i

TUGAS AKHIR RF 0469

RANCANG BANGUN SISTEM PENCACAH PLASTIK BEKAS DENGAN KONTROL OTOMATIS PADA MESIN PENCACAH BERBASIS PLC (PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER) SIEMENS S7-200

DONY SETIA WARDHANA NRP 2406.030.003

Dosen Pembimbing Ir. SARWONO, MM.

PROGRAM STUDI D3 TEKNIK INSTRUMENTASI JURUSAN TEKNIK FISIKA Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2009

i

FINAL PROJECT RF 0469

DESIGN AND BUILD THE USED PLASTIC CENSUS SYSTEM WITH AUTOMATIC CONTROL ON CENSUS MACHINE BASED ON PLC (PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER) SIEMENS S7-200

DONY SETIA WARDHANA NRP 2406.030.003

Advisor Lecturer Ir. SARWONO, MM.

DIPLOMA III OF INSTRUMENTATION ENGINEERING DEPARTMENT OF ENGINEERING PHYSICS Faculty of Industrial Technology Sepuluh Nopember Institute of Technology Surabaya 2009

iv

RANCANG BANGUN SISTEM PENCACAH PLASTIK

BEKAS DENGAN KONTROL OTOMATIS PADA MESIN PENCACAH BERBASIS PLC

(PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER) SIEMENS S7-200

Nama Mahasiswa : Dony Setia Wardhana NRP : 2406 030 003 Program Studi : D-3 Teknik Instrumentasi Jurusan : Teknik Fisika FTI-ITS Dosen Pembimbing : Ir. Sarwono, MM.

Abstrak Mesin pencacah plastik bekas merupakan mesin yang

dapat memotong plastik bekas hingga berukuran kecil. Di home industri, mesin ini masih menggunakan kontrol secara manual dan apabila memodifikasi membutuhkan waktu yang lama. Pada tugas akhir ini, dirancang sebuah alat system pencacah plastik bekas dengan kontrol otomatis berbasis PLC Siemens S-7200. Dimana pompa air yang digunakan untuk menyiram sekaligus mencuci plastik yang akan dipotong dan motor 3 phase yang digunakan untuk menggerakkan pisau pemotong dihubungkan dengan PLC. Gerakan dari alat tersebut dikontrol sesuai program ladder yang telah dibuat yang memanfaatkan program timer yang dapat diubah sesuai kebutuhan.Pengujian system mesin dalam menghasilkan produk sebelum adanya pemasangan corong nilai outputnya adalah 20 gram, rata rata produksi 16,6 gram dan rata- rata sisa 58,7 gram, pengujian mesin dalam menghasilkan produk setelah adanya pemasangan corong (satu) nilai outputnya adalah 30 gram, rata rata produksi 25 gram, rata- rata sisa 76,8 gram, pengujian mesin dalam menghasilkan produk setelah adanya pemasangan corong (dua) nilai outputnya adalah 501,93 gram, rata rata produksi 33.33333 gram dan rata-rata sisa 498,06 gram.

Kata Kunci : PLC, Pencacah.

v

"DESIGN AND BUILD THE USED PLASTIC CENSUS SYSTEM WITH AUTOMATIC CONTROL ON CENSUS

MACHINE BASED ON PLC (PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER)

SIEMENS S7-200

Student Name : Dony Setia Wardhana NRP : 2406 030 003 Program : D-3 Instrumentation Engineering Major : Engineering Physics FTI-ITS Lecturer : Ir. Sarwono, MM.

Abstract Used plastic census machine is machine that can be used

to cut the plastic to small shape. In the home industry, this machine is still using manual control and if it is modifying, it need a long time. In this final project has designed the used plastic census system with automatic control based on PLC Siemens S-7200. Where the water pump is used to flush and wash the plastic that will be cut and 3 phase motor that is used to move the cutter knife that associated with the PLC. Movement of the tool is controlled according to the Ladder program, it has been created to take advantage of the timer program that can be changed as needed. Testing of the engine system in produce the product before shaft installation so the value of output is 20 grams, the production average is 16.6 grams and the average of residue is 58.7 grams, testing of the engine system in produce the product after shaft installation (one) so the value of output is 30 grams, the production average is 25 grams, the average of residue is 76.8 grams, testing of the engine system in produce the product after shaft installation (two) so the value of output is 501.93 grams, production average is 33.33333 grams and the average of residue is 498.06 grams.

Keywords: PLC, census.

ii

LEMBAR PENGESAHAN

RANCANG BANGUN SISTEM PENCACAH PLASTIK

BEKAS DENGAAN KONTROL OTOMATIS PADA MESIN PENCACAH BERBASIS PLC (PROGRAMMABLE LOGIC

CONTROLLER) SIEMENS S7-200

TUGAS AKHIR

Oleh : DONY SETIA WARDHANA

NRP. 2406 030 003

Surabaya, Juli 2009 Mengetahui / Menyetujui

Pembimbing

Ir. SARWONO, MM

NIP. 131 287 548

Ketua Program Studi D3 T. Instrumentasi

Hendra Cordova, ST.MT

NIP. 132 125 672

Ketua Jurusan Teknik Fisika FTI-ITS

Dr. Bambang L.Widjiantoro, ST.MT

NIP. 132 137 895

iii

RANCANG BANGUN SISTEM PENCACAH PLASTIK

BEKAS DENGAAN KONTROL OTOMATIS PADA MESIN PENCACAH BERBASIS PLC (PROGRAMMABLE LOGIC

CONTROLLER) SIEMENS S7-200

TUGAS AKHIR

Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Ahli Madya

pada Program Studi D3 Teknik Instrumentasi

Jurusan Teknik Fisika Fakultas Teknologi Industri

Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya

Oleh : DONY SETIA WARDHANA

Nrp. 2406 030 003

Disetujui oleh Tim Penguji Tugas Akhir :

1. Ir. Sarwono, MM (Pembimbing ) ..............

2. Suyanto, ST.MT (Penguji I) ..............

3. Dr. Dhany Arifianto, ST.M.Eng (Penguji II) ..

SURABAYA Juli, 2009

vi

KATA PENGANTAR

Puji syukur Alhamdulillah atas berkah dan rahmat yang diberikan Allah SWT, karena atas petunjuk, karunia, dan ridlo-Nya lah penulis mampu untuk melaksanakan dan menyelesaikan tugas akhir dengan judul :

RANCANG BANGUN SISTEM PERAJANG PLASTIK BEKAS DENGAN KONTROL OTOMATIS PADA MESIN PENCACAH BERBASIS PLC ( PROGRAMABLE LOGIC

CONTROLLER ) SIEMENS S7-200

Tugas akhir ini disusun guna memenuhi persyaratan bagi seorang mahasiswa untuk memperoleh gelar Ahli Madya pada Program Studi D3 Teknik Instrumentasi Jurusan Teknik Fisika, Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya.

Selama pengerjaan tugas akhir ini penulis telah banyak mendapatkan bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : 1. Bapak Ir. Sarwono, MM. beserta keluarga selaku

pembimbing tugas akhir yang telah memberikan segenap bimbingan, kesabaran, ilmu yang tiada ternilai harganya.

2. Bapak Fitriadi Iskandariyanto, ST. selaku dosen instrumentasi yang telah sangat banyak memberikan ide dalam penyelesaian tugas akhir dan ilmu yang bermanfaat.

3. Bapak DR. Ir. Totok Soehartanto, DEA selaku Kalab. Workshop Instrumentasi yang memberikan dukungan dalam pengerjaan alat.

4. Keluarga besar Djoko Muljono, atas kasih sayang dan do a yang telah diberikan selama ini yang menjadikan penulis tidak hanya sekedar mampu menyelesaikan tugas akhir ini namun mampu menjadikan penulis sebagai orang yang berarti dalam hidup.

vii

5. Teman-teman angkatan 2006 khususnya dan teman-teman

angkatan 2007/2008 pada umumnya yang telah memberikan dorongan moral.

Penulis menyadari bahwa tugas akhir ini tidaklah sempurna, tetapi penulis berharap tugas akhir ini dapat memberikan kontribusi yang berarti dan dapat menambah wawasan bagi pembaca dan mahasiswa D3 Teknik Instrumentasi yang nanti dapat digunakan sebagai referensi pengerjaan tugas akhir baru. Semoga awal dari permulaan yang panjang ini dapat membawa manfaat dan hikmah bagi kita semua dan juga semoga hari esok lebih baik dari hari ini.

Amin.

Surabaya, Juli 2009 Penulis

viii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL I

LEMBAR PENGESAHAN ii

ABSTRAK iv

KATA PENGANTAR vi DAFTAR ISI viii

DAFTAR GAMBAR x

DAFTAR TABEL xii

Bab I Pendahuluan 1.1 Latar Belakang 1.2 Permasalahan 1.3 Batasan Masalah 1.4 Tujuan 1.5 Metodologi 1.5 Sistematika Laporan

Bab II Dasar Teori 2.1 Programable logic controller (PLC) 2.2 Bahan baku plastik 2.3 Motor 2.4 Kontaktor 2.5 Relay

Bab III Perancangan dan Pembuatan Alat 3.1 Blok diagram alat 3.2 Perancangan dan pembuatan perangkat keras

3.2.1 Rangkaian direct on line starter 3.2.2 Instalasi PLC dan direct on line starter 3.2.3 Perancangan model

3.3 Perancangan dan pembuatan perangkat lunak

Bab IV Pengujian dan Analisa Data 4.1 Pengujian Alat

4.1.1 Pengujian Plant mesin pencacah plastik

1 2 2 2 3 3

5 10 15 17 21

23 24 24 25 26 27

29 29

ix

4.1.2 Pengujian Hardware dan Perhitungan Data 4.1.3 Pengujian Sistem

4.2 Analisa Dan Pembahasan

Bab V Kesimpulan dan Saran 5.1 Kesimpulan 5.2 Saran

29 38 45

49 50

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

x

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 PLC Siemens S7-200 Gambar 2.2 Aplikasi plc pada motor Gambar 2.3 Grafik Plastik Termoset Gambar 2.4 Grafik Plastik Thermoplast Gambar 2.5 Motor tiga fasa Gambar 2.6 Kontaktor Gambar 2.7 Prinsip kerja kontaktor Gambar 2.8 Relay DC Gambar 3.1 Diagram blok perancangan alat Gambar 3.2 Diagram Direct On Line starter. Gambar 3.3 Instalasi PLC menggunakan rangkain Direct On Line starter pada motor Gambar 3.4 Instalasi Direct On line Starter Gambar 3.5 Model mesin pencacah plastik Gambar 3.6 Flowchart Perancangan dan Pembuatan Alat Gambar 4.1 Grafik hubungan antara output plastic terhadap

waktu pengujian mesin dalam menghasilkan produk sebelum adanya pemasangan corong

Gambar 4.2 Grafik hubungan antara output plastic terhadap waktu pengujian mesin dalam menghasilkan produk setelah adanya pemasangan corong ( satu )

Gambar 4.3 Grafik hubungan antara output plastic terhadap waktu pengujian mesin dalam menghasilkan produk setelah adanya pemasangan corong (dua)

Gambar 4.4 Grafik hubungan antara rata-rata produksi terhadap waktu pengujian mesin dalam menghasilkan produk sebelum adanya pemasangan corong

Gambar 4.5 Grafik hubungan antara rata-rata produksi terhadap waktu pengujian mesin dalam menghasilkan produk setelah adanya

8

9

11 11 17 18 19 22 23 24

25 26 26 27

40

41

41

42

xi

pemasangan corong ( satu) Gambar 4.6 Grafik hubungan antara rata-rata produksi

terhadap waktu pengujian mesin dalam menghasilkan produk setelah adanya pemasangan corong ( dua )

42

43 Gambar 4.7 Grafik hubungan antara sisa produksi terhadap

waktu pengujian mesin dalam menghasilkan produk sebelum adanya pemasangan corong 43

Gambar 4.8 Grafik hubungan antara sisa produksi terhadap waktu pengujian mesin dalam menghasilkan produk setelah adanya pemasangan corong (satu) 44

Gambar 4.9 Grafik hubungan antara sisa produksi terhadap waktu pengujian mesin dalam menghasilkan produk setelah adanya pemasangan corong ( dua ) 44

xii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Perbandinagan specific gravity dari berbagai material plastik. Tabel 2.2 Temperature Leleh Proses termoplastik Tabel 4.1 Hasil Pengujian Tegangan AC PLC Tabel 4.2 Hasil Pengujian Sumber Tegangan (DC) Input PLC Tabel 4.3 Data Hasil Output Sumber Tegangan DC PLC (Q0.1) Tabel 4.4 Data Hasil Output Sumber Tegangan DC PLC (Q0.2) Tabel 4.5 Hasil Pengujian input sumber tegangan setiap fase MCB Tabel 4.6 Hasil Pengujian input sumber tegangan setiap faseMCB Tabel 4.7 Hasil Pengujian input sumber tegangan setiap fase MCB Tabel 4.8 Data input sumber tegangan antar fase MCB Tabel 4.9 Data input sumber tegangan antar fase MCB Tabel 4.10Data input sumber tegangan antar fase MCB Tabel 4.11 Data input sumber tegangan Kontaktor Tabel 4.12 Data input sumber tegangan kontaktor (A1) Tabel 4.13 Data input sumber tegangan pompa air Tabel 4.14 Data pengujian mesin pencacah dalam menghasilkan produk. Tabel 4.15 Data pengujian mesin dalam menghasilkan

produk setelah adanya pemasangan corong ( satu )

Tabel 4.16 Data pengujian mesin dalam menghasilkan produk setelah adanya pemasangan corong

( dua )

12

15 30 31

31

32

33

33

34 34 35 35 36 37 37 38

38

39