Rekayasa Kendali Menggunakan Modul Sekuensial, PLC Siemens S7-300 dan Festo Pneumatic Plant

Postingan ini merupakan sebuah postingan panjang mengenai percobaan Praktikum Kuliah Rekayasa Kendali 1 di Jurusan D4 Teknik Mekatronika, Politeknik Elektronika Negeri Surabaya (PENS / EEPIS) dengan dosen pembimbing Bapak Eko Budi Utomo.


Posttest

Sekilas tentang posttest.

Menurut saya, ini adalah bagian paling seru dari serangkaian praktikum. Kelebihan dari kuliah di PENS, terutama Jurusan Teknik Mekatronika, yaitu setiap praktikum memiliki sebuah Posttest dan atau project yang merangkum mata kuliah tersebut menjadi sesuatu yang aplikatif. Tetapi mungkin tidak semua setuju karena dianggap sebagai kerepotan untuk mahasiswa :D. Hal tersebut mungkin karena mata kuliah praktikum di PENS cukup banyak dalam satu semester dan terpisah dengan mata kuliah teori serta dilakukan pada akhir semester. Untuk semester saat ini saja, saya memiliki 6 mata kuliah praktikum, walaupun saat ini tidak semuanya mengadakan posttes dan atau project.

Menurut hemat saya, posttest dan atau project ini membuat saya lebih menggali lagi ilmu tersebut sehingga saya tau kapan mata kuliah ini digunakan ada kehidupan nyata dan bagaimana mengaplikasikannya secara langsung. Saya kira hal ini tetap harus dipertahankan hingga tercipta metode lain yang lebih baik dan lebih aplikatif.

PLC + Festo Pneumatic Plant

Sebelumnya kita telah melihat beberapa hal mengenai PLC Siemens S7-300 dengan simulasi yang dilakukan menggunakan software Simatic Manager. Tetapi bermain di simulator saja tentu tidak akan memuaskan siapapun. Kali ini kami diperkenalkan dengan sebuah modul dari Festo berupa Pneumatic Plant. (Apa itu pneumatic?)

Sebelum lebih lanjut, coba kita lihat tentang sebuah proses produksi dari produsen biskuit pada video berikut ini.

Kurang puas? Coba kita lihat bagaimana dengan produsen minuman Coca Cola

Kedua video tersebut menayangkan sebuah proses produksi dan pengemasan yang cukup canggih dan dilakukan secara otomatis dan cepat. Bukan tidak mungkin hal tersebut dikontrol oleh PLC dan Pneumatic yang saat ini sedang dibahas. Posttest kali ini kami ditantang oleh dosen untuk merancang sebuah sistem dimana terdapat tiga buah benda berbeda yang harus didistribusikan, dibawa dan disortir menurut kategorinya.

Pada Pneumatic Plant tersebut, terdapat tiga bagian utama yaitu bagian distribusi (Distributing), bagian konveyor (Conveyor) dan bagian pernyortiran (Sorting). Penyedia tekanan udara yang menjadi sumber energi dari pneumatic dikontrol buka-tutupnya oleh PLC untuk dapat menggerakannya sesuai kebutuhan dan timing yang pas. Untuk dapat melakukan timing yang pas, PLC membutuhkan berbagai “indra” berupa sensor sensor yang telah tersedia pada plant seperti sensor proximity, sensor warna dan sensor metal serta yang paling penting dibutuhkan program yang tepat. Berikut adalah penampilan dari plant yang dimaksud.

Gambar 3.1. Ilustrasi Festo Pneumatic Plant. Terdiri dari Distributing (kiri), Conveying (tengah, seperti jembatan) dan Sorting (kanan)

Hal pertama yang harus dilakukan adalah menkonfigurasikan atau menghubungkan PLC dengan sensor maupun aktuator pada plant. Hal ini sangatlah penting untuk kelanjutan memprogram PLC agar tidak terjadi hal hal yang tidak diinginkan. Berikut ini adalah panduan konfigurasi yang diberikan oleh dosen saya.

io
Gambar 3.2. Input Output List

Kami menggunakan dua buah PLC. PLC pertama hanya mengatur plant distribusi sedangkan PLC kedua mengatur plant conveyor dan plant sorting. Untuk diketahui bahwa kami tidak menggunakan semua sensor dan aktuator.

Agar mendapatkan gambaran tentang plant dan cara kerja yang diharapkan, maka saya menunjukan hasil dari posttest kami.

Terlihat terdapat tiga macam benda yang akan dilakukan sorting berdasarkan warna dan jenis benda. Benda berwarna perak adalah benda dengan jenis logam dan akan masuk pada sorting nomor 1. Benda berwarna merah adalah benda dengan jenis non-logam dan akan masuk pada sorting nomor 2. Benda berwarna hitam adalah benda dengan jenis non-logam dan akan masuk pada sorting nomor 3.

Alur kerjanya adalah sebagai berikut:

  1. Ketika tombol start ditekan (tidak diperlihatkan pada video) sensor proximity (sensor kedekatan, berada didalam tabung berwarna hitam, tempat benda keluar pertama kali) mendeteksi ada atau tidaknya benda. Jika terdeteksi adanya benda, maka akan ada sebuah aktuator untuk mendorong keluar benda tersebut hingga ke titik maksimal lalu aktuator kembali ke tempat asal.
  2. Terdapat penghisap yang dapat memindahkan benda dari plant distribusi ke plant konveyor. Terdapat sensor berupa limit switch untuk membatasi gerakan maksimal dari penghisap. Sayangnya kekuatan penghisap tidak terlalu kuat diawal karena terdapat sedikit kerusakan pada karet penghisap. Oleh karena itu dibutuhkan seseorang untuk menekan ke arah benda agar karet penghisap dapat menempel pada benda.
  3. Setelah benda berada pada plant konveyor, terdapat sensor proximity yang berada tepat ditempat benda saat ini. Sensor tersebut memicu menyalakan konveyor dan memindahkan benda hingga plant sorting.
  4. Pada plant sorting, terdapat dua buat sensor yaitu sensor metal dan sensor warna. Benda metal memicu sensor metal dan sensor warna. Benda merah memicu sensor warna tapi tidak meicu sensor metal. Benda hitam tidak memicu sensor metal maupun sensor warna. Dari hal tersebut telah dapat dibuatkan tabel logika dan dikonversi pada program untuk menggerakan penghadang. Benda metal akan dimasukan pada bagian pertama dan penghadang pertama akan bergerak. Benda merah akan dimasukan pada bagian kedua dan penghadang kedua akan bergerak. Benda hitam akan dimasukan pada bagian ketiga dan akan diloloskan dari penghadang.
  5. Terdapat masalah ketika menguji benda metal. Di karenakan sensor warna diletakkan lebih dulu dibandingkan sensor metal, saat benda metal belum sempat terbaca oleh sensor metal , maka sistem akan membaca benda tersebut adalah benda merah. Kesalahan ini membuat aktuator penghadang yang terpicu adalah penghadang merah, bukan metal. Solusi yang kami berikan pada program adalah menunda aksi penghadang selama 200ms setalah pembacaan pada sensor warna terpicu. Hal ini terbukti berhasil mengakali masalah tersebut. Tentu nilai 200ms tergantung dari kecepatan konveyor yang digunakan.
  6. Ketika benda memasuki tempat penyimpanan, sensor keluar akan membaca kejadian tersebut dan membuat penghadang kembali pada tempat asalnya.

Plant yang dikerjakan pada posttest ini adalah sebuah plant yang sangat sederhana. Plant yang terpasang pada sebuah industri memiliki tingkat kerumitan yang lebih tinggi, efisiensi energi yang digunakan serta dituntut untuk bekerja pada kecepatan yang sangat tinggi tanpa mengurangi kualitas (minim eror). Oleh karena itu, dibutuhkan perhitungan pewaktuan dan program yang sangat baik sebelum di aplikasikan secara tetap di sebuah plant.


Penulis

Tegar Imansyah (3110131014)
D4 Teknik Mekatronika A 2013
Politeknik Elektronika Negeri Surabaya

Advertisements

Pendapat anda

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s