Lifter Control Simulation in FX-Trainer

Perkembangan industri masa kini menuntut setiap perusahaan untuk lebih cerdas dalam perkembangan teknologinya. Salah satu teknologi yang digunakan dalam industri ialah aplikasi Programmable Logic Controller (PLC). Menurut Capiel (1982), PLC adalah sistem elektronik yang beroperasi secara digital dan didesain 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.

Dalam dunia industri ada beberapa alat yang menggunakan teknologi PLC dalam  pengerjaanya, salah satunya penggunaan lifter control. Lifter control ini bekerja untuk memindahkan barang secara otomatis, pemindahan barang tersebut disesuaikan dengan ukuran dari barang yang akan dipindahkan, dimana pada saat mesin mengeluarkan barang, konveyor akan berjalan menuju lifter, kemudian dari lifter tersebut yang akan menyeleksi wadah mana yang sesuai dengan ukuran barang yang dibawah lifter.

Lifter control dalam proses sistemnya dapat bekerja sesuai dengan simulasi yang akan dikerjakan menggunakan software FX-Trainer dimana dalam pembuatan sistemnya menggunakan model state diagram dan tabel persamaan yang akan dikonversikan ke dalam ladder diagram dan dikonversi kembali ke dalam bentuk PLC. Setelah itu akan dilakukan pengontrolannya pada software dengan input yang digunakan berupa sensor untuk mendeteksi dan saklar untuk mengaktifkan keseluruhan simulasi serta output yang digunakan berupa supply barang, konveyor, dan pergerakan lift.

Model State Diagram

State diagram atau statechart diagram merupakan suatu kondisi yang digunakan untuk mendeskripsikan semua kondisi yang dapat dialami atau terjadi pada sebuah objek sehingga setiap objek memiliki sebuah diagram status. State diagram diadopsi dari penggambaran kondisi mesin status (state machine) yang menggambarkan status apa saja yang dialami oleh mesin yang direpresentasikan oleh kotak dan tanda panah untuk menunjukkan perpindahan state selanjutnya. Pada simulasi lifted control ini akan dibuat model state diagramnya sebagai berikut.

Pada state diagram yang telah dibuat untuk simulasi lifted control, terdapat 2 kondisi yaitu kondisi input dan kondisi output yang dapat dijelaskan melalui tabel sebagai berikut.

Simulasi lifted control yang akan dibuat menggunakan model state diagram dengan input yang digunakan sebanyak 12 buah dimana input X20 diinisialisasikan sebagai tombol untuk menghasilkan barang. Input X24 diinisialisasikan sebagai tombol untuk menjalankan atau menghentikan konveyor. Sensor X0, X1, dan X2 diinisialisasikan sebagai sensor untuk mendeteksi barang yang tergolong kedalam ukuran kecil, sedang, atau besar. Sensor X3 diinisialisasikan sebagai sensor untuk mendeteksi barang yang akan dibawa oleh lift pada salah satu konveyor sesuai ukurannya. Sensor X4, X5, dan X6 diinisialisasikan sebagai sensor untuk mendeteksi posisi lift. Sensor X10, X12, dan X14 diinisialisasikan sebagai sensor untuk mendeteksi barang yang sudah disesuaikan ukuran kecil, sedang, atau besarnya. Output yang digunakan sebanyak 8 buah dimana output Y0 diinisialisasikan sebagai pemasok barang, output Y1 diinisialisasikan sebagai konveyor. Output Y2 dan Y3 diinisialisasikan sebagai perintah lift untuk naik atau turun. Output Y4 diinisialisasikan sebagai perintah lift untuk berotasi. Output Y5, Y6, dan Y7 diinisialisasikan sebagai konveyor barang dengan ukuran kecil, sedang, atau besar. Dalam model state diagram yang telah dibuat, terdapat dua notasi yaitu state dan transition dimana notasi state digunakan untuk menginisialisasikan sebagai output suatu kondisi yang dilambangkan oleh kotak pada diagram dan notasi transition digunakan untuk menginisialisasikan sebagai input suatu kondisi yang dilambangkan oleh tanda panah pada diagram. Notasi state dan transition dapat dituliskan dengan persamaan sebagai berikut.

Untuk inisialisasi model state diagram dengan notasi state dan transition, pada notasi state (ST) menggunakan persamaan STN = (STN + Tmasuk) ∙ Tkeluar dan notasi transition (T) menggunakan persamaan TN = STsebelum ∙ Keterangan dimana N diinisialisasikan sebagai angka berurutan, dan Keterangan diinisialisasikan sebagai keterangan input yang digunakan pada transition. Untuk Tmasuk yaitu transition yang masuk pada state dan Tkeluar yaitu transition yang keluar pada state dimana kedua transition dilambangkan dengan tanda panah. Untuk STsebelum yaitu state sebelum terjadinya transition dimana state dilambangkan dengan kotak. Pada notasi state terbagi menjadi 21 state yaitu ST1, ST2, ST3, dan dan seterusnya sampai ST21 serta pada notasi transition terbagi menjadi 21 transition yaitu T1, T2, T3, dan seterusnya sampai T20. Untuk penjelasan notasi state dan notasi transition yaitu sebagai berikut:

  • Pada state 1, transition yang masuk kedalam state yaitu T0 serta transition yang keluar state yaitu T1.
  • Pada state 2, transition yang masuk kedalam state yaitu T1 serta transition yang keluar state yaitu T2, T3, dan T4.
  • Pada state 3, transition yang masuk kedalam state yaitu T2 serta transition yang keluar state yaitu T5.
  • Pada state 4, transition yang masuk kedalam state yaitu T3 serta transition yang keluar state yaitu T6.
  • Pada state 5, transition yang masuk kedalam state yaitu T4 serta transition yang keluar state yaitu T7.
  • Pada state 6, transition yang masuk kedalam state yaitu T5 serta transition yang keluar state yaitu T8.
  • Pada state 7, transition yang masuk kedalam state yaitu T6 serta transition yang keluar state yaitu T9.
  • Pada state 8, transition yang masuk kedalam state yaitu T7 serta transition yang keluar state yaitu T10.
  • Pada state 9, transition yang masuk kedalam state yaitu T8 serta transition yang keluar state yaitu T11.
  • Pada state 10, transition yang masuk kedalam state yaitu T9 serta transition yang keluar state yaitu T12.
  • Pada state 11, transition yang masuk kedalam state yaitu T10 serta transition yang keluar state yaitu T13.
  • Pada state 12, transition yang masuk kedalam state yaitu T11 serta transition yang keluar state yaitu T14.
  • Pada state 13, transition yang masuk kedalam state yaitu T12 serta transition yang keluar state yaitu T15.
  • Pada state 14, transition yang masuk kedalam state yaitu T13 serta transition yang keluar state yaitu T16.
  • Pada state 15, transition yang masuk kedalam state yaitu T14 serta transition yang keluar state yaitu T17.
  • Pada state 16, transition yang masuk kedalam state yaitu T15 serta transition yang keluar state yaitu T18.
  • Pada state 17, transition yang masuk kedalam state yaitu T16 serta transition yang keluar state yaitu T19.
  • Pada state 18, transition yang masuk kedalam state yaitu T17 serta transition yang keluar state yaitu T20.
  • Pada state 19, transition yang masuk kedalam state yaitu T18 serta transition yang keluar state yaitu T20.
  • Pada state 20, transition yang masuk kedalam state yaitu T19 serta transition yang keluar state yaitu T20.
  • Pada state 21, transition yang masuk kedalam state yaitu T20.
  • Pada transition 0, keterangan transition yaitu X20 dan X4.
  • Pada transition 1, state sebelum terjadinya transition yaitu ST1 dan keterangan transition 1 yaitu X24.
  • Pada transition 2, state sebelum terjadinya transition yaitu ST2 dan keterangan transition 2 yaitu X2 atau Y21, dan X10.
  • Pada transition 3, state sebelum terjadinya transition yaitu ST2 dan keterangan transition 3 yaitu X1 atau Y22, dan X12.
  • Pada transition 4, state sebelum terjadinya transition yaitu ST2 dan keterangan transition 4 yaitu X0 atau Y23, dan X14.
  • Pada transition 5, state sebelum terjadinya transition yaitu ST3 dan keterangan transition 5 yaitu X4 atau Y21, dan X3.
  • Pada transition 6, state sebelum terjadinya transition yaitu ST4 dan keterangan transition 6 yaitu X5 atau Y22, dan X3.
  • Pada transition 7, state sebelum terjadinya transition yaitu ST5 dan keterangan transition 7 yaitu X6 atau Y23, dan X3.
  • Pada transition 8, state sebelum terjadinya transition yaitu ST6 dan keterangan transition 8 yaitu X4 atau Y21.
  • Pada transition 9, state sebelum terjadinya transition yaitu ST7 dan keterangan transition 9 yaitu X5 atau Y22.
  • Pada transition 10, state sebelum terjadinya transition yaitu ST8 dan keterangan transition 10 yaitu X6 atau Y23.
  • Pada transition 11, state sebelum terjadinya transition yaitu ST9 dan keterangan transition 11 yaitu X4.
  • Pada transition 12, state sebelum terjadinya transition yaitu ST10 dan keterangan transition 12 yaitu X4.
  • Pada transition 13, state sebelum terjadinya transition yaitu ST11 dan keterangan transition 13 yaitu X4.
  • Pada transition 14, state sebelum terjadinya transition yaitu ST12 dan keterangan transition 14 yaitu X10 atau Y5, dan T0.
  • Pada transition 15, state sebelum terjadinya transition yaitu ST13 dan keterangan transition 15 yaitu X12 atau Y6, dan T0.
  • Pada transition 16, state sebelum terjadinya transition yaitu ST14 dan keterangan transition 16 yaitu X14 atau Y7, dan T0.
  • Pada transition 17, state sebelum terjadinya transition yaitu ST15 dan keterangan transition 17 yaitu X11 atau Y24.
  • Pada transition 18, state sebelum terjadinya transition yaitu ST16 dan keterangan transition 18 yaitu X13 atau Y24.
  • Pada transition 19, state sebelum terjadinya transition yaitu ST17 dan keterangan transition 19 yaitu X15 atau Y24.
  • Pada transition 20, state sebelum terjadinya transition yaitu ST18, ST19, dan ST20 serta keterangan transition 20 yaitu Y24.

Perancangan Simulasi pada Software FX-Trainer

Sebelum membuat rancangan simulasi lifter control, konversikan state diagram persamaan yang sudah dibuat ke dalam ladder diagram. Berikut langkah – langkah dalam membuat ladder diagram dalam software FX- Trainer:

Gambar 1. Tampilan awal lembar kerja

Pada software FX-Trainer tampilan lembar kerja untuk simulasi lifter control seperti tertampil pada gambar 1 dimana terdapat lembar kerja untuk ladder diagram dan operation panel yang digunakan untuk mensimulasikan mesin lifter.

Gambar 2. Tampilan panel untuk edit ladder

Untuk memulai membuat ladder diagram langkah pertama ialah memilih edit ladder pada panel untuk memulai merancang program PLC yang akan digunakan dalam simulasi lifter control. Bentuk ladder diagram hasil konversi state diagram yaitu sebagai berikut:

Cara kerja ladder diagram diatas dibagi dalam dua bagian yaitu overall control dan lift control. Adapun cara kerjanya sebagai berikut :

  • Overall Control
  1. Ketika PB1 (X20) pada panel operasi ditekan, kondisi Y0 mesin penyuplai barang menyala. Ketika PB1 (X20) tidak ditekan, maka kondisi Y0 mesin penyuplai barang tidak menyala.
  2. Ketika SW1 (X24) pada panel operasi aktif, konveyor akan bergerak maju. Dan sebaliknya ketika SW1 (X24) dalam kondisi tidak aktif, maka konveyor akan berhenti.
  3. Setelah sensor X10, X12, dan X14 pada kiri konveyor mendeteksi barang, konveyor merespon dengan mensetting ON dan membawa barang ke wadah yang benar di akhir. Konveyor akan berhenti selama 3 detik setelah melewati sensor X11, X13, atau X15 di konveyor yang benar.
  4. Large, medium, dan small dari ukuran barang di konveyor akan disortir dengan masukkan dari sensor upper (X0), middle (X1) dan lower (X2).
  • Lift Control
  1. Ketika sensor part on lift (X3) pada lift menyala, barang akan dibawa ke konveyor lainnya sesuai dengan ukurannya.
  • Barang large : upper konveyor
  • Barang medium : medium konveyor
  • Barang small : lower konveyor
  1. Lift up command (Y2) dan lift down command (Y3) digunakan untuk mengontrol pendeteksian lift yang sesuai dengan sensor.
  • Upper : X6
  • Middle : X5
  • Lower : X4
  1. Ketika barang di transferkan dari lift ke konveyor, lift rotation command (Y4) dalam keadaan ON.
  2. Setelah barang di transferkan, lift akan kembali dan menginisialisasi posisi dan bersiap untuk barang berikutnya.

Gambar 3. Tampilan convert ladder diagram

Untuk menjalankan program lifter control tersebut klik tab menu “convert” pada ladder diagram, seperti yang tertampil pada gambar 3. Dimana convert tersebut berfungsi agar program dari ladder diagram dapat disimulasikan ke dalam software FX-Trainer.

Disusun oleh:

  1. Aris Munandi (17/411102/SV/13029)
  2. Danis Afidah (17/411105/SV/13032)
  3. Dheyah Awalya R. (17/411107/SV/13034)
  4. Fajar Irawan (17/411108/SV/13035)
  5. Kurnia Putra (17/411114/SV/13041)

Tags: FX-Trainer Lifter Control Simulation in FX-Trainer

Leave A Comment

Your email address will not be published.

*

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.