RANCANG BANGUN ALAT PEMBUAT ROTI SANDWICH TUGAS AKHIRrepository.unair.ac.id/55176/13/FV.OSI.10-16...
Transcript of RANCANG BANGUN ALAT PEMBUAT ROTI SANDWICH TUGAS AKHIRrepository.unair.ac.id/55176/13/FV.OSI.10-16...
ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H.
RANCANG BANGUN ALAT PEMBUAT ROTI SANDWICH
ANEKA RASA OTOMATIS BERBASIS PLC
(BAGIAN II)
TUGAS AKHIR
Oleh:
ANDIN ISTIQOMATUL HUSNIA
NIM. 081310213037
PROGRAM STUDI D3 OTOMASI SISTEM INSTRUMENTASI
DEPARTEMEN TEKNIK
FAKULTAS VOKASI
UNIVERSITAS AIRLANGGA
2016
ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H.
ii
LEMBAR PERSETUJUAN TUGAS AKHIR
RANCANG BANGUN ALAT PEMBUAT ROTI SANDWICH
ANEKA RASA OTOMATIS BERBASIS PLC
(BAGIAN II)
TUGAS AKHIR
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Ahli Madya
Bidang Otomasi Sistem Instrumentasi
Pada Departemen Teknik Fakultas Vokasi
Universitas Airlangga
Oleh :
Andin Istiqomatul Husnia
NIM. 081310213037
Disetujui Oleh:
Pembimbing
Akif Rahmatillah, S.T., M.T.
NIP. 198601042008121002
Konsultan
Franky Chandra Satria A, S.T., M.T.
NIP. 198301282009121004
ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H.
iii
LEMBAR PENGESAHAN NASKAH TUGAS AKHIR
Judul : Rancang Bangun Alat Pembuat Roti Sandwich Aneka
Rasa Otomatis Berbasis PLC
Penyusun : Andin Istiqomatul Husnia
NIM : 081310213037
Pembimbing : Akif Rahmatillah, S.T., M.T.
Konsultan : Franky Chandra Satria A, S.T., M.T.
Tanggal Ujian : 4 Agustus 2016
Disetujui oleh :
Pembimbing
Akif Rahmatillah, S.T., M.T.
NIP. 19860104 200812 1 002
Konsultan
Franky Chandra Satria A, S.T., M.T.
NIP. 198301282009121004
Mengetahui :
Ketua Departemen Teknik
Ir. Dyah Herawatie, M.Si.
NIP. 196711111990332002
Koordinator Program Studi
D3 Otomasi Sistem Instrumentasi
Winarno, S.Si., M.T.
NIP. 198109122015041001
ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H.
iv
PEDOMAN PENGGUNAAN TUGAS AKHIR
Tugas Akhir ini tidak dipublikasikan, namun tersedia di perpustakaan dalam
lingkungan universitas Airlangga. Diperkenankan untuk dipakai sebagai referensi
kepustakaan, tetapi pengutipan seijin penulis dan harus menyebutkan sumber
aslinya sesuai kebiasaan ilmiah.
Dokumen tugas akhir ini merupakan hak milik Universitas Airlangga.
ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H. v
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah
melimpahkan rahmat serta karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan
Tugas Akhir ini dengan baik.
Penyusunan naskah Tugas Akhir yang berjudul “Rancang Bangun Alat
Pembuat Roti Sandwich Aneka Rasa Otomatis Berbasis PLC” ini tidak lepas
dari bimbingan dan dukungan dari berbagai pihak. Untuk itu dengan segala
kerendahan hati penulis ingin mengucapkan terimakasih kepada:
1. Allah SWT yang telah memberikan ridho, hidayah dan anugerah yang luar
biasa.
2. Prof. Dr. H. Mohammad Nasih, S.E., M.T., Ak selaku Rektor Universitas
Airlangga Surabaya.
3. Ir. Dyah Herawatie, M.Si selaku Ketua Departemen Teknik, Fakultas Vokasi
Universitas Airlangga
4. Bapak Winarno, S.Si., M.T selaku Koordinator Program Studi D3 Otomasi
Sistem Instrumentasi Fakultas Vokasi Universitas Airlangga Surabaya.
5. Bapak Drs. Bambang Suprijanto, M.Si. selaku dosen penguji yang telah
meluangkan waktunya untuk memberi arahan dan menguji Tugas Akhir saya.
6. Bapak Akif Rahmatillah, S.T., M.T. selaku Dosen Pembimbing yang telah
banyak memberikan arahan, bimbingan, masukan, kepada saya sehingga
terselesaikannya Proposal Proyek Akhir ini.
ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H.
vi
7. Bapak Franky Chandra Satria A, S.T., M.T.., selaku Dosen Konsultan yang
telah memberikan bimbingan dan motivasi hingga terselesaikannya Proposal
Proyek Akhir ini.
8. Semua dosen program studi D3 Otomasi Sistem Instrumentasi yang telah
memberikan ide baik dalam pembuatan mekanik, hardware dan software.
9. Mbk Nadia dan Pak Jemawan yang telah membantu dalam administrasi dan
juga proses pembuatan alat saya.
10. Keluarga tercinta, Ayah, Ibu, Adik tersayang yang telah memberikan segenap
do’a dan dukungan kepada saya sehingga mampu menyelesaikan Proposal
Proyek Akhir ini.
11. Teman-teman D3 Otomasi Sistem Instrumentasi 2013 yang telah memberikan
motivas, hiburan, dan bantuan dalam mengerjakan Tugas Akhir.
12. Semua pihak yang telah membantu dalam proses pembuatan Tugas Akhir ini.
Penulis menyadari bahwa naskah Tugas Akhir ini masih jauh dari
sempurna, untuk itu, kritik dan saran dari para pembaca sangat penulis harapkan
demi kesempurnaan naskah Tugas Akhir ini.
Surabaya, 15 Juli 2016
Penulis
ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H.
vii
Andin Istiqomatul Husnia, 2016. Rancang Bangun Alat Pembuat Roti Sandwich
Aneka Rasa Otomatis Berbasis PLC (Bagian II). Tugas Akhir ini dibawah bimbingan Akif Rahmatillah, S.T., M.T. dan Franky Chandra Satria Arisgraha, S.T., M.T. Program Studi D3 Otomasi Sistem Instrumentasi, Departemen Teknik, Fakultas Vokasi, Universitas Airlangga.
ABSTRAK
Proses produksi pada industri makanan dituntut untuk menghasilkan produk makanan yang praktis, cepat dan instan guna memudahkan para pelanggan dalam mengkonsumsi produk makanan tersebut tanpa harus memasakya terlebih dahulu. Selain itu, permintaan pasar yang semakin tinggi, mengharuskan para produsen makanan memberikan pelayanan lain berupa berbagai variasi produk baik bentuk, warna maupun rasa. Salah satu bentuk industri produk makanan praktis dan siap saji adalah pada industri pembuatan roti sandwich. Dengan berkembangnya teknologi industri makanan yang mengacu pada peningkatan efektifitas dan efisiensi produksi, maka industri roti sandwich harus mampu mengimbangi kemajuan tersebut. Salah satu bentuk teknologi yang sering diaplikasikan pada dunia industri termasuk makanan adalah PLC (Programmable Logic Controller). Berdasarkan teknologi tersebut, pada tugas akhir ini dirancang alat pembuat roti sandwich aneka rasa otomatis berbasis PLC. Diperlukan komponen pendukung agar sistem mampu bekerja secara optimal, diantaranya adalah motor DC, sensor photodiode, laser, dan solenoid. Alat pembuat roti sandwich ini dibangun menggunakan papan konveyor dan dilengkapi dengan sistem pengolesan berbagai variasi selai aneka rasa hingga penumpukan roti kembali yang mana proses tersebut berjalan secara berkesinambungan. Sensor photodiode digunakan untuk pendeteksi adanya roti, laser digunakan sebagai pemancar cahaya pada photodiode. Motor DC digunakan sebagai penggerak roti dan solenoid berfungsi sebagai pemberi selai. Berdasarkan analisis yang telah dilakukan, akurasi sistem pembuat roti sandwich aneka rasa berbasis PLC ini adalah 100%.
Kata kunci: PLC (Programmable Logic Controller), roti sandwich, sensor
photodiode.
ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H.
viii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ....................................................................................... i LEMBAR PERSETUJUAN ............................................................................ ii LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................ iii PEDOMAN PENGGUNAAN TUGAS AKHIR ........................................... iv KATA PENGANTAR .................................................................................... v ABSTRAK ....................................................................................................... vii DAFTAR ISI ................................................................................................... viii DAFTAR TABEL ............................................................................................ x DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xi BAB I PENDAHULUAN ............................................................................... 1
1.1 Latar Belakang ............................................................................ 1 1.2 Rumusan Masalah ....................................................................... 4 1.3 Batasan Masalah ......................................................................... 4 1.4 Tujuan .......................................................................................... 5 1.5 Manfaat ........................................................................................ 5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ...................................................................... 6 2.1 Roti Sandwich .............................................................................. 6 2.2 PLC (Programmable Logic Controller) ...................................... 8
2.2.1 Prinsip Kerja PLC .............................................................. 11 2.2.2 PLC OMRON SYSMAC CP1L ........................................ 12 2.2.3 Bagian-Bagian Umum PLC OMRON CP1L ..................... 13 2.2.4 Port Terminal Input Output PLC OMRON CP1L ............. 14
2.3 Struktur Dasar PLC ...................................................................... 16 2.3.1 Central Prosesing Unit (CPU) ........................................... 16 2.3.2 Memory .............................................................................. 16 2.3.3 Input / Output ..................................................................... 17 2.3.4 Power Supply ..................................................................... 18
2.4 Relay Internal ............................................................................... 19 2.5 Simbol-Simbol Ladder Diagram .................................................. 19 2.6 CX Programmer Versi 9.0 ........................................................... 24
BAB III METODE PERANCANGAN ............................................................ 26 3.1 Waktu dan tempat Perancangan ................................................... 26 3.2 Alat dan Bahan Perancangan ....................................................... 26
3.2.1 Alat perancangan ............................................................... 26 3.2.2 Bahan Peracangan .............................................................. 26
3.3 Prosedur Perancangan Alat .......................................................... 27 3.4 Sketsa Mekanik Plant ................................................................... 28 3.5 Flowchart Software ...................................................................... 31 3.6 Perancangan Software .................................................................. 32
3.6.1 Perancangan Program (Start Up CX-Progrrammer) ......... 33 3.6.2 Mengcompile Program ...................................................... 35 3.6.3 Pengalamatan pada PLC .................................................... 36
ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H.
ix
3.7 Analisis Data ................................................................................ 38 BAB VI HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ................................. 39
4.1 Hasil Pembuatan Alat .................................................................. 39 4.2 Hasil Pembuatan Software ........................................................... 42
4.2.1 Sistem ON/OFF ................................................................. 43 4.2.2 Sistem Pemberian Roti Lapisan Pertama ........................... 44 4.2.3 Sistem Pemilihan Jenis Selai dan Pemberian Selai ........... 47 4.2.4 Sistem Penumpukan Roti Lapisan Kedua .......................... 50
4.3 Hasil Pengamatan Data ................................................................ 51 4.3.1 Pengujian Counter .............................................................. 52 4.3.2 Pengujian Timer Pemberian Selai ...................................... 53 4.3.3 Analisis Sistem Keseluruhan ............................................. 54
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN .......................................................... 56 5.1 Kesimpulan .................................................................................. 56 5.2 Saran ............................................................................................ 56
DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 57 LAMPIRAN ..................................................................................................... 59
ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H. x
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Pengalamatan pada Input PLC ........................................................ 36 Tabel 3.2 Internal Relay ................................................................................... 37 Tabel 3.3 Pengalamatan pada Output PLC ...................................................... 37 Tabel 4.1 Pengujian Program Counter ............................................................. 52 Tabel 4.2 Pengujian Program Timer ................................................................ 53 Tabel 4.3 Hasil Analisis Sistem Keseluruhan .................................................. 54
ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H.
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Roti Sandwich .............................................................................. 8 Gambar 2.2 Fungsi PLC ................................................................................... 10 Gambar 2.3 PLC mikro OMRON type CJ1M .................................................. 10 Gambar 2.4 PLC mini OMRON type CP1H .................................................... 11 Gambar 2.5 PLC large OMRON type CJ series .............................................. 11 Gambar 2.6 Bagian-Bagian Blok PLC ............................................................. 12 Gambar 2.7 PLC OMRON Sysmac CP1L ....................................................... 13 Gambar 2.8 Bagian-Bagian PLC OMRON Sysmac CP1L .............................. 13 Gambar 2.9 Port Input ...................................................................................... 15 Gambar 2.10 Port Output ................................................................................. 15 Gambar 2.11 Port power supply PLC .............................................................. 18 Gambar 2.12 Instruksi Load ............................................................................ 20 Gambar 2.13 Intruksi Load Not ....................................................................... 20 Gambar 2.14 Intruksi AND .............................................................................. 21 Gambar 2.15 Intruksi AND Not ....................................................................... 21 Gambar 2.16 Intruksi OR ................................................................................. 22 Gambar 2.17 Intruksi OR Not .......................................................................... 22 Gambar 2.18 Intruksi Out ................................................................................ 23 Gambar 2.19 Intruksi Out Not ......................................................................... 23 Gambar 2.20 Intruksi Counter.......................................................................... 23 Gambar 2.21 Intruksi Timer ............................................................................. 24 Gambar 2.22 Tampilan Awal CX Programmer Ver 9.0 .................................. 24 Gambar 2.23 Tampilan CX Programmer Ver 9.0 ............................................ 25 Gambar 3.1 Sketsa Mekanik Plant ................................................................... 28 Gambar 3.2 Flowchart Software ...................................................................... 31 Gambar 3.3 Tampilan New Project .................................................................. 33 Gambar 3.4 Tampilan Select and Setting PLC ................................................ 34 Gambar 3.5 Tampilan Diagram Workspace ..................................................... 34 Gambar 3.6 Compile Program ........................................................................ 35 Gambar 3.7 Transfer Program ......................................................................... 35 Gambar 4.1 Motor pendorong roti 1 ................................................................ 39 Gambar 4.2 Motor pendorong roti 2 ................................................................ 40 Gambar 4.3 Valve selai 3 rasa (Strawbery, Jeruk, Melon) .............................. 40 Gambar 4.4 Hasil Pembuatan Plant ................................................................. 41 Gambar 4.5 Hasil Pembuatan Modul PLC OMRON CP1L ............................ 41 Gambar 4.6 Hasil Pembuatan Panel Kontrol Plant .......................................... 42 Gambar 4.7 Ladder Diagram Sistem ON/OFF ................................................ 43 Gambar 4.8 Ladder Diagram Sistem Konveyor .............................................. 44 Gambar 4.9 Ladder Diagram Sistem Pemberian Roti Lapisan Pertama .......... 46 Gambar 4.10 Ladder Diagram Sistem Pemberian Roti Lapisan Pertama Secara Otomatis ........................................................................................................... 47 Gambar 4.11 Ladder Diagram Counter Jumlah Roti ....................................... 47
ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H.
xii
Gambar 4.12 Ladder Diagram Sistem Pemilihan Jenis Selai dan Pemberian Selai .......................................................................................................................... 48 Gambar 4.13 Ladder Diagram Sistem Penumpukan Roti Lapisan Kedua....... 50
ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H. 1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Perkembangan peradaban manusia yang semakin pesat menghantarkan
pada berbagai dinamika kehidupan. Segala aspek kehidupan seakan-akan
dimodernisasi oleh kemajuan teknologi. Kecanggihan teknologi yang
ditawarkan mengarah pada peningkatan kemudahan dan kenyamanan para
penggunanya, tidak terkecuali pada teknologi industri. Dalam dunia industri,
sangat dituntut untuk memenuhi aspek-aspek produksi melalui penerapan
teknologi sebagai bentuk usaha dalam mengakselerasi dan meningkatkan
produktivitas suatu perusahaan, termasuk pada industri makanan.
Proses produksi pada industri makanan dituntut untuk menghasilkan
produk makanan yang praktis, cepat dan instan guna memudahkan para
pelanggan dalam mengkonsumsi produk makanan tersebut tanpa harus
memasakya terlebih dahulu. Hal ini didukung oleh hasil survei yang
dilakukan oleh Nilsen tahun 2008, didapatkan data bahwa 69% masyarakat
kota di Indonesia mengkonsumsi fast food, dengan rincian sebagai berikut:
sebanyak 33% menyatakan sebagai makan siang, 25% makan malam, 9%
menyatakan makanan selingan dan 2% memilih untuk makan pagi (Latifah,
2015). Selain itu, permintaan pasar yang semakin tinggi, mengharuskan para
produsen makanan memberikan pelayanan lain berupa berbagai variasi
2 ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H.
produk baik bentuk, warna maupun rasa. Salah satu bentuk industri produk
makanan praktis dan siap saji adalah pada industri pembuatan roti sandwich.
Roti sandwich atau yang lebih sering disebut roti isi merupakan salah
satu jenis produk makanan yang seringkali dijadikan sebagai pengganti
sarapan atau hidangan selingan (snack) untuk orang-orang yang tidak
mempunyai cukup waktu untuk makan (Prihastuti, 2008). Produk makanan
tinggi karbohidrat ini terbuat dari roti tawar atau gandum yang diolesi selai
manis kemudian ditumpuk dengan roti tawar kembali. Namun, seiring dengan
peningkatan pemenuhan kebutuhan gizi bagi para pelanggannya, industri
olahan roti isi ini lambat laun mulai mengembangkan produknya dengan
berbagai variasi isi seperti rasa manis, gurih, asin maupun pedas.
Untuk meningkatkan aspek produksi, industri sandwich membutuhkan
kecepatan, ketepatan serta kemampuan dalam memberikan variasi rasa dalam
proses pembuatannya. Namun, hal tersebut seringkali diikuti dengan
kebutuhan peralatan dan kecermatan dalam mengoperasikan berbagai alat
yang berkaitan dalam proses produksi, mulai dari pemberian isi roti hingga
proses pemotongan dan pengemasan. Pada industri roti sandwich dalam skala
rumah tangga, membutuhkan keahlian, ketrampilan serta alat dan bahan yang
cukup banyak dalam proses pembuatannya. Sehingga, seringkali industri roti
sandwich membutuhkan banyak tenaga kerja untuk menjalankan serangkaian
proses pembuatan roti tersebut.
Dengan berkembangnya teknologi industri makanan yang mengacu pada
peningkatan efektifitas dan efisiensi produksi, maka industri roti sandwich
3 ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H.
harus mampu mengimbangi kemajuan tersebut. Salah satu bentuk teknologi
yang sering diaplikasikan pada dunia industri termasuk makanan adalah PLC
(Programmable Logic Controller). PLC merupakan salah satu jenis sistem
kontrol yang mampu menjalankan dan mengontrol proses produksi secara
kontinyu dan otomatis yang berkaitan erat pada blok-blok proses produksi
guna meningkatkan kapasitas produksi suatu barang. Kegunaan PLC dibidang
industri makanan sudah banyak diterapkembangkan diberbagai aspek
produksi seperti sistem sortir, packing (pengepakan), labelling (pelabelan)
dan sebagainya.
Berdasarkan pada latar belakang diatas, penulis ingin merancang suatu
sistem produksi roti sandwich yang mampu meningkatkan proses produksi
baik kapasitas, efektifitas, maupun variasi roti sandwich sebagai bentuk
pemenuhan permintaan akan kebutuhan fast food dimasyarakat. Dimana
sistem kontrol alat yang akan dirancang berbasis PLC (Programmable Logic
Controller) mampu mengontrol proses produksi secara kontinyu dan
bertahap. Alat pembuat roti sandwich ini dibangun menggunakan papan
konveyor dan dilengkapi dengan sistem pengolesan berbagai variasi selai
aneka rasa hingga penumpukan roti kembali yang mana proses tersebut
berjalan secara berkesinambungan. Dengan terciptanya alat pembuat roti
sandwich aneka rasa otomatis berbasis PLC ini diharapkan mampu
meningkatkan proses produksi dan diaplikasikan secara nyata di dunia
industri makanan, terutama pada jenis produk sandwich. Selain itu
diharapkan menjadi terobosan baru industri fast food yang berinovasi dalam
4 ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H.
melayani penjualan secara otomatis melalui pemilihan jenis selai yang
ditampilkan pada komputer sehingga pembeli dapat memilih roti sandwich
sendiri secara cepat dan mudah.
1.2 Rumusan Masalah
Dengan mengacu pada latar belakang diatas, maka permasalahan yang
dapat diangkat dalam proyek akhir ini antara lain:
a. Bagaimanakah program software pembuatan roti sandwich aneka rasa
otomatis berbasis PLC (Programmable Logic Controller)?
b. Bagaimana tingkat keberhasilan (akurasi) program software yang dibuat
dari pembuat roti sandwich aneka rasa otomatis berbasis PLC
(Programmable Logic Controller)?
1.3 Batasan Masalah
Untuk menyederhanakan rancangan yang akan dibuat, maka batasan
masalah dalam proyek akhir ini antara lain:
a. Program software PLC ini menggunakan ladder diagram.
b. Kapasitas volume selai yang dioleskan pada roti tawar menggunakan
pengukuran kualitatif yang dihitung berdasarkan waktu.
c. Karakteristik jenis selai yang digunakan sebagai pengisi roti berupa cairan
kental.
5 ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H.
1.4 Tujuan
Sejalan dengan permasalahan tersebut, tujuan yang ingin kami capai
dalam proyek akhir ini adalah:
a. Membuat program software pembuat roti sandwich aneka rasa otomatis
berbasis PLC.
b. Mengetahui tingkat keberhasilan program software yang dihasilkan dari
pembuat roti sandwich aneka rasa otomatis berbasis PLC.
1.5 Manfaat
Adapun manfaat yang dapat diambil dalam proyek akhir ini adalah
sebagai berikut:
a. Bagi Mahasiswa
Dapat mengembangkan kreativitas, kemandirian, serta menambah
pengalaman dan pengetahuan. Selain itu, juga sebagai sarana berinovasi
dalam mengimplementasikan ilmu pengetahuan dan teknologi.
b. Bagi Industri Roti Sandwich
Diharapkan dapat dijadikan sebagai salah satu alat produksi yang
mampu meningkatkan proses produksi roti sandwich yang mampu
memberikan variasi rasa pada roti sandwich pada satu alat sehingga
efisien. Selain itu, mampu mengurangi resiko kelalaian pekerja dalam
pemberian variasi isi roti sandwich sesuai jumlah permintaan pasar serta
mengurangi beban pekerja dalam memproduksi produk olahan roti
sandwich.
ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H. 6
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Pada bab ini berisi tentang penjelasan teoritis dalam berbagai aspek yang
akan mendukung ke arah analisis tugas akhir yang akan dibuat. Penjelasan
teori yang akan dibahas yaitu mengenai roti sandwitch, PLC OMRON CP1L,
struktur PLC, CX – Programmer, dan intruksi timer, counter.
2.1 Roti Sandwich
Sandwich adalah makanan yang dibuat dari bermacam-macam roti
(bread) yang diiris (merupakan belahan tipis) dan diisi dengan berbagai isian.
Pada umumnya sandwich disajikan sebagai hidangan selingan (snack) untuk
orang-orang yang tidak mempunyai cukup waktu untuk makan, misalnya
sebagai bekal orang yang bekerja, dalam perjalanan dan sebagainya
(Prihastuti, 2008). Sandwich yang lengkap terdiri dari empat bagian utama
yaitu:
a. Roti (Bread)
Roti yang dipergunakan untuk membuat sandwich disebut “sandwich
bread ” yang bentuknya segi empat. Namun demikian jenis roti yang lain juga
dapat dipergunakan dalam pembuatan sandwich antara lain: frenchbread,
toast bread, hamburger bun, hot dog bun dan lain-lain. (Subroto, 2003).
7 ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H.
b. Olesan (Spread)
Berupa bahan makanan yang lembek atau setengah kental yang dioleskan
pada permukaan roti. Spread/olesan ini berfungsi untuk memberikan rasa,
menambah kelembaban, sebagai pelekat, menambah gizi dan kesempurnaan
pada sandwich. Spead yang dipergunakan harus lunak, mudah dioleskan dan
tidak berair atau basah. Misalnya dapat menggunakan: butter, mentega atau
mayonaise (Subroto, 2003).
c. Isian (Filling)
Filling adalah bahan makanan yang akan diletakkan atau diatur pada roti
atau diantara kedua irisan roti yang dipergunakan untuk membuat sandwich.
Pada umumnya nama sandwich disesuaikan dengan nama bahan makanan
yang dipergunakan untuk membuat filling/isian ini. Misalnya Cheese
sandwich menggunakan cheese sebagai filling (Subroto, 2003).
d. Hiasan (Garnish)
Garnish ini dipergunakan bila perlu. Garnish dibuat dari bahan makanan
yang berfungsi memberi hiasan pada sandwich, sehingga sandwich tampak
menarik dan merangsang selera makan. Selain itu, fungsi garnish juga dapat
menambah rasa dan kadar gizi pada sandwich (Subroto, 2003).
8 ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H.
Gambar 2.1 Roti Sandwich
(Sumber: https://encrypted-tbn0.gstatic.com)
Ada beberapa tindakan yang perlu dilakukan untuk membuat sandwich
tampak lebih baik dan menarik meliputi: Trimming yaitu memotong bagian-
bagian yang tidak diperlukan seperti kulit roti yang mengeras, bagian filling
yang menonjol keluar dan sebaginya. Cutting yaitu sandwich kadang-kadang
perlu dipotong menjadi bagian-bagian yang lebih kecil sesuai dengan pola
pengaturan yang akan dilakukan, dan juga memudahkan sandwich dimakan.
Arranging/Dressing yaitu untuk mengatur sandwich diatas piring.
Garnishing yaitu memberi hiasan pada sandwich guna membuat penampilan
sandwich menjadi lebih baik, dan juga menambah kalori dan gizi sandwich
(Prihastuti, 2008).
2.2 PLC (Programmable Logic Controller)
PLC (Programmable Logic Controller) adalah sebuah alat yang
digunakan untuk menggantikan rangkaian sederetan relay yang ada pada
sistem kontrol konvensional. PLC bekerja dengan cara mengamati masukan
(melalui sensor),kemudian melakukan proses dan melakukan tindakan sesuai
9 ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H.
yang dibutuhkan, berupa menghidupkan atau mematikan keluaran. Program
yang digunakan adalah berupa ladder diagram yang kemudian harus
dijalankan oleh PLC. Proses yang di kontrol ini dapat berupa regulasi variabel
secara kontinyu seperti pada sistem - sistem servo, atau hanya melibatkan
kontrol dua keadaan (on/off) saja, tetapi dilakukan secara berulang-ulang
seperti umum dijumpai pada mesin pengeboran, sistem konveyor dan lain
sebagainya. PLC banyak digunakan pada aplikasi-aplikasi industri, misalnya
pada proses pengepakan, perakitan otomatis dan lain-lain.
Berdasarkan pada standar yang dikeluarkan oleh National Electrical
Manufacture Association (NEMA) ICS3-1978 Part ICS3-304, PLC
didefinisikan sebagai suatu peralatan elektronik yang bekerja secara digital,
memiliki memori yang dapat diprogram menyimpan perintah-perintah untuk
melakukan fungsi-fungsi khusus seperti logic, sequening, timing, counting,
dan aritmatika untuk mengontrol berbagai jenis mesin atau proses melalui
analog atau digital input/output modules”. Di dalam PLC berisi rangkaian
elektronika yang dapat difungsikan seperti contact relay (baik NO maupun
NC) pada PLC dapat digunakan berkali-kali untuk semua intruksi dasar selain
intruksi output.
10 ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H.
Gambar 2.2 Fungsi PLC
(Sumber: Manual Book PLC OMRON CP1L )
Operasi pada PLC terdiri dari empat bagian penting :
1. Pengalamatan nilai input
2. Menjalankan program
3. Memberikan nilai output
4. Pengendalian
Berdasarkan jumlah input/output yang dimilikinya ini, secara umum PLC
dapat dibagi menjadi tiga kelompok besar yaitu :
a. PLC mikro, PLC dapat dikategorikan mikro jika jumlah input/output pada
PLC ini kurang dari 32 terminal.
Gambar 2.3 PLC mikro OMRON type CJ1M
11 ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H.
b. PLC mini, kategori ukuran mini adalah jika PLC tersebut memiliki jumlah
input/output antara 32 sampai 128 terminal
Gambar 2.4 PLC mini OMRON type CP1H
c. PLC large, PLC ukuran ini dikenal juga dengan PLC tipe rack dimana
PLC dapat dikategorikan sebagai PLC besar jika jumlah input/outputnya
lebih dari 128 terminal.
Gambar 2.5 PLC large OMRON type CJ series
2.2.1 Prinsip Kerja PLC
Pada prinsipnya sebuah PLC melalui modul input bekerja menerima
data-data berupa sinyal dari peralatan input luar (external input device).
Peralatan input luar tersebut antara lain berupa saklar, tombol, sensor. Data-
data masukan yang masih berupa sinyal analog akan diubah oleh modul input
A/D (analog to digital input module) menjadi sinyal digital. Selanjutnya oleh
prosesor sentral (CPU) yang ada di dalam PLC sinyal digital itu diolah sesuai
dengan program yang telah dibuat dan disimpan di dalam memori. Seterusnya
12 ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H.
CPU akan mengambil keputusan dan memberikan perintah melalui modul
output dalam bentuk sinyal digital. Kemudian oleh modul output D/A (digital
to analog module) dari sistem yang terkontrol seperti antara lain berupa relay
dan motor dimana nantinya dapat mengoprasikan secara otomatis sistem
proses kerja yang dikontrol tersebut.
Gambar 2.6 Bagian-bagian Blok PLC
(Sumber: Manual Book PLC OMRON CP1L)
2.2.2 PLC OMRON SYSMAC CP1L
PLC OMRON SYSMAC CP1L adalah salah satu produk PLC
dari OMRON yang terbaru. CP1L merupakan PLC tipe paket yang
tersedia dengan 10, 14, 20, 30, 40 atau 60 buah I/O (input/output).
13 ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H.
Sistem input outputnya berupa bit. Atau lebih dikenal dengan PLC tipe
relay karena hanya membaca masukan (input), dan menghasilkan
keluaran (output) dengan logika 1 atau 0.
Gambar 2.7 PLC OMRON Sysmac CP1L
(Sumber : Manual Book PLC OMRON CP1L)
2.2.3 Bagian-Bagian Umum PLC OMRON CP1L
Gambar 2.8 Bagian-Bagian PLC OMRON Sysmac CP1L
(Sumber : Manual Book PLC OMRON CP1L)
1. Blok power supply, ground dan input terminal.
2. Blok eksternal power supply dan output terminal.
3. Peripheral USB port untuk mengubungkan dengan komputer dan
komputer dapat digunakan untuk memprogram dan memonitoring.
14 ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H.
4. Operation indicator, mengidentifikasi status operasi dari CP1L
termasuk power status, mode operasi, errors, dan komunikasi USB.
5. Baterai untuk mempertahankan internal clock dan isi RAM ketika
supply OFF.
6. Input indicator, menyala jika kontak terminal input kondisi
menyala.
7. Output indicator, menyala jika kontak terminal output kondisi
menyala.
8. Expansion I/O unt connector, digunakan untuk menambah
input/output PLC.
9. Option board slot, digunakan untuk menginstal RS-232C.
2.2.4 Port Terminal Input Output PLC OMRON CP1L
Port pada PLC CP1L 30 I/O terdiri dari 18 buah terminal input
yaitu CIO 0.00 -0.11 dan CIO 1.00 – 1.05. Untuk port outputnya
terdapat 12 buah terminal yaitu dari CIO 100.00 – 100.07 dan CIO
101.00 – 101.03.
Pada port input terdapat dua buah terminal untuk masukan supply
AC PLC yaitu terminal L1 dan L2/N. Poert input terhubung [ada satu
titik COM (common). Masukkan pada terminal COM dapat berupa
polaritas + atau negatif -.
15 ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H.
Gambar 2.9 Port Input
(Sumber : Manual Book PLC OMRON CP1L)
Pada port output terdapat 4 buah titik COM. Masing-masing titik
COM terhubung dengan titik output yang dibatasi dengan garis batas
seperti yang terlihat pada gambar. 2.10
Gambar 2.10 Port Output
(Sumber : Manual Book PLC OMRON CP1L)
Pada model AC power supply terdapat output 24 VDC pada
terminal + dan -. Supply ini dapat digunakan untuk mensupply VDC
pada terminal input.
16 ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H.
2.3 Struktur Dasar PLC
2.3.1 Central Prosesing Unit (CPU)
Unit processor atau Central Processing Unit (CPU) adalah unit yang
berisi mikroprosessor yang mengolah sinyal-sinyal input dan melaksanakan
pengontrolan, sesuai dengan program yang disimpan di dalam memori, lalu
mengkomunikasikan keputusan-keputusan yang diambilnya sebagai sinyal-
sinyal kontrol ke interface output. Fungsi CPU adalah mengatur semua proses
yang terjadi di PLC.
2.3.2 Memory
Memori juga merupakan elemen yang terdapat pada CPU yang berupa
IC (integrated circuit). Karateristik memori ini mudah dihapus dengan
mematikan catu daya. Seperti halnya sistem komputer, memory PLC terdiri
atas RAM dan ROM. Kapasitas memory antara satu PLC dengan yang lain
berbeda-beda tergantung pada type dan pabrik pembuatnya. Beberapa pabrik
menyatakan ukuran memory dalam byte, ada juga yang kilobyte, dan ada pula
yang dinyatakan dengan jumlah instruksi yang dapat disimpan.
1. Random Acces Memory
Random Acces Memory mempunyai singkatan kode RAM. Program
yang ditulis umumnya disimpan dalam RAM yang ada di dalam PLC
sehingga dapat diubah/diedit melalui programming unit. Kerugian
penyimpanan di RAM adalah program dan data akan hilang ketika
power supply mati. Untuk mengatasi hal ini, RAM dapat di back-up
dengan battery lithium, sehingga meskipun power supply mati,
17 ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H.
program dan data tidak hilang. Umumnya bila battery tidak rusak,
program dan data disimpan selama 5 tahun.
2. Read Only Memory
Read only memory mempunyai singkatan kode ROM. Semua data
yang ada dapat dibaca, tetapi tidak dapat ditulisi, karena termasuk
data non volatile yang tersedia secara permanen. Supaya program
dalam RAM bisa dieksekusi harus ada operating system) PLC.
Operating system ini dibuat oleh pabrik pembuat PLC yang disimpan
dalam ROM dan hanya dapat dibaca oleh processor. Dalam beberapa
PLC tidak menggunakan ROM tetapi EPROM atau EEPROM.
Pengguna dapat juga menyimpan program di sebagian tempat di
EEPROM atau dikenal sebagai flash memory.
2.3.3 Input / Output
Sebagaimana PLC yang direncanakan untuk mngontrol sebuah proses
atau operasi mesin, maka peran modul input / output sangatlah penting karena
modul ini merupakan suatu perantara antara perangkat kontrol dengan CPU.
Suatu peralatan yang dihubungkan ke PLC dimana megirimkan suatu
sinyal ke PLC dinamakan peralatan input. Sinyal masuk kedalam PLC
melalui terminal atau melalui kaki – kaki penghubung pada unit. Tempat
dimana sinyal memasuki PLC dinamakan input poin, Input poin ini
memberikan suatu lokasi didalam memory dimana mewakili keadaannya,
lokasi memori ini dinamakan input bit. Ada juga output bit di dalam memori
18 ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H.
dimana diberikan oleh output poin pada unit, sinyal output dikirim ke
peralatan output.
Setiap input / output memiliki alamat dan nomor urutan khusus yang
digunakan selama membuat program untuk memonitor satu persatu
aktivitas input dan output didalam program. Indikasi urutan status dari input /
output ditandai Light Emiting Diode (LED) pada PLC atau modul input /
output, hal ini dimaksudkan untuk memudahkan pengecekan proses
pengoperasian input / output dari PLC itu sendiri.
2.3.4 Power Supply
Unit ini berfungsi untuk memberikan sumber daya pada PLC.
Kebanyakan PLC bekerja dengan catu daya 24 VDC atau 220 VAC. Sumber
tegangan yang dibutuhkan oleh CPU, memori dan rangkaian lain adalah
sumber tegangan DC, umumnya untuk komponen digital diperlukan tegangan
searah 5 volt.
Gambar 2.11 Port power supply PLC
19 ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H.
2.4 Relay Internal
Internal Relay adalah general purpose relay yang ada di dalam PLC yang
tidak dapat diakses secara langsung untuk digunakan sebagai input maupun
output seperti yang terdapat pada program komponen. Internal Relay
adalah relay semu yang merupakan bit digital yang disimpan pada internal
image register. Dari sudut pandang pemrograman, semua PLC mempunyai
satu coil dan dan mempunyai sebanyak N/O N/C kontak sesuai yang
diinginkan. Semua PLC mempunyai internal relay akan tetapi penomeran dan
jumlah maksimum yang diperbolehkan tergantung dari merek dan model
PLC. Internal Relay adalah tool pemrograman yang sangat penting.
2.5 Simbol-Simbol Ladder Diagram
Semua instruksi (perintah program) yang ada di bawah ini, merupakan
instruksi paling dasar pada PLC. Berikut ini merupakan instruksi-instruksi
dasar pada PLC.
1. LOAD
a. Instruksi load pada PLC mempunyai singkatan kode LD. Instruksi ini
dibutuhkan jika urutan kerja (sequence) pada suatu sistem kontrol
hanya membutuhkan satu kondisi logic saja dan sudah dituntut untuk
mengeluarkan satu output.
b. Logikanya seperti contact NO relay.
20 ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H.
c. Ladder diagram simbol Load ditunjukkan pada Gambar 2.12.
Gambar 2.12 Instruksi Load
2. LOAD NOT
a. Instruksi Load not pada PLC mempunyai singkatan kode LD NOT.
Instruksi ini dibutuhkan jika urutan kerja (sequence) pada suatu sistem
kontrol hanya membutuhkan satu kondisi logic saja dan sudah dituntut
untuk mengeluarkan satu output.
b. Logikanya seperti contact NC relay.
c. Ladder diagram simbol Load not ditunjukkan pada Gambar 2.13.
Gambar 2.13 Instruksi Load Not
3. AND
a. Instruksi And pada PLC mempunyai singkatan kode AND. Instruksi
ini dibutuhkan jika urutan kerja (sequence) pada suatu sistem kontrol
membutuhkan lebih dari satu kondisi logic yang harus terpenuhi
semuanya untuk mengeluarkan satu output.
b. Logikanya seperti contact NO relay.
21 ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H.
c. Ladder diagram simbol And ditunjukkan pada Gambar 2.14 di bawah
ini.
Gambar 2.14 Instruksi AND
4. AND NOT
a. Instruksi And Not pada PLC mempunyai singkatan kode And not.
Instruksi ini dibutuhkan jika urutan kerja (sequence) pada suatu sistem
kontrol membutuhkan lebih dari satu kondisi logic yang harus
terpenuhi semuanya untuk mengeluarkan satu output.
b. Logikanya seperti contact NC relay.
c. Ladder diagram simbol And not ditunjukkan pada Gambar 2.15.
Gambar 2.15 Instruksi AND Not
5. OR
a. Instruksi Or pada PLC mempunyai singkatan kode OR. Instruksi ini
dibutuhkan jika urutan kerja (sequence) pada suatu sistem kontrol
hanya membutuhkan salah satu saja dari beberapa kondisi logika
untuk mengeluarkan satu output.
b. Logikanya seperti contact NO relay.
22 ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H.
c. Ladder diagram simbol Or ditunjukkan pada Gambar 2.16.
Gambar 2.16 Instruksi OR
6. OR NOT
a. Instruksi Or not pada PLC mempunyai singkatan kode Or not.
Instruksi ini dibutuhkan jika urutan kerja (sequence) pada suatu sistem
kontrol hanya membutuhkan salah satu saja dari beberapa kondisi
logika untuk mengeluarkan satu output.
b. Logikanya seperti contact NC relay.
c. Ladder diagram simbol Out ditunjukkan pada Gambar 2.17.
Gambar 2.17 Instruksi Or Not
7. OUT
a. Instruksi Out pada PLC mempunyai singkatan kode OUT. Instruksi
ini berfungsi untuk mengeluarkan output jika semua kondisi logika
ladder diagram sudah terpenuhi.
b. Logikanya seperti contact NO relay.
23 ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H.
c. Ladder diagram simbol Out ditunjukkan pada Gambar 2.18.
Gambar 2.18 Instruksi Out
8. OUT NOT
a. Instruksi Out not pada PLC mempunyai singkatan kode Out not.
Instruksi ini berfungsi untuk mengeluarkan output jika semua kondisi
logika ladder diagram tidak terpenuhi.
b. Logikanya seperti contact NC relay.
c. Ladder diagram simbol Out not ditunjukkan pada Gambar 2.19.
Gambar 2.19 Instruksi Out Not
9. COUNTER
a. Instruksi counter pada PLC mempunyai singkatan kode CNT.
Counter berfungsi untuk menghitung atau mencacah.
b. Ladder diagram simbol counter ditunjukkan pada Gambar 2.20.
Gambar 2.20 Instruksi counter
24 ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H.
10. TIMER
a. Instruksi timerr pada PLC mempunyai singkatan kode TIM. Timer
berfungsi untuk menghitung waktu.
c. Ladder diagram simbol counter ditunjukkan pada Gambar 2.21.
Gambar 2.21 Instruksi timer
2.6 CX Programmer Versi 9.0
Gambar 2.22 Tampilan Awal CX Programmer Ver 9.0.
Program CX Omron merupakan sebuah software pemprograman PLC
untuk membuat,memonitor dan merubah dari berbagai program PLC Omron.
CX Programmer dapat dijalankan dengan standar minimal komputer
prosessor 486 MHz dengan sistem operasi Windows XP.
25 ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H.
Gambar 2.23 Tampilan CX Programmer Ver 9.0.
ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H.
26
BAB III
METODE PERANCANGAN
3.1 Waktu dan Tempat Perancangan
Adapun rencana waktu dan tempat pelaksanaan perancangan alat adalah
sebagai berikut:
Waktu : 4 bulan, Maret – Juli 2016.
Tempat : Laboratorium PLC, Fakultas Sains dan Teknologi, Universitas
Airlangga Kampus C Mulyorejo Surabaya.
3.2 Alat dan Bahan Perancangan
3.2.1 Alat Perancangan
Sebagai penunjang dalam melaksanakan pembuatan, pengukuran,
pengamatan, maupun pengujian alat ini akan digunakan beberapa alat
sebagai berikut:
1. Personal computer / laptop.
2. Kabel Printer.
3. CX-Programmer Versi 9.0.
3.2.2 Bahan Perancangan
Pemilihan suatu bahan merupakan salah satu hal yang sangat
penting dalam menunjang keberhasilan pembuatan suatu rangkaian
elektronika. Adapun yang perlu diperhatikan dalam kegiatan ini
diantaranya adalah karakteristik komponen elektronika, harga, dan
27 ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H.
faktor ada tidaknya komponen tersebut di pasaran. Berikut ini bahan-
bahan yang diperlukan dalam pembuatan alat:
1. PLC Omron CP1L.
2. Motor Konveyor
3. Motor Roti 1
4. Motor Roti 3
5. Solenoid Valve Selai Strowbery
6. Solenoid Valve Selai Jeruk
7. Solenoid Valve Selai Melon
8. Sensor Photodioda
9. Limmit Swich
3.3 Prosedur Perancangan Alat
Pada perancangan dan pembuatan rancang bangun alat pembuat
sandwich aneka rasa otomatis berbasis PLC terbagi atas tiga tahap yaitu
pertama perancangan dan pembuatan sistem hardware, yang kedua adalah
perancangan dan pembuatan software sebagai pengendali operasi sistem
tersebut, dan ketiga adalah perancangan dan pembuatan mekanik untuk
bentuk jadi dari alat pembuat sandwich aneka rasa otomatis. Prosedur yang
digunakan dalam perancangan dan pembuatan alat yaitu meliputi:
a. Tahap persiapan merupakan tahapan awal dalam melakukan penelitian,
pada tahap ini penulis melakukan studi literatur dengan mencari berbagai
acuan baik memalui buku, jurnal, tugas akhir maupun artikel dengan
tujuan untuk melengkapi literatur mengenai penelitian ini.
28 ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H.
b. Tahap pembuatan alat dibagi menjadi tiga tahap, yakni tahap perancangan
alat, tahap perwujudan alat, dan tahap pembuatan software. Tahap
perancangan alat terdiri dari perancangan mekanik dan perancangan
hardware. Tahap perwujudan alat yakni tahap perwujudan dari
perancangan yang telah dibuat, sedangkan tahap pembuatan software
meliputi tahap pembuatan progam untuk menjalankan sistem dari alat yang
dibuat.
c. Tahap pengujian alat terdiri dari pengujian seluruh sistem alat yang sudah
dibuat yakni motor konveyor, sensor photodioda, motor DC, solenoide
valve dan uji rangkaian catu daya.
d. Tahap analisis data dengan mengkaji data hasil pengujian untuk
mengetahui tingkat keberhasilan dari sistem perancangan alat yang akan
dibuat.
3.4 Sketsa Mekanik Plant
Gambar 3.1 Sketsa Mekanik Plant
29 ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H.
Bagian dan fungsi :
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
Motor Konveyor
Motor Roti 1
Motor Roti 2
Sensor 1
Sensor 2
Sensor 3
Sensor 4
Solenoid 1
Solenoid 2
Solenoid 3
Limit Swich 1
Limit Swich 2
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
:
untuk menjalankan konveyor.
untuk memberikan roti lapisan pertama.
untuk memberikan roti lapisan kedua.
untuk mendeteksi roti dan mengaktifkan
valve selai Strowbery.
untuk mendeteksi roti dan mengaktifkan
valve selai jeruk.
untuk mendeteksi roti dan mengaktifkan
valve selai melon.
untuk mengaktifkan motor roti 2.
untuk memberikan selai strowbery.
untuk memberikan selai jeruk.
untuk memberikan selai melon.
untuk memundurkan motor roti 1 dan
menghitung banyaknya roti yang
dijatuhkan oleh motor roti 1.
untuk memundurkan motor roti 2
Rancang bangun alat pembuat roti sandwich aneka rasa otomatis
memiliki panjang 150cm, lebar 25cm, dan tinggi 50cm. Rancang
bangun alat pembuat roti sandwich aneka rasa otomatis ini terbuat dari
besi siku dengan ketebalan 2mm dan besi siku lubang dengan ketebalan
1,5mm sebagai rangkanya dan kayu ukuran 4x6cm untuk penyangga
30 ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H.
dinding konveyor dan plat galfalum untuk dinding konveyor serta
karton 5mm berbentuk kubus ukuran panjang 13cm lebar 13cm dan
tinggi 11cm sebagai wadah roti. Pada bagian ini juga terdapat disk drive
yang telah dimodifikasi sebagai motor pendorong roti. Pada bagian
pengoles selai terbuat dari besi siku dan wadah plastik berukuran
panjang 7cm lebar 5cm dan tinggi 15cm sebagai silo (penampungan
selai) sebanyak 3 buah yang mewakili 3 jenis rasa selai yaitu
strawberry, jeruk dan melon. Proses pembuatan roti sandwich aneka
rasa ini sesuai dengan jenis selai yang diinginkan, seperti program yang
ada di PLC.
Alat ini bekerja sesuai kondisi operasi yang telah dirancang
sebagai berikut:
1. Jika toggle ON, maka konveyor utama akan bergerak.
2. Pemilihan jenis selai dilakukan dengan cara mengaktifkan toggle jenis
selai yang diinginkan.
3. Motor pendorong roti 1 akan menjatuhkan roti lapisan pertama ke
konveyor. Motor pendorong roti 1 akan berhenti berjalan dan menjatuhkan
roti saat jumlah roti yang dijatuhkan sebanyak 3 lembar.
4. Pemberian jenis selai berdasarkan input jenis selai yang telah dipilih.
Pemberian selai oleh valve dilakukan selama 1,5 detik.
5. Jika roti telah diberi selai, maka motor penyodok roti 2 akan menjatuhkan
roti penumpuk atau roti lapisan kedua.
6. Jika toggle dimatikan, maka seluruh aksi akan berhenti berhenti.
31 ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H.
3.5 Flowchart Software
Flowchart merupakan gambaran umum dari alur program yang telah
dibuat. Data yang dipakai sebagai dasar penelitian alat adalah berupa data
yang diambil dari lokasi pengamatan. Pada PLC akan dibuat program yang
akan mengatur jalannya miniatur pembuat roti sandwich aneka rasa otomatis.
Gambar 3.2 Flowchart Software
32 ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H.
Dari gambar Flowchart perancangan sistem dapat dijelaskan bahwa
pertama alat ini bekerja menggunakan toggle. Ketika toggle diaktifkan maka
konveyor akan aktif. Program diawali dengan input berupa pemilihan jenis
selai roti yang akan dibuat, proses pembuatan akan berjalan ketika jenis selai
telah dipilih. Kemudian motor pendorong roti 1 akan aktif untuk menjatuhkan
roti lapisan pertama di konveyor. Jika jumlah roti yang dijatuhkan oleh
pendorong roti 1 sama dengan 3 lembar, maka motor akan berhenti.
Jika jenis selai yang dipilih yaitu selai rasa strowbery, maka sensor 1
akan aktif. Jika ada roti yang terdeteksi oleh sensor 1 maka valve selai
strowbery akan aktif untuk memberikan selai di atas roti tersebut selama 1,5
detik. Jika jenis selai yang dipilih yaitu selai rasa jeruk, maka sensor 2 akan
aktif. Jika ada roti yang terdeteksi oleh sensor 2 maka valve selai jeruk akan
aktif untuk memberikan selai di atas roti tersebut selama 1,5 detik. Dan begitu
juga untuk selai rasa melon, jika selai rasa melon yang dipilih, maka sensor 3
akan aktif. Jika ada roti yang terdeteksi oleh sensor 3 maka valve selai melon
akan aktif untuk memberikan selai selama 1,5 detik.
Kemudian roti yang telah diolesi tersebut akan diteruskan. Jika sensor 4
mendeteksi roti tersebut maka motor pendorong roti 2 akan aktif untuk
memberikan tumpukan atau roti lapisan ke dua. Jika tombol dimatikan maka
seluruh proses akan berhenti.
3.6 Perancangan Software
Dalam pembuatan alat pembuat roti sandwich aneka rasa otomatis
berbasis PLC OMRON CP1L ini diperlukan beberapa langkah dalam
33 ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H.
mempermudah pembuatannya. Pada perencanaan pembuatan software ini
menggunakan langkah-langkah sebagai berikut:
1. Program dibuat dengan menggunakan software OMRON CX –
Programmer 9.0.
2. Membuat program software dengan menggunakan OMRON CX –
Programmer 9.0 untuk mengontrol hardware.
3. Uji coba program yang telah dibuat, apakah terdapat kesalahan dalam
penulisan simbol-simbol maupun alamat-alamat yang ditulis.
4. Program siap untuk mengendalikan sistem sesuai dengan port
masukan dan keluaran yang diinginkan.
3.6.1 Perancangan Program ( Start Up CX-Programmer)
Program perangkat lunak atau software yang digunakan untuk
membuat ladder diagram adalah CX- Programmer Ver 9.0. Langkah
dari awal dalam pembuatan ladder diagram menggunakan CX-
Programmer adalah sebagai berikut. Buka aplikasi CX-Programmer >
klik New (Ctrl+N) atau pilih File > New.
Gambar 3.3 Tampilan New Project
34 ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H.
Lalu akan muncul layar seperti berikut ini, klik kiri pada anak
panah untuk memilih jenis model PLC yang akan digunakan kemudian
klik Setting untuk memilih Tipe CPU yang digunakan kemudian klik
OK.
Gambar 3.4 Tampilan Select and Setting PLC
Setelah itu kotak dialog diatas akan hilang dan muncul layar
utama pada proyek baru yang dibuat seperti pada gambar dibawah ini.
Gambar 3.5 Tampilan Diagram Workspace
35 ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H.
3.6.2 Mengcompile program
Dengan melakukan compile maka akan kita dapat mengecek error
atau kesalahan pada program. Pilih menu Program > Compile atau
tekan Ctrl + F7.
Gambar 3.6 Compile Program
Untuk memasukkan atau mengupload program yang telah dibuat
dapat dilakukan dengan cara memilih menu PLC > Transfer kemudian
pilih To PLC untuk memasukkan program ke PLC.
Gambar 3.7 Transfer Program
36 ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H.
3.6.3 Pengalamatan pada PLC
Pengalamatan pada PLC ini berguna untuk memudahkan dalam
pemrograman, berikut akan dijelaskan tabel alamat yang digunakan
dalam pemrograman alat:
Tabel 3.1 Pengalamatan pada Input PLC
Port Masukan
PLC
Keterangan
Alamat
Program
PORT 0.00 ON/OFF I : 0.00
PORT 0.02 Sensor 1 I : 0.02
PORT 0.03 Sensor 2 I : 0.03
PORT 0.04 Sensor 3 I : 0.04
PORT 0.05 Sensor 4 I : 0.05
PORT 0.06 Limit Swich 1 I : 0.06
PORT 0.07 Limit Swich 2 I : 0.07
PORT 0.08 Toggle Selai 1 I : 0.08
PORT 0.09 Toggle Selai 2 I : 0.09
PORT 0.10 Toggle Selai 3 I : 0.10
37 ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H.
Tabel 3.2 Internal Relay
Alamat Relay Internal Fungsional
6.00 Internal Relay 1 ON/OFF
6.01 Internal Relay 2 Sensor 4
6.02 Internal Relay 3 Pendorong Roti 1 Maju
6.03 Internal Relay 4 Toggle Selai 1
6.04 Internal Relay 5 Toggle Selai 2
6.05 Internal Relay 6 Toggle Selai 3
Tabel 3.3 Pengalamatan pada Output PLC
Port Keluaran
PLC
Keterngan
Alamat
Program
PORT 100.00 Konveyor Q : 100.00
PORT 100.01 Valve Selai 1 Q : 100.01
PORT 100.02 Valve Selai 2 Q : 100.02
PORT 100.03 Valve Selai 3 Q : 100.03
PORT 100.04 Pendorong Roti 1 Maju Q : 100.04
PORT 100.05 Pendorong Roti 1 Mundur Q : 100.05
PORT 100.06 Pendorong Roti 2 Maju Q : 100.06
PORT 100.07 Pendorong Roti 2 Mundur Q : 100.07
38 ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H.
3.7 Analisis Data
Pengambilan data ini dilakukan untuk mengetahui seberapa efektif
program dan software yang telah dibuat. Data yang diambil dari masing-
masing pengujian digunakan untuk menentukan kelayakan program yang
telah dibuat untuk menggerakkan komponen yang telah digunakan, apakah
dapat berfungsi dengan baik atau tidak.
Ketidaksesuaian antara data yang diinginkan dengan kinerja alat yang
sebenarnya akan dijadikan sebagai presentase kesalahan sehingga nantinya
dapat ditentukan kualitas kinerja alat dengan menggunakan persamaan
berikut ini:
% keberhasilan =
Keterangan :
n keberhasilan : jumlah keberhasilan yang terjadi
n percobaan : jumlah percobaan yang dilakukan
ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H.
39
BAB IV
HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
Pada bab ini akan dijelaskan secara keseluruhan hasil pengujian dan
analisa dari perancangan alat yang telah dibuat, dengan demikian akan
diketahui presentase kesalahan alat apakah sudah sesuai dengan yang
diharapkan.
4.1 Hasil Pembuatan Alat
Melalui proses pengumpulan bahan dan dasar teori maupun proses
kerja, telah dibuat “Rancang Bangun Alat Pembuat Roti Sandwich Aneka
Rasa Otomatis Berbasis PLC”.
Gambar 4.1 Motor pendorong roti 1
Pada gambar 4.1 adalah bagian dari miniatur motor pendorong roti 1
yang berfungsi untuk menjatuhkan roti lapisan pertama pada konveyor. Motor
pendorong roti menggunakan CD drive yang telah dimodifikasi.
40 ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H.
Gambar 4.2 Motor pendorong roti 2
Pada gambar 4.2 adalah bagian dari miniatur motor pendorong roti 2
yang berfungsi untuk menjatuhkan roti lapisan kedua atau roti penumpuk
pada konveyor. Motor pendorong roti menggunakan CD drive yang telah
dimodifikasi.
Gambar 4.3 Valve selai 3 rasa (Strawberry, Jeruk, Melon)
Pada gambar 4.3 adalah bagian dari miniatur silo selai 3 rasa
(strowbery, jeruk, melon) yang berfungsi untuk memberikan selai pada roti
lapisan pertama. Untuk pemberian selai menggunakan soledoid valve.
41 ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H.
Gambar 4.4 Hasil Pembuatan Plant
Pada gambar 4.4 adalah hasil dari keseluruhan bagian dari miniatur
pembuat roti sandwich aneka rasa otomatis berbasis PLC dan merupakan
hasil plant yang didapat dari tugas akhir ini
Gambar 4.5 Hasil Pembuatan Modul PLC OMRON CP1L
42 ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H.
Pada gambar 4.5 adalah hasil pembuatan modul PLC dan merupakan
bagian penting dari miniatur pembuat roti sandwich aneka rasa otomatis yang
berfungsi sebagai sistem kontrol kerja alat.
Gambar 4.6 Hasil Pembuatan Panel Kontrol Plant
Gambar 4.6 merupakan hasil dari pembuatan panel kontrol plan. Panel
tersebut digunakan untuk mempermudah proses pengkabelan atau wiring.
4.2 Hasil Pembuatan Software
Pada sub bab ini akan membahas tentang pembuatan perangkat lunak
(Software) miniatur alat pembuat roti sandwich aneka rasa otomatis. Software
ini dibuat berdasarkan kondisi operasi yang telah dibuat, software ini terdiri
dari beberapa program ladder diagram, yaitu program ladder diagram sistem
ON/OFF, sistem pemberian roti lapisan pertama, sistem pemilihan jenis selai
dan pemberian selai, dan sistem penumpukan roti lapisan kedua. Listing
program secara lengkap akan dilampirkan.
43 ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H.
4.2.1 Sistem ON/OFF
Gambar 4.7 Ladder Diagram Sistem ON/OFF
Start dan stop pada sistem ini menggunakan Toggle yang di beri
alamat 0.00. Relay int (6.00) adalah Internal Relay yang digunakan
sebagai laching sistem ON/OFF.
Jika tombol Toggle di posisi ON, kontak ON/OFF yang pada
awalnya dalam keadaan Normaly Open (NO) akan berubah keadaan
menjadi Normaly Close (NC) dan akan mengaktifkan relay internal.
Relay internal (6.00) yang berfungsi sebagai laching sistem ON/OFF
akan dijadikan intruksi awal dalam setiap rung Ladder diagram. Hal ini
dikarenakan selain digunakan sebagai laching untuk sistem ON/OFF,
relai internal juga digunakan sebagai tombol darurat ketika terjadi
kesalahan maupun kecelakaan pada saat proses produksi. Sehingga jika
toggle dimatikan, kontak ON/OFF yang pada awalnya dalam keadaan
Normaly Close (NC) akan berubah keadaan menjadi Normaly Open
(NO) dan memutuskan sambungan dengan relay internal yang
menyebabkan relai internal tidak aktif. Karena relay internal digunakan
sebagai intruksi awal dalam setiap rung Ladder diagram, jika relay
internal tersebut terputus atau tidak aktif, maka seluruh proses eksekusi
program akan berhenti pula.
44 ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H.
Sistem ON/OFF ini juga digunakn untuk mengaktifkan konveyor.
Dengan relay internal yang dijadikan instruksi masukan untuk
mengaktifkan Konveyor yang diberi alamat 100.00. Jika toggle pada
posisi ON, maka kontak relai internal akan berubah dari keadaan
Normaly Open (NO) menjadi Normaly Close (NC) dan akan
mengaktifkan motor konveyor sehingga konveyor tersebut bergerak.
Sedangkan jika toggle dimatikan, maka kontak relay internal akan
berubah keadaan menjadi Normaly Open (NO) dan menghentikan
motor konveyor.
Gambar 4.8 Ladder Diagram Sistem Konveyor
4.2.2 Sistem Pemberian Roti Lapisan Pertama
Pada sistem pemberian roti lapisan pertama, instruksi masukan
yang digunakan yaitu dari toggle jenis selai roti yang disusun dengan
fungsi OR. Sehingga jika salah satu jenis selai terpilih atau aktif, maka
akan menyalakan motor pendorong roti 1 maju yang diberi alamat
100.04. Motor pendorong roti 1 akan maju hingga mengenai limit swich
1 dengan alamat 0.06.
Jika salah satu toggle jenis selai di aktifkan dengan cara
menggerakkan toggle jenis selai sebanyak dua kali, kontak jenis selai
terpilih yang awalnya dalam keadaan Normaly Open (NO) akan
45 ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H.
berubah keadaan menjadi Normaly Close (NC) sehingga motor
pendorong roti 1 akan maju, dengan fungsi laching yang digunakan
pada motor pendorong roti 1 maju akan menyebabkan motor pendorong
roti 1 maju akan tetap bergerak walau kontak jenis selai kembali
kekeadaan Normaly Open (NO). Dengan intruksi masukan jenis selai
yang diberi fungsi AND dengan limit swich 1 dengan kondisi Normaly
Close (NC) akan menyebabkan motor pendorong roti berhenti bergerak
maju saat mengenai limit swich 1 tersebut. Hal tersebut dikarenakan
jika pendorong roti 1 mengenai limit swich 1, maka akan mengubah
keadaan kontak limit swich 1 dari keadaan Normaly Close (NC)
menjadi Normaly Open (NO) sehingga memutus sambungan tegangan
ke motor pendorong sehingga motor tersebut berhenti.
Kemudian limit swich 1 digunakan sebagai instruksi untuk
mengaktifkan motor pendorong roti 1 mundur yang diberi alamat
100.05 dan akan berhenti mundur setelah 6 ms. Untuk pengaturan
waktu lama mundur menggunakan timer roti 1 mundur (T0000).
46 ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H.
Gambar 4.9 Ladder Diagram Sistem Pemberian Roti Lapisan Pertama
Timer roti 1 mundur digunakan sebagai intruksi untuk
mengaktifkan relay internal dengan alamat 6.02 yang berfungsi sebagai
laching motor pendorong 1 maju. Kemuadian relay internal tersebut
digunakan untuk mengatifkan timer motor pendorong roti 1 maju
(T0003), sehingga setelah selang waktu 7,2 s yang di setting pada timer
motor pendorong roti 1 maju (T0003) motor pendorong roti 1 maju
akan menjatuhkan roti 1 secara otomatis sesuai jumlah roti yang di
setting pada counter 1 (C0000) yaitu sebanyak 3 lembar dengan input
dari limit swich 1. Sehingga jika motor pendorong roti telah
menjatuhkan roti sebanyak 3 kali maka counter 1 (C0000) yang
47 ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H.
dipasang dengan fungsi AND pada rung 2 dan 5 akan menyebabkan
motor pendorong roti 1 akan berhenti bekerja.
Gambar 4.10 Ladder Diagram Sistem Pemberian Roti Lapisan Pertama
Secara Otomatis
Gambar 4.11 Ladder Diagram Counter Jumlah Roti
4.2.3 Sistem Pemilihan Jenis Selai dan Pemberian Selai
Pada sistem pemilihan jenis selai dan pemberian jenis selai ini
menggunakan fungsi AND. Untuk pemilihan rasa selai menggunakan
toggle. Toggle selai rasa strowbery diberi alamat 0.08, toggle selai rasa
jeruk diberi alamat 0.09, dan toggle selai rasa melon diberi alamat 0.10.
48 ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H.
Gambar 4.12 Ladder Diagram Sistem Pemilihan Jenis Selai dan
Pemberian Selai
Pemberian selai dan pengaktifan valve pada silo selai dilakukan
dengan perhitungan timer saat ada roti yang terdeteksi oleh sensor selai.
Sensor selai untuk rasa strowbery diberi alamat 0.02, sensor selai untuk
rasa jeruk diberi alamat 0.03, dan sensor selai untuk rasa melon diberi
alamat 0.04. Dan pengalamatan valve tiap selai yaitu 100.05 untuk
valve selai strowbery, 100.06 untuk valve selai jeruk, dan 100.07 untuk
valve selai melon. Untuk sistem laching jenis selai menggunakan relai
internal 6.03 untuk selai strowbery, 6.04 untuk selai jeruk, dan 6.05
untuk selai melon.
Misalnya jika selai yang dipilih yaitu selai rasa strowbery, maka
saat toggle selai strowbery digerakkan 2 kali, kontak selai strowbery
49 ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H.
yang awalnya dalam keadaan Normaly Open (NO) akan berubah
keadaan menjadi Normaly Close (NC), maka akan mengaktifkan relay
internal selai strowbery dan akan tetap aktif walau kontak selai
strowbery kembali kekeadaan Normaly Open (NO). Dengan
penggunaan fungsi AND antara relay internal selai strowbery dan
sensor selai strowbery akan mengakibatkan saat ada roti yang terdeteksi
oleh sensor selai strowbery, maka kontak sensor selai strowbery yang
keadaan alwalnya Normaly Open (NO) akan berubah menjadi Normaly
Close (NC) dan akan mengaktifkan timer selai strowbery ON (T0004).
Timer selai strowbery ON (T0004) berfungsi sebagai delay pengaktifan
valve selai strowbery selama 3 ms. Saat timer selai strowbery ON
(T0004) telah mencacah waktu selama 3 ms, maka valve selai
strowbery akan membuka dan memberikan selai selama interfal waktu
1,5 detik, setelah itu valve selai akan menutup kembali sebagai akibat
dari pemberian kontak timer selai strowbery OFF (T0005) dengan
keadaan Normaly Close (NC) yang dipasang dengan fungsi AND.
Sehingga saat timer selai strowbery OFF (T0005) telah menghitung
waktu selama yang telah diberikan, maka akan menyebabkan kontak
yang pada awalnya dalam keadaan Normaly Close (NC) akan berubah
keadaan menjadi Normaly Open (NO) sehingga akan menutup kembali
valve selai strowbery secara otomatis.
50 ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H.
4.2.4 Sistem Penumpukan Roti Lapisan Kedua
Gambar 4.13 Ladder Diagram Sistem Penumpukan Roti Lapisan Kedua
Pada sistem pemberian roti lapisan kedua atau penumpuk,
instruksi masukan yang digunakan yaitu dari sensor penumpuk dengan
alamat 0.05. Jika ada roti yang terdeteksi oleh sensor penumpuk, maka
akan mengaktifkan timer penumpuk (T0001). Timer penumpuk (T0001)
digunakan sebagai delay untuk menyalakan motor pendorong roti 2
maju yang diber alamat 100.06. Motor pendorong roti 2 akan aktif
setelah Timer penumpuk (T0001) telah mencacah waktu selama 7,2 s
dan akan bergerak maju hingga mengenai limit swich 2 dengan alamat
0.07.
51 ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H.
Jika ada roti yang terdeteksi oleh sensor penumpuk, maka kontak
sensor penumpuk yang awalnya dalam keadaan Normaly Open (NO)
akan berubah keadaan menjadi Normaly Close (NC) sehingga Timer
penumpuk (T0001) akan aktif dan menjalankan motor pendorong roti 2
maju.
Dengan intruksi masukan Timer penumpuk (T0001) yang diberi
fungsi AND dengan limit swich 2 dengan kondisi Normaly Close (NC)
akan menyebabkan motor pendorong roti 2 berhenti bergerak maju saat
mengenai limit swich 2. Hal tersebut dikarenakan jika pendorong roti 2
mengenai limit swich 2, maka akan mengubah keadaan kontak limit
swich 2 dari keadaan Normaly Close (NC) menjadi Normaly Open
(NO) sehingga memutus sambungan tegangan ke motor pendorong
maju sehingga motor tersebut berhenti.
Kemudian limit swich 2 tersebut digunakan sebagai instruksi
untuk mengaktifkan motor pendorong roti 2 mundur yang diberi alamat
100.07 dan akan berhenti mundur setelah 3 ms. Untuk pengaturan
waktu lama mundur menggunakan timer roti 2 (T0002).
4.3 Hasil Pengamatan Data
Pada pengamatan yang dilakukan pada rancang bangun ini, telah
didapatkan hasil percobaan untuk pengujian program software. Hasil
percobaan tersebut didapat dari beberapa pengujian. Berikut adalah hasil-hasil
yang didapat:
52 ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H.
4.3.1 Pengujian Counter
Pada pengujian ini didapatkan hasil program counter PLC untuk
menghitung roti untuk mengetahui apakah bekerja sesuai dengan
instruksi yang diberikan pada program. Berikut adalah tabel hasil
pengujian program counter PLC terhadap sensor photodioda:
Tabel 4.1 Pengujian Program Counter
Percobaan
Ke-n
Jumlah Roti
yang
Dilewatkan
Target
Cacahan
Counter
Hasil
Cacahan
Counter
Keterangan
1 1 Roti 1 1 Sesuai
2 2 Roti 2 2 Sesuai
3 3 Roti 3 3 Sesuai
4 4 Roti 4 4 Sesuai
5 5 Roti 5 5 Sesuai
6 6 Roti 6 6 Sesuai
7 7 Roti 7 7 Sesuai
8 8 Roti 8 8 Sesuai
9 9 Roti 9 9 Sesuai
10 10 Roti 10 10 Sesuai
Pengujian ini ditujukan untuk mengetahui tingkat keberhasilan
dari program counter yang dibuat dengan input dari limmit swich dan
sensor photodioda. Jika jumlah roti yang dijatuhkan dan dilewatkan
sama dengan hasil cacahan program counter yang dibuat, maka dapat
53 ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H.
dikatakan pengujian tersebut berhasil. Dari tabel 4.7 prosentase kesalah
software pada program counter PLC diatas adalah 0% dan prosentase
keerhasilan adalah 100%.
4.3.2 Pengujian Timer Pemberian Selai
Pengujian ini dilakukan untuk mengatahui berapa lama waktu
yang dibutuhkan untuk memberikan selai pada roti beserta hasilnya.
Berikut adalah tabel hasil pengujian program timer PLC untuk proses
pemberian selai:
Tabel 4.2 Pengujian Program Timer
Percobaan Ke-n
Timer Pemberian
selai
Persentase Roti Terolesi Selai
Keterangan
1 0,5 s 20 % Sangat Sedikit
2 1 s 40 % Sedikit
3 1,5 s 60 % Cukup
4 2 s 80 % Banyak
5 2,5 s 100 % Sangat Banyak
Dari tabel 4.6 didapatkan waktu yang sesuai untuk pemberian
atau pengolesan selai pada permukaan roti yang pas dan rata. Dimana
dengan waktu pemberian selama 1,5 s didapatkan hasil olesan yang pas
dan rata di permukaan roti, sehingga nilai tersebut dijadikan setting
point untuk waktu pemberian selai. Untuk waktu diatas 0,5 – 1 detik,
hasil olesan selai hanya mengenai sebagian permukaan roti. Sedangkan
54 ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H.
untuk waktu 2 - 2,5 detik, hasil pemberian selai terlalubanyak dan
melebihi dari permukaan roti sehingga selai tumpah di konveyor.
4.3.3 Analisis Sistem Keseluruhan
Analisis sitem keseluruhan alat ini dilakukan untuk mengetahui
tingkat keberhasilan dari software yang telah dibuat. Pengujian ini
dilakukan dengan menggunakan input toggle jenis selai, dan parameter
ujinya yaitu sensor selai dan valve selai.
Tabel 4.3 Hasil Analisis Sistem Keseluruhan
Percobaan Selai Sensor Selai Valve selai
Keterangan S1 S2 S3 Strowbery Jeruk Melon
1 Strowbery √ - - √ - - Sesuai 2 Melon - - √ - - √ Sesuai 3 Jeruk - √ - - √ - Sesuai 4 Melon - - √ - - √ Sesuai 5 Strowbery √ - - √ - - Sesuai 6 Jeruk - √ - - √ - Sesuai 7 Strowbery √ - - √ - - Sesuai 8 Melon - - √ - - √ Sesuai 9 Jeruk - √ - - √ - Sesuai 10 Strowbery √ - - √ - - Sesuai
Keterangan : √ = Aktif
- = Tidak Aktif
Keberhasilan dari pengujian ini diukur dari kesesuaian sensor
selai yang bekerja untuk mengaktifkan valve selai yang telah dipilih.
Dari hasil data yang didapatkan setelah melakukan percobaan dengan
jenis rasa secara acak, didapatkan hasil keberhasilan sistem adalah
100%. Dimana pengujian secara acak menginginkan akurasi software
agar berjalan dengan baik.
55 ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H.
Hasil yang telah didapatkan dari percobaan analisis sistem
keseluruhan dapat dijadikan persentase keberhasilan sistem yaitu:
(4.1)
(4.2)
Setelah dilakukan analisis sistem keseluruhan dapat disimpulkan
bahwa keberhasilan yang telah dicapai yaitu sebesar 100%. Hasil
tersebut didapatkan dari 3 kali percobaan dengan keberhasilan sebanyak
10 kali.
ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H.
56
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Kesimpulan yang didapatkan dari kegiatan pembuatan tugas akhir
dengan judul “Rancang Bangun Alat Pembuat Roti Sandwich Aneka Rasa
Otomatis Berbasis PLC” adalah sebagai berikut:
1. Telah dibuat sebuah program software yang dapat bekerja sesuai
kondisi operasi yang telah dirancang untuk “Rancang Bangun Alat
Pembuat Roti Sandwich Aneka Rasa Otomatis Berbasis PLC”.
2. Hasil kinerja alat yang telah dibuat dalam tugas akhir ini dengan 10
kali percobaan keseluruhan adalah sebesar 100%.
5.2 Saran
Adapun saran yang dapat ditawarkan dalam tugas akhir ini adalah
sebagai berikut:
1. Untuk kedepannya bisa dilengkapi dengan HMI (Human Master
Interface) untuk sistem kontrol dan monitoring.
2. Dengan adanya plant pembuat roti sandwich aneka rasa otomatis ini
diharapkan dapat dijadikan salah satu plant dalam proses perkuliahan
terutama pada praktikum PLC.
ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H.
57
DAFTAR PUSTAKA
Beriyanto, Ota. 2011, Rancang Bangun Miniatur Batch Pencampuran bahan
Minuman Secara Otomatis Berbasis PLC Siemens S7-200. Universitas
Airlangga, Surabaya.
Bolton, W, 2006. Programable Logic Controllers. British Library Cataloguing in
Publication Data: Inggris.
Febrianto, Satrio, 2015. Rancang Bangun Pemilah dan Pengepakan Barang
Otomatis Berbasis PLC OMRON CP1L. Universitas Airlangga, Surabaya.
Handoko, Reza Dwi, 2015. Rancang Bangun Pemilah dan Pengepakan Barang
Otomatis Berbasis PLC OMRON CP1L. Universitas Airlangga, Surabaya.
KF.Ibrahim, 1993. Prinsip Dasar Elektronika. PT. Elex Media Komputindo.
Latifah, Hanum Syarifah, dkk., 2015. Hubungan Antara Pengetahuan dan
Kebiasaan Mengkonsumsi Fast food dengan Status Gizi Pada Remaja.
Departemen Komunitas dan Medikal Bedah Universitas Riau.
Pandiangan, Johannes, 2007. Perancangan dan Penggunaan Photodioda Sebagai
Sensor Penghindar Dinding pada Robot Forklif. Universitas Sumatera
Utara, Medan.
Pramujianto, Mochammad Arief, 2010. Aplikasi Mikrokontroler ATMEGA 85335
Untuk Otomatisasi Pompa Motor DC dan Solenoid Valve Pada Alat Ukur
Tekanan Darah dan Denyut Nadi Gluterma Meter Digital. Institut
Teknologi Bandung.
58 ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H.
Prihastuti ekawatiningsih, dkk. 2008. Restoran Jilid 2. Direktorat Pembinaan
Sekolah Menengah Kejuruan Direktorat Jendral Menejemen Pendidikan
Dasar dan Menengah, Departemen Pendidikan Nasional.
Subroto, Djoko, 2003.Food & Beverage and Table Setting. Jakarta: Grasindo
Gramedia Widiasarana Indonesia.
Widjiantoro, Bambang, dkk., 2012. Sistem Pengendalian Otomatis. Institut
Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya.
ADLN – PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H.
59
LAMPIRAN
[Program Name : NewProgram1]
[Section Name : Section1]
000000(000000)
I: 0.00
ON/OFF
6.00 RELAY INT
<6.00>a002 a004 a014a020 a024 a031a034 a040 a043a049 a055 a059a063 a067 a073a077 a081 a084a090 a094 a098a101 a107 a111a115
000001(000002)
6.00
RELAYINT
Q: 100.00 KONVEYOR
000002(000004)
6.00
RELAYINT
I: 0.08
SELAI 1
I: 0.06
LS1
C0000
CNTROTI
Q: 100.04 R1 MAJU
<100.04>a009 b028
I: 0.09
SELAI 2
I: 0.10
SELAI 3
T0003
TIM R1MAJU
Q: 100.04
R1 MAJU
000003(000014)
6.00
RELAYINT
I: 0.06
LS1
T0000
TIM R1MUNDUR
Q: 100.05 ROTI 1MUNDUR
<100.05>a016 a022
Q: 100.05
ROTI 1MUNDUR
000004(000020)
6.00
RELAYINT
I: 0.06
LS1
TIM
0000
#6
[OP1]TIM R1MUNDUR
<T0000(bit)>b018 a025[OP2]
Q: 100.05
ROTI 1MUNDUR
000005(000024)
6.00
RELAYINT
T0000
TIM R1MUNDUR
Q: 100.04
R1 MAJU
C0000
CNTROTI
6.02 RELAY R1 MAJU
<6.02>a026 a032
6.02
RELAYR1 MAJU
000006(000031)
6.00
RELAYINT
6.02
RELAYR1 MAJU
TIM
0003
#72
[OP1]TIM R1 MAJU
<T0003(bit)>a008
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H.
[OP2]
000007(000034)
6.00
RELAYINT
I: 0.05
SENSORPENUMPUK
Q: 100.06
R2 MAJU
6.01 RELAY SP
<6.01>a036 a041
6.01
RELAYSP
000008(000040)
6.00
RELAYINT
6.01
RELAYSP
TIM
0001
#72
[OP1]TIM PENUMPUK
<T0001(bit)>a044[OP2]
000009(000043)
6.00
RELAYINT
T0001
TIMPENUMPUK
I: 0.07
LS2
Q: 100.06 R2 MAJU
<100.06>b038 a045
Q: 100.06
R2 MAJU
000010(000049)
6.00
RELAYINT
I: 0.07
LS2
T0002
TIM R2MUNDUR
Q: 100.07 R2 MUNDUR
<100.07>a051 a057
Q: 100.07
R2MUNDUR
000011(000055)
6.00
RELAYINT
I: 0.07
LS2
TIM
0002
#3
[OP1]TIM R2MUNDUR
<T0002(bit)>b053[OP2]
Q: 100.07
R2MUNDUR
000012(000059)
6.00
RELAYINT
I: 0.06
LS1
CNT
0000
#3
[OP1]CNT ROTI
<C0000(bit)>b012 b029[OP2]
C0001
CNTPENUMPUK
000013(000063)
6.00
RELAYINT
I: 0.05
SENSORPENUMPUK
CNT
0001
#3
[OP1]CNTPENUMPUK
<C0001(bit)>a061 a065 b071b088 b105[OP2]
C0001
CNTPENUMPUK
000014(000067)
6.00
RELAYINT
I: 0.08
SELAI 1
C0001
CNTPENUMP
6.03 R SELAI 1
<6.03>a069 a074
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H.
UK
6.03
R SELAI1
000015(000073)
6.00
RELAYINT
6.03
R SELAI1
I: 0.02
SENSOR1
TIM
0004
#5
[OP1]SELAI 1 ON
<T0004(bit)>a078 a082[OP2]
000016(000077)
6.00
RELAYINT
T0004
SELAI 1ON
T0005
SELAI 1OFF
Q: 100.01 VALVE SELAI 1
000017(000081)
6.00
RELAYINT
T0004
SELAI 1ON
TIM
0005
#20
[OP1]SELAI 1 OFF
<T0005(bit)>b079[OP2]
000018(000084)
6.00
RELAYINT
I: 0.09
SELAI 2
C0001
CNTPENUMPUK
6.04 R SELAI2
<6.04>a086 a091
6.04
R SELAI2
000019(000090)
6.00
RELAYINT
6.04
R SELAI2
I: 0.03
SENSOR2
TIM
0006
#5
[OP1]SELAI2 ON
<T0006(bit)>a095 a099[OP2]
000020(000094)
6.00
RELAYINT
T0006
SELAI2ON
T0007
SELAI2OFF
Q: 100.02 VALVE SELAI2
000021(000098)
6.00
RELAYINT
T0006
SELAI2ON
TIM
0007
#20
[OP1]SELAI2 OFF
<T0007(bit)>b096[OP2]
000022(000101)
6.00
RELAYINT
I: 0.10
SELAI 3
C0001
CNTPENUMPUK
6.05 R SELAI3
<6.05>a108
6.06
R SELAI3
000023(000107)
6.00
RELAYINT
6.05
R SELAI3
I: 0.04
SENSOR3
TIM
0008
#5
[OP1]SELAI3 ON
<T0008(bit)>a112 a116[OP2]
000024(000111)
6.00
RELAYINT
T0008
SELAI3ON
T0009
SELAI3OFF
Q: 100.03 VALVE SELAI3
000025(000115)
6.00
RELAYINT
T0008
SELAI3ON
TIM
0009
#20
[OP1]SELAI3 OFF
<T0009(bit)>b113[OP2]
ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA
TUGAS AKHIR RANCANG BANGUN ALAT... ANDIN ISTIQOMATUL H.