Upload
phungnhan
View
214
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
26
BAB III
PERANCANGAN DAN PEMBUATAN SISTEM
Pada bab ini menjelaskan tentang perancangan dan pembuatan sistem kontrol,
baik secara hardware yang akan digunakan untuk mendukung keseluruhan sistem
yang akan di ujikan. Hardware sendiri memiliki beberapa bagian yang saling
terhubung dalam sistem.
3.1 Diagram Blok Rangkaian Hardware
Pada rangkaian hardware terdiri dari berapa-berapa komponen pendukung yang
ditunjukan dalam Gambar 3.1.
Gambar 3. 1 Diagram Blok Prinsip Kerja Sistem
Prinsip kerja dari sistem ini adalah PLC sebagai pusat kontrol untuk
mengendalikan masukan maupun keluaran sesuai progam yang telah dibuat. Driver
disini digunakan sebagai penerjemah dari keluaran PLC yang akan mempengaruhi
arah putaran motor DC baik putar kiri maupun putar kanan tanpa menggunakn
relay. HMI digunakan sebagai tampilan dan bisa memberi perintah kepada PLC,
27
sebelum menggunakan HMI kita harus memprogram dan mensinkronkan terlebih
dahulu terhadap program yang sudah ada di PLC dengan menggunakan komunikasi
kabel serial RS 232 melalui port serial yang sudah ada pada masing – masing
komponen.
3.1.1 Blok diagram komponen
Blok diagram komponen ini menjelaskan tentang bagaimana merancang
dan mengaplikasikan rangkaian elektronika terhadap masing – masing komponen
elektronika, dimana akan ditunjukkan dalam Gambar 3.2 Blok diagram motor kopi,
Gambar 3.3 Blok diagram motor susu, Gambar 3.4 Blok diagram motor coklat,
Gambar 3.5 Blok diagram motor Air, Gambar 3.6 Blok diagram motor drip geser,
Gambar 3.7 Blok diagram motor drip naik turun, Gambar 3.8 Blok diagram motor
aduk naik turun, Gambar 3.9 Blok diagram motor pengaduk, Gambar 3.10 Blok
diagram motor stepper, Gambar 3.11 Blok diagram pompa air, Gambar 3.12 Blok
diagram heater dan Gambar 3.13 Blok diagram Sensor.
.
Gambar 3.2 Blok diagram motor kopi
Gambar 3.3 Blok diagram motor susu
28
Gambar 3.4 Blok diagram motor coklat
Gambar 3.5 Blok diagram motor Air
Gambar 3.6 Blok diagram motor drip geser
Gambar 3.7 Blok diagram motor drip naik turun
Gambar 3.8 Blok diagram motor aduk naik turun
Gambar 3.9 Blok diagram motor pengaduk
29
Gambar 3.10 Blok diagram motor stepper
Gambar 3.11 Blok diagram pompa air
Gambar 3.12 Blok diagram heater
Gambar 3.13 Blok diagram Sensor
30
3.2 Perancangan dan Pembuatan Mekanik
Pada perancangan dan pembuatan mekanik dalam protoype akan dibuat
dengan spesifikasi seperti dalam Tabel 3.1 Spesifikasi bahan mekanik dan Tabel
3.2 Spesifikasi bahan elektronik, bentuk prototype ditunjukkan dalam Gambar 3.14
Perancangan mekanik, Gambar 3.15 Perancangan mekanik tampak depan, Gambar
3.16 Perancangan mekanik tampak samping dan Gambar 3.17 Perancangan
mekanik tampak belakang.
Tabel 3.1 Spesifikasi bahan mekanik
No. Nama
komponen
Dimensi
Bahan Ketebalan
(mm) Panjang
(mm)
Lebar
(mm)
Tinggi
(mm)
Diameter
(mm)
1. Body utama 450 150 450 - Akrilik 8
2. Penutup atas 450 150 10 - Akrilik 3
3. Dudukan
konveyor 450 150 8 - Akrilik
5
4. Valve - - 20 10 Kuningan 2
5. Couple valve - - 20 5 Kuningan 1
6. Botol bahan - - 200 70 Plastik 1
7. Botol air - - 240 100 Plastik 1
8. Bearing - - 5 10 Besi -
9. As konveyor 150 - - 5 Besi -
10. Belt konveyor 1000 130 - - Karet 1,2
11. Pully - - 130 10 PVC 2
Tabel 3.2 Spesifikasi bahan elektronik
No. Nama komponen Tegangan
AC (V) DC (V)
1. Motor DC - 5
2. Motor Stepper - 12
3. Heater 220 -
4. Thermostat 220 -
5. Relay - 5
6. Sensor ultrasonik HC-SR04 - 5
7. Sensor DS18b20 - 5
31
Tabel 3.2 Spesifikasi bahan elektronik (Lanjutan)
No. Nama komponen Tegangan
AC (V) DC (V)
8. IC L293D - 5
9. IC Atmega328P - 5
10. Kapasitor 1000 uf - 16
11. Power supply - 5, 12, 24
12. PLC OMRON CPM2A 40 CDR - 24
13. HMI OMRON NB700W - 24
14. Pompa air - 12
15. Limit switch - 5
Gambar 3.14 Perancangan mekanik
32
Gambar 3.17 Perancangan mekanik tampak belakang
Gambar 3.15 Perancangan mekanik
tampak depan
Gambar 3.16 Perancangan mekanik
tampak samping
33
3.3 Rangkaian elektronika hardware
Rangkaian sistem kontrol pendukung hardware ditunjukan dalam Gambar
3.18 serta konfigurasi PIN input dan PIN output dapat dilihat dalam Tabel 3.3
Konfigurasi PIN input dan PIN output.
Gambar 3.18 Rangkaian sistem kontrol Hardware
Tabel 3.3 Konfigurasi PIN input dan PIN output
No No Pin Nama Driver Alamat
PLC Nama Beban
1. IN 1 Driver 1 10.01 -
2. IN 2 Driver 1 10.02 -
3. OUT 1 Driver 1 - Motor coklat kaki positif
4. OUT 2 Driver 1 - Motor coklat kaki negatif
5. IN 3 Driver 1 12.00 -
6. IN 4 Driver 1 12.01 -
7. OUT 3 Driver 1 - Motor susu kaki positif
8. OUT 4 Driver 1 - Motor susu kaki negatif
9. IN 1 Driver 2 10.03 -
10. IN 2 Driver 2 10.04 -
11. OUT 1 Driver 2 - Motor kopi kaki positif
12. OUT 2 Driver 2 - Motor kopi negatif
13. IN 3 Driver 2 10.05 -
34
Tabel 3.3 Konfigurasi PIN input dan PIN output (Lanjutan)
No No Pin Nama Driver Alamat
PLC Nama Beban
14. IN 4 Driver 2 10.06 -
15. OUT 3 Driver 2 - Motor drip geser kaki positif
16. OUT 4 Driver 2 - Motor drip geser negatif
17. IN 1 Driver 3 11.00 -
18. IN 2 Driver 3 11.01 -
19. OUT 1 Driver 3 - Motor drip u / d kaki positif
20. OUT 2 Driver 3 - Motor drip u/d negatif
21. IN 3 Driver 3 11.02 -
22. IN 4 Driver 3 11.03 -
23. OUT 3 Driver 3 - Motor air kaki positif
24. OUT 4 Driver 3 - Motor air negatif
25. IN 1 Driver 4 11.04 -
26. IN 2 Driver 4 11.05 -
27. OUT 1 Driver 4 - Motor aduk u / d kaki positif
28. OUT 2 Driver 4 - Motor aduk u / d negatif
29. IN 3 Driver 4 12.05 -
30. IN 3 Driver 4 12.06 -
31. OUT 3 Driver 4 - Motor pengaduk kaki positif
32. OUT 4 Driver 4 - Motor pengaduk negatif
33. PIN 2 ATmega328P - 10.00 -
34. PIN 15 Atmega328P Driver 5
PIN IN 1
- -
35. PIN 15 Atmega328P Driver 5
PIN IN 2
- -
36. PIN 15 Atmega328P Driver 5
PIN IN 3
- -
37. PIN 15 Atmega328P Driver 5
PIN IN 4
- -
38. OUT 1 Driver 5 - Motor kaki stepper hitam
39. OUT 2 Driver 5 - Motor kaki stepper hijau
40. OUT 3 Driver 5 - Motor kaki stepper merah
41. OUT 4 Driver 5 - Motor kaki stepper biru
35
3.3.1 Rangkaian driver motor
Rangkaian driver motor ini menjelaskan tentang bagaimana merancang
pengendali motor agar bisa dengan mudah mengatur arah putaran motor , dimana
akan ditunjukkan dalam Gambar 3.19 Rangkaian driver motor 1, Gambar 3.20
Rangkaian driver motor 2, Gambar 3.21 Rangkaian driver motor 3, Gambar 3.22
Rangkaian driver motor 4, dan Gambar 3.23 Rangkaian driver stepper.
Gambar 3.19 Rangkaian driver motor 1
Gambar 3.20 Rangkaian driver motor 2
Gambar 3.21 Rangkaian driver motor 3
36
Gambar 3.22 Rangkaian driver motor 4
Gambar 3.23 Rangkaian driver stepper
3.3.2 Rangkaian Pemutus Arus Heater
Rangkaian pemutus arus ini menjelaskan tentang bagaimana merancang
rangkaian untuk memutus arus yang mengalir pada heater ketika suhu pada heater
mencapai batas maksimum yaitu 96o dan akan meyalakan heater kembali ketika
suhu mencapai batas minimum yaitu 80o rangkaian tersebut ditunjukkan dalam
Gambar 3.24.
Gambar 3.24 Rangkaian pemutus arus heater
37
3.3.3 Rangkaian sensor
Rangkaian sensor ini menjelaskan tentang bagaimana merancang rangkaian
untuk mengintegrasikan semua sensor dan mengirimkan data hasil sensor untuk
ditampilkan di layar handphone yang mempunyai operation system (OS) android
melalui bloetooth rangkaian tersebut ditunjukkan dalam Gambar 3.25 serta
konfigurasi pin input dan pin output ditunjukkan dalam Tabel 3.4.
Gambar 3.25 Rangkaian sensor
Tabel 3.4 Konfigurasi pin rangkaian sensor
No Pin ATmega328P Keterangan
1. Pin echo ultrasonik kopi Pin 4 -
2. Pin trigger ultrasonik kopi Pin 5 -
3. Pin Vcc ultrasonik kopi - 5 V
4. Pin GND ultrasonik kopi - GND
5. Pin echo ultrasonik susu Pin 13 -
6. Pin trigger ultrasonik susu Pin 12 -
7. Pin Vcc ultrasonik susu - 5 V
9. Pin GND ultrasonik susu - GND
10. Pin echo ultrasonik coklat Pin 11 -
11. Pin trigger ultrasonik coklat Pin 6 -
38
Tabel 3.4 Konfigurasi pin rangkaian sensor (Lanjutan)
No Pin ATmega328P Keterangan
12. Pin Vcc ultrasonik coklat - 5 V
13 Pin GND ultrasonik coklat - GND
14. Pin Data DS18b20 Pin 14 -
15. Pin Vcc DS18b20 - 5 V
16. Pin GND DS18b20 - GND
17. Pin RX bloetooth HC-05 Pin 3 -
18 Pin TX bloetooth HC-05 Pin 2 -
19 Pin Vcc bloetooth HC-05 - 5 V
20. Pin GND bloetooth HC-05 - GND