No title

ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA

., ,: ,t:',: L:

.. l, .t:r.j

*i[!!S ',

.

:, ' r j. :r:1!l: , :

.:..

l

...

BANGUN.+I$TTEMBUATrcTrSANDWICH ri:

,q.uGl(,*i*Asa (}T(}MA.TI$'$E*BASTS PI,C

"

'

(BAGIAI{ r}

T{TEA$AKHIR

, .

...

Olch: pfi) KHAMMAD DEr\iY- BASRI

ililF{tBlSigrlfiZ}'.',,

?*(E*A}I

.:,'

STT'DI D3 OTOMASI SISTEM IffiS,T*.UMf,NTASI

DEPARTNMf,N TEKNIK

rAI(ULTAS VOKASI T'NIVERSITAS A TRI-ANGGA 2016

TUGAS AKHIR

RANCANG BANGUN ALAT...

MOKHAMMAD DENY B.


LUMBAR PERSETUJUAN TUGAS AKHTR

RANCANG BAI{GUH ALAT PEMBUAT ROTI SAI{DWICH

AN$KA RASA OTOMATIS Bf,RTASJS PLC {BAGIAN D

TUGASAI{HIR Scbegai Salah Satu Syaret Untuk Memperolch

Gthr Ahli Madya

Btdpg Otomrsi Sistem Instrum*ntr*i Frdr llryrhmenTclaik Fakultas Yokasi Unh'ersiar Airhngge

frch: Mokhammadllcny Basri 'NrM &813r$2130X?

Ilisetujui Okh: KonsulEn

Pcmbimtiug

M

(,

Akif Rahmatillrlu S.T.. It{.T. NIP.

TUGAS AKHIR

A

Fraaky Chrndlr Sa.trta &,S,T., M.T.

r9860rfi2ffi121002

NrP,19fft01282{X}9121004


MOKHAMMAD DENY B.


LEMBAR PENGESAI{AN NASKAH TUGAS AKHIR

Judul

: Ranc*ng Bangun AIat F*mbuat Boti sandwich Aneka Rase Ctomrtis B€rbasis PLC

Pcnyusun

: Mokhrmmad DenY Basri

NIM

:081310213022

Pemtrimbing : Akif Rahmatillab' S-T.'

Ksnsultan Tanggal

h'LT.

: Franlry Cbandra Srtri* A, S.T., M'T'

Ujian :04 Agustus 2016 Disetuiui tleh : Konsullan

V

-l * Akif Rahmatillah. S.T.. M.T. NrP. 19850104 200812

I

ronr., cn"oa#tri) NIP.

002

* s.t.. Pr.t.

198301 282009121m4

Mengdrhui: Koordinator Program Studi D3 Otomasi Sistem

lYinarno. $.Sir. M.T. F{rP. 198109122015041mt

NIP. 19671 r I 11990332002

u

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


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.

iv TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


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 Akif Rahmatillah, S.T., M.T. selaku Dosen Pembimbing yang telah banyak memberikan arahan, bimbingan, masukan, kepada penulis sehingga terselesaikannya Proposal Proyek Akhir ini.

6.

Bapak Franky Chandra Satria A, S.T., M.T., selaku Dosen Konsultan yang telah memberikan bimbingan dan motivasi hingga terselesaikannya Proposal Proyek Akhir ini.

v TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


7.

Semua dosen program studi D3 Otomasi Sistem Instrumentasi yang telah memberikan ide baik dalam pembuatan mekanik, hardware dan software.

8.

Keluarga tercinta, Ayah, Ibu, Kakak dan Adik tersayang yang telah memberikan segenap do’a dan dukungan kepada penulis sehingga mampu menyelesaikan Proposal Proyek Akhir ini.

9.

Teman-teman D3 Otomasi Sistem Instrumentasi dan semua pihak yang telah berpartisipasi dalam penyelesaian Proposal Proyek 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 2 Agustus 2016

Penulis

vi TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


Basri Mokhammad Deny, 2016. Rancang Bangun Alat Pembuat Roti Sandwich Aneka Rasa Otomatis Berbasis PLC (Bagian I). 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.

vii TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


DAFTAR ISI

Halaman Judul .................................................................................................

i

Lembar Persetujuan Tugas Akhir ....................................................................

ii

Lembar Pengesahan Naskah Tugas Akhir ......................................................

iii

Pedoman Penggunaan Tugas Akhir ................................................................

iv

Kata Pengantar ................................................................................................

v

Abstrak ............................................................................................................

vii

Daftar Isi ..........................................................................................................

viii

Daftar Gambar .................................................................................................

xii

Daftar Tabel ....................................................................................................

xiv

Daftar Lampiran ..............................................................................................

xv

BAB I PENDAHULUAN ...............................................................................

1

1.1 Latar Belakang ..............................................................................

1

1.2 Rumusan Masalah .........................................................................

4

1.3 Batasan Masalah ............................................................................

4

1.4 Tujuan ............................................................................................

4

1.5 Manfaat ..........................................................................................

5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA .....................................................................

6

2.1 Roti Sandwich .............................................................................

6

2.2 PLC OMRON CP1L ...................................................................

8

2.2.1 Elemen-elemen PLC .........................................................

10

2.2.2 Prinsip Kerja PLC .............................................................

11

viii TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


2.2.3 PLC OMRON SYSMAC CP1L .......................................

13

2.2.4 Bagian-Bagian Umum PLC OMRON CP1L ....................

13

2.2.5 Port Terminal Input Output PLC OMRON CP1l .............

14

2.2.6 Pemrograman PLC OMRON CP1L .................................

16

2.3 Relay ...........................................................................................

17

2.4 Sensor Photodioda ......................................................................

18

2.5 Unit Catu Daya ...........................................................................

19

2.6 Solenoide Valve ...........................................................................

21

2.7 Motor Arus Searah (DC) ..............................................................

22

2.8 Komparator ..................................................................................

23

2.9 Limit Switch ................................................................................

25

2.10 Toggle Switch ............................................................................

26

BAB III METODE PERANCANGAN ...........................................................

27

3.1 Waktu dan Tempat Perancangan ................................................

27

3.2 Alat dan Bahan Perancangan ......................................................

27

3.2.1 Alat Perancangan ..............................................................

27

3.2.2 Bahan Penelitian ...............................................................

27

3.3 Prosedur Perancangan Alat .........................................................

28

3.3.1 Diagram Blok .....................................................................

29

3.3.2 Sketsa Mekanik Plant .......................................................

31

3.3.3 Perancangan Modul PLC OMRON CP1L ........................

32

3.3.4 Pembuatan Sistem Penggerak ...........................................

34

3.3.5 Pembuatan Sistem Deteksi ................................................

35

ix TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


3.3.6 Pembuatan Sistem Valve ..................................................

35

3.4 Analisis Data ...............................................................................

36

3.4.1 Pengujian PLC OMRON CP1L ........................................

36

3.4.2 Pengujian Relay pada PLC ...............................................

36

3.4.3 Pengujian Aktivasi Sensor Photodioda ..............................

37

3.4.4 Pengujian Motor Konveyor dan Motor Pendorong Roti ..

37

3.4.5 Pengujian Valve Solenoide ................................................

37

3.4.6 Pengujian Kondisi Selai ....................................................

37

3.4.7 Pengujian Keseluruhan Plant ............................................

37

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ................................

39

4.1 Hasil Pembuatan Alat .................................................................

39

4.2 Pengalamatan Data ......................................................................

42

4.3 Hasil Penelitian ...........................................................................

45

4.3.1 Pengujian Keluaran Komparator ......................................

45

4.3.2 Pengujian Motor Konveyor ..............................................

46

4.3.3 Pengujian Catu Daya ........................................................

46

4.3.4 Pengujian Motor Pendorong Roti .....................................

47

4.3.5 Pengujian Limit Switch .....................................................

48

4.3.6 Pengujian Solenoid Valve .................................................

49

4.3.7 Pengujian Kondisi Selai ....................................................

49

4.3.8 Analisis Sistem Pendorong Roti .......................................

50

4.3.9 Analisis Sistem Valve Aneka Rasa ...................................

51

4.3.10 Analisis Sistem Keseluruhan ..........................................

53

x TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ..........................................................

55

5.1 Kesimpulan ................................................................................

55

5.2 Saran ...........................................................................................

55

Daftar Pustaka .................................................................................................

57

Lampiran .........................................................................................................

59

xi TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Roti Sandwich .............................................................................

7

Gambar 2.2 Fungsi PLC ..................................................................................

10

Gambar 2.3 Bagian-bagian Blok PLC ............................................................

12

Gambar 2.4 PLC OMRON Sysmac CP1L ......................................................

13

Gambar 2.5 Bagian-bagian PLC OMRON Sysmac CP1L .............................

13

Gambar 2.6 Port Input .....................................................................................

15

Gambar 2.7 Port Output ..................................................................................

15

Gambar 2.8 Simbol Dasar Ladder Diagram PLC ...........................................

16

Gambar 2.9 Relay Eksternal PLC ...................................................................

17

Gambar 2.10 Sensor Photodioda .....................................................................

19

Gambar 2.11 Rangkaian Sensor Photodiode dan LED ...................................

19

Gambar 2.12 Diagram Blok Catu Daya ..........................................................

20

Gambar 2.13 Skema Rangkaian Catu daya .....................................................

20

Gambar 2.14 Solenoide Valve .........................................................................

22

Gambar 2.15 Konstruksi Motor DC Stator dan Rotor ....................................

23

Gambar 2.16 Datasheet IC LM 324 ................................................................

24

Gambar 2.17 Limit Switch ...............................................................................

25

Gambar 2.18 Toggle Switch ............................................................................

26

Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem Instrumentasi ...........................................

30

Gambar 3.2 Sketsa Mekanik Alat ...................................................................

31

Gambar 3.3 Rangkaian Output PLC OMRON CP1L .....................................

33

xii TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


Gambar 3.4 Rangkaian Input PLC OMRON CP1L ........................................

33

Gambar 3.5 Rangkaian Pengkabelan Motor Pendorong Roti .........................

34

Gambar 3.6 Rangkaian Skematik Komparator, photodioda dan LED ............

35

Gambar 4.1 Motor Pendorong Roti 1 ...............................................................

39

Gambar 4.2 Motor Pendorong Roti 2 ...............................................................

39

Gambar 4.3 Valve Selai 3 Rasa (Strawberry, Jeruk dan Melon) .....................

40

Gambar 4.4 Hasil Pembuatan Plant .................................................................

40

Gambar 4.5 Hasil Pembuatan Modul PLC OMRON CP1L ...........................

40

Gambar 4.6 Hasil Pembuatan Panel Kontrol Plant .........................................

41

Gambar 4.7 Hasil Pembuatan Rangkaian Komparator ....................................

41

Gambar 4.8 Hasil Pembuatan Rangkaian Catu Daya.......................................

41

xiii TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 Pengalamatan Data .........................................................................

42

Tabel 4.2 Alamat Penggunaan Port Output ....................................................

43

Tabel 4.3 Penglamatan Relay ..........................................................................

44

Tabel 4.4 Hasil Pengujian Keluaran Komparator ...........................................

45

Tabel 4.5 Hasil Pengujian Motor Konveyor ...................................................

46

Tabel 4.6 Hasil Pengujian Catu Daya .............................................................

46

Tabel 4.7 Hasil Pengujian Motor Pendorong Roti ..........................................

47

Tabel 4.8 Hasil Pengujian Limit Switch ..........................................................

48

Tabel 4.9 Hasil Pengujian Solenoid Valve ......................................................

49

Tabel 4.10 Hasil Pengujian Kondisi Selai .......................................................

50

Tabel 4.11 Hasil Analisis Sistem Pendorong Roti ..........................................

51

Tabel 4.12 Hasil Analisis Valve Aneka Rasa .................................................

52

Tabel 4.13 Hasil Analisis Sistem Keseluruhan ................................................

53

xiv TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1. Gambar Keseluruhan Mekanik Prototipe ...................................

59

Lampiran 2. Manual Book PLC OMRON ......................................................

60

Lampiran 3. Datasheet IC LM324 ..................................................................

77

Lampiran 4. Datasheet Relay MK2P-I ............................................................

86

xv TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


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

1 TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


2

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

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


3

sandwich 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.

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


4

1.2 Rumusan Masalah Dengan mengacu pada latar belakang diatas, maka permasalahan yang dapat diangkat dalam proyek akhir ini antara lain: a. Bagaimanakah rancangan alat pembuat roti sandwich aneka rasa otomatis berbasis PLC (Programmable Logic Controller)? b. Bagaimana tingkat keberhasilan (akurasi) alat pembuat roti sandwich aneka rasa 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. Jenis Programmable Logic Controller yang akan digunakan adalah PLC tipe OMRON CP1L. 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.

1.4 Tujuan Sejalan dengan permasalahan tersebut, tujuan yang ingin kami capai dalam proyek akhir ini adalah: a. Mengetahui rancangan alat pembuat roti sandwich aneka rasa otomatis berbasis PLC (Programmable Logic Controller).

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


5

b. Mengetahui tingkat keberhasilan (akurasi) alat pembuat roti sandwich otomatis berbasis PLC (Programmable Logic Controller).

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.

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Pada bab ini berisi tentang penjelasan teoritis dalam berbagai aspek yang akan mendukung ke arah analisis tugas akhir yang dibuat. Penjelasan teori akan dibahas yaitu mengenai roti sandwich, PLC OMRON CP1L, sensor photodioda, motor DC, komparator LM324. 2.1 Roti Sandwich Sandwich adalah makanan yang dibuat dari bermacam-macam roti yang diiris (merupakan belahan tipis) dan diisi dengan berbagai isian. Pada umumnya sandwich disajikan sebagai hidangan selingan (snack) untuk orangorang 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). b. Olesan (Spread) Berupa bahan makanan yang lembek atau setengah kental yang dioleskan pada permukaan roti. Spread/olesan ini berfungsi untuk

6 TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


7

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).

Gambar 2.1 Roti Sandwich (https://encrypted-tbn0.gstatic.com)

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


8

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 OMRON CP1L PLC

(Programable

Logic

Controller)

merupakan

perangkat

pengontrol yang berbasiskan fungsi rangkaian logika. Namun dalam perkembangannya sejalan dengan kebutuhan industri dan transportasi, PLC memiliki fungsi dan aplikasi yang lebih banyak dari rangkaian logika. PLC merupakan peralatan berbasis microprocessor yang dirancang khusus untuk menggantikan kerja rangkaian logika dan aplikasi lain, juga didesain untuk berbagai aplikasi yang berhubungan dengan sensor – sensor (Febrianto, 2015). PLC diperkenalkan pertama kali pada tahun 1969 oleh Richard E. Morleyyang merupakan pendiri Modicon Corporation. Berdasarkan standar yang dikeluarkan oleh National Electrical Manufacture Association (NEMA)

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


9

ICS3-1978 Part ICS3-304, PLC didefinisikan sebagai berikut: “PLC adalah suatu peralatan elektronik yang bekerja secara digital, memiliki memori yang dapat diprogram menyimpan perintah-perintah untuk melakukan fungsifungsi khusus seperti logic, sequening, timing, counting, dan aritmatika untuk mengontrol berbagai jenis mesin atau proses melalui analog atau digital input/output modules” (Febrianto, 2015). 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. PLC mampu mengerjakan suatu proses terus menerus sesuai variabel masukan dan memberikan keputusan sesuai keinginan pemrogram sehingga nilai keluaran tetap terkontrol (Febrianto, 2015). Hampir segala macam proses produksi dibidang industri dan transportasi dapat diotomasi dengan menggunakan PLC. Kecepatan dan akurasi dari operasi bisa meningkat jauh lebih baik menggunakan sistem kontrol ini. Keunggulan dari PLC adalah kemampuannya untuk mengubah dan meniru proses operasi disaat yang bersamaan dengan komunikasi dan pengumpulan informasi-informasi vital (Febrianto, 2015). Operasi pada PLC terdiri dari empat bagian penting : 1. Pengamatan nilai input. 2. Menjalankan program. 3. Memberikan nilai output. 4. Pengendalian.

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


10

Dari kelebihan diatas, PLC juga memiliki kekurangan antara lain yang sering disoroti adalah bahwa untuk memrogram PLC dibutuhkan seseorang yang ahli dan sangat mengerti dengan apa yang dibutuhkan dan mengerti tentang keamanan atau safety yang harus dipenuhi. Sementara itu orang yang terlatih seperti itu cukup jarang dan pada pemrogramannya harus dilakukan langsung ke tempat dimana server yang terhubung ke PLC berapa. Sementara itu, tidak jarang letak main computer itu di tempat-tempat yang berbahaya. Oleh karena itu, diperlukan suatu perangkat yang mampu mengamati, mengubah serta menjalankan program dari jarak jauh (Febrianto, 2015). PLC sendiri terdiri dari beberapa jenis antara lain: small PLC, medium PLC, dan large PLC. Berikut akan dibahas lebih lanjut adalah mengenai PLC OMRON CP1L yang termasuk dalam katagori small PLC (Febrianto, 2015).

Gambar 2.2 Fungsi PLC (Febrianto, 2015) 2.2.1 Elemen-elemen PLC Secara garis besar, elemen-elemen utama pada suatu PLC terdiri dari CPU, memori area, dan rangkaian tambahan untuk menerima input dan menghasilkan output. PLC dapat dibayangkan sebagai suatu box yang terdiri dari ratusan atau bahkan ribuan relay, counter, timer serta

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


11

elemen penyimpan data. Berikut ini adalah elemen yang terdapat dalam PLC secara umum: a. Input relays: elemen ini yang berhubungan dengan dunia luar. Secara fisik elemen-elemen ini ada dan menerima sinyal input dari switch, sensor dan sebagainya. b. Internal utility relay: Elemen ini merupakan elemen relay simulasi di dalam PLC dan memungkinkan PLC mampu menggantikan fungsi dari external relay. c. Counter: Elemen ini merupakan counter simulasi di dalam PLC, namun mampu untuk melakukan fungsi perhitungan suatu sinyal. d. Timer: elemen ini merupakan timer simulasi dan diprogram agar mampu melakukan perhitungan pada setiap kenaikan waktu. e. Output relays (Coils): elemen ini secara fisik ada dan berhubungan dengan dunia luar. Elemen ini akan mengirimkan sinyal output PLC yang merupakan sinyal on/off pada solenoid, lampu dan sebagainya. f. Data storages: umumnya elemen ini merupakan register yang berfungsi untuk menyimpan data baik data matematik maupun data manipulasi dalam suatu PLC (Widjiantoro, 2012). 2.2.2 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

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


12

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 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 (Febrianto, 2015).

Gambar 2.3 Bagian-bagian Blok PLC (Manual Book PLC OMRON CP1L)

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


13

2.2.3 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). 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 (Febrianto, 2015).

Gambar 2.4 PLC OMRON Sysmac CP1L (Febrianto, 2015) 2.2.4. Bagian-Bagian Umum PLC OMRON CP1L

Gambar 2.5 Bagian-Bagian PLC OMRON Sysmac CP1L (Manual Book PLC OMRON CP1L)

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


14

Keterangan: 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 memantau. 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 unit connector, digunakan untuk menambah input/output PLC. 9. Option board slot, digunakan untuk menginstal RS-232C (Febrianto, 2015). 2.2.5. 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. Port input terhubung ada satu titik

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


15

COM (common). Masukkan pada terminal COM dapat berupa polaritas + atau negatif - (Febrianto, 2015).

Gambar 2.6 Port Input (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 dibawah ini (Febrianto, 2015).

Gambar 2.7 Port Output (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 (Febrianto, 2015).

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


16

2.2.6 Pemrograman PLC OMRON CP1L Menurut IEC 1131-3 bahasa pemrograman PLC dapat berupa ladder diagram (LAD), instruction list (IL), sequential function charts (SFC), structured text (ST), dan function block diagram (FBD). Namun PLC mempunyai standart bahasa pemrograman yang disebut “Relay Ladder diagram Program Logic”. Ladder diagram terdapat dua garis vertikal

yang

merepresentasikan

rangkaian

daya.

Rangkaian

dihubungkan dengan garis horizontal yaitu rungs dari ladder diagram, diatara 2 garis vertikal. Simbol dasar dari ladder diagram adalah input dan output (Bolton, 2006). Untuk mempermudah dalam pembuatan program, maka harus ditentukan terlebih dahulu peralatan yang tergolong input dan output. Peralatan input yang digunakan dapat berupa sensor-sensor, selector switch, limit switch, push-button dan lain sebagainya. Sedangkan untuk peralatan output dapat berupa alarm, lampu, motor dan lainnya. Peralatan input output harus diberi kode atau nomor pengenal yang sesuai dengan fungsinya masing-masing, hal ini untuk lebih memudahkan dalam mencari letak kesalahan bila terjadi gangguan pada rangkaian kontrolnya (Widjiantoro, 2012).

Gambar 2.8 Simbol Dasar Ladder Diagram PLC (Bolton, 2006)

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


17

2.3 Relay The National Manufacture Assosiation (NEMA) mendefinisikan relay magnetis sebagai alat yang digerakan secara magnetis untuk menyambung dan membuka rangkaian daya listrik. Relay ini menghubungkan rangkaian on dan off dengan pemberian energi elektromagnetis yang membuka dan menutup pada rangkaian. Relay biasanya mempunyai satu kumparan, tetapi relay dapat mempunyai beberapa kontak. Relay elektromekanis berisi kontak diam dan kontak bergerak. Kontak yang bergerak dipasangkan pada plunger. Kontak berfungsi sebagai Normally Open (NO) dan Normally Close (NC). Apabila kumparan diberi tenaga, maka akan terjadi medan elektromagnetis. Aksi dari medan elektromagnetis tersebut, menyebabkan plunger bergerak pada kumparan menutup kontak NO dan membuka kontak NC. Kontak NO akan membuka ketika tidak ada arus yang mengalir pada kumparan, tetapi tertutup secepatnya setelah kumparan menghantarkan arus atau diberi tenaga. Kontak NC akan tertutup apabila tidak diberi daya dan membuka ketika kumparan diberi daya (Beriyanto, 2011).

Gambar 2.9 Relay Eksternal PLC (Febrianto, 2015)

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


18

2.4 Sensor Photodioda Photodioda merupakan piranti semikonduktor dengan struktur sambungan p-n yang dirancang untuk beroperasi bila dibiaskan dalam keadaan terbalik, untuk mendeteksi cahaya (Pandiangan, 2007). Ketika energi cahaya jatuh pada sambungan photodioda, arus mengalir dalam sirkuit eksternal. Komponen ini kemudian akan bekerja sebagai generator arus, yang arusnya sebanding dengan intensitas cahaya itu. Cahaya diserap di daerah penyambungan atau daerah intrinsik menimbulkan pasangan elektro-hole yang mengalami perubahan karakteristik elektris ketika energi cahaya melepaskan pembawa muatan dalam bahan itu, sehingga menyebabkan berubahnya konduktivitas. Hal inilah yang menyebabkan photodioda dapat menghasilkan tegangan/ arus listrik jika terkena cahaya (Pandiangan, 2007). Photodiode digunakan sebagai penangkap gelombang cahaya yang dipancarkan oleh infrared atau led. Besarnya tegangan yang dihasilkan oleh photodiode tergantung besar kecilnya radiasi yang dipancarkan oleh infrared atau led tersebut. Cara kerja photodiode yaitu jika photodiode tidak terkena cahaya, maka nilai resistansinya akan besar atau dapat kita asumsikan tak terhingga. Sehingga arus yang mengalir pada komparator sangat kecil atau dapat diasumsikan dengan logika 0. Begitu juga sebaliknya, jika photodiode terkena cahaya, maka photodiode akan bersifat sebagai sumber tegangan dan nilai resistansinya akan sangat kecil, sehingga akan ada arus yang mengalir ke komparator dan berlogika 1 (Beriyanto, 2011).

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


19

Gambar 2.10 Sensor Photodioda (Febrianto, 2015) Rangkaian sensor photodiode terdiri dari photodiode, LED, resistor 220Ω dan resistor 5kΩ. Inputan dari rangkaian ini diberi tegangan +5V dan outputnya disambungkan ke komparator (Beriyanto, 2011). Rangkaian sensor photodiode dan LED ditunjukkan oleh gambar berikut:

Gambar 2.11 Rangkaian Sensor Photodiode dan LED (Febrianto, 2015)

2.5 Unit Catu Daya Catu Daya adalah bagian dari setiap perangkat elektronika yang berfungsi sebagai sumber tenaga. Catudaya sebagai sumber tenaga dapat berasal dari: baterai, accu, solar cell dan adaptor. Komponen ini akan mencatu tegangan sesuai dengan tegangan yang diperlukan oleh rangkaian elektronika (Ibrahim, 1993). Catu daya yang

sering digunakan sebagai

supply daya listrik pada peralatan elektronika adalah jenis adaptor.

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


20

Catu daya Adaptor adalah perangkat elektronika yang berfungsi menurunkan dan mengubah tegangan AC (Alternating Current) menjadi tegangan DC (Dirrect Current) yang dapat di gunakan sebagai sumber tenaga peralatan elektronika (Ibrahim, 1993). Sebuah catu daya adaptor yang baik memiliki bagian-bagian seperti pada blok diagram berikut ini:

Gambar 2.12 Diagram Blok Catu Daya (Mujoko, 2009)

Gambar 2.13 Skema Rangkaian Catu Daya (Mujoko, 2009) Keterangan : a. Stepdown (Penurun Tegangan) Bagian ini berfungsi menurunkan tegangan AC 110/220V menjadi tegangan AC yang lebih rendah yang diperlukan (5V, 9V,12V, dan lain-lain). Bagian ini terdiri dari sebuah transformator (trafo). b. Rectifier (Penyearah) Bagian ini merupakan bagian penyearah arus dari arus AC (bolak-balik) menjadi arus DC (searah). Bagian ini terdiri dari sebuah dioda silikon, germanium, selenium atau Cuprox.

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


21

c. Filter (Penyaring) Bagian ini berfungsi untuk menyaring arus DC yang masih berdenyut sehingga menjadi rata. Komponen yang digunakan yaitu gabungan dari kapasitor elektrolit dengan resistor atau induktor. d. Stabilizer (Penstabil) Bagian ini berfungsi menstabilkan tegangan DC agar tidak terpengaruh oleh tegangan beban. Komponen ini berupa dioda zener atau IC yang didalamnya berisi rangkaian penstabil. e. Regulator (Pengatur) Bagian ini mengatur kestabilan arus yang mengalir ke rangkaian elektronika. Komponen yang di gunakan merupakan gabungan dari transistor, resistor dan kapasitor. Ada juga yang dipaket berupa sebuah IC seperti regulator LM7805 (Mujoko, 2009).

2.6 Solenode Valve Solenoide adalah alat yang digunakan untuk mengubah sinyal listrik atau arus listrik menjadi gerakan mekanis linier. Solenoide disusun dari kumparan dengan inti besi yang dapat bergerak. Apabila kumparan diberi tenaga, inti atau jangkar akan ditarik ke dalam kumparan. besarnya gaya tarikan atau dorongan yang dihasilkan, ditentukan dengan jumlah lilitan kawat dan besar arus yang mengalir melalui kumparan (Pramujianto, 2010). Solenoide akan bekerja bila kumparan/coil mendapatkan tegangan arus listrik yang sesuai dengan tegangan kerja (kebanyakan tegangan kerja solenoid adalah 100/200VAC dan kebanyakan tegangan kerja pada tegangan DC adalah 12/24VDC). Dan sebuah pin akan tertarik karena gaya magnet yang dihasilkan dari kumparan selenoida tersebut (Febrianto, 2015).

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


22

Gambar 2.14 Solenoide Valve (Febrianto, 2015)

2.7 Motor Arus Searah (DC) Motor arus searah adalah mesin yang mengubah energi listrik arus searah menjadi energi mekanis yang berupa putaran. Berdasarkan fisiknya motor arus searah secara umum terdiri atas bagian yang diam dan bagian yang berputar. Pada bagian yang diam (stator) merupakan tempat diletakkannya kumparan medan yang berfungsi untuk menghasilkan fluksi magnet sedangkan pada bagian yang berputar (rotor) ditempati oleh rangkaian jangkar seperti kumparan jangkar, komutator dan sikat (Fahni, 2014). Motor arus searah bekerja berdasarkan prinsip interaksi antara dua fluksi magnetik. Dimana kumparan medan akan menghasilkan fluksi magnet yang arahnya dari kutub utara menuju kutub selatan dan kumparan jangkar akan menghasilkan fluksi magnet yang melingkar. Interaksi antara kedua fluksi magnet ini menimbulkan suatu gaya. Dimana gaya ini akan

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


23

menghasilkan momen puntir atau torsi. Apabila torsi start lebih besar dari torsi beban, maka motor akan berputar (Fahni, 2014).

(a)

(b)

Gambar 2.15 Konstruksi Motor DC (a) Stator dan (b) Rotor (Fahni, 2014) Motor arus searah mempunyai prinsip kerja berdasarkan percobaan Lorentz yang menyatakan: “jika sebatang penghantar listrik yang berarus berada di dalam medan magnet maka pada kawat penghantar tersebut akan terbentuk suatu gaya”. Gaya yang terbentuk merupakan gaya mekanik yang sering dinamakan gaya Lorentz. Sebuah konduktor yang dialiri arus mempunyai medan magnet disekelilingnya. Pada saat konduktor yang dialiri arus listrik ditempatkan pada suatu medan magnet, maka konduktor akan mengalami gaya mekanik (Fahni, 2014).

2.8 Komparator Komparator adalah sebuah rangkaian yang dapat dengan cermat membandingkan besar tegangan yang dihasilkan. Rangkaian ini biasanya menggunakan komparator Op-Amp sebagai piranti utama dalam sebuah rangkaian. Saat ini terdapat dua jenis komparator tegangan, yaitu komparator tegangan sederhana dan komparator tegangan histerisis (Febrianto, 2015).

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


24

Rangkaian komparator ini dapat kita rangkai menggunakan Vref yang dihubungkan ke V supply, kemudian kedua resistor digunakan sebagai pembagi tegangan, sehingga nilai tegangan yang dihasilkan dari komparator Op-Amp adalah semakin besar. Komparator Op-Amp akan membandingkan nilai tegangan pada kedua tegangan, apabila sebuah tegangan (-) lebih besar dari tegangan masukan (+) maka keluaran Op-Amp akan menjadi sama. Untuk Op-Amp yang sesuai dengan pemakaian pada alat kami menggunakan Op-Amp dengan tipe LM324 yang banyak di pasaran (Febrianto, 2015).

Gambar 2.16 Datasheet IC LM 324 (www.datasheet4u.com/LM324.pdf) Dengan menggunakan komparator LM324 maka tegangan sinyal ramp yang dihasilkan oleh rangkaian generator ini akan dibandingkan dengan tegangan dari potensiometer. Tegangan potensiometer tersebut bervariasi antara 0 Volt sampai 24 Volt DC. Pada saat rangkaian ramp berada dibawah tegangan potensiometer, maka output dari komparator LM324 adalah 24 Volt sehingga terdapat arus yang mengalir. Apabila tegangan ramp lebih tinggi dari tegangan potensiometer maka output dari LM324 adalah 0 Volt. Arus ini merupakan arus aktifasi photodiode pada bagian triac (Febrianto, 2015).

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


25

Komparator LM3324 memiliki 14 pin dengan bagian-bagian sebagai berikut: 1. VCC untuk tegangan pencatu daya positif. 2. GND untuk tegangan pencatu daya negatif. 3. Input (-) dan input (+) sebagai masukan dari sensor. 4. Output sebagai keluaran sinyal yang dikirim

2.9 Limit Switch Limit switch merupakan jenis saklar yang dilengkapi dengan katup yang berfungsi menggantikan tombol. Prinsip kerja limit switch sama seperti saklar Push ON yaitu hanya akan menghubung pada saat katupnya ditekan pada batas penekanan tertentu yang telah ditentukan dan akan memutus saat katup tidak ditekan. Limit switch termasuk dalam kategori sensor mekanis yaitu sensor yang akan memberikan perubahan elektrik saat terjadi perubahan mekanik pada sensor tersebut. Penerapan dari limit switch adalah sebagai sensor posisi suatu benda (objek) yang bergerak (Febrianto, 2015). Gambar limit switch ditunjukan pada Gambar 2.18 berikut:

Gambar 2.17 Limit Switch (Sumber: Febrianto, 2015)

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


26

2.10 Toggle Switch Saklar toggle adalah bentuk saklar yang paling sederhana, dioperasikan oleh sebuah tuas toggle yang dapat ditekan ke atas atau ke bawah. Menurut konvensinya, posisi ke bawah mengindikasikan keadaan „hidup‟, atau „menutup‟ atau „disambungkan‟. Saklar beban besar (heavy duty), memiliki kemampuan untuk menyambungkan arus hingga sebesar 10 A AC. Saklar toggle cocok untuk digunakan pada sebuah panel kontrol. Simbol untuk saklar-saklar ini memperlihatkan bagaimana cara kerjanya. Saklar hanya menyambungkan. sebuah rangkaian listrik tunggal dan berada dalam keadaan menutup atau membuka (Pramujianto, 2010).

Gambar 2.18 Toggle Switch (Sumber: Pramujianto, 2010)

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


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 penunjang

Sebagai

dalam

melaksanakan

pembuatan,

pengukuran, pengamatan, maupun pengujian alat ini akan digunakan beberapa alat sebagai berikut: 1. Personal computer / laptop

6. Bor

2. Multimeter

7. Toolkit

3. Obeng

8. Gergaji

4. Penyedot Timah

9. Mistar

5. Solder

10. Palu

3.2.2 Bahan Penelitian Pemilihan suatu bahan merupakan salah satu hal yang sangat penting dalam menunjang keberhasilan pembuatan suatu rangkaian

27 TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


28

elektronika. Adapun yang perlu diperhatikan dalam kegiatan ini diantaranya adalah karakteristik komponen elektronika, harga, dan faktor ada tidaknya komponen tersebut di pasaran. Berikut ini bahanbahan yang diperlukan dalam pembuatan alat: 1. Roll timah

10. Selai

2. Sensor photodioda dan Laser pointer 11. Belt Konveyor 3. PLC Omron CP1L

12. Resistor

4. Solenoide Valve

13. Triplek dan kayu

5. Motor DC

14. Catu daya

6. Board PCB

15. Mur dan Baut

7. Relay eksternal

16. Galvalum

8. Kapasitor

17. Push button

9. Roti

18. Kabel jumper

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:

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


29

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. 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. 3.3.1 Diagram Blok Dalam

perancangan

dan

pembuatan

alat

ini

penulis

menggunakan PLC sebagai pengatur motor DC pada konveyor, solenoide valve, motor disk drive sebagai outputnya serta sensor photodiode dan toggle switch digunakan sebagai masukannya. Secara

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


30

garis besar perancangan sistem ini dapat dilihat pada diagram blok sistem instrumentasi pada Gambar 3.1: Toggle Switch

PLC

Motor DC Konveyor

Solenoid Valve

Motor DVD Drive

Komparator

Gambar 3.1 Diagram Blok Sistem Instrumentasi Berdasarkan diagram blok pada Gambar 3.1 dapat diketahui bahwa prinsip kerja alat yang akan dirancang menggunakan 4 buah sistem kendali, yaitu mengontrol konveyor, motor DC konveyor, solenoide valve, Motor DVD drive dan komparator. Apabila diberikan input start melalui toggle switch maka PLC akan mulai beroperasi dan motor DC akan aktif sehingga konveyor berjalan. Disamping itu, sistem sensor photodioda yang diletakkan sebagai deteksi akan digunakan sebagai feedback yang akan mendeteksi roti yang melintas pada konveyor. Proses tersebut akan terus berjalan hingga ditekan tombol stop. Kemudian untuk proses kerja valve solenoide dimana bukaan valve ini yang akan mengisi selai pada roti. Untuk kemudian proses motor DVD Drive diatur oleh PLC sebagai pusat kontrolnya yang akan aktif berdasarkan kontrol PLC dan komparator yang merupakan rangkaian sensor photodioda sebagai pendeteksi roti yang semua tersebut dikontrol oleh PLC sebagai kontroler.

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.

Output


31

3.3.2 Sketsa Mekanik Plant

Gambar 3.2 Sketsa Mekanik Alat Rancang bagun alat pembuat roti sandwich aneka rasa otomatis ini memiliki panjang 120cm lebar 75cm dan tinggi 50cm. Rancang bangun alat pembuat roti sandwich ini terdiri dari 3 bagian utama yaitu bagian konveyor, pendorong roti, dan pengoles selai. Pada bagian konveyor terbuat dari besi siku dengan ketebalan 2mm untuk rangkanya, dan kayu 4x6cm untuk penyangga dinding konveyor dan galvalum ukuran 1mm untuk dinding konveyor. Pada bagian pendorong roti menggunakan besi siku lubang dengan ketebalan 1,5mm sebagai rangkanya, kayu ukuran 4x6cm untuk penyangga bagian bawah dan galvalum ukuran 1mm sebagai alas roti 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

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


32

3 buah yang mewakili 3 jenis rasa selai yaitu strawberry, jeruk dan melon. Bagian pendorong roti 1 akan mulai bekerja setelah user mengaktifkan tombol start dan telah memilih salah satu jenis selai. Dimana sensor limit switch 1 digunakan untuk motor mundur sekaligus sebagai counter jumlah roti dan sensor selai mendeteksi roti untuk membuka valve selai sesuai jenis yang dipilih. Kemudian pendorong roti 2 akan bekerja setelah sensor penumpuk mendeteksi adanya roti yang menggunakan limit switch 2 sebagai sensor motor mundur. Cara kerja sensor ini adalah berdasarkan pintu logika OR dan AND. 3.3.3 Perancangan Modul PLC OMRON CP1L Perancangan modul PLC ini dibutuhkan beberapa komponen dasar untuk pembuatannya yaitu : 1. Power Supply 24VDC 2. PLC OMRON CP1L 3. Connector Relay 8 pin / 11 pin 4. Relay MK2P / MK3P 5. MCB 4A 6. Toogle switch / Push Button Dari komponen-komponen tersebut dapat dirancang modul PLC melalui wiring yang sesuai dengan buku petunjuk. Adapun cara merangkai modul PLC OMRON yaitu seperti pada Gambar 3.3 :

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


33

Gambar 3.3 Rangkaian Output PLC OMRON CP1L (Sumber : Manual Book PLC OMRON CP1L)

Gambar 3.4 Rangkaian Input PLC OMRON CP1L (Sumber : Manual Book PLC OMRON CP1L)

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


34

3.3.4 Pembuatan Sistem Penggerak Prosedur pembuatan sistem penggerak konveyor sama seperti rangkaian pada umumnya yaitu salah satu sumber catu daya dihubungkan dengan relay sebagai switch, akan tetapi terdapat motor pendorong roti yang bekerja dengan cara maju mundur otmatis dengan cara pengkabelan. Langkah – langkah pembuatan rangkaian penggerak motor DC 12V adalah sebagai berikut: 1. Salah satu motor DC akan disambungkan pada NO relay (motor konveyor). 2. Masing masing kutub akan dicabang menjadi 2 dan 1 dari masingmasing kutub akan disambungkan pada NO relay dan 1 dari masing – masing kutubnya lagi disambungkan pada NC relay, ini dimaksudkan agar motor bisa bergerak bolak balik saat motor diberikan input (motor pendorong roti). 3. Common relay akan diberikan input 24V DC, sehingga motor akan berputar jika relay berlogika high.

Gambar 3.5 Rangkaian Pengkabelan Motor Pendorong Roti.

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


35

3.3.5 Pembuatan Sistem Deteksi Sistem deteksi ini dibentuk oleh rangkaian sensor photodiode, rangkaian komparator dan LED. Prosedur pembuatan sensor Photodiode, LED dan komparator LM324 adalah sebagai berikut: 1. Membuat tata jalur dan letak komponen-komponen sensor photodiode, LED dan komparator LM324 pada PCB 2. Melakukan koreksi pada jalur tata jalur dan tata letak rangkaian jika terjadi kesalahan 3. Melakukan uji coba rangkaian sensor photodiode dengan memberi tegangan 24V DC. Komponen elektronik yang berfungsi sebagai pembanding dua nilai kemudian memberikan hasilnya, mana yang lebih besar dan mana yang lebih kecil.

Gambar 3.6 Rangkaian Skematik Komparator, Photodiode dan LED 3.3.6 Pembuatan Sistem Valve Prosedur pembuatan sistem valve menggunakan jenis solenoid valve dengan sumber tegangan AC (bolak balik) yang dihubungkan

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


36

dengan relay sebagai switch. Langkah langkah pembuatan rangkaian sistem valve yaitu: 1. Salah satu kaki solenoid dihubungkan dengan sumber tegangan N (Neutral). 2. Salah satu kaki yang lain dihubungkan dengan relay sebagai switch yang terhubung dengan sumber tegangan L (Line).

3.4 Analisis Data Untuk mengetahui keberhasilan dari plant yang akan dibangun, maka perlu dilakukan pengujian input dan output alat seperti sensor photodioda, motor dan valve solenoide. Adapun pengujian yang dilakukan pada perancangan alat ini yaitu meliputi: 3.4.1 Pengujian PLC OMRON CP1L Pada pengujian PLC akan dilakukan pengambilan data yaitu berupa konfigurasi port-port masukkan dan keluaran yang akan digunakan untuk rancang bangun ini. Apakah port-port tersebut sesuai dengan diagram blok pada software atau berbeda. 3.4.2 Pengujian Relay pada PLC Pengujian relay dilakukan untuk memastikan apakah relay dapat berfungsi dengan baik atau tidak. Dibutuhkan 8 relay agar alat dapat berjalan sesuai dengan program yang telah dibuat.

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


37

3.4.3 Penggujian Aktivasi Sensor Photodioda Pada sensor photodioda dilakukan aktifasi terhadap PLC. Dengan adanya cahaya dari lingkungan luar apakah mempengaruhi kinerja sensor photodioda. 3.4.4 Pengujian Motor Konveyor dan Motor Pendorong Roti Pada

motor

dilakukan

pengambilan

data

yaitu

berupa

keberhasilan data yang telah dilakukan pada motor konveyor maupun motor pendorong roti. 3.4.5 Pengujian Valve Solenoide Pengujian valve solenoide dilakukan untuk mencocokan hasil pemberian input pilihan terhadap eksekusi salah satu valve yang sesuai dalam menentukan keberhasilan data hasil masukan. 3.4.6 Pengujian Kondisi Selai Pada pengujian kondisi selai akan dilakukan untuk mengetahui tingkat kerataan hasil pemberian selai pada roti yang dilakukan secara kualitatif dalam menentukan hasil pengolesan selai. 3.4.7 Pengujian Keseluruhan Plant Pada pengujian keseluruhan plant ini

dilakukan untuk

mengetahui kinerja keseluruhan bagian alat sehingga dapat diperoleh data hasil prosentase keberhasilan pembuatan alat. Kesesuaian antara data yang diinginkan dengan kinerja alat yang sebenarnya akan dijadikan sebagai presentase keberhasilan dengan menggunakan persamaan berikut ini:

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


38

n keberhasilan n percobaan

x 100% = % keberhasilan

(3.1)

Keterangan : n keberhasilan = jumlah keberhasilan yang terjadi n percobaan = jumlah percobaan yang dilakukan

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

Pada bab ini dimaksudkan untuk mengetahui secara keseluruhan hasil pengujian dan analisa dari perancangan alat yang telah dibuat, dengan demikian akan diketahui persentase kesalahan alat apakah sesuai dengan harapan. 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

Gambar 4.2 Motor Pendorong Roti 2

39 TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


40

Gambar 4.3 Valve Selai 3 Rasa (Strawberry, Jeruk dan Melon)

Gambar 4.4 Hasil Pembuatan Plant

Gambar 4.5 Hasil Pembuatan Modul PLC OMRON CP1L

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


41

Gambar 4.6 Hasil Pembuatan Panel Kontrol Plant

Gambar 4.7 Hasil Pembuatan Rangkaian Komparator

Gambar 4.8 Hasil Pembuatan Rangkaian Catudaya

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


42

4.2 Pengalamatan Data Pada pengamatan yang dilakukan pada plant ini, telah didapatkan hasil percobaan untuk pengujian sistem. Hasil percobaan tersebut didapat dari beberapa pengujian. Berikut hasil pengujian yang didapat pada Tabel 4.1: Tabel 4.1 Alamat Penggunaan Port Input

TUGAS AKHIR

Port Masukan PLC

Keterangan

PORT 0.00

Konfigurasi masukan dari Start/Stop

PORT 0.01

(tidak terpakai)

PORT 0.02

Konfigurasi masukan dari PD selai 1

PORT 0.03


PORT 0.04


PORT 0.05

Konfigurasi masukan dari PD penumpuk

PORT 0.06

Konfigurasi masukan dari LS roti 1

PORT 0.07

Konfigurasi masukan dari LS roti 2

PORT 0.08

Konfigurasi masukan dari TS selai 1

PORT 0.09


PORT 0.10


PORT 0.11

(tidak terpakai)

PORT 1.00

(tidak terpakai)

PORT 1.01

(tidak terpakai)

PORT 1.02

(tidak terpakai)

PORT 1.03

(tidak terpakai)


MOKHAMMAD DENY B.


43

PORT 1.04

(tidak terpakai)

PORT 1.05

(tidak terpakai)

Tabel 4.2 alamat Penggunaan Port Output Port Keluaran PLC

Keterangan

PORT 100.00

Konfigurasi keluaran untuk relai 1

PORT 100.01


PORT 100.02


PORT 100.03


PORT 100.04


PORT 100.05


PORT 100.06


PORT 100.07


PORT 100.08

(tidak terpakai)

PORT 101.00

(tidak terpakai)

PORT 101.01

(tidak terpakai)

PORT 101.02

(tidak terpakai)

PORT 101.03

(tidak terpakai)

Diketahui pada port masukan ada 10 masukan yang digunakan dan memiliki fungsi yang berbeda-beda, terlihat pada Tabel 4.1. Dan juga pada port keluaran ada 8 keluaran yang memiliki fungsi yang berbeda-beda, terlihat pada Tabel 4.2.

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


44

Tabel 4.3 Pengalamatan Relay Pengujian relay ON

Aktifasi

Relay 1

Konveyor

Relay 2

Solenoid valve selai 1

Relay 3


Relay 4


Relay 5

Motor pendorong roti 1 maju

Relay 6

Motor pendorong roti 1 mundur

Relay 7

Motor pendorong roti 2 maju

Relay 8

Motor pendorong roti 2 mundur

Relay 9

(tidak terpakai)

Relay 10

(tidak terpakai)

Relay 11

(tidak terpakai)

Relay 12

(tidak terpakai)

Pada Tabel 4.3 diketahui bahwa terdapat 8 relay dan setiap relay memiliki fungsi yang berbeda. Relay 1 yang dihubungkan dengan motor konveyor supaya dapat bekerja dengan baik. Relay 2 yang dihubungkan dengan solenoid valve selai 1 agar dapat bekerja dengan baik. Relay 3 yang dihubungkan dengan solenoid valve selai 2 agar dapat bekerja dengan baik. Relay 4 yang dihubungkan dengan solenoid valve selai 3 agar dapat bekerja dengan baik. Relay 5 dan relay 6 aktif bersamaan agar motor 5 dapat mensupply tegangan ke relay 6 dan relay 6 dapat menjalankan maju dan akan menyentuh limit switch dan menonaktifkan relay 5. Dan juga pada saat

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


45

mundur digunakan timer untuk menonaktifkan relay 6. Begitu juga untuk relay 7 dan 8 sistem kerjanya sama dengan relay 5-6.

4.3 Hasil Penelitian 4.3.1 Pengujian Keluaran Komparator Pengujian sensor yaitu untuk memastikan sensor dapat berfungsi dengan baik dan benar. Tabel 4.4 Hasil Pengujian Keluaran Komparator Sensor tidak terhalang

Sensor

Sensor terhalang

Photodioda

Vreff

Vout

Vreff

Vout

S1 (PD selai 1)

0V

0V

24 V

22,9 V

S2 (PD selai 2)

0V

0V

24 V

23 V

S3 (PD selai 3)

0V

0V

24 V

23,2 V

S4 (PD penumpuk)

0V

0V

24 V

23,1 V

Pada sensor 1 sampai sensor 4 terdapat nilai tegangan yang berbeda-beda antara sensor photodiode terhalang dan tanpa halangan, hal ini disebabkan oleh tegangan yang masuk pada IC komparator yang berbeda-beda. Dan juga pada perbandingan antara masukan pada V1 dan V2 hanya berselisih kecil hampir mendekati nilai ideal yaitu nol. Pada sensor photodioda 1-4 jika sensor photodioda tidak terhalang barang tegangan keluarannya sama seperti GND, dan jika sensor photodioda terhalang barang maka tegangan keluarannya hampir sama

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


46

dengan tegangan VCC. Hal ini disebabkan karena pada sensor photodioda 1-4 adalah menggunakan prinsip kerja aktif low. 4.3.2 Pengujian Motor Konveyor Pengujian motor konveyor yaitu memastikan bahwa motor mampu bekerja dengan baik sesuai yang diinginkan tanpa adanya gangguan. Tabel 4.5 Hasil Pengujian Motor Konveyor Kontrol

Kriteria

Keadaan motor

Keterangan

Motor

Relay

Konveyor

0

Berhenti

Berhenti

Berhasil

1

Maju

Maju

Berhasil

Keterangan : 1 = Aktif 0 = Tidak Aktif Berdasarkan hasil pengujian motor konveyor mampu bekerja sesuai kontrol pada relay yang memungkinkan motor bergerak maju dan berhenti sesuai input. 4.3.3 Pengujian Catu Daya Pengujian catu daya yaitu memastikan bahwa catu daya mampu bekerja dengan baik sesuai yang diinginkan tanpa adanya gangguan. Tabel 4.6 Hasil Pengujian Catu Daya Catu Daya

TUGAS AKHIR

Vin (volt)

Vout (volt)

Keterangan

220 V

16,18 V

Berhasil


MOKHAMMAD DENY B.


47

Berdasarkan hasil pengujian catu daya mampu bekerja sesuai daerah kerja 24 Volt DC yang dapat digunakan untuk mensupply tegangan pada komponen alat. 4.3.4 Pengujian Motor Pendorong Roti Pengujian motor pendorong roti yaitu memastikan bahwa motor bekerja dengan baik tanpa adanya gangguan dengan cara pengkabelan yang telah dibuat. Tabel 4.7 Hasil Pengujian Motor Pendorong Roti Motor ke-n

1

2

Kontrol

Keadaan motor

Keterangan

A

B

0

0

Berhenti

Berhasil

0

1

Mundur

Berhasil

1

0

Maju

Berhasil

1

1

Berhenti

Berhasil

0

0

Berhenti

Berhasil

0

1

Mundur

Berhasil

1

0

Maju

Berhasil

1

1

Berhenti

Berhasil

Keterangan : 1 = Aktif 0 = Tidak Aktif A = Input Relay 1 B = Input Relay 2

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


48

Dari data yang didapatkan bahwa menggunakan konfigurasi pengkabelan yang diterapkan tidak mengalami masalah. Dimana dengan menggunakan 2 buah relay setiap motornya mampu dikontrol untuk bergerak maju, mundur dan berhenti yang perputaran motornya diatur menggunakan timer yang sesuai. 4.3.5 Pengujian Limit Switch Pengujian limit switch yaitu memastikan bahwa limit switch mampu bekerja dengan baik tanpa adanya gangguan. Tabel 4.8 Hasil Pengujian Limit Switch Limit

Kontrol

Switch

Relay

Limit

0

Tidak aktif

Tidak aktif

Berhasil

Switch 1

1

Aktif

Aktif

Berhasil

Limit

0

Tidak aktif

Tidak aktif

Berhasil

Switch 2

1

Aktif

Aktif

Berhasil

Kriteria

Keadaan LS

Keterangan

Keterangan : 1 = Aktif 0 = Tidak Aktif Berdasarkan hasil pengujian limit switch mampu bekerja sesuai kontrol pada relay yang memungkinkan memberikan hasil aktif dan tidak aktif sesuai input.

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


49

4.3.6 Pengujian Solenoid Valve Pengujian solenoid valve yaitu memastikan bahwa solenoid valve mampu bekerja sesuai kontrol input yang diberikan tanpa adanya kendala. Tabel 4.9 Hasil Pengujian Solenoid Valve Jenis

Kontrol

Valve

Relay

Solenoid

Kriteria

Keadaan Valve

Keterangan

0

Menutup

Menutup

Berhasil

Valve 1

1

Membuka

Membuka

Berhasil

Solenoid

0

Menutup

Menutup

Berhasil

Valve 2

1

Membuka

Membuka

Berhasil

Solenoid

0

Menutup

Menutup

Berhasil

Valve 3

1

Membuka

Membuka

Berhasil

Keterangan : 1 = Aktif 0 = Tidak Aktif Berdasarkan hasil pengujian ketiga solenoid valve mampu bekerja sesuai kontrol pada relay yang memungkinkan solenoid valve mampu membuka dan menutup sesuai input. 4.3.7 Pengujian Kondisi Selai Pengujian kondisi selai yaitu memastikan bahwa pemberian selai dapat teroleskan pada roti secara merata tanpa adanya pemberian yang kurang maupun tumpah atau terlalu banyak.

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


50

Tabel 4.10 Hasil Pengujian Kondisi Selai Percobaan ke-n

Jenis Selai

Kondisi Selai Rata

Tidak Rata

Keterangan

1

Selai 1

√

-

Berhasil

2

Selai 2

√

-

Berhasil

3

Selai 3

√

-

Berhasil

Keterangan : √ = Aktif - = Tidak Aktif Berdasarkan hasil pengujian kondisi selai pada masing-masing pengolesan beberapa variasi rasa mendapatkan tingkat kerataan yang cukup rata dan tidak tumpah dimana, tingkat kerataan ini diukur berdasarkan pengukuran kualitatif yang diasumsikan 80% permukaan roti terolesi selai. 4.3.8 Analisis Sistem Pendorong Roti Setelah

melakukan

berbagai

pengujian

terhadap

sensor

pendorong roti maka dilakukan percobaan untuk mengetahui seberapa banyak sistem pendorong mampu mendorong roti pertama maupun penumpuk roti sehingga diketahui presentase keberhasilannya. Pada sistem pendorong roti ini menggunakan 2 motor yakni pendorong roti 1 (roti alas) dan pendorong roti 2 (roti penumpuk). Pada pendorong roti 1 menggunakan input start dan limit switch. Dimana input start digunakan sebagai perintah awal yang akan mengeluarkan roti alas selama timer tertentu dan limit switch digunakan untuk memberikan perintah mundur roti pendorong roti selama timer tertentu.

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


51

Pada pendorong roti 2 (roti penumpuk) menggunakan sensor photodioda dan limit switch. Dimana sensor photodioda digunakan sebagai perintah motor agar bergerak maju selama timer tertentu dan limit switch digunakan untuk memberikan perintah mundur pendorong roti selama timer tertentu. Hasil percobaan ditunjukkan pada Tabel 4.11 Tabel 4.11 Hasil Analisis Sistem Pendorong Roti

No

Kondisi

Percobaan sistem pendorong

Input

Sensor

start 1

2

Motor pendorong roti 1 Motor pendorong roti 2

Limit

Keterangan

switch

√

-

√

Berhasil

-

√

√

Berhasil

Keterangan : √ = Aktif - = Tidak Aktif Dari data yang telah terkumpul dari hasil percobaan maka akan di rata-rata dan ditampilkan pada Tabel 4.11 untuk mengetahui kinerja sistem pendorong roti. 4.3.9 Analisis Sistem Valve Aneka Rasa Dari kelanjutan sistem pendorong roti maka akan dilanjutkan menuju sistem valve aneka rasa dimana sistem akan menggunakan toggle switch dan sensor photodioda untuk memilih jenis selai.

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


52

Sistem valve aneka rasa ini menggunakan 3 buah solenoid valve yaitu valve 1 selai 1 (rasa strawberry), valve selai 2 (rasa jeruk), valve selai 3 (rasa melon), dimana setiap valve akan memiliki fungsi yang sama yakni memberikan rasa pada sandwich. Pada sistem valve aneka rasa ini cara kerjanya menggunakan sensor photodioda untuk mendeteksi roti dan toggle switch untuk memilih jenis selai. Dimana sensor photodioda selai 1 dan toggle switch selai 1 maka sistem akan mengaktifkan solenoid valve selai 1 (rasa strawberry). Sensor photodioda selai 2 dan toggle switch selai 2 maka sistem akan mengaktifkan solenoid valve selai 2 (rasa jeruk). Begitu juga sensor photodioda selai 3 dan toggle switch selai 3 maka sistem akan mengaktifkan solenoid valve selai 3 (rasa melon). Hasil percobaan ditunjukkan pada Tabel 4.12: Tabel 4.12 Hasil Analisis Valve Aneka Rasa No.

Kondisi Input Output

Keterangan

-

Valve Selai 1

Berhasil

√

-

Valve Selai 2

Berhasil

-

√

Valve Selai 3

Berhasil

A

B

C

D

E

F

1

√

-

-

√

-

2

-

√

-

-

3

-

-

√

-

Keterangan : √ = Aktif

TUGAS AKHIR

C = PD selai 3

- = Tidak Aktif

D = TS selai 1

A = PD selai 1

E = TS selai 2

B = PD selai 2

F = TS selai 3


MOKHAMMAD DENY B.


53

Dari data yang telah terkumpul dari hasil percobaan maka akan di rata-rata dan ditampilkan pada Tabel 4.12 untuk mengetahui kondisi sensor dan toggle switch yang telah diperiksa, bahwa sistem dapat mendeteksi sesuai jenis rasa valve yang dipilih. 4.3.10 Analisis Sistem Keseluruhan Dari analisis masing-masing komponen dapat dilakukan analisis keseluruhan alat untuk memperoleh prosentasi keberhasilan alat yang telah dibangun. Tabel 4.13 Hasil Analisis Sistem Keseluruhan Output Valve Selai

Percobaan

Jenis

Ke-

Selai

1

2

3

1

Selai 1

√

-

2

Selai 2

-

3

Selai 3

4

Kondisi

Keterangan

-

Rata

Berhasil

√

-

Rata

Berhasil

-

-

√

Rata

Berhasil

Selai 1

√

-

-

Rata

Berhasil

5

Selai 2

-

√

-

Rata

Berhasil

6

Selai 3

-

-

√

Rata

Berhasil

7

Selai 1

√

-

-

Rata

Berhasil

8

Selai 2

-

√

-

Rata

Berhasil

9

Selai 3

-

-

√

Rata

Berhasil

10

Selai 1

√

-

-

Rata

Berhasil

11

Selai 2

-

√

-

Rata

Berhasil

12

Selai 3

-

-

√

Rata

Berhasil

Keterangan : √ = Aktif - = Tidak Aktif Dari hasil data yang didapatkan setelah melakukan percobaan dengan jenis rasa secara acak, didapatkan hasil keberhasilan sistem

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


54

adalah 100%. Dimana pengujian secara acak menginginkan akurasi sistem agar berjalan dengan baik. Jika mungkin ada kegagalan pada plant ini disebabkan oleh gangguan-gangguan yang disebabkan oleh adanya getaran-getaran yang disebabkan oleh motor konveyor, pemasangan roll pada konveyor yang kurang pas berada pada titik tengah sehingga mengakibatkan belt konveyor bergesek pada dinding konveyor dan menimbulkan getaran yang cukup besar. Hasil yang telah didapatkan dari percobaan analisis sistem keseluruhan dapat dijadikan persentase keberhasilan sistem yaitu: n keberhasilan n percobaan 12 12

x 100% = % keberhasilan

x 100% = 100 %

(4.1) (4.2)

Setelah dilakukan analisis sistem keseluruhan dapat disimpulkan bahwa keberhasilan yang telah dicapai yaitu sebesar 100%. Hasil tersebut didapatkan dari 12 kali percobaan dengan keberhasilan sebanyak 12 kali.

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


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” dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut: 1. Telah dapat dibuat sistem pembuat roti sandwich aneka rasa otomatis dengan menggunakan solenoid valve, sensor photodioda, limit switch dan motor DC. Solenoid valve digunakan sebagai pemberi selai pada roti. Photodioda digunakan sebagai pendeteksi adanya roti dan limit switch digunakan sebagai kontrol putaran motor mundur sekaligus penghitung sandwich yang dibuat. Sedangkan motor DC digunakan sebagai pendorong roti yang memberikan roti alas dan roti penumpuk. 2. Hasil kinerja alat yang telah dibuat dalam tugas akhir ini dengan 12 kali percobaan keseluruhan adalah sebesar 100%.

5.2 Saran Adapun saran yang dapat ditawarkan dalam tugas akhir ini adalah sebagai berikut 1. Perlu adanya penyempurnaan dalam segi mekanik dan hardware alat untuk mengoptimalkan kinerja terutama pada pengolesan selai dan penumpukan roti sandwich.

55 TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


56

2. Dengan adanya plant pembuat roti sandwich aneka rasa otomatis ini diharapkan dapat dijadikan salah satu plant dalam proses perkuliahan terutama pada praktikum PLC. 3. Untuk wiring (pengkabelan) sebaiknya ditata dengan rapi agar tidak terjadi konsleting dan juga agar bisa sesuai dengan keadaan industri.

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


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. 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. Mujoko, sapto, 2009. Perancangan sistem antrian digital berbasis mikrokontroler AT89S51. Sekolah tinggi manajemen informatika dan komputer. Jakarta. 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. Prihastuti ekawatiningsih, dkk. 2008. Restoran Jilid 2. Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan Direktorat Jendral Menejemen Pendidikan Dasar dan Menengah, Departemen Pendidikan Nasional.

57 TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


58

Sandwich. https://encrypted-tbn0.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcT7Y8LHS THdAIQAt4juNkdnmLBf-RKYZnV1V0IQgOZGCxIDEYZZ. Akses tanggal 14 Desember 2015. 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.

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


LAMPIRAN

Lampiran 1. Gambar Keseluruhan Mekanik Prototipe

59 TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


60

Lampiran 2. Manual Book PLC OMRON CP1L

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


61

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


62

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


63

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


64

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


65

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


66

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


67

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


68

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


69

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


70

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


71

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


72

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


73

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


74

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


75

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


76

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


77

Lampiran 3. Datasheet IC LM 324

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


78

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


79

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


80

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


81

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


82

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


83

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


84

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


85

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


86

Lampiran 4 Datasheet Relay MK2P-I

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


87

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


88

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


89

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


90

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.


91

TUGAS AKHIR


MOKHAMMAD DENY B.

No title

Recommend Documents