PERANCANGAN DAN PEMBUATAN TRAINER-KIT …
Preview:
Citation preview
PEMBELAJARAN SISTEM OTOMASI INDUSTRI
TUGAS AKHIR
Jurusan Teknik Industri Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
PEMBELAJARAN SISTEM OTOMASI INDUSTRI
Diajukan Sebagai Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Jurusan Teknik Industri Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
LOGIC CONTROL (PLC) UNTUK MEDIA PEMBELAJARAN SISTEM
OTOMASI INDUSTRI
(Studi Kasus : Jurusan Teknik Industri UMS)
Tugas Akhir ini telah diterima dan disahkan sebagai salah satu
syarat untuk
menyelesaikan Studi S-1 untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik
Jurusan Teknik
Industri Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Hari : Jum’at
iii
PEMBELAJARAN SISTEM OTOMASI INDUSTRI
Telah Dipertahankan pada Sidang Pendadaran Tugas Akhir
Jurusan Teknik Industri Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah
Surakarta
Dihadapkan Dewan Penguji
Hari : Jum’at
Ketua Dewan Penguji
Anggota I Dewan Penguji
Anggota II Dewan Penguji
Dekan Fakultas Teknik Ketua Jurusan Teknik Industri
(Ir. Sri Sunarjono, M.T., Ph.D., IPM) (Eko Setiawan, S.T., M.T.,
Ph.D.)
iv
PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan naskah publikasi saya ini tidak terdapat
karya
yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu
perguruan
tinggi, dan sepanjang sepengetahuan saya tidak terdapat karya atau
pendapat yang
pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang
secara tertulis dikutip
dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Apabila kelak terbukti ada ketidakbenaran dalam pernyataan saya
diatas,
maka akan saya pertanggungjawabkan sepenuhnya
Surakarta, 7 Agustus 2020
dirimu karena menunda adabmu kepada Allah.”
(Penulis)
(Anonim)
“Jangan berduka, apapun yang hilang darimu akan kembali lagi
dalam
wujud lain.”
(QS Al Mukmin : 60)
(Penulis)
“Dan janganlah kamu berputus asa dari rahmat Allah. Sesungguhnya
tiada
berputus dari rahmat Allah melainkan orang orang yang kufur.”
(QS Yusuf : 87)
1. Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan
hidayahnya sehingga diberikan kelnacaran
2. Ibu, Ayah serta keluarga yang selalu
memberikan semangat serta senantiasa
mendoakan demi kelancaran dalam
penyelesaian Tugas Akhir ini.
serta Tim yang tergabung dalam Studio Industri
Kreatif.
dosen pembimbing.
UMS 2016 yang telah menjadi keluarga selama
menempuh bangku perkuliahan.
Puji syukur penulis panjatkan atas kehadirat Allah SWT yang
telah
melimpahkan berkah, rahmat, serta hidayah-Nya sehingga penulis
dapat
menyelesaikan Laporan Tugas Akhir ini dengan lancar dan tepat
waktu. Tak lupa
Shalawat serta salam penulis haturkan kepada baginda Rasulullah
SAW, yang telah
membawa dari jaman kegelapan menajadi jaman yang terang benderang.
Semoga
terus dapat memotivasi kita utuk mejadi pribadi yang lebih baik
dari sebelumnya.
Adapun maksud dan tujuan Laporan Tugas Akhir ini adalah sebagai
syarat
untuk memperoleh gelar sarjana Teknik Industri Universitas
Muhamamdiyah
Surakarta. Dalam penyusunan laporan ini, penulis banyak mendapat
bantuan dan
dukungan dari berbagai pihak yang terlibat, oleh karena itu penulis
mengucapkan
banyak terima kasih kepada:
1. Allah SWT, yang selalu melimpahkan rahmat dan hidayahNya
sehingga
dapat menyelesaikan laporan tugas akhir ini.
2. Keluarga yang telah memberikan semangat dan motivasi utuk
menyelesaikan laporan tugas akhir ini.
3. Bapak Eko Setiawan, S.T,. M.Eng,. Ph.D selaku kepala jurusan
teknik
Industri Universitas Muhamamdiyah Surakarta.
4. Bapak Ir. Ratnanto Fitriadi, S.T, M.T selaku dosen pembimbing
atas
kesediaan beliau membimbing dan mengampu dalam penulisan tugas
akhir
ini.
5. Segenap Tim Asisten Otomasi Industri 2019 dan 2020 yang telah
membantu
dalam melakukan penelitian dan penyusunan laporan tugas akhir
ini.
6. Semua pihak yang secara langsung dan tidak langsung telah
membantu saya
dalam penyusunan laporan tugas akhir ini.
Semoga amal baik dan keikhlasan yang telah diberikan beliau-beliau
diatas
diberikan imbalan dan pahala yang semestinya dari Allah SWT. Besar
harapan saya
Laporan Tugas Akhir ini dapat bermanfaat bagi semua pihak pada
umumnya.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa laporan ini masih memiliki
banyak
kekurangan, baik dalam penulisan maupun penjelasan mengingat
keterbatasan
pengetahuan penulis, oleh karena itu kritik dan saran yang bersifat
membangun
selalu penulis harapkan agar lebih sempurnanya laporan ini.
Surakarta, 7 Agustus 2020
2.1. Perancangan dan Pengembangan Produk
.......................................... 7
2.2. Focus Group Discussion
....................................................................
9
2.3. Reverse Engineering
..........................................................................
9
2.6. Software Control PLC
......................................................................
16
2.7. Trainer-kit
........................................................................................
18
3.1. Metode dan Desain Penelitian
......................................................... 23
3.2. Prosedur Penelitian
..........................................................................
23
BAB IV HASIL DAN
PEMBAHASAN............................................................
30
4.4. Pengujian Trainer-kit PLC OMRON
............................................... 57
4.5. Analisa
.............................................................................................
69
5.1. Kesimpulan
......................................................................................
77
5.2. Saran
................................................................................................
78
DAFTAR PUSTAKA
..........................................................................................
79
Gambar 2.2 Unsur Sistem Kendali PLC Sederhana
.............................................. 12
Gambar 2.3 Diagram Blok PLC
.............................................................................
12
Gambar 2.4 PLC LG GLOFA
................................................................................
15
Gambar 2.5 PLC OMRON CP1E N20DR
.............................................................
16
Gambar 2.6 Software GMWIN
..............................................................................
17
Gambar 2.7 Software CX- Programmer
.................................................................
18
Gambar 2.8 Trainer PLC GLOFA
.........................................................................
19
Gambar 4.1 PLC dan Software Monitor PLC
........................................................ 31
Gambar 4.2 Trainer-kit PLC Teknik Industri dan Teknik Elektro UMS
............... 32
Gambar 4.3 Breakdown Trainer-kit GLOFA Teknik Industri UMS
..................... 35
Gambar 4.4 Trainer-kit GLOFA Bagian Belakang Saat
Dibongkar...................... 36
Gambar 4.5 Trainer-kit PLC LG Glofa Setelah Dirakit Kembali.
......................... 37
Gambar 4.6 Bill of Materials Structure Trainer-kit PLC OMRON.
...................... 46
Gambar 4.7 Desain Layout Final Trainer-kit PLC OMRON
................................. 48
Gambar 4.8 Internal Wiring Diagram Blok Modul PLC Input dan PLC
Power
Source
.....................................................................................................................
49
Gambar 4.9 Internal Wiring Diagram Blok Modul PLC Output
........................... 50
Gambar 4.10 Internal Wiring Diagram Blok Modul Indicator Lamp
.................... 51
Gambar 4.11 Internal Wiring Diagram Blok Modul Button & Switch
................. 51
Gambar 4.12 Internal Wiring Diagram Blok Modul Pilot Lamp
24VDC.............. 52
Gambar 4.13 Internal Wiring Diagram Blok Modul Buzzer Lamp dengan
Proximity
Inductive Sensor
.....................................................................................................
53
Gambar 4.14 Internal Wiring Diagram Blok Modul 24V DC Power Source
........ 54
Gambar 4.15 Hasil Perakitan Keseluruhan Trainer-kit PLC OMRON
................. 55
Gambar 4.16 Konfigurasi Layout Trainer-kit PLC OMRON
................................ 56
Gambar 4.17 Membuka dan Membuat Sheet Baru di Cx-Programmer
................. 57
Gambar 4.18 Mengkoneksikan Cx-Programmer ke PLC
...................................... 58
Gambar 4.19 Tes Voltmeter di Sumber VDC
........................................................ 59
Gambar 4.20 Hasil Tes Voltmeter di Sumber VDC
.............................................. 59
xi
Gambar 4.21 Ladder Sederhana dan Upload Ladder to PLC
................................ 60
Gambar 4.22 Wiring Kabel Banana Program Ladder Sederhana
.......................... 60
Gambar 4.23 Hasil Tes Blok Modul PLC
(Input/Output)...................................... 61
Gambar 4.24 Ladder Simulasi Traffic
Light..........................................................
62
Gambar 4.25 Wiring Kabel Banana Simulasi Traffic Light
.................................. 62
Gambar 4.26 Hasil Tes Simulasi Traffic Light pada Trainer-kit
........................... 63
Gambar 4.27 Pemasangan Kabel Banana pada Trainer-kit PLC OMRON
........... 64
Gambar 4.28 Tes Blok Modul Indicator Lamp dengan 24VDC
............................ 65
Gambar 4.29 Tes Blok Modul Buzzer Lamp dengan 24VDC
............................... 65
Gambar 4.30 Tes Blok Modul Pilot Lamp dengan 24VDC
................................... 65
Gambar 4.31 Ladder Sederhana Pengujian Blok Simulator
.................................. 66
Gambar 4.32 Wiring Test Blok Modul Indicator Lamp
......................................... 67
Gambar 4.33 Wiring Test Blok Modul Buzzer Lamp
............................................ 67
Gambar 4.34 Wiring Test Blok Modul Pilot Lamp
............................................... 68
Gambar 4.35 Wiring Test Blok Modul Proximity Inductive Sensor
..................... 68
Gambar 4.36 Hasil Tes Connecting Software Cx-Programmer ke PLC
................ 69
Gambar 4.37 Analisis Tes Voltmeter di Sumber VDC
.......................................... 70
Gambar 4.38 Analisis Tes Input Output Dengan Software
(Cx-Programmer) ...... 70
Gambar 4.39 Analisis Tes Simulasi Traffic Light pada Trainer-kit
...................... 71
Gambar 4.40 Pemasangan Kabel Banana pada Trainer-kit PLC OMRON
........... 71
Gambar 4.41 Analisis Tes Lampu Indikator Menggunakan 24VDC
..................... 72
Gambar 4.42 Analisis Tes Wiring Blok Modul Simulator
..................................... 72
Gambar 4.43 Cuplikan Video Presentasi Pembelajaran Sistem Otomasi
Dengan
Trainer-kit PLC Baru (Trainer-kit PLC OMRON).
............................................... 73
xii
Tabel 4.1 Rekap Hasil FGD
...................................................................................
32
Tabel 4.2 Blok Komponen Trainer PLC GLOFA CPM Teknik Industri UMS
..... 35
Tabel 4.3 Kegiatan Benchmarking Trainer-kit dan PLC
....................................... 38
Tabel 4.4 Kegiatan Benchmarking Software
.......................................................... 39
Tabel 4.5 Hasil Benchmarking
...............................................................................
41
Tabel 4.6 Rekap Hasil Wawancara dan Diskusi Ahli
............................................ 43
Tabel 4.7 Hasil Benchmarking dan Saran Ahli
...................................................... 44
Tabel 4.8 Bill of Materials
.....................................................................................
47
Tabel 4.9 Konfigurasi Layout Trainer-kit PLC OMRON
...................................... 56
Tabel 4.10 Materi Kuesioner Simulasi Kelas Terbatas Berbasis Online
............... 74
Tabel 4.11 Hasil Rekapitulasi Kuesioner Atau Angket
......................................... 75
xiii
ABSTRAK
Dalam era globalisasi dewasa ini kemajuan ilmu pengetahuan dan
teknologi
berkembang sangat pesat, dimana peralatan-peralatan modern
diciptakan untuk
mempermudah dan mempercepat suatu proses kerja yang biasanya
merujuk pada
sistem otomatis pengontrolan otomatis atau sistem otomasi. Salah
satu alat yang
biasa digunakan yaitu Programmable Logic Control (PLC). Jurusan
Teknik
Industri Universitas Muhammadiyah Surakarta memiliki mata kuliah
otomasi
industri dengan sistem kontrol PLC yang sudah didukung dengan
sistem kendali
PLC merk LG GLOFA G7M yang dilengkapi trainer-kit dan Software
monitor
GMWIN. Namun ada beberapa kendala pada saat pengoperasian
trainer-kit PLC
dan Software nya. Hal itu merupakan faktor yang menjadikan peneliti
mempunyai
gagasan merancang dan membuat trainer-kit PLC baru dengan
pendekatan Reverse
Engineering yang ditekankan pada tahapan Benchmarking. Penelitian
ini
menghasilkan trainer-kit PLC dengan menggunakan CPU PLC OMRON
CP1E
N20DR dan Cx-Programmer sebagai software monitornya serta
modul
penggunaannya. Trainer-kit PLC baru (OMRON) dinyatakan layak
untuk
digunakan sebagai media pembelajaran sistem otomasi industri,
sehingga kegiatan
pembelajaraan dapat berjalan lebih efektif dan efisien.
Kata Kunci : Perancangan Produk, PLC, Reverse Engineering,
Benchmarking
ABSTRACT
In the current era of globalization, the progress of science and
technology is
developing very rapidly, where modern equipment was created to
simplify and
speed up a work process that usually refers to an automatic control
system or an
automated system. One of the tools commonly used is Programmable
Logic Control
(PLC). The Industrial Engineering Department of the Muhammadiyah
University
of Surakarta has an industrial automation course with a PLC control
system that
has been supported by the LG GLOFA G7M PLC control system which is
equipped
with a trainer-kit and GMWIN monitor software. But there are some
problems when
operating the PLC and Software trainer-kit. That is a factor that
makes researchers
have the idea of designing and making a new PLC trainer-kit with a
Reverse
Engineering approach that is emphasized at the Benchmarking stage.
This research
produced a PLC trainer-kit using OMRON CP1E N20DR PLC CPU and
Cx-
Programmer as the monitor software and the usage module. The new
PLC trainer
kits (OMRON) are declared to be suitable for use as learning media
for industrial
automation systems, so that learning activities can run more
effectively and
efficiently.
HALAMAN DEPAN
BAB I
BAB II
BAB III
BAB IV
BAB V
DAFTAR PUSTAKA