Upload
panoto-gomo
View
217
Download
4
Embed Size (px)
Citation preview
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Teknologi mengalami perkembangan yang cukup pesat. Hal ini disebabkan karena
kebutuhan hidup manusia yang semakin meningkat. Seiring dengan berkembangnya
peradaban manusia, semakin berkembang pula teknologi yang diciptakannya.
Era modernisasi sekarang ini menuntut para ahli untuk berkreasi merancang dan
menciptakan teknologi canggih yang mengacu ke sistem otomatisasi.
Sebuah teknologi modern menerapkan sistem atau proses kerja dengan kecepatan
tinggi dengan sedikit sekali membutuhkan tenaga manusia untuk menjalankannya. Kegiatan
dengan menggunakan tenaga manusia diganti dengan mesin yang didesain untuk melakukan
suatu pekerjaan yang sama dan terus-menerus.
Mengikuti perkembangan teknologi sekarang ini, maka kebutuhan akan sistem
otomasi semakin meningkat. Bukan berarti dengan kondisi serba otomatis masalah dapat
teratasi, justru dengan banyaknya otomasisasi di dunia industri memicu permasalahan
permasalahan baru. Salah satu permasalahan yang akan penyusun bahas adalah salah satu
mesin transportasi otomatis pengangkut keramik TGV (Tecnoferari Guided Vehicle) di PT.
Roman Ceramic International mojokerto-jawa timur. Oleh karena itu, di sini penyusun akan
membahas dan mencoba memberikan solusi dengan “Modifikasi Kendali Manual TGV
(Tecnoferari Guided Vehicle) Di PT. Roman Ceramic International”. sekaligus sebagai
tugas skripsi untuk memenuhi syarat kelulusan. Sistem kerja pada alat ini diharap dapat
menjawab permasalan yang sering menghambat kelancaran dari proses produksi di PT.
Roman Ceramic International.
1.2. Rumusan Masalah
Berdasarkan hasil pengamatan selama berada di PT RCI, dari beberapa proses
produksi pembuatan ceramik sistem transportasi menjadi peranan penting dalam
kelangsungan proses produksi,semakin kecil break down pada transportasi khususnya TGV
maka jumlah produksi yang dihasilkan akan lebih maksimal. TGV merupakan alat
transportasi angkut barang otomatis dengan mengunakan daya baterai 96-110 Vdc.untuk alat
angkatnya mengunakan 4 piston oli hidrolik dengan bantuan motor,pada saat bekerja
otomatis TGV dijalankan melalui PC server,pada saat terjadi ganguan tertentu TGV harus di
posisikan manual diharapkan breakdown yang terjadi bisa diminimalis sehingga tidak
1
menggangu proses produksi selanjutnya.pada saat posisi Otomatis kemanual operator harus
memindah atau memposisikan switc ke posisi manual, pada saat TGV tepat berada di mesin
pembongkar/pengisi waktu yang dibutuhkan relatif lama dikarenakan harus menghentikan
proses produksi untuk memposisikan TGV ke posisi manual. Dari permasalahan tersebut
penyusun akan memberikan solusi dengan memodifikasi Consul TGV dengan Remot TGV
diharapkan dengan dibuatnya remot TGV breakdown bisa diminimalis.
1.3. Batasan Masalah
Pada pembuatan alat Remot Universal TGV ini masalah yang dibahas antara lain:
- Prinsip keja Remot Universal TGV
- Bagian elektrik dari Remot Universal TGV
- Sistem control Remot Universal TGV
- Prosedur pengoperasian alat
- Perawatan dan perbaikan
- Trouble shotting
1.4. Tujuan penelitian
Tujuan dari pembuatan alat Remot Universal TGV adalah untuk menyelesaikan
permasalahan break down dapat diminimalis sehingga tidak menggangu proses produksi,
peremajaan peralatan dan efisiensi dari 9 TGV dengan masing-masing satu consul akan lebih
praktis mengunakan satu Remot TGV.
1.5. Manfaat
Manfaat dari Remot Universal TGV adalah salah satu modifikasi yang akan penyusun
aplikasikan di PT.RCI, disamping itu memberikan kemudahan dalam mengoperasika TGV
tanpa harus merubah posisi consul.
1.6. Sistematika penulisan
Dalam menyelesaikan tugas akhir ini penulis menggunakan beberapa metode antara lain:
1. Wawancara, yaitu konsultasi dengan pembimbing di lapangan. Dengan metode ini, di-
dapatkan titik temu antara kajian secara teoritis dengan penerapan di lapangan.
2
2. Library Research, yaitu mencari data-data tentang materi permasalahan dari buku-
buku maupun referensi lainnya yang relevan.
3. Observasi, yaitu memperoleh data dengan cara melakukan pengamatan langsung ter-
hadap objek yang sedang dibahas dan membandingkannya dengan teori yang ada.
3
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1. Tower Parking
Tower Parking adalah system parkir mobil secara vertical dengan menggunakan elevator
untuk mengangkat mobil dan menggunakan konveyor untuk menempatkan mobil pada box
yang telah disusun secara vertical. Dengan Tower Parking kita bisa memaksimalkan area
parkir yang sempit untuk dipakai parkir banyak mobil.
2.2. Programable Logic Control
2.2.1. Pengertian PLC
PLC (Programmable Logic Control) adalah sebuah alat yang digunakan untuk
menggantikan rangkaian sedereten relai yang dijumpai pada system control proses
konvensional.
Definisi Programmable Logic Controller menurut Capiel (1982) adalah: sistem
elektronik yang beroperasi secara digital dan didisain untuk pemakaian di lingkungan
industri, dimana sistem ini menggunakan memori yang dapat diprogram untuk
penyimpanan secara internal instruksi-instruksi yang mengimplementasikan fungsi-
fungsi spesifik seperti logika, urutan, perwaktuan, pencacahan dan operasi aritmatik
untuk mengontrol mesin atau proses melalui modul-modul I/O digital maupun analog.
Berdasarkan namanya konsep PLC adalah sebagai berikut :
1. Programmable
menunjukkan kemampuan dalam hal memori untuk menyimpan program yang
telah dibuat yang dengan mudah diubah-ubah fungsi atau kegunaannya.
2. Logic
menunjukkan kemampuan dalam memproses input secara aritmatik dan logic (ALU),
yakni melakukan operasi membandingkan, menjumlahkan, mengalikan, membagi,
mengurangi, negasi, AND, OR, dan lain sebagainya.
4
PerangkatPemrograman
Memori
ProsessorCPU
AntarmukaInput
AntarmukaOutput
Catu Daya
3. Controller
Menunjukkan kemampuan dalam mengontrol dan mengatur proses sehingga
menghasilkan output yang diinginkan.
PLC memiliki karakteristik:
1. Kokoh dan dirancang untuk tahan terhadap getaran, suhu, kelembaman, dan kebisingan.
2. Antarmuka input dan output telah tersedia secara built-in didalamnya.
3. Mudah diprogram dan menggunakan sebuah bahasa pemrograman yang mudah dipahami,
yang sebagian besar berkaitan dengan operasi-operasi logika dan penyambungan.
Fungsi dan kegunaan dari PLC dapat dikatakan hampir tidak terbatas. Tapi dalam prakteknya
dapat dibagi secara umum dan khusus.
Secara umum fungsi dari PLC adalah sebagai berikut :
1. Kontrol Sekensial
PLC memroses input sinyal biner menjadi output yang digunakan untuk keperluan pem-
rosesan teknik secara berurutan (sekuensial), disini PLC menjaga agar semua step / langkah
dalam proses sekuensial berlangsung dalam urutan yang tepat.
2. Monitoring Plant
PLC secara terus menerus memonitor suatu sistem (misalnya temperatur, tekanan, tingkat
ketinggian) dan mengambil tindakan yang diperlukan sehubungan dengan proses yang
dikontrol (misalnya nilai sudah melebihi batas) atau menampilkan pesan tersebut ke operator.
Gambar 2.1. Alur kerja komponen – komponen PLC
5
J 2
C O N 1
1
R 1R
R 3P O T1
3
2
J 1
C O N 2
12
D 1
L E D
V C C
+
-
U 4 A
L M 3 5 8
3
21
84
C 1
C
R 2R
D 2
P H O TO D I O D E
12
V C C
2.2.2. PLC OMRON Type CPM1A-20CDR-A-V1
Tower Parking menggunakan PLC OMRON Type CPM1A-20CDR sebagai sistem
kontrolnya.
Gerakan dari Tower Parking sudah ditentukan secara mekanik dan program gerakannya dapat
diatur dengan menggunakan PLC dengan cara memasukan program yaitu:
A. Dengan menggunakan Hand Consule PLC CPM – 1A.
B. Dengan menuliskan program PLC di komputer menggunakan program CX Programer,
SSS, atau SYMAC. Program yang sudah ditulis dengan menggunakan komputer tersebut
akan ditransfer ke dalam PLC untuk kemudian digunakan untuk menjalankan kontrol.
Penulis dalam mengerjakan Skripsi ini menggunakan program CX Programer untuk
memasukkan program gerakan dari Tower Parking. Untuk penulisan isi program kami
sertakan dalam lampiran.
2.3. Sensor Infra Red
Merupakan sensor cahaya yang terdiri dari infra red sebagai pemancar, dan foto dioda
sebagai penerima.
Penggunaan photodiode ini dimaksudkan agar kepekaan penerima lebih peka bila
dibandingkan dengan menggunakan photo – transistor). Untuk pembanding / comparator
kami menggunakan sensor 358 (Op – Amp). Sedangkan untuk mengatur kepekaan digunakan
potensiometer. Karena keluaran dari sensor ini kurang stabil maka output dari sensor ini kami
hubungkan ke transistor relay,sehingga relay akan aktif dan memberikan input yang stabil
bagi PLC.
Gambar 2. 2. rangkaian sensor Infra red
6
2.4. Relay
Setiap input dan output rangkaian elektrik yang masuk pada PLC pada alat Mini Rotary
Parking ini dihubungkan dengan relay. Relay dapat digunakan secara luas, mulai relay yang
paling kecil dengan hanya 10 mm panjang dan dengan beberapa kontaktor untuk data
komunikasi sampai relay berukuran besar yang digunakan sebagai kontaktor untuk
menyambungkan arus listrik yang besar sampai pada pensaklaran motor 3 phase.
Dengan hanya menggunakan energi yang kecil untuk menyalakan koil, relay sudah dapat
mengontrol energi besar, yang mengalir melalui main contac kontaktor.
Sebuah relay mempunyai beberapa karakteristik, antara lain;
Perawatan yang mudah
Memungkinkan pensaklaran dari suatu rangkaian yang tersendiri.
Dapat disesuaikan untuk berbagai macam tegangan operasi.
Pensaklaran yang cepat.
Output dari relay stabil.
Relay hanya membutuhkan arus yang kecil untuk menggerakan coil relay.
Gambar 2.2. Relay tipe MY2
7
R 1
R
I N P U T
C O N 2
12
Q 6N P N B C E
R 2
R
Q 7
N P N B C E
Q 8
N P N B C E
Q 9
N P N B C E
P o we R
C O N 2
12
V C C
R 4
R
V C C
R 3
R
M G 1
M O TO R D C
1 2
2.5. Rangkaian H- Bridge
Merupakan rangkaian sederhana yang memungkinkan untuk mengendalikan motor DC
langsung dari sinyal listrik untuk memutar balik putaran motor DC . Dalam system ini kami
memakai 2 H – Bridge untuk yang pertama kami menggunakan H – Bridge dengan Relay
untuk memutar balik motor elevator, karena merupakan motor power window yang
membutuhkan arus yang sangat besar (hal ini dikarenakan apabila menggunakan H – Bridge
dengan transistor, maka transistor akan cepat panas). Untuk memutar balik Motor konveyor
kami memakai rangkaian H – Bridge sederhana dengan memakai transistor. Untuk motor
konveyor ini kami tidak perlu memakai relay karena dengan transistor sudah bisa untuk
mengatasi kebutuhan arus untuk motor type wiper.
Gambar 2.3. Orchad rangkaian Half Bridge dengan Transistor NPN
2.6. Conveyor
Berfungsi membawa atau sebagai pengantar mobil menuju box Tower Parkir.
Conveyor ini digerakkan oleh motor DC. Arah putaran conveyor dapat bolak-balik,
karena motor DC yang digunakan untuk memutar conveyor dihubungkan dengan
rangkaian H-Bridge. Pada conveyor terdapat sensor infra red yang berfungsi untuk
mendeteksi keberadaan mobil yang akan masuk menuju box Tower Parkir.
8
2.7. Motor DC
Pada pembuatan alat miniature Tower Parking ini menggunakan motor DC untuk
penggerak naik – turun elevator dan sebagai penggerak konveyor.
Motor arus searah, sebagaimana namanya, menggunakan arus langsung yang tidak
langsung/direct-unidirectional. Motor DC digunakan pada penggunaan khusus dimana
diperlukan penyalaan torque yang tinggi atau percepatan yang tetap untuk kisaran kecepatan
yang luas.
Gambar 2.4. Motor DC
Gambar 2.4 memperlihatkan sebuah motor DC yang memiliki tiga komponen utama:
1. Kutub medan. Secara sederhada digambarkan bahwa interaksi dua kutub magnet
akanmenyebabkan perputaran pada motor DC. Motor DC memiliki kutub medan yang
stasioner dan dinamo yang menggerakan bearing pada ruang diantara kutub medan. Motor
DC sederhana memiliki dua kutub medan: kutub utara dan kutub selatan. Garis magnetik
energi membesar melintasi bukaan diantara kutub-kutub dari utara ke selatan. Untuk motor
yang lebih besar atau lebih komplek terdapat satu atau lebih elektromagnet. Elektromagnet
menerima listrik dari sumber daya dari luar sebagai penyedia struktur medan.
2. Kumparan medan. Bila arus masuk menuju kumparan medan, maka arus ini akan
menjadi elektromagnet. Kumparan yang berbentuk silinder, dihubungkan ke as penggerak
untuk menggerakan beban. Untuk kasus motor DC yang kecil, stator berputar dalam medan
magnet yang dibentuk oleh kutub-kutub, sampai kutub utara dan selatan magnet berganti
lokasi. Jika hal ini terjadi, arusnya berbalik untuk merubah kutub-kutub utara dan selatan
dinamo.
9
3. Commutator. Komponen ini terutama ditemukan dalam motor DC. Kegunaannya adalah
untuk membalikan arah arus listrik dalam dinamo. Commutator juga membantu dalam trans-
misi arus antara dinamo dan sumber daya.
Keuntungan utama motor DC adalah sebagai pengendali kecepatan, yang tidak
mempengaruhi kualitas pasokan daya. Motor ini dapat dikendalikan dengan mengatur:
1. Tegangan dinamo – meningkatkan tegangan dinamo akan meningkatkan kecepatan
2. Arus medan – menurunkan arus medan akan meningkatkan kecepatan.
Motor DC tersedia dalam banyak ukuran, namun penggunaannya pada umumnya
dibatasi untuk beberapa penggunaan berkecepatan rendah, penggunaan daya rendah hingga
sedang seperti peralatan mesin dan rolling mills, sebab sering terjadi masalah dengan
perubahan arah arus listrik mekanis pada ukuran yang lebih besar. Juga, motor tersebut
dibatasi hanya untuk penggunaan di area yang bersih dan tidak berbahaya sebab resiko
percikan api pada sikatnya.
Motor DC juga relatif mahal dibanding motor AC.
Hubungan antara kecepatan, flux medan dan tegangan dinamo ditunjukkan dalam persamaan
berikut:
Gaya elektromagnetik: E = KΦN
Torque: T = KΦIa
Dimana:
E =gaya elektromagnetik yang dikembangkan pada terminal dinamo (volt)
Φ = flux medan yang berbanding lurus dengan arus medan
N = kecepatan dalam RPM (putaran per menit)
T = torque electromagnetik
Ia = arus dinamo
K = konstanta persamaan
A. Motor DC sumber daya terpisah/ Separately Excited
Jika arus medan dipasok dari sumber terpisah maka disebut motor DC sumber daya
terpisah/separately excited.
10
B. Motor DC sumber daya sendiri/ Self Excited: motor shunt
Pada motor shunt, gulungan medan (medan shunt) disambungkan secara paralel dengan
gulungan dinamo (A) seperti diperlihatkan dalam gambar 2.5. Oleh karena itu total arus
dalam jalur merupakan penjumlahan arus medan dan arus dinamo.
Gambar 2.5. Karakteristik Motor DC Shunt
Berikut tentang kecepatan motor shunt:
1. Kecepatan pada prakteknya konstan tidak tergantung pada beban (hingga torque tertentu
setelah kecepatannya berkurang, lihat Gambar 4) dan oleh karena itu cocok untuk
penggunaan komersial dengan beban awal yang rendah, seperti peralatan mesin.
2. Kecepatan dapat dikendalikan dengan cara memasang tahanan dalam susunan seri dengan
dinamo (kecepatan berkurang) atau dengan memasang tahanan pada arus medan (kecepatan
bertambah).
C. Motor DC daya sendiri ( motor seri )
Dalam motor seri, gulungan medan (medan shunt) dihubungkan secara seri dengan
gulungan dinamo (A) seperti ditunjukkan dalam gambar 2.6. Oleh karena itu, arus medan
sama dengan arus dinamo. Berikut tentang kecepatan motor seri. Kecepatan dibatasi pada
5000 RPM.
Harus dihindarkan menjalankan motor seri tanpa ada beban sebab motor akan mempercepat
tanpa terkendali.
Motor-motor seri cocok untuk penggunaan yang memerlukan torque penyalaan awal yang
tinggi, seperti derek dan alat pengangkat hoist.
11
Gambar 2.6. Karakteristik Motor Seri DC
D. Motor DC Kompon/Gabungan
Motor Kompon DC merupakan gabungan motor seri dan shunt. Pada motor kompon,
gulungan medan (medan shunt) dihubungkan secara paralel dan seri dengan gulungan
dynamo (A) seperti yang ditunjukkan dalam gambar 2.7. Sehingga, motor kompon memiliki
torque penyalaan awal yang bagus dan kecepatan yang stabil. Makin tinggi persentase
penggabungan (yakni persentase gulungan medan yang dihubungkan secara seri), makin
tinggi pula torque penyalaan awal yang dapat ditangani oleh motor ini. Contoh,
penggabungan 40-50% menjadikan motor ini cocok untuk alat pengangkat hoist dan derek,
sedangkan motor kompon yang standar (12%) tidak cocok.
Gambar 2.7. Karakteristik Motor Kompon DC
12
BAB III
PERANCANGAN ALAT
3.1. Blok Diagram Mobil Masuk Tower Parking
13
3.2. Blok Diagram Mobil Keluar Tower Parking
14
3.3. Pembuatan Alat
Alat dibuat dengan rangkaian berikut:
Gambar 3.1. Tower Parking
15
3.3.1. Prosedur mobil masuk box parkir :
- Mobil siap masuk pada lantai dasar tower parking, terdapat fotocell(fc 1), bila mobil
menutup fc 1 berarti posisi mobil sudah at present dan motor elevator ( M1) siap kerja untuk
membawa mobil naik keatas menuju box parkir yang kosong.
- Pada tiap – tiap box parkir terdapat fotocell (fc 2) yang berfungsi untuk stop elevator bila
posisi elevator sudah tepat pada box parkir. Pada Tower Parking ini kita membuat 5 tingkat
box parkir, berarti ada 10 buah box parkir.
- Bila pada saat naik elevator terkena sensor box parkir yang kosong (fc 2) maka elevator
akan stop dan belt konveyor pada elevator akan berputar bersamaan dengan belt konveyor
pada box parkir membawa mobil bergerak menuju box parkir.
- Pada box parkir terdapat fotocell (fc 3) untuk stop konveyor bila mobil sudah tepat masuk
pada box parkir, yang berfungsi untuk stop konveyor.
- Bila mobil sudah masuk pada box parkir dan menyentuh fc 3 maka elevator akan turun
menuju lantai dasar.
- Pada lantai dasar terdapat fotocell (fc 0) yang berfungsi untuk stop elevator waktu turun dan
sebagai tanda bahwa elevator berada pada lantai dasar.
3.3.2. Prosedur mobil keluar box parkir :
Kita tekan push buttom sesuai dengan nomor box parkir tempat mobil yang ingin kita
keluarkan. Setelah itu elevator akan naik dan berhenti pada box parkir sesuai dengan nomor
push buttom yang kita tekan. Konveyor pada box parkir dan konveyor pada elevator berputar
membawa mobil menuju elevator, terdapat fotocell(fc 4) pada elevator, yang berfungsi untuk
stop konveyor bila mobil yang keluar sudah tepat posisinya pada elevator. Setelah itu elevator
bergerak turun menuju lantai dasar. Setelah elevator menutup fotocell(fc 0) berarti posisi
elevator tepat pada lantai dasar dan mobil siap di keluarkan.
16
BAB IV
Jadwal Penelitian
Feb 2010 Maret 2010 April 2010 Mei 2010 Juni 2010
Bab I
Bab II
Bab III
Bab IV
Bab V
17
BAB V
Daftar Pustaka
1. http://www.jucha.co.kr
2. Eko Putra, Agfianto. ”PLC Konsep, Pemrograman dan Aplikasi Omron
CPM1A/CPM2A dan ZEN Programmable Relay”, Gava Media, Yogyakarta, 2004
18