macam mekanisme untuk pemecahan hingga
pemisahan isi telur seperti yang ditunjukkan pada gambar 4.2. Penjelasan mekanisme
tersebut sebagai berikut:
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
35
a. Gambar yang ditunjukkan oleh huruf A adalah penampungan telur sebelum diproses
untuk pemecahan telur.
b. Gambar yang ditunjukkan oleh huruf B adalah tempat untuk proses pemecahan telur.
Bentuk secara lebih detail dapat dilihat pada gambar 4.3.
c. Gambar yang ditunjukkan oleh huruf C adalah mekanisme untuk pemisahan isi telur
yang diberi celah untuk menjatuhkan putih telur.
d. Gambar yang ditunjukkan oleh huruf D adalah tempat untuk wadah hasil pemisahan
isi telur antara kuning dan putih.
Gambar 4.2. Bentuk fisik mesin
Gambar 4.3. Bagian pemecah telur.
Pada gambar 4.1 yang ditunjukkan oleh huruf A merupakan bagian kontrol mesin
pemecah dan pemisah isi telur. Kendali alat ini menggunakan PLC Omron CPM2A untuk
mengkontrol masukan berupa sensor maupun HMI dan juga keluaran berupa relay ataupun
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
36
indikator. Didalam panel ini terdapat komponen elektronika lainnya seperti yang
ditunjukkan pada gambar 4.4.
Gambar 4.4. Hardware elektronik
Penjelasan gambar 4.4 sebagai berikut:
A. Relay 12VDC 5A digunakan untuk mengaktifkan solenoid elektromagnetik.
B. Relay 12VDC 10A digunakan untuk mengaktifkan motor DC.
C. Indikator berupa buzzer dan empat buah lampu 12VDC.
D. Human Machine Interface (HMI) untuk mengkontrol kerja mesin. Pada HMI
terdapat tombol start, stop, reset, number input untuk memasukkan jumlah telur
yang ingin diproses, number display untuk menampilkan jumlah telur yang sudah
dipecahkan, dan empat buah indikator.
E. PLC Omron CPM2A sebagai sumber kendali sekuensial untuk mesin pemecah telur.
F. Terminal blok untuk output yang terhubung dari PLC.
G. Power supply 12V 20A, digunakan untuk sumber listrik solenoid elektromagnetik.
Pada perancangan, power supply ini akan digunakan untuk motor DC, tetapi dengan
tegangan 12VDC putaran motor DC dinilai terlalu cepat. Maka melalui pengujian
dengan tegangan 5 VDC, dapat menurunkan kecepatan putar motor tanpa kehilangan
tenaga atau torsinya.
H. Terminal blok untuk Input yang terhubung pada PLC.
I. Power supply 24 VDC 5A digunakan sebagai sumber listrik untuk HMI Omron.
J. Power supply 5 VDC 10A digunakan sebagai sumber listrik untuk motor DC.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
37
4.1.2. Cara Penggunaan Alat
Untuk menggunakan alat ini, pengguna perlu mengisi muatan telur kedalam
penampungan telur, dan pastikan terdapat wadah penampung isi telur yang terdapat pada
depan mesin. Kemudian pada HMI, pengguna perlu memasukkan jumlah telur yang ingin
diproses. Kemudian tekan tombol start untuk menajalankan mesin. Mesin akan mengulang
siklus sesuai banyaknya nilai masukan yang diberikan.
Pada HMI juga terdapat tombol stop yang berfungsi untuk menghentikan jalannya
mesin. Selain tombol tersebut, juga terdapat tombol reset. Tombol reset ini perlu ditekan
apabila ingin menjalankan mesin ini kembali. Tujuan tombol reset adalah menghapus
semua data atau nilai counter dan register yang sebelumnya. Jika banyaknya telur sudah
mencapai nilai masukan yang diinginkan, maka mesin ini secara otomatis berhenti
melakukan proses pemecahan telur. Pada kondisi tertentu, mesin juga dapat berhenti
bekerja yang disebabkan oleh telur pada penampungan sudah habis. Sedangkan banyaknya
telur yang diproses belum mencapai nilai yang diinginkan.
4.2. Pengujian Sistem
Pengujian untuk mengukur tingkat keberhasilan software yaitu dengan memproses
pemecahan dan pemisahan telur dengan tiga kondisi. Antara lain kondisi pertama adalah
banyaknya jumlah telur yang dimasukkan kedalam penampungan sama dengan nilai
masukan pada HMI, kondisi kedua adalah banyaknya jumlah telur yang dimasukkan
kedalam penampungan lebih besar dari nilai masukan pada HMI, dan kondisi ketiga
banyaknya jumlah telur yang dimasukkan kedalam penampungan kurang dari nilai
masukan pada HMI. Untuk jumlah telur untuk masing-masing percobaan dapat dilihat pada
tabel 4.1.
Tabel 4.1. Jumlah telur yang diproses
Kondisi jumlah telur
(x)
nilai masukan
(D) keterangan
Pertama 6 6 x = D
Kedua 9 7 x > D
Ketiga 4 7 x < D
Pengujian hardware pada komponen elektronik seperti sensor kapasitif, limit switch
1, dan limit switch 2, yaitu dengan melakukan pengamatan pembacaan keluaran tegangan
masing-masing sensor saat sensor tersebut aktif. Pengujian sensor kapasitif dilakukan
dengan cara mendekatkan objek atau telur didalam jangkauan deteksi untuk sensor
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
38
kapasitif. Untuk pengujian limit switch 1 (LS1) dengan menyentuhkan pin konveyor pada
tuas LS1. Sedangkan limit switch 2 (LS2), pengujian dengan cara menyentuhkan kotak
wadah isi telur pada tuas LS2.
Pengujian tingkat keberhasilan pemecahan dan pemisahan, dilakukan dengan
memproses pemecahan telur sebanyak nilai maksimum yaitu 20 butir telur. Tingkat
keberhasilan dilihat dari beberapa proses, yaitu proses pemecahan telur, pemisahan isi
telur, dan kesesuaian nilai counter yang tampil. Proses pemecahan dikatakan berhasil jika
kulit telur dapat pecah setelah ditekan dan pisau dapat membuka cangkang telur.
sedangkan proses dikatakan tidak berhasil jika cangkang tidak dapat terpecah saat ditekan
pada pisau. Proses pemisahan isi telur dikatakan berhasil jika isi telur dapat terpisah antara
kuning dan putihnya, dan masuk kedalam wadah yang tersedia untuk masing-masing isi
telur. Sedangkan pemisahan isi telur dikatakan tidak berhasil jika kuning telur ikut
terpecah sehingga kuning telur ikut masuk ke dalam wadah putih telur.
4.2.1. Pengujian Sekuensial
Pada gambar 4.5 menunjukkan hasil dari pengujian proses sekuensial PLC untuk
kondisi pertama. Pengujian ini menggunakan sampel telur sebanyak 6 butir dan nilai
masukan sebanyak 6 kali pemecahan. Sehingga nilai masukan pada HMI sama dengan
jumlah telur yang akan di proses.
Pertama, telur sudah dimuat kedalam penampungan. Sehingga sensor kapasitif aktif
dan akan mengaktifkan timer03. Berikutnya jika telur pada penampungan sudah terdeteksi,
motor konveyor bergerak maju dan berhenti sampai sensor LS1 mendeteksi pin pada
konveyor. Pada saat yang sama, lampu indikator L2 juga akan menyala yang menandakan
mesin sedang beroperasi dan L2 akan mati jika jumlah telur yang diproses sudah terpenuhi
atau mesin berhenti saat kekurangan telur pada penampungan. Saat LS1 mendeteksi,
timer00 akan aktif selama 0,5 detik. Setelah timer00 sudah terpenuhi, solenoid aktif selama
5 detik pada timer 01.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
39
Gambar 4.5. Timing diagram sekuensial kondisi pertama.
Aktif atau tidaknya solenoid ditentukan oleh kondisi register 201.00 dan 201.01.
Alamat tersebut digunakan untuk fungsi shift register. Program ladder untuk shift register
ditunjukkan pada gambar 4.6. Sedangkan letak alamat shift register 201 pada konveyor
ditunjukkan oleh gambar 4.7. Fungsi register pada sisitem ini yaitu menggeser data
berdasarkan pembacaan sinyal sensor kapasitif dan clock melalui LS1. Simulasi pergeseran
data pada shift register dapat dilihat pada tabel 3.4. Solenoid hanya akan aktif apabila pada
register 201.01 terdapat data atau berlogika 1.
Setiap pada saat solenoid aktif, nilai CNT02 bertambah satu. Siklus tersebut terus
berulang hingga nilai CNT02 terpenuhi. Jika sudah terpenuhi, maka konveyor akan
bergerak tiga langkah (tiga langkah tersebut dihitung melalui CNT05). Gerakan maju
sebanyak tiga langkah ini bertujuan untuk membuang cangkang telur terakhir diproses
yang masih berada di atas konveyor ke ujung konveyor.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
40
Gambar 4.6. diagram ladder shift register
Gambar 4.7. Posisi alamat shift register pada konveyor
Pada gambar 4.8 menunjukkan hasil dari pengujian proses sekuensial PLC untuk
kondisi kedua. Pengujian ini menggunakan sampel telur sebanyak 9 butir yang dimasukkan
pada penampungan dan nilai masukan sebanyak 7 kali pemecahan pada HMI. Sehingga
diketahui bahwa jumlah telur pada penampungan lebih banyak dari pada nilai pada
masukan HMI. Cara kerja sekuensial ini hampir sama dengan kondisi pertama.
Perbedaannya adalah, jika nilai CNT02 sudah mencapai pada nilai masukan, sedangkan
telur pada penampungan masih tersedia, maka konveyor akan berhenti setelah telur ke
tujuh diproses. Pada kondisi seperti ini konveyor berhenti, karena jika tetap dijalankan,
maka telur yang dipecah lebih dari nilai masukan yang diinginkan.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
41
Gambar 4.8. Timing diagram sekuensial kondisi kedua.
Pada gambar 4.9 menunjukkan hasil dari pengujian proses sekuensial PLC untuk
kondisi ketiga. Pengujian ini menggunakan sampel telur sebanyak 4 butir dan nilai
masukan pada HMI adalah 7 kali pemecahan. Pada kondisi seperti ini, mesin akan berhenti
pada urutan keenam atau pada saat nilai CNT02 adalah 4 kemudian indikator L4 akan
menyala dan buzzer aktif selama 2 detik untuk memberi peringatan jika telur yang didalam
penampungan habis dan jumlah telur belum mencapai nilai masukan HMI. Hal tersebut
terjadi saat sensor kapasitif tidak mendeteksi telur, pada alamat register 201.00 bernilai 0
(nol). Untuk menjalankan mesin kembali, penampungan telur harus diisi telur sebanyak
jumlah kurangnya telur atau lebih banyak untuk dapat menyelesaikan seluruh siklus hingga
nilai CNT02 terpenuhi.
Pada hasil pengujian sekuensial PLC mengalami beberapa perubahan. Pada awal
perancangan solenoid langsung aktif setelah konveyor berhenti. Sehingga dapat
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
42
mengakibatkan telur dapat pecah sebelum mencapai tempat yang seharusnya yaitu tepat
pada lubang. Maka pada program PLC ditambahkan timer00 (lihat gambar 4.10) bertujuan
memberi waktu untuk proses mekanisme penekan telur.
Gambar 4.9. Timing diagram sekuensial kondisi ketiga.
Gambar 4.10. Diagram ladder timer00
Selain itu juga terdapat penambahan timer03 seperti pada gambar 4.11 untuk
menahan sinyal sensor kapasitif. Timer03 menahan sinyal sensor kapasitif selama 6 detik
agar PLC tidak mendeteksi bahwa telur sudah habis saat terjadi transisi antar telur dan telur
terakhir.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
43
Gambar 4.11. Diagram Ladder timer03.
Pengujian sekuensial program PLC dapat dikatakan berhasil karena masing-masing
perintah pada PLC dapat bekerja dengan benar sesuai kondisi yang sudah ditentukan.
Dengan menggunakan program PLC yang terlampir, apabila terjadi mati listrik disaat
tengah berjalannya proses sekuensial, nilai counter akan tetap tersimpan. Tetapi untuk nilai
shift register pada alamat 201 akan hilang atau direset. Untuk mengatasi nilai register yang
sudah terreset tersebut, alamat shift register dapat diganti dengan alamat Holding relay
(HR). Sehingga alamat register 201.00 menjadi HR0.00 dan 201.01 menjadi HR0.01.
4.2.2. Pengujian Pemecahan dan Pemisahan Isi Telur
Berikut ini adalah tabel 4.2 merupakan hasil pengujian pemecahan dan pemisahan isi
telur.
Tabel 4.2. Hasil pengujian kondisi pertama
telur Ke- Keberhasilan Tampilan
Counter C2 Pemecahan Pemisahan
0 Tidak ada
proses
Tidak ada
proses 0
1 Ya Tidak 1
2 Ya Tidak 2
3 Ya Ya 3
4 Ya Ya 4
5 Tidak Tidak 5
6 Ya Ya 6
7 Ya Ya 7
8 Ya Tidak 8
9 Ya Ya 9
10 Tidak Tidak 10
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
44
Lanjutan tabel 4.2.
11 Ya Tidak 11
12 Ya Tidak 12
13 Ya Ya 13
14 Ya Tidak 14
15 Ya Tidak 15
16 Ya Tidak 16
17 Ya Tidak 17
18 Ya Tidak 18
19 Ya Ya 19
20 Ya Tidak 20
Jml
berhasil 18 7
Persentase 90% 35%
Pada pengujian didapat hasil proses pemecahan yang berhasil adalah 90%. Proses
pemecahan yang gagal sebesar 10%. Sedangkan tingkat keberhasilan pada proses
pemisahan isi telur sebesar 35%. Ketidakberhasilan proses pemecahan telur disebabkan
oleh beberapa faktor seperti; ukuran telur terlalu kecil dan posisi telur saat dikonveyor
terlalu kesamping. Sedangkan ketidakberhasilan pemisahan isi telur disebabkan karena
kuning telur ikut terpecah terkena pisau pembuka cangkang saat proses pemecahan telur.
4.3. Komunikasi HMI, PLC, dengan Hardware
Bagian ini membahas tentang keberhasilan komunikasi antara HMI dengan PLC.
Tampilan yang digunakan pada HMI sama dengan perancangan pada gambar 3.18 yang
merupakan tampilan HMI yang digunakan pada sistem ini. Pengalamatan input dan output
PLC ditunjukan pada tabel 3.2 dan 3.3, sedangkan pengalamatan pada HMI ditunjukan
pada tabel 3.5.
4.3.1. Komunikasi Sensor dengan PLC
Alat ini menggunakan tiga buah sensor, yaitu sensor kapasitif, limit switch 1, dan
limit switch 2. Pengujian sensor kapasitif menggunakan telur yang diletakkan pada
penampungan dan hasilnya sensor dapat mendeteksi keberadaan telur tersebut seperti pada
gambar 4.12 dan gambar 4.13. Pengujian sensor limit switch 1 (LS1) dengan cara
menyentuhkan tuas LS1 pada pin konveyor seperti pada gambar 4.14. Sedangkan
pengujian limit switch 2 (LS2) dengan cara menyentuhkan tuas LS2 pada wadah
penampungan isi telur seperti pada gambar 4.15.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
45
Posisi sensor kapasitif mengalami perubahan, pada perancangan diletakkaan diatas
lubang telur (mendeteksi dari atas telur) seperti pada gambar 4.12. Hasilnya, telur sering
tidak terdeteksi karena jarak antara telur dan sensor terlalu jauh selain itu terpengaruh
dengan ukuran telur yang menyebabkan telur tidak dapat terdeteksi oleh sensor kapasitif,
sedangkan jarak deteksi maksimum sensor kapasitif pada mesin ini adalah 8 mm. Untuk
mengatasi itu, sensor kapasitif tersebut dipasang pada ujung bagian kanan penampungan.
Seperti yang ditunjukkan pada gambar 4.13.
Gambar 4.12. Sensor kapasitif diatas
Gambar 4.13. Sensor kapasitif disamping
Gambar 4.14. LS1 mendeteksi pin
Gambar 4.15. LS2 mendeteksi wadah
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
46
Hasil dari pengujian komunikasi antara sensor dengan PLC dapat dilihat pada tabel
4.3. Pengujian komunikasi sensor kapasitif dengan PLC dapat dilihat pada tabel 4.3 nomor
1 dan 2. Ketika sensor kapasitif mendeteksi, sinyal dari sensor akan mengaktifkan alamat
200.00 yang di latching dan akan mati saat timer03 sudah terpenuhi yaitu 6 detik. Metode
ini digunakan untuk memanipulasi data yang dibaca sensor kapasitif agar pada saat kondisi
telur pada penampungan habis, tidak langsung menghentikan operasi mesin sebelum telur
terakhir selesai diproses. Didalam ladder tersebut juga terdapat DIFU 203.03, berfungsi
untuk mengulang timer03 apabila sebelum mencapai 6 detik, sensor kembali mendeteksi
Tabel 4.3. Pengujian sensor ke PLC
No. Hasil Tegangan
keluar
1.
Sen
sor
kap
asi
tif
men
det
eksi
tel
ur
0 V
2.
Sen
sor
kap
asi
tif
tid
ak
men
det
eksi
telu
rlk
l
15,10 V
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
47
Lanjutan tabel 4.3.
No. Hasil Tegangan
keluar
3.
Sen
sor
LS
1 m
end
etek
si p
in
15,11 V
4.
Sen
sor
LS
1 t
idak
men
det
eksi
pin
men
det
eksi
0 V
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
48
Lanjutan tabel 4.3.
No. Hasil Tegangan
keluar
5.
Sen
sor
LS
2 m
end
etek
si w
ad
ah
15,09 V
6.
Sen
sor
LS
2 t
idak
men
det
eksi
wad
ah
men
det
eksi
0 V
Pengujian komunikasi sensor LS1 dengan PLC dapat dilihat pada tabel 4.3 nomor 3
dan 4. Ketika LS1 mendeteksi pin, maka akan mengaktifkan DIFU 202.00, kemudian
alamat 202.00 digunakan untuk mengaktifkan internal relay 200.01 (R1). R1 digunakan
untuk mengaktifkan timer00, setelah timer00 (0,5 detik) terpenuhi, maka K2 akan aktif
selama timer01 (5 detik) terpenuhi. Ketika timer01 terpenuhi, juga mengaktifkan alamat
DIFU 202.02. Saat K2 aktif tegangan keluaran PLC sebesar 15,11 V dan saat tidak aktif
sebesar 0 V. Untuk dapat mengaktifkan solenoid, memerlukan syarat bahwa alamat
register 201.00 harus berlogika 1, dan untuk menonaktifkan solenoid selain melalui
timer00 adalah melalui CNT02 saat nilai counter tersebut sudah terpenuhi.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
49
Pengujian komunikasi sensor LS2 dapat dilihat pada tabel 4.3 nomor 5 dan 6. Ketika
LS2 mendeteksi wadah, maka akan mengaktifkan output 10.04 (L3). Saat aktif, output
10.04 menghasilkan tegangan 15.09 V, sedangkan saat tidak aktif menghasilkan tegangan
0 V. Selain untuk mengaktifkan L3, sensor LS2 berfungsi untuk syarat pada ladder tombol
start seperti pada gambar tabel 4.3 nomor 5. Apabila LS2 tidak mendeteksi wadah, maka
ladder tombol start tidak akan bekerja atau jika mesin sedang bekerja dan LS2 tidak
mendeteksi wadah, maka mesin akan berhenti. Hal ini untuk menghindari tumpahnya isi
telur jika tidak terdapat penampungan isi telur.
Berdasarkan tabel 4.3, keluaran sensor yang digunakan adalah tipe active high. Hal
ini diketahui dari hasil tegangan yang terbaca kurang lebih 15 V pada saat kondisi sensor
mendeteksi objek. Sedangkan saat tidak mendeteksi, tegangan yang terbaca adalah 0 V.
4.3.2. Komunikasi HMI dengan PLC
Bab ini berisi mengenai hasil pengujian komunikasi dari HMI dengan PLC. Untuk
tampilan HMI pada sistem yang digunakan dapat dilihat pada gambar 3.18 dan
pengalamatan HMI sistem ini dapat dilihat pada tabel 4.4. Sebelum pengujian, koneksi
kabel RS232 antara HMI dengan PLC harus diperhatikan. Konfigurasi RS232 tersebut
dapat dilihat pada gambar 4.16.
Gambar 4.16. Konfigurasi RS232 untuk HMI ke PLC
Pada tampilan HMI terdapat 3 tombol yaitu start, stop, dan reset. Satu buah number
input dan number display. Empat buah indikator seperti gambar 3.18. Pengujian
komunikasi dilakukan dengan menekan masing-masing tombol pada HMI dan mengamati
apa yang dihasilkan PLC.
Tabel 4.4. pengalamatan HMI
No. Nama Tipe Alamat Alamat
1. Start AR 0.00
2. Stop AR 0.01
3. Reset AR 0.02
4. Masukan jumlah D 0100
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
50
Lanjutan tabel 4.4.
5. Current value C 002
6. Indikator telur habis CIO_IR 10.02
7. Indikator mesin bekerja CIO_IR 10.03
8. Indikator wadah CIO_IR 10.04
9. Indikator telur kurang CIO_IR 10.05
10. Indikator Buzzer CIO_IR 10.06
4.3.2.1. Tombol Start, Stop, dan Reset
Tombol start memiliki fungsi untuk menyalakan mesin. Agar HMI dapat
berkomunikasi dengan PLC, tombol start menggunakan alamat AR0.00. Diagram ladder
untuk tombol start dapat dilihat pada gambar 4.17. Syarat yang harus dipenuhi untuk dapat
menjalankan program tersebut adalah sensor kapasitif mendeteksi dan LS2 mendeteksi
wadah. Setelah syarat tersebut terpenuhi, maka K1 dan L2 akan aktif.
Gambar 4.17. Program ladder output K1 dan L2
K1 akan mati saat alamat 200.01 aktif atau saat PLC mendeteksi sinyal naik dari
LS1. Pada rung K1 terdapat kontak 203.04 (IR4). kontak tersebut akan aktif jika sistem
mendeteksi kondisi pertama. Untuk dapat mendeteksi kondisi pertama tersebut adalah
dengan menggunakan fitur compare atau pembanding nilai seperti yang ditunjukkan
gambar 4.18. Alamat 200.02 (R2) akan aktif jika nilai CNT02 sama dengan DM100.
Sehingga syarat untuk mendeteksi kondisi pertama adalah aktifnya R2, register 201.00
bernilai 1 (high), dan L1 mati.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
51
Gambar 4.18. Program ladder pembanding nilai
Gambar 4.19. Program ladder kondisi pertama.
Pada kondisi tersebut dapat mengaktifkan siklus khusus untuk kondisi pertama yaitu
untuk membuang cangkang telur yang terakhir. Siklus program tersebut ditunjukkan pada
gambar 4.19 dengan menggunakan waktu jeda selama 30 detik untuk mempercepat proses
pembuangan. Pada saat K1 aktif tegangan yang keluar dari PLC sebesar 15,12 V dan jika
tidak aktif tegangannya 0 V. Sedangkan tegangan yang keluar dari PLC untuk L2 sebesar
15,13 V dan jika tidak aktif tegangannya 0 V.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
52
Tombol stop memiliki fungsi untuk mengehentikan kerja mesin. Alamat tombol stop
menggunakan AR0.01. Jadi ketika mesin sedang bekerja, kemudian ditekan tombol stop
pada HMI maka mesin akan berhenti bekerja tanpa mereset data atau nilai yang sudah
disimpan/diproses PLC. Mesin dapat kembali beroperasi jika ditekan tombol start lagi.
Gambar 4.20 adalah kondisi saat tombol stop ditekan.
Gambar 4.20. Program ladder saat tombol stop ditekan.
Tombol reset memiliki fungsi untuk mereset nilai counter dan shift register agar
kembali ke nilai awal. Tombol ini ditekan jika proses mesin sudah selesai, atau opsional
sesuai kebutuhan. Apabila masih memungkinkan untuk melanjutkan nilai counter, maka
tidak perlu menekan tombol reset. Gambar 4.21 adalah kondisi CNT02 sebelum ditekan
tombol reset. Sedangkan gambar 4.22 merupakan kondisi CNT02 setelah ditekan tombol
reset.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
53
Gambar 4.21. Program ladder CNT02 sebelum di reset
Gambar 4.22. Program ladder CNT02 sesudah di reset
Dengan demikian, masing-masing tombol/button pada HMI Omron NB10 berhasil
berkomunikasi dengan PLC Omron CPM2A dengan menggunakan alamat-alamat yang
telah digunakan.
4.3.2.2. Number input dan Number Display
Number input digunakan untuk memasukkan nilai counter atau menentukan berapa
jumlah telur yang ingin diproses. Jika user menekan kotak bagian “masukkan jumlah”
maka akan tampil keypad number seperti pada gambar 4.24. Setelah menentukan nilai dan
tombol enter pada keypad ditekan, nilai DM100 berubah dengan nilai barunya. Gambar
4.25 adalah nilai DM100 yang sebelum diubah, dan gambar 4.26 adalah nilai DM100
setelah diubah. Banyaknya nilai yang dapat dimasukan melalui number input maksimum
adalah 20 sesuai batasan masalah yang sudah ditentukan. Apabila tetap memasukkan nilai
lebih dari 20 maka akan tampil sebuah peringatan seperti yang ditunjukkan pada gambar
4.23.
Gambar 4. 23. Tampilan error HMI
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
54
Number display digunakan untuk menampilkan nilai counter atau jumlah telur yang
sudah diproses. Alamat display number pada HMI menggunakan C02. Sehingga nilai yang
tampil akan sama dengan nilai pada CNT02 pada PLC.
Gambar 4.24. Tampilan mengubah nilai counter
Gambar 4.25. Nilai DM100 sebelum diubah.
Gambar 4.26. Nilai DM100 sesudah diubah
Nilai CNT02 akan bertambah satu apabila register 201.01 bernilai 1 dan timer00
aktif dengan mengambil sinyal naik melalui perintah DIFU 202.02. Counter akan berhenti
menghitung apabila sudah mencapai nilai DM100.
4.3.2.3. Indikator
Pada HMI juga terdapat indikator. Indikator ini antara lain indikator telur habis,
indikator mesin sedang berjalan, indikator deteksi wadah, dan indikator telur kurang.
Indikator telur habis akan menyala jika sensor kapasitif sudah tidak mendeteksi telur pada
penampungan dan lampu indikator L1 akan menyala, jika sensor mendeteksi telur maka L1
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
55
akan mati. Kondisi indikator aktif dan tidak beserta program ladder dapat dilihat pada tabel
4.5 nomor 1 dan 2.
Indikator mesin sedang berjalan (L2) aktif saat sistem sedang berjalan, atau rung
pada tombol start aktif. Aktif atau tidaknya indikator L2 dapat dilihat pada tabel 4.5 nomor
3 dan 4. Indikator L2 akan mati jika proses mesin sudah selesai atau mesin berhenti karena
jumlah telur yang diproses kurang.
Indikator tersedianya wadah (L3) aktif selama sensor LS2 mendeteksi wadah. Seperti
yang ditunjukkan pada tabel 4.5 nomor 5 dan 6. LS2 juga berfungsi sebagai syarat untuk
dapat menjalankan mesin pada rung tombol start. Apabila LS2 tidak mendeteksi wadah,
maka mesin tidak dapat dioperasikan. Hal ini juga bertujuan sebagai pengaman,
menghindari tumpahnya isi telur jika tidak tersedianya wadah penampung isi telur.
Indikator telur kurang (L4) akan aktif apabila jumlah telur yang diproses atau CNT02
belum mencapai nilai DM100, tetapi telur dalam penampungan sudah habis. Logika
pemrograman untuk kondisi seperti ini adalah kondisi ketiga. Dengan melakukan operasi
komparasi antara nilai CNT02 dengan DM100 seperti yang ditunjukkan pada gambar 4.16.
Alamat 200.03 (R3) aktif apabila nilai CNT02 kurang dari DM100. Apabila terjadi kondisi
ketiga, mesin harus berhenti setelah memproses pemecahan telur terakhir. Maka pada
program PLC, untuk mengaktifkan rung ini, syarat yang harus dipenuhi adalah R3 aktif,
register 201.00 bernilai 0, dan sensor kapasitif tidak mendeteksi telur selama 6 detik.
Sehingga alamat 203.01 aktif dan memutus rung tombol start dan mengaktifkan indikator
L4 pada alamat 10.05 dan buzzer pada alamat 10.06. Pada tabel 4.5 nomor 7 dan 8
menunjukkan kondisi aktif dan tidaknya kedua indikator tersebut. Indikator buzzer hanya
akan aktif selama dua detik sebagai tanda peringatan bahwa jumlah telur yang berada di
penampungan masih kurang.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
56
Tabel 4.5. Indikator HMI dengan PLC
No. Hasil Tegangan
keluar
1.
Kap
asi
tif
men
det
eksi
telu
r
0V
2.
Kap
asi
tif
tid
ak
men
det
eksi
tel
ur
15,12 V
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
57
Lanjutan tabel 4.5.
No. Hasil Tegangan
keluar
3.
Ind
ikato
r m
esin
sed
an
g b
erja
lan
“O
n”
15,13 V
4.
Ind
ikato
r m
esin
sed
an
g b
erja
lan
“O
ff”
0 V
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
58
Lanjutan tabel 4.5.
No. Hasil Tegangan
keluar
5.
Ind
ikato
r w
ad
ah
ter
sed
ia “
On
”
15,12 V
6.
Ind
ikato
r w
ad
ah
ter
sed
ia “
Off
”
0 V
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
59
Lanjutan tabel 4.5.
No. Hasil Tegangan
keluar
7
.
Ind
ikato
r k
ura
ng “
On
”
10.05 =
15,10V
10.06 =
15,11V
8.
Ind
ikato
r k
ura
ng “
Off
”
10.05 =
0V
10.06 =
0V
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
60
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Berdasarkan hasil dan analisis mesin pemecah dan pemisah isi telur berbasis PLC
yang telah dilakukan dapat disimpulkan sebagai berikut:
a. Program sekuensial PLC berjalan dengan baik.
b. Komunikasi HMI dengan PLC berjalan dengan baik.
c. Pembacaan sensor yang digunakan bekerja dengan baik secara keseluruhan.
d. Tampilan HMI bekerja dengan benar sesuai fungsinya masing-masing.
e. Proses pemecahan telur pada pengujian pertama tidak berjalan dengan baik karena
tidak bekerja dengan benar. Sedangkan proses pemisahan isi telur kurang berjalan
dengan baik dengan persentase keberhasilan 65%.
f. Proses pemecahan telur pengujian kedua dinyatakan berhasil dengan persentase 90%
keberhasilannya. Sedangkan proses pemisahan isi telur bekerja kurang baik, karena
persentase keberhasilan 35%.
5.2. Saran
Setelah melakukan penelitian terdapat beberapa saran untuk penelitian selanjutnya,
yaitu:
a. Panjang konveyor dibuat lebih panjang lagi supaya mempermudah mengatur
ketinggian penampungan telur dan agar tidak ada telur yang terjepit antara konveyor
saat berjalan dengan besi tempat untuk penekan telur.
b. Plat stainless dudukan solenoid dibuat lebih tebal dan kuat agrar tidak terjadi plat
yang melengkung saat proses pemecahan.
c. Kerangka mesin dibuat lebih besar untuk memberi ruang untuk gerak kotak konveyor
yang suatu saat dapat terjepit pada kerangka.
d. Mekanisme pemecahan telur dibuat dengan model lain agar saat pemecahan telur, isi
kuning telur tidak terbelah oleh pisau pembuka cangkang.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
61
DAFTAR PUSTAKA
[1] Puspita, Putri (2018). Mengapa Putih dan Kuning Telur Biasanya dipisahkan Saat
Membuat Kue?. Dikutip tanggal 5 November 2018. Dari:
https://bobo.grid.id/read/08894193/mengapa-putih-dan-kuning-telur-biasanya-
dipisahkan-saat-membuat-kue?page=all
[2] OVO-Tech. RZ-1 – One Row Egg Breaker Machine. Dikutip tanggal 5 November
2018. Dari: http://egg-breakers.com/en/machines
[3] Setyawan, Aris dan Dad Safaqat. 2016. Mesin Pemecah Telur Otomatis (Automation
Egg Cracker). Tugas Akhir. Mekatronika. Politeknik Mekatronika Sanata Dharma.
[4] Bolton, W. 2004. Programmable Logic Controller (PLC): Sebuah Pengantar Edisi
ketiga. Diterjemahkan oleh: Irzam Harmein, S.T. Jakarta: Erlangga.
[5] Pranowo, Ignatius Derajad. 2016. Panduan Belajar PLC Teori dan Praktik.
Yogyakarta : Universitas Sanata Dharma.
[6] 6 Elektronika Dasar (2016). Sensor Kapasitif. Dikutip tanggal 14 November 2018.
Dari: http://elektronika-dasar.web.id/sensor-kapasitif/ [diakses: 14-11-2018]
[7] ---. 1999. Data Sheet SYSMAC CPM1/CPM1A/CPM2A/CPM2C/SRM1(-V2)
Programmable Controllers Programming Manual. OMRON.
[8] D. Petruzella, Frank. 2001. Elektronik Industri. Diterjemahkan oleh : Drs. Sumanto,
M.A. Yogyakarta : ANDI.
[9] Wicaksono, Handy. 2009. Programmable Logic Controller: Teori, Pemrograman
dan Aplikasinya dalam Otomasi Sistem. Yogyakarta: Graha Ilmu.
[10] https://www.indoworx.com/power-supply/ [dikutip tanggal: 11-12-18]
[11] UkuranDanSatuan.com (2017). Cara Menghitung Tekanan pada Zat Padat. Dikutip
tanggal 14 Desember 2018. Dari: http://ukurandansatuan.com/cara-menghitung-
tekanan-pada-zat-padat.html/
[12] Prasetyadi, Juan. Fungsi Relay dan Macam-Macam Relay. Dikutip tanggal 22
Januari 2019. Dari: https://www.teknik-otomotif.com/2017/09/fungsi-relay-dan-
macam-macam-relay.html
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
62
[13] Electronics Hub. (2015). Types of Switches. Dikutip tanggal 22 Januari 2019. Dari:
https://www.electronicshub.org/switches/
[14] Electrical Technology. What is A Solenoid Magnetic Field. Dikutip tanggal 22
Januari 2019. Dari: https://www.electricaltechnology.org/2014/11/solenoid-and-
solenoid-magnetic-field.html
[15] Kho, Dickson. Pengertian Power Supply dan Jenisnya. Dikutip tanggal 22 Januari
2019. Dari: https://teknikelektronika.com/pengertian-power-supply-jenis-catu-daya/
[16] Autonics. Proximity Sensor Kapasitif Silindris. Dikutip tanggal 22 Januari 2019.
Dari: https://www.autonics.com/series/3000470
[17] Suprijono, Bambang. Konfigurasi Sistem. Dikutip tanggal 26 Januari 2019. Dari:
https://anzdoc.com/bab-iii-konfigurasi-sistem.html
[18] Rumus Statistik. Rata-Rata Hitung (Mean). Dikutip tanggal 26 Januari 2019. Dari:
https://www.rumusstatistik.com/2013/07/rata-rata-mean-atau-rataan.html
[19] Royen, Abi. (2016). Komunikasi RS232. Dikutip tanggal 6 Februari 2019. Dari:
http://www.instrumentasi.info/2016/09/komunikasi-rs232.html
[20] ---, 1999. SYSMAC CPM2A Programmable Controllers Operation
Manual.OMRON.
[21] Fizika Zone. (2014). Torsi. Dikutip tanggal 2 April 2019. Dari:
http://fisikazone.com/torsi/
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
63
LAMPIRAN
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Lampiran 1.
Program PLC
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Lampiran 2.
Proses pemecahan telur pada mesin.
Lampiran 3.
Contoh proses pemisahan isi telur yang gagal
Hasil pemecahan telur yang gagal. Isi telur kuning pecah karena mengenai pisau
saat proses pemecahan.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Lampiran 4.
Contoh proses pemisahan yang berhasil.
Lampiran 5.
Hasil dari pemisahan isi telur
Pada gambar terlihat wadah putih telur masih tercampur kuning telur, yang
disebabkan saat proses pemecahan kuning telur ikut pecah karena terkena pisau
pembuka cangkang.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Lampiran 6.
Perubahan flowchart
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Lampiran 7.
Hasil pengujian pertama pada proses pemecahan dan pemisahan isi telur.
Telur Ke- Keberhasilan Tampilan
Counter C2 Pemecahan Pemisahan
0 Tidak ada
proses
Tidak ada
proses 0
1 Tidak Ya 1
2 Tidak Tidak 2
3 Tidak Ya 3
4 Tidak Tidak 4
5 Tidak Ya 5
6 Tidak Ya 6
7 Tidak Ya 7
8 Tidak Tidak 8
9 Tidak Ya 9
10 Tidak Tidak 10
11 Tidak Tidak 11
12 Tidak Ya 12
13 Tidak Ya 13
14 Tidak Ya 14
15 Tidak Tidak 15
16 Tidak Ya 16
17 Tidak Tidak 17
18 Tidak Ya 18
19 Tidak Ya 19
20 Tidak Ya 20
Jml
berhasil 0 13
Persentase 0% 65%
Pada percobaan pertama ini dalam proses pemecahan tidak ada yang
berhasil. Sedangkan tingkat keberhasilan pemisahan isi telur sebesar 65% dari
total jumlah telur 20 butir. Ketidakberhasilan dalam proses pemecahan ini
disebabkan oleh plat stainless yang ditunjukkan pada gambar L7 kurang kuat
menahan tekanan telur saat ditekan oleh penekan cangkang telur, karena kurang
tebal. Sehingga plat tersebut melengkung dan mengakibatkan pisau pembuka
cangkang ikut bergerak turun dan tidak dapat berfungsi untuk memecah dan
membuka cangkang telur. sedangkan ketidakberhasilan dalam proses pemisahan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
isi telur, dikarenakan posisi kuning telur saat pada proses pemecahan berada tepat
di atas pisau. Sehingga kuning telur ikut terbelah.
Gambar L7. Dudukan plat stainless
Setelah melakukan pengamatan pada pengujian pertama dan hasil proses
pemecahan tidak ada yang berhasil, maka plat stainlees tersebut dibuat 2 mm
lebih tebal dari yang awalnya setebal 2 mm.
Lampiran 8
Data kepekaan sensor kapasitif
No. jarak (mm) terdeteksi?
1 10 tidak
2 9 tidak
3 8 Ya
4 7 Ya
5 6 Ya
6 5 Ya
7 4 Ya
8 3 Ya
9 2 Ya
10 1 Ya
11 0 Ya
Tipe sensor proximity capacitive yang digunakan adalah Autonics CR18-8DN.
Spesifikasi jarak maksimum pendeteksian adalah 8mm.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Lampiran 9
Penjelasan pembuatan HMI
HMI yang digunakan pada mesin ini adalah tipe NB10-W-TW01B. HMI ini
memiliki ukuran layar 10 inchi. Untuk dapat berkomunikasi dengan PLC, HMI ini
menggunakan kabel RS232 dengan konfigurasi seperti ditunjukkan oleh gambar
4.17. Desain HMI Omron tipe NB menggunakan software NB-Designer melalui
komputer/PC. Cara untuk membuat desain HMI menggunakan NB-Designer
adalah sebagai berikut:
1. Buka aplikasi NB-Designer.
2. Sebelum lebih lanjut, gambar dibawah ini akan menunjukkan bagian-bagian
dari NB-Designer.
a. Menu Bar
Pengklasifikasian fungsi pada NB-Designer dalam grup.
b. Tool Bar
Menunjukkan ikon fungsi umum pada NB-Designer.
c. Project Library Window
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Berisi mengenai koneksi komunikasi, PT, PLC, Parts, dan project
database yang akan digunakan.
d. Output Window
Menunjukkan proses compile pada project, sekaligus memberi informasi
apabila terjadi error/kesalahan.
e. Edit Window
Digunakan untuk mendesain tampilan HMI dan mengatur komunikasi
antara HMI dan PLC.
f. Project File Window
Menampilkan korelasi file antara project yang terkait didalam HMI
dengan macro file.
g. Project Work Space
Menampilkan konfigurasi keseluruhan seperti PLC, HMI, dan layar.
3. Setelah dibuka kemudian buat project baru dengan cara klik NEW, maka akan
tampil gambar sebagai berikut.
Isi nama project pada project name. Kemudian klik OK.
4. Kemudian pada menu Project Library Window terdapat tab connector, PT,
PLC, Parts, function Parts, dan Project Database. Seperti yang ditunjukkan
gambar berikut.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Tab PT berisi jenis-jenis HMI, pilih NB10W-TW01B.
Tab PLC berisi jenis-jenis PLC, pilih OMRON C Series.
Kemudian pilih jenis konektor yang akan digunakan antara PLC dengan HMI
dengan membuka tab Connector, pilih Serial Port.
5. Drag/ tarik masing-masing pilihan tersebut kedalam edit window, dan
hubungkan setiap ujung Serial Port ke HMI dan PLC. Pada HMI, hubungkan
ujung Serial Port ke Port1. Sehingga koneksi seperti gambar berikut.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Kemudian untuk memulai membuat desain HMI, klik HMI0 pada Project
Work Space.
6. Setelah itu edit window masuk dalam mode desain HMI seperti gambar
berikut.
Warna latar belakang/background dapat diganti melalui menu bar Screen
Screen_Property akan tampil jendela screen property, kemudian centang
Background Color dan pilih warna background yang diinginkan. Kemudian
klik OK.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
7. Membuat tombol
Membuat tombol dapat melalui menu bar Components Button/Switch
Bit Button. Kemudian akan muncul jendela bit button property. Lalu isikan
pengaturan didalam jendela tersebut sebagai berikut:
a. Pada tab basic Property.
PT : HMI0
PLC No : 0
Area/Variable : A_Bit
Address : 0.00
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
b. Pada tab Bit Button, gunakan type Momentary.
c. Pada tab Graphics
Klik import Graphics pilih folder BG pilih folder Button pilih
bentuk tombol yang diinginkan klik Import klik Exit.
Kemudian klik OK.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
8. Kemudian tentukan diposisi mana tombol akan diletakan.
9. Membuat indikator
Membuat indikator dapat melalui menu bar Components Display Bit
Lamp. Kemudian akan muncul jendela bit lamp property. Lalu isikan
pengaturan didalam jendela tersebut sebagai berikut:
a. Pada tab Basic Property.
PT : HMI0
PLC No : 0
Area/Variable : CIO_IR_Bit
Address : 10.00
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
b. Pada tab Bit Lamp, pilih type Normal.
c. Pada tab Graphics
Klik Import Graphics pilih folder BG pilih folder Lamp pilih
bentuk indikator yang diinginkan klik Import klik Exit.
10. Kemudian tentukan diposisi mana indikator akan diletakan.
11. Membuat Number Input
Membuat Number Input dapat melalui menu bar Components
Number/Text Number Input. Kemudian akan muncul jendela Number
input property. Lalu isikan pengaturan didalam jendela tersebut sebagai
berikut:
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
a. Pada tab Basic Property:
PT : HMI0
PLC No : 0
Area/Variable : D
Address : 100
b. Pada tab numeric data:
Storage format : Unsigned Integer
Integer : 4
Max : 20
Min : 0
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
c. Tentukan diposisi mana Number Input akan diletakkan.
12. Membuat Number Display
Membuat Number Input dapat melalui menu bar Components
Number/Text Number Display. Kemudian akan muncul jendela Number
display property. Lalu isikan pengaturan didalam jendela tersebut sebagai
berikut:
a. Pada tab Basic Property:
PT : HMI0
PLC No : 0
Area/Variable : D
Address : 100
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
b. Pada tab Numeric Data:
Storage format : Unsigned Integer
Integer : 4
Max : 9999
Min : 0
c. Klik OK, kemudian tentukan diposisi mana Number Input akan diletakkan.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
13. Mengunggah tampilan HMI dari PC ke HMI.
a. Lihat IP pada HMI dengan cara memindah switch yang berada dibelakang
HMI ke mode system setting mode.
Kemudian nyalakan HMI dan akan muncul pengaturan HMI seperti
berikut:
Alamat IP address HMI disetting 192.168.250.1
Subnetmask 255.255.255.0
b. Kemudian atur IP pada PC dengan IP yang satu kelas dengan HMI
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
IP addres PC : 192.168.250.2
Subnetmask : 255.255.255.0
Default gateway : 192.168.250.3
c. Pengaturan download
Terlebih dahulu atur dahulu dengan apa kita akan mendownload pada
menu tools Transmission Setting pada download device, ubah
menjadi Ethernet isi alamat IP Addres (IP HMI) 192.168.250.1
klik OK.
d. Pastikan program HMI yang akan didownload ke HMI tidak ada error
melalui Tools Compile. Terdapat error atau tidaknya dapat dilihat
pada output window.
e. Mendownload NB-designer ke HMI OMRON.
Download program HMI dari PC ke HMI Omron, melalui menu bar Tools
download muncul jendela NBDownload klik download.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
Setelah klik download, HMI akan mengunduh program HMI dari PC.
Tunggu hingga tampilan proses download pada HMI dan PC selesai.
f. HMI siap digunakan untuk berkomunikasi dengan PLC.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI