sistem scada untuk penggantian · 2020. 9. 14. · sistem scada untuk penggantian process condition...

ii

Sistem SCADA untuk Penggantian

Process Condition Mesin Las dan

Resistance Welding Timer

MUHAMMAD HIDAYAT

ONI FAHMI LESTARI

SYAHRIL ARDI

LP2M Politeknik Manufaktur Astra

Jakarta

iii

Sistem SCADA untuk Penggantian Process Condition Mesin Las dan

Resistance Welding Timer

Penyusun:

Muhammad Hidayat

Oni Fahmi Lestari

Syahril Ardi

ISBN: 978-623-93597-2-0

Editor:

Syahril Ardi

Penerbit:

LP2M POLITEKNIK MANUFAKTUR ASTRA

Jl. Gaya Motor Raya 8 Sunter II Jakarta 14330

Telpon: (021) 6519555

Fax: (021) 6519821

Cetakan Pertama, September 2020

Hak Cipta dilindungi undang-undang.

Dilarang keras menerjemahkan, memfotokopi, atau memperbanyak sebagian atau

seluruh isi buku ini tanpa izin dari penerbit.

iv

Kata Pengantar

Di antara produk otomotif untuk mobil dan sepeda motor adalah brake system.

Produk ini diproduksi melalui berbagai proses seperti permesinan, pengecatan dan perakitan

dan juga proses pembuatan khusus untuk disc pad dan shoe lining. Untuk mengimbangi

peningkatan target produksi, maka diperlukan perbaikan sistem untuk mengurangi waktu

dandori serta kesalahan input process condition mesin las dan resistance welding timer yang

menyebabkan hasil produksi NG (Not Good) di Line shoe assembly.

Improvement yang dilakukan adalah memodifikasi sistem penggantian process

condition mesin las dan resistance welding timer pada line shoe assembly. Improvement ini

menggunakan Omron Microscan MS-3, PLC Mitsubishi Q02HCPU, perangkat lunak

CIMON SCADA, serta database SQL Server. Komponen utama tersebut bekerja sama untuk

mengirimkan data process condition dari database ke mesin las dan resistance welding timer

menggunakan sistem SCADA. Hasil Improvement ini adalah penggantian process condition

mesin las dan resistance welding timer pada line shoe assembly dapat dilakukan secara

otomatis melalui metode scan barcode. Improvement ini telah mempersingkat waktu dandori

dari 28 menit menjadi 20 menit dan penurunan produk NG (Not Good).

Akhirnya, semoga monograf yang membahas sistem SCADA untuk penggantian

process condition Mesin Las dan resistance welding timer, dapat memberikan manfaat bagi

para dosen dan praktisi industri, khususnya di bidang Industri Otomasi Manufaktur dan

Mekatronika.

M Hidayat

Dosen Program Studi mekatronika

Politeknik Manufaktur Astra, Jakarta

v

DAFTAR ISI

DAFTAR ISI ........................................................................................................... v

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... viii

DAFTAR TABEL ................................................................................................. xii

BAB I ...................................................................................................................... 1

PENDAHULUAN ................................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang ............................................................................................. 1

1.2 Perumusan Masalah ...................................................................................... 1

1.3 Pembatasan Masalah .................................................................................... 2

1.4 Tujuan dan Manfaat ...................................................................................... 2

1.4.1 Tujuan ................................................................................................... 2

1.4.2 Manfaat ................................................................................................. 2

1.5 Metodologi Penelitian .................................................................................. 3

1.6 Sistematika Penulisan ................................................................................... 3

BAB II ..................................................................................................................... 5

LANDASAN TEORI .............................................................................................. 5

2.1 SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) ................................. 5

2.1.1 Definisi SCADA ................................................................................... 5

2.1.2 Perangkat Keras SCADA ...................................................................... 6

2.1.3 Perangkat Lunak SCADA ..................................................................... 7

2.1.4 OPC (OLE for Process Control) ........................................................... 8

2.2 PLC (Programmable Logic Control) ........................................................... 9

2.2.1 Definisi PLC ............................................................................................... 9

2.2.2 Perangkat Keras PLC .......................................................................... 10

2.2.3 Prinsip Kerja PLC ............................................................................... 12

2.2.4 Pemrograman PLC .............................................................................. 12

2.3 Database ..................................................................................................... 15

2.3.1 Definisi Database ............................................................................... 15

2.3.2 Prinsip Kerja Database ....................................................................... 15

2.3.2 ODBC (Open Database Connectivity) ................................................ 17

2.4 Komunikasi Serial ...................................................................................... 17

2.4.1 Definisi Komunikasi Serial ................................................................. 17

2.4.2 Parameter Komunikasi Serial .............................................................. 18

vi

2.4.3 Protokol Komunikasi Serial ................................................................ 18

2.4.3.1 Flow Control (Kontrol Aliran) .................................................... 19

2.4.3.2 Tipe Antarmuka ........................................................................... 19

2.5 Komunikasi Ethernet .................................................................................. 21

2.5.1 Physical Layer ..................................................................................... 21

2.5.2 Data Link Layer .................................................................................. 22

2.6 TCP/IP ........................................................................................................ 23

2.6.1 Arsitektur TCP/IP ............................................................................... 23

2.6.2 Pengalamatan IP .................................................................................. 24

2.7 Pengelasan .................................................................................................. 24

2.8 Process Condition ...................................................................................... 25

BAB III .................................................................................................................. 27

PENGUMPULAN DATA DAN PERANCANGAN ............................................ 27

3.1 Pengenalan Produk ..................................................................................... 27

3.1.1 Brake Shoe .......................................................................................... 27

3.1.2 Mesin las ............................................................................................. 28

3.1.3 Resistance Welding Timer ................................................................... 31

3.2 Analisa Permasalahan ................................................................................. 33

3.2.1 Analisa Kondisi yang Ada .................................................................. 33

3.2.2 Analisa Sebab Akibat .......................................................................... 36

3.3 Rencana Perbaikan ..................................................................................... 37

3.4 Perancangan Sistem .................................................................................... 38

3.4.1 Kriteria Sistem yang Dibutuhkan ........................................................ 38

3.4.2 Topologi Jaringan ............................................................................... 39

3.4.3 Perancangan Program SCADA ........................................................... 39

3.4.4 Perancangan HMI ............................................................................... 41

3.4.5 Perancangan Program PLC ................................................................. 43

3.4.6 Perancangan Database ........................................................................ 45

3.5 Omron Microscan MS-3 ............................................................................. 48

3.6 Mitsubishi Serial Communication Module QJ71C24N-R2 ........................ 49

3.7 Mitsubishi Ethernet Communication Module QJ71E71-100 ..................... 50

BAB IV .................................................................................................................. 52

PEMBUATAN DAN PENGUJIAN ..................................................................... 52

4.1 Pembuatan .................................................................................................. 52

vii

4.1.1 Pembuatan Program HMI ................................................................... 52

4.1.2 Pembuatan Program PLC .................................................................... 55

4.1.2.1 Process Condition Resistance Welding Timer ............................. 59

4.1.2.2 Koneksi Antara PLC Mitsubishi Q02HCPU dengan Omron Microscan MS-

3 60

4.1.2.3 Koneksi Antara PLC Mitsubishi Q02HCPU dengan Resistance Welding

Timer 63

4.1.2.4 Koneksi Antara PLC Mitsubishi Q02HCPU dengan CIMON SCADA

65

4.1.3 Pembuatan Database ........................................................................... 68

4.1.4 Pembuatan Program SCADA .............................................................. 69

4.1.4.1 Koneksi Antara CIMON SCADA dengan PLC Mitsubishi Q02HCPU

69

4.1.4.2 Koneksi Antara CIMON SCADA dengan Database SQL Server71

4.1.2.3 Pembuatan Program CIMON SCADA ........................................ 73

4.2 Pengujian .................................................................................................... 76

4.2.1 Pengujian Koneksi .............................................................................. 77

4.2.2 Pengujian Program .............................................................................. 79

4.2.3 Pengujian Penyimpanan Data Perubahan PCO Mesin Las ke Database81

4.3 Analisa Hasil .............................................................................................. 82

4.3.1 Net Quality Income ............................................................................. 82

BAB V ................................................................................................................... 85

KESIMPULAN DAN SARAN ............................................................................. 85

4.2 Kesimpulan ................................................................................................. 85

4.3 Saran ........................................................................................................... 86

DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................... xvii

viii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Diagram sistem SCADA .................................................................................... 7

Gambar 2.2 Bagan koneksi OPC ......................................................................................... 10

Gambar 2.3 PLC Block Diagram ........................................................................................ 11

Gambar 2.4 Konsep Scanning PLC ...................................................................................... 14

Gambar 2.5 Ladder Diagram ............................................................................................... 14

Gambar 2.6 Instruction List .................................................................................................. 15

Gambar 2.7 Stucture Text .................................................................................................... 15

Gambar 2.8 Instruction List .................................................................................................. 16

Gambar 2.9 Sequential Function Chart ............................................................................... 17

Gambar 2.10 Arsitektur sistem database ............................................................................. 17

Gambar 2.11 Contoh DDL dan DML .................................................................................. 18

Gambar 2.12 Parameter Komunikasi .................................................................................. 20

Gambar 2.13 Typical wiring RS232 ..................................................................................... 21

Gambar 2.14 Pinout DB9 Connector untuk RS232 ............................................................. 21

Gambar 2.15 Typical Wiring RS422 .................................................................................... 22

Gambar 2.16 Typical Wiring RS485 ................................................................................... 23

Gambar 2.17 (a) Tipe Straight-Through (T-568A dengan T-568B) (b) Tipe Crossover .... 24

Gambar 2.18 spot resistance welding ................................................................................... 28

Gambar 3.1 (a) Letak brake shoe pada mobil (b) Assembly brake shoe .............................. 29

Gambar 3.2 web dan rim IMV RR OEM ............................................................................. 30

Gambar 3.3 Mesin las pada line SA2 .................................................................................. 31

Gambar 3.4 Controller mesin las ......................................................................................... 32

Gambar 3.5 HMI mesin las .................................................................................................. 33

Gambar 3.6 Resistance welding timer CK4-8-15P .............................................................. 34

ix

Gambar 3.7 Flowchart proses penggantian tipe produksi sebelum dilakukan improvement 36

Gambar 3.8 screen item data setting .................................................................................... 38

Gambar 3.9 Diagram fishbone ............................................................................................. 39

Gambar 3.10 Flowchart proses penggantian tipe produksi setelah dilakukan improvement 40

Gambar 3.11 Topologi jaringan .......................................................................................... 41

Gambar 3.12 alur data yang diterima dan dikirim oleh SCADA bagian 1 ......................... 42

Gambar 3.13 alur data yang diterima dan dikirim oleh SCADA bagian 2 ......................... 43

Gambar 3.14 Koneksi antara mesin las, PLC, dan HMI ...................................................... 44

Gambar 3.15 Perangkat-perangkat yang terhubung dengan PLC ........................................ 45

Gambar 3.16 Flowchart program penggantian PCO mesin las dan resistance welding timer

secara otomatis ..................................................................................................................... 46

Gambar 3.17 Flowchart program history perubahan PCO mesin las .................................. 47

Gambar 3.18 Omron Microscan MS-3 ................................................................................. 50

Gambar 3.19 Mitsubishi Serial Communication Module QJ71C24N-R2 ............................ 51

Gambar 3.20 Mitsubishi Ethernet Communication Module QJ71E71-100 ......................... 53

Gambar 4.1 Tahapan pembuatan improvement .................................................................... 55

Gambar 4.2 Pengaturan alamat screen HMI ........................................................................ 55

Gambar 4.3 Desain Windows Screen barcode ..................................................................... 56

Gambar 4.4 Desain Base Screen Item Data Setting ............................................................. 57

Gambar 4.5 Program PLC penggantian PCO mesin las bagian 1 ........................................ 59



Gambar 4.8 Program PLC penggantian PCO mesin resistance welding timer ................... 61

Gambar 4.9 Wiring diagram RS-232 Omron Microscan MS-3 ke serial communication

module .................................................................................................................................. 63

x

Gambar 4.10 Wiring Microscan MS-3 ................................................................................. 64

Gambar 4.11 Tahap 1 pengaturan serial communication module untuk Microscan MS-3 .. 64



Gambar 4.14 Program PLC untuk input data dari Microscan MS-3 .................................... 65

Gambar 4.15 I/O signal pada serial communication module untuk Microscan-MS3 .......... 66

Gambar 4.16 setting Microscan MS-3 ................................................................................ 66

Gambar 4.17 Wiring diagram RS-232 resistance welding timer ke serial communication

module .................................................................................................................................. 67

Gambar 4.18 Tahap 1 pengaturan serial communication module untuk resistance welding

timer ...................................................................................................................................... 67


timer ...................................................................................................................................... 68

Gambar 4.20 Program PLC untuk output data ke resistance welding timer ........................ 68

Gambar 4.21 Pengaturan Ethernet communication module ................................................. 69

Gambar 4.22 PLC mesin las setelah improvement ............................................................... 70

Gambar 4.23 Wiring perangkat-perangkat PLC ................................................................... 70

Gambar 4.24 Mesin las pada Line SA2 setelah improvement .............................................. 71

Gambar 4.25 Tahap 1 Pembuatan Database ........................................................................ 71

Gambar 4.26 Tahap 2 Pembuatan Database ....................................................................... 72

Gambar 4.27 (a) Tahap 1 Pembuatan Table (b) Tahap 2 Pembuatan Table ....................... 72

Gambar 4.28 Cuplikan tabel ck4_barcode .......................................................................... 72

Gambar 4.29 Cuplikan tabel ck4_setting ............................................................................. 72

Gambar 4.30 Cuplikan tabel weld_history ........................................................................... 73

Gambar 4.31 Tahap 1 pengaturan komunikasi CIMON SCADA dengan PLC Mitsubishi

Q02HCPU ............................................................................................................................ 73

xi


Q02HCPU ............................................................................................................................ 74


Q02HCPU ............................................................................................................................ 74

Gambar 4.34 Tahap 1 pembuatan ODBC ............................................................................ 75

Gambar 4.35 (a) Tahap 2 pembuatan ODBC (b) Tahap 3 pembuatan ODBC ..................... 75

Gambar 4.36 (a) Tahap 4 pembuatan ODBC (b) Tahap 5 pembuatan ODBC .................... 75



Gambar 4.39 Tahap 1 pembuatan Tag CIMON SCADA .................................................... 77



Gambar 4.42 Tahap 1 pembuatan Script CIMON SCADA ................................................. 78

Gambar 4.43 Tahap 2 pembuatan Script CIMON SCADA ................................................. 78

Gambar 4.44 Tahap 1 pembuatan Query CIMON SCADA ................................................. 78

Gambar 4.45 Tahap 2 pembuatan Query CIMON SCADA ................................................. 79

Gambar 4.46 Tahap 3.a pembuatan Query CIMON SCADA .............................................. 79

Gambar 4.47 Tahap 3.b pembuatan Query CIMON SCADA .............................................. 80

Gambar 4.48 Indicator lamp pada Serial Communication Module ..................................... 81

Gambar 4.49 Network Status error pada CIMON SCADA ................................................. 82

Gambar 4.50 Network Status tidak error pada CIMON SCADA ........................................ 82

Gambar 4.51 Log CIMON SCADA .................................................................................... 82

Gambar 4.52 Data PCO resistance welding timer pada database SQL Server .................... 84

Gambar 4.53 Data PCO resistance welding timer pada CIMON SCADA ......................... 84

Gambar 4.54 Data PCO resistance welding timer pada PLC ............................................... 84

Gambar 4.55 Pengujian penyimpanan data perubahan PCO mesin las ............................... 85

xii

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Pinout RS232 ....................................................................................................... 22

Tabel 2.2 Pinout RS-422/RS-485 ......................................................................................... 23

Tabel 2.3 Kelas IP ................................................................................................................ 26

Tabel 2.4 process condition untuk beberapa proses manufacturing .................................... 28

Tabel 3.1 Nama tipe brake shoe ........................................................................................... 30

Tabel 3.2 Item PCO mesin las .............................................................................................. 31

Tabel 3.3 Item PCO resistance welding timer ...................................................................... 35

Tabel 3.4 Item number setting .............................................................................................. 37

Tabel 3.5 Screen switching device ....................................................................................... 45

Tabel 3.6 Desain tabel barcode ............................................................................................ 48

Tabel 3.7 Desain tabel PCO resistance welding timer ......................................................... 48

Tabel 3.8 Desain tabel riwayat penggantian PCO mesin las ................................................ 48

Tabel 3.9 Spesifikasi Omron Microscan MS-3 .................................................................... 50

Tabel 3.10 Spesifikasi Mitsubishi Serial Communication Module

QJ71C24N-R2 ...................................................................................................................... 51

Tabel 3.11 Spesifikasi Mitsubishi Ethernet Communication Module

QJ71E71-100 ........................................................................................................................ 53

Tabel 4.1 Alamat dan object pada Windows Screen barcode ............................................. 56

Tabel 4.2 Alamat dan pengaturan object pada Base Screen Item Data Setting .................. 57

Tabel 4.3 Pengujian koneksi ................................................................................................ 81

Tabel 4.4 Pengujian Program ............................................................................................... 83

Tabel 4.5 Pengujian Database .............................................................................................. 86

Tabel 4.6 Rincian harga material pembuatan improvement ................................................ 87

xiii

Tabel 4.7 Harga jasa pembuatan Improvement .................................................................... 87

1

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Penelitian ini dilakukan di sebuah perusahaan manufaktur otomotif. Di antara produk

yang dihasilkan, antara lain disc brakes, machining disc brake component, backing plate,

body caliper dan support mounting machining, dll.

Dengan target produksi yang meningkat setiap tahunnya, maka peruusahaan ini terus

melakukan improvement agar proses produksi semakin cepat dan efisien. Penulis

menemukan masalah pada proses penggantian tipe produksi Line Shoe Assy 2 (SA 2)

Plant 4, khususnya di tahapan pengelasan (welding). Yaitu proses input parameter

process condition (PCO), perbaikan lamanya proses dandori (dalam peng-input-an

parameter PCO), serta proses perubahan parameter PCO.

Untuk itu penulis melakukan penerapan sistem SCADA dengan metode scan

barcode. Supaya proses penggantian tipe produksi Line Shoe Assy 2 dapat dilakukan

secara otomatis. Dengan adanya improvement ini penulis mengharapkan hasil berupa

penurunan waktu dondori dan penurunan produk NG (Not Good).

1.2 Perumusan Masalah

Dengan melihat latar belakang yang telah dikemukakan, maka dapat diambil

perumusan masalah dalam monograf ini adalah:

1. Bagaimana cara menjadikan penggantian process condition mesin las dan

resistance welding timer menjadi otomatis ?

2. Bagaimana cara membuat program HMI Mitsubushi GOT 1000 tipe GT15 series

untuk penggantian process condition mesin las dan resistance welding timer?

3. Bagaimana cara membuat program PLC Mitsubishi Q02HCPU untuk

penggantian process condition mesin las dan resistance welding timer?

4. Bagaimana cara membuat database untuk penggantian process condition mesin

las dan resistance welding timer dengan aplikasi SQL server?

5. Bagaimana cara membuat program SCADA dengan aplikasi CIMON SCADA

untuk penggantian process condition mesin las dan resistance welding timer?

2

1.3 Pembatasan Masalah

Berdasarkan rumusan masalah yang ada maka pembatasan masalah yang akan

dibahas pada monograf ini adalah:

1. Membahas pembuatan program SCADA, PLC, dan HMI untuk penggantian

process condition mesin las dan resistance welding timer

2. Hanya membahas pembuatan database untuk barcode yang digunakan pada

Line SA2, PCO (process condition) resistance welding timer, dan history

penggantian PCO (process condition) mesin las.

3. Hanya membahas wiring antara PLC Mitsubishi Q02HCPU dengan Omron

Microscan MS-3 dan mesin resistance welding timer

4. Tidak membahas pembuatan aplikasi desktop untuk resistance welding timer

dan komunikasi antara monitor LCD dengan resistance welding timer.

5. Tidak membahas pembuatan jaringan antara SCADA server dengan database

server, dan antara SCADA server dengan PLC.

6. Tidak membahas wiring antara mesin las dengan resistance welding timer.

7. Tidak membahas spesifikasi mesin las.

8. Tidak membahas wiring HMI dengan PLC.

1.4 Tujuan dan Manfaat

1.4.1 Tujuan

Adapun tujuan yang hendak dicapai penulis dalam monograf ini yaitu

penggantian process condition mesin las dan resistance welding timer pada Line

Shoe Assy 2 dapat dilakukan secara otomatis melalui metode scan barcode dengan

menerapkan sistem SCADA.

1.4.2 Manfaat

Manfaat dari monograf ini yaitu:

1. Meningkatkan productivity dengan mempercepat proses dandori.

2. Menjaga kualitas produk yang dihasilkan dengan memastikan process

condition pada saat produksi sesuai dengan standar.

3. Memudahkan mencari kesalahan pada proses welding dengan adanya

history management.

3

1.5 Metodologi Penelitian

Metodologi penelitian yang penyusun gunakan adalah:

1. Studi Pustaka

Metode ini dilakukan untuk mendapatkan dasar-dasar teori dari buku-buku

referensi ataupun sumber lain sebagai bahan pendukung.

2. Observasi Lapangan

Merupakan metode yang dilakukan dengan cara, penyusun melihat di lapangan

serta mengamati akar masalah dan dampak dari input process condition secara

manual. Selain itu, penulis juga mencari data melalui IT Section Head, QA (Quality

Assurance) Officer, PPC (Plan Production Control) Officer, Operator Production di

Line produksi Shoe Lining 2.

3. Wawancara

Metode pengumpulan data dengan cara tanya jawab ataupun diskusi dengan

pihak-pihak yang berkompeten dalam memberikan keterangan mengenai data yang

diperlukan.

1.6 Sistematika Penulisan

Secara umum, bentuk penulisan monograf ini disusun dalam sistematika penulisan

secara berurutan sebagai berikut :

1. BAB 1 Pendahuluan

2. BAB 2 Landasan teori

3. BAB 3 Pengumpulan data dan perancangan

4. BAB 4 Pembuatan, pengujian dan analisa hasil

5. BAB 5 Kesimpulan dan saran

BAB 1 Pendahuluan

Pada bab ini diterangkan tentang latar belakang permasalahan yang akan dibahas,

perumusan masalah, pembatasan masalah, tujuan dan manfaat penulisan, metodologi

penelitian serta sistematika penulisan.

BAB 2 Landasan Teori

Pada bab ini diuraikan tentang landasan teori yang mendukung penulisan.

BAB 3 Pengumpulan data dan perancangan

4

Pada bab ini akan dikumpulkan beberapa data yang bersangkutan dengan

pembahasan. Dari observasi, daftar pustaka maupun lapangan. Serta perancangan sistem

yang akan dibuat.

BAB 4 Pembuatan, pengujian dan analisa hasil

Pada bab ini berisi tentang pembuatan improvement, pengujian, sampai analisa hasil

dari modifikasi sistem input process condition menjadi otomatis melalui metode barcode

scanning dengan menerapkan sistem SCADA.

BAB 5 Kesimpulan dan saran

Pada bab ini berisi kesimpulan dan saran dari monograf ini.

5

BAB II LANDASAN TEORI

2.1 SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition)

2.1.1 Definisi SCADA

Secara sederhana SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition) dapat

diartikan sebagai sistem pengolahan data terintegrasi yang berfungsi untuk

memantau, mengendalikan dan mendapatkan data secara real time.

Definisi yang lebih formal diberikan oleh NIST (National Institute of

Standards and Technology) ialah :

“Sistem terdistribusi yang digunakan untuk mengendalikan aset – aset yang

tersebar secara geografis, sering terpisah ribuan kilometer persegi, di mana kontol

dan akuisisi data terpusat sangat penting bagi operasi sistem”.

Sedangkan definisi menurut ISA (The Instrumentation, Systems and

Automation Society):

“SCADA adalah teknologi yang memungkinkan pengguna untuk mengumpulkan

data dari satu atau lebih fasilitas jauh dan mengirim instruksi kontrol terbatas ke

fasilitas-fasilitas tersebut”.1

Dalam terminology control, supervisory control sering mengacu pada

kontrol yang tidak langsung, namun lebih pada fungsi koordinasi dan

pengawasan. Dengan kata lain, pengendali utama tetap dipegang oleh PLC

(atau pengendali lainnya) sedangkan kontol pada SCADA hanya bersifat koordinasi

dan sekunder.

1 Stuart A. Boyer. Supervisory Control and Data Acquisition 3rd Edition, (USA: Library of Congress

Cataloging-in-Publication Data), 2004, hlm.9.

6

2.1.2 Perangkat Keras SCADA

Berikut ini penjelasan dari masing-masing bagian SCADA:

Gambar 2.1 Diagram sistem SCADA

(sumber: Farid Rianto,” SCADA”)

1. Sensor dan Aktuator (Field Device)

Sensor adalah sesuatu yang digunakan untuk mendeteksi adanya perubahan

lingkungan fisik atau kimia. Variabel keluaran dari sensor yang diubah menjadi

besaran listrik disebut transducer. Sedangkan aktuator sendiri adalah komponen

yang mengubah energi listrik menjadi mekanik (gerakan). Nilai sensor dan aktuator

inilah yang umumnya diawasi dan/atau dikendalikan supaya obyek/plant berjalan

sesuai dengan keinginan pengguna.

2. RTU (Remote Terminal Unit)

RTU berfungsi sebagai terminal-terminal (semacam stasiun data) dari hasil

pengukuran, pengendalian, pemantauan status dan lain-lain.2 RTU juga berfungsi

menerjemahkan, mengonversi, menghitung sinyal dari transducer. Dari hasil

pengukuran tersebut, hal yang dilakukan RTU adalah melakukan kendali (jika

memiliki kebutuhan untuk kendali) kemudian mengirim data ke MTU atau langsung

mengirim ke HMI/SCADA jika sistem di RTU bukan untuk pengendalian (control).

RTU juga dapat berfungsi sebagai pengatur set point yang dikirimkan dari

HMI/MTU ke RTU tersebut.

3. PLC (Programmable Logic Controller)

2 Rifqi Imanto, “Telemetry-SCADA”, (Online), Desember 2010, (http://www.rifqion.com/menulis/scada-

dan-plc/, diakses 11 April 2019)

Communication

7

PLC adalah sebuah pengontrol logika yang dapat diprogram sesuai dengan

kebutuhan. Pada sistem SCADA biasanya di tempatkan sebagai RTU, jadi PLC

merupakan bagian dari RTU atau bisa di istilahkan menjadi RTU itu sendiri. PLC ini

bertugas melakukan pengolahan/pengambilan data dari transducer yang juga

memungkinkan untuk melakukan pengendalian pada sistem di RTU.

4. HMI (Human Machine Interface)

HMI adalah sub sistem dari SCADA yang berfungsi menampilkan data dari

hasil pengukuran di RTU ataupun menampilkan proses yang sedang terjadi pada

keseluruhan sistem. HMI merupakan sebuah software pada komputer berbasis grafis

yang berfungsi untuk mempermudah pengawasan (Supervisory) kepada sang

operator. HMI mengubah data-data dan angka ke dalam animasi, grafik / trend, dan

bentuk yang mudah diterjemahkan oleh operator.

5. MTU (Master Terminal Unit)

MTU merupakan sebuah sistem berupa komputer atau dapat juga PLC yang

bertugas memberikan data kepada HMI dari RTU. Di lain sisi MTU ini juga bertugas

mengambil data dari tiap-tiap RTU (jika RTU lebih dari satu) untuk diterjemahkan

dan diberikan ke HMI. Terkadang MTU dan HMI dapat dijadikan satu bagian, ketika

MTU menggunakan komputer yang sama dengan HMI.

2.1.3 Perangkat Lunak SCADA

Perangkat lunak yang digunakan oleh SCADA dibagi menjadi dua tipe yaitu

proprietary dan terbuka. Perusahaan mengembangkan perangkat lunak proprietary

untuk berkomunikasi dengan perangkat kerasnya. Sistem perangkat lunak terbuka

memiliki kepopuleran yang meningkat karena interoperabilitas yang mereka bawa ke

dalam sistem. Interoperabilitas adalah kemampuan untuk mencampurkan peralatan/

perangkat pabrikasi yang berbeda ke dalam satu sistem yang sama.

Suatu perangkat lunak SCADA dalam sistem SCADA keseluruhan memiliki

beberapa tugas utama yang harus dilakukan, yaitu:

• Input/ Output Task

Input/output task berfungsi sebagai interface sistem SCADA dengan peralatan

di plant. Hal ini meliputi penanganan komunikasi data, sehingga PC dapat membaca

dan menulis data dari atau pada peralatan yang terhubung dengan PLC.

8

• Alarm Task

Alarm Task berfungsi untuk mengatur semua tipe alarm (kondisi abnormal)

yang terjadi di lapangan.

• Trends Task

Trends task berfungsi untuk mengumpulkan data plant setiap waktu dan

menampilkannya dalam bentuk grafik yang mudah dimengerti operator.

• Reports Task

Reports Task berfungsi untuk memberikan laporan (harian, mingguan,

bulanan, dll) yang bersumber dari data plant

• Display Task

Display Task berfungsi untuk menampilkan proses. Operator dapat mengamati

segala sesuatu yang terjadi di lapangan, dan dapat mengambil aksi untuk

mengendalikan obyek di lapangan.

Beberapa tugas (fitur) tambahan yang lain ialah :

• Networking

• Scalability / Expandability3

2.1.4 OPC (OLE for Process Control)

OPC merupakan kependekan dari OLE (Object Linking and Embedding) for

Process Control. OLE (Object Linking and Embedding) adalah teknologi yang

dikembangkan oleh Microsoft untuk menghubungkan (linking) beberapa program

komputer agar dapat berbagi informasi, sehingga informasi dari suatu program dapat

dimasukkan sebagai informasi yang diolah di program lain (embedding) tanpa

menghilangkan program yang informasinya dimasukkan tersebut.

OPC merupakan sebuah standar komunikasi yang menyediakan

interoperabilitas dan skalabilitas sesungguhnya. Hal ini membolehkan untuk

memvisualisasikan, menganalisis, melaporkan, atau melakukan apa saja yang

diinginkan, melalui aplikasi pabrik mana saja menggunakan satu atau lebih

spesifikasi OPC.4

3 Handy Wicaksono, “Pengenalan SCADA Software”, (Online), April 2009,

(https://learnautomation.wordpress.com/2009/04/16/pengenalan-scada-software/, diakses 14 Mei 2019) 4 Agfianto Eko Putro, “Tutorial OPC (Bagian-1): Pendahuluan”, (Online), April 2009

(https://agfi.staff.ugm.ac.id/blog/index.php/2009/04/tutorial-opc-bagian-1-pendahuluan, diakses 14 Mei

2019)

9

OPC memanfatkan teknologi OLE pada proses kontrol, berupa standar

perangkat lunak antarmuka (software interface) yang memungkinkan program

Windows untuk berkomunikasi dengan hardware device pada industri. Berikut

adalah gambar hubungan antara PLC, OPC server dan OPC clinet.

Gambar 2.2 Bagan koneksi OPC

(sumber: https://sangpencariilmu.wordpress.com/tag/kontrol/)

OPC beroperasi dalam pasangan server-client. OPC server adalah software

yang mengubah protokol komunikasi hardware yang digunakan oleh PLC ke dalam

protokol OPC. Sementara OPC client software adalah program yang terhubung pada

hardware dari industri. OPC client menggunakan OPC server untuk mendapat data

dari hardware atau memberi perintah pada hardware dengan komunikasi melalui

kontroler proses.

2.2 PLC (Programmable Logic Control)

2.2.1 Definisi PLC

PLC merupakan suatu bentuk khusus pengontrol berbasis-mikroprosesor yang

memanfaatkan memori yang dapat diprogram untuk menyimpan instruksi-instruksi

dan untuk mengimplementasikan fungsi-fungsi semisal logika, sequencing, pewaktu

(timing), pencacahan (counting), dan aritmetika guna mengontrol mesin-mesin dan

proses-proses dan dirancang untuk dioperasikan oleh para insinyur yang hanya

memiliki sedikit pengetahuan mengetahui komputer dan bahasa pemrograman. 5

Berdasarkan komponen penyusunnya PLC dibagi menjadi 2 tipe, yaitu PLC

compact dan PLC Modular. PLC compact memiliki komponen processor, I/O (Input/

Output), dan catu daya yang melekat menjadi satu bagian pada satu unit yang tidak

terpisahkan. PLC modular merupakan jenis PLC yang semua komponennya terpisah

5 William Bolton, Programmable Logic Controller (PLC) Edisi Ketiga, ( Jakarta: Erlangga, 2004 ), hlm. 3.

10

ke dalam modul-modul. PLC jenis in memungkinkan untuk ekspansi jumlah I/O dan

memungkinkan penambahan modul-modul khusus.

2.2.2 Perangkat Keras PLC

Berikut adalah bagan dari sistem perangkat keras PLC dan masing-masing

penjelasannya:

Gambar 2.3 PLC Block Diagram

(sumber: https://www.electronicshub.org/programmable-logic-controllers/)

1. Power Supply

Unit power supply atau unit catu daya diperlukan untuk mengonversi tegangan

masukan AC (220Volt ~ 50Hz) atau DC (24Volt) sumber menjadi tegangan rendah

DC 5 Volt yang dibutuhkan oleh prosesor dan rangkaian-rangkaian dalam input/

output interface.6 Kegagalan dalam pemenuhan tegangan oleh power supply dapat

menyebabkan kegagalan operasi PLC.

2. CPU (Central Processing Unit)

Setiap komponen dalam PLC memiliki fungsi yang berbeda seperti perangkat

komputer lainnya. Komponen utama yang mengontrol seluruh sistem yang dikenal

sebagai CPU. CPU bertugas melakukan berbagai macam manipulasi data masukan

untuk menghasilkan data keluaran.7 Kecepatan proses PLC pun juga sangat

tergantung pada bagian CPU. Salah satu elemen pembangun CPU yang terpenting

adalah processor. Elemen inilah yang melakukan perhitungan- perhitungan atau

manipulasi data-data yang berasal dari luar.

3. Unit Memory

6 Priyo Jatmiko, PLC, HMI and Industrial part, (Yogyakarta: Karta Nagari, 2015), hlm.54. 7 Mochamad Rusli, Pengantar Analisis dan Desain PLC, (Malang: Universitas Brawijaya Press, 2012)

hlm.5.

11

Memori berfungsi menyimpan data -data yang akan di proses, program PLC

maupun hasil pemrosesan dari processor. Unit memori ini sendiri dapat dibedakan

atas 2 jenis, yaitu Volatile Memory dan Non-Volatile Memory.

Volatile Memory adalah suatu memori yang apabila sumber tegangannya

dilepas maka data yang tersimpan akan hilang, sedangkan Non-Volatile Memory,

merupakan kebalikan Volatile Memory yaitu suatu memori yang meski sumber

tegangan dilepas data yang tersimpan tidak akan hilang.8 Ada beberapa jenis Volatile

Memory yaitu RAM (Random Access Memory), SRAM (Static RAM) dan DRAM

(Dynamics RAM), sedangkan salah satu jenis Non-Volatile Memory yaitu ROM

(Read Only Memory). Memori jenis ROM hanya dapat dibaca saja dan tidak dapat di

tambah ataupun diubah. Isi dari ROM berasal dari pabrik pembuatnya yang berupa

sistem operasi dan terdiri dari program-program pokok yang diperlukan oleh sistem

PLC.

4. Modul Input

Modul Input merupakan bagian di mana modul yang menerima informasi dari

perangkat-perangkat input device dan berfungsi untuk menyesuaikan tegangan dari

input device dengan tegangan CPU sehingga dapat menghasilkan sinyal yang

diinginkan. 9 Setiap terminal pada modul input ini memiliki alamat khusus dalam

sistem sehingga memudahkan dalam pembuatan program PLC.

5. Modul Output

Modul Output Merupakan bagian di mana modul yang menerima sinyal dari

CPU dan berfungsi untuk menyesuaikan tegangan dari CPU dengan tegangan output

device sehingga tegangan yang dihasilkan sesuai dengan tegangan kerja output dan

perangkat output pun dapat bekerja dengan baik.10

6. Modul Komunikasi

Terminal komunikasi memungkinkan bagi PLC untuk mendapatkan upload

program dari PC atau perangkat pemrograman lain. Beberapa perangkat komunikasi

juga memungkinkan PLC melakukan komunikasi adalah dengan menggunakan

8 Iebhe, “Mengenal Komponen Penyusun PLC- bagian 1”, (Online), November 2018,

(https://ndoware.com/komponen-penyusun-plc.html, diakses 11 April 2019) 9 William Bolton, Sistem Instrumentasi dan Sistem Kontrol, (Jakarta: Erlangga, 2009), hlm.16. 10 Ibid., hlm. 17.

12

serial, Profibus, DeviceNet, Ethernet atau beberapa protokol komunikasi dengan

perangkat lain.

2.2.3 Prinsip Kerja PLC

Operasi PLC yaitu peralatan luar (sensor dan aktuator) dikoneksikan dengan

modul input atau modul output PLC yang tersedia. Selama prosesnya CPU

melakukan tiga operasi utama yang dinamakan scanning, yaitu:

1. Membaca data masukan dari perangkat luar via modul input (Read).

2. Mengeksekusi program kendali yang tersimpan di memori PLC (Execute).

3. Updating atau memperbaharui data pada modul output (Write).

Interaksi antara ketiga komponen dapat dilihat pada gambar berikut:

Gambar 2.4 Konsep Scanning PLC

(sumber: https://ndoware.com/proses-scanning-program-pada-plc.html)

2.2.4 Pemrograman PLC

Dalam pembuatan suatu sistem yang menggunakan PLC, maka pemrograman

sangat penting karena dengan membuat program, maka perangkat masukan dan

perangkat keluaran dapat berjalan sesuai dengan yang diharapkan. Berikut adalah 5

bahasa pemrograman PLC berdasarkan standar IEC 61131-3:

1. Ladder diagram

Ladder Diagram merupakan bahasa pemrogaman PLC yang berupa skema

mirip anak tangga (ladder), mempresentasikan aliran energi dari kiri ke kananyang

dikendalikan oleh fungsi-fungsi logika, timer, counter atau fungsi khusus lain.11 PLC

11 Eka Samsul, “Logika Dasar Pemrograman PLC”, (Online), November 2016,

(http://jagootomasi.com/dasar-pemrograman-plc/,diakses 13 Mei 2019)

13

yang menggunakan bahasa ini adalah PLC Mitsubishi, Omron, Siemens, dll. Berikut

adalah contoh dari Ladder Diagram.

Gambar 2.5 Ladder Diagram

(sumber: GX Developer Users Manual)

2. Instruction List

Instruction List merupakan bahasa pemrograman PLC yang menyerupai

pemrograman bahasa assembly. Instruction List memiliki kelebihan pada kecepatan

eksekusi program. Seperti bahasa assembly pada umumnya, daftar instruksi adalah

bahasa overhead yang rendah dan dieksekusi lebih cepat daripada bahasa grafis.12

Salah satu PLC yang menggunakan bahasa ini adalah PLC Mitsubishi. Berikut adalah

contoh dari Instruction List

Gambar 2.6 Instruction List

(sumber: http://www.plcmanual.com/programming-examples-ii)

3. Structure Text

12 Miles Budimir, “What are Instruction Lists (ILs) for PLC programming?”, (Online), Maret 2017,

(https://www.motioncontroltips.com/instruction-lists-ils-plc-programming, diakses 13 Mei 2019)

14

Structure Text merupakan bahasa pemrograman berbasis teks.13 Structure Text

dikembangkan agar terlihat seperti sintaksis bahasa pemrograman tingkat tinggi

seperti PHP, Python atau C dengan loop, variabel, kondisi dan operator. Salah satu

PLC yang menggunakan bahasa ini adalah PLC Omron tipe NJ series. Berikut adalah

contoh dari Structure Text.

Gambar 2.7 Stucture Text

(sumber: https://www.plcacademy.com/structured-text-tutorial/)

4. Function Block Diagram

Function Block Diagram menggambarkan fungsi antara variabel input dan

output. Input dan output dari blok dihubungkan bersama melalui koneksi atau jalur

di lingkungan pemrograman. Blok yang dibuat mewakili beberapa fungsi misalnya

elementer seperti MOVE atau COMPARE, atau fungsi logika seperti logika AND atau

logika OR.14 Salah satu PLC yang menggunakan bahasa ini adalah PLC Omron NJ

Series. Berikut adalah contoh Function Block Diagram.

Gambar 2.8 Instruction List

(sumber: https://www.plcacademy.com/function-block-diagram-programming/)

13 Peter, “Structured Text Tutorial to Expand Your PLC Programming Skills”, (Online), Maret 2017,

(https://www.plcacademy.com/structured-text-tutorial, diakses 13 Mei 2019) 14 Miles Budimir, “What are PLC function blocks and how does IEC 61131-3 classify them?”, (Online),

May 2017, (https://www.motioncontroltips.com/faq-plc-function-blocks-iec-61131-3-classify, diakses 13

Mei 2019)

15

5. Sequential Function Chart

Sequential Function Chart merupakan bahasa pemrograman grafis yang cocok

untuk tugas memecah proses besar dan kompleks menjadi potongan-potongan kecil

yang lebih mudah dilihat dan dipahami daripada dengan lingkungan pemrograman

hanya berbasis teks.15 Program SFC dapat mencakup teknik pemrograman logis

standar seperti loop umpan balik dan percabangan. Salah satu PLC yang

menggunakan bahasa ini adalah PLC Mitsubishi. Berikut adalah contoh dari bahasa

pemrograman Sequential Function Chart

Gambar 2.9 Sequential Function Chart

(sumber: https://www.semanticscholar.org/topic/Sequential-function-chart/952692)

2.3 Database

2.3.1 Definisi Database

Database atau basis data adalah kumpulan data yang disimpan secara

sistematis di dalam komputer yang dapat diolah atau dimanipulasi menggunakan

perangkat lunak (software) untuk menghasilkan informasi.16 Syarat suatu kumpulan

data dapat disebut database adalah ketika kumpulan data tersebut dapat mengatasi

masalah duplikasi dan data yang tidak konsisten, mengatasi masalah kesulitan akses

data, mengatasi masalah isolasi data, masalah keamanan data, dan multiple user.

Dalam sistem informasi, database merupakan aspek penting karena berfungsi

sebagai gudang penyimpanan data yang akan diolah lebih lanjut.

2.3.2 Prinsip Kerja Database

Berikut adalah skema dari prinsip kerja database.

15 Miles Budimir, “What are sequential function charts (SFCs) for PLCs?”, (Online), May 2017,

(https://www.motioncontroltips.com/sequential-function-charts-sfcs-plcs, diakses 13 Mei 2019) 16 Hindro, “Pengertian Database”, (Online), 2017, (https://www.termasmedia.com/lainnya/software/69-

pengertian-database, diakses 16 April 2019)

16

Gambar 2.10 Arsitektur sistem database

(sumber: https://www.nesabamedia.com/pengertian-dbms/)

Proses memasukkan dan mengambil data ke dan dari media penyimpanan data

memerlukan software yang disebut dengan DBMS (Database Management System).

DBMS merupakan sistem perangkat lunak yang memungkinkan database user untuk

memelihara, mengontrol dan mengakses data secara praktis dan efisien.17 DBMS

menjadi lapisan yang menghubungkan database dengan program aplikasi.

Pengguna database menggunakan DDL (Data Definition Language) dan DML

(Data Manipulation Language) untuk dapat mengakses atau mengolah database

dalam DBMS. DDL digunakan untuk mendefinisikan, mengubah, serta menghapus

database dan objek-objek yang diperlukan dalam database, misalnya tabel.

Sedangkan DML digunakan untuk mengolah data yang ada dalam suatu tabel.

Sebuah DDL dan DML yang sering digunakan adalah SQL (Structured Query

Language). SQL adalah sebuah bahasa yang digunakan untuk mengakses data dalam

database relasional. Berikut adalah contoh dari DDL dan DML.

Gambar 2.11 Contoh DDL dan DML

(sumber: https://www.it-jurnal.com/pengertian-ddl-dml-dan-sql/)

17 Ir. Harianto Kristanto, Konsep Perancangan Database, (Yogyakarta: Andi, 1994), hlm. 12.

https://id.wikipedia.org/wiki/Basis_data

https://id.wikipedia.org/wiki/Tabel

17

2.3.2 ODBC (Open Database Connectivity)

Open Database Connectivity (ODBC) merupakan Application Programming

Interface (API) database yang khusus digunakan untuk mengakses database

relasional. ODBC terdapat dalam setiap komputer yang menggunakan sistem operasi

windows.18

Dalam ODBC disediakan API (Application Programming Interface) yang

berguna untuk menyediakan dan memberikan standar bagi berbagai kegiatan

pemrograman. Keuntungan utama menggunakan ODBC adalah fleksibilitas, artinya

pengubahan jenis database yang dipergunakan oleh sebuah aplikasi tidak akan

mempengaruhi kode program aplikasi tersebut.

Pada ODBC terdapat 2 hal penting yang berkaitan dengan koneksi database,

yaitu:

1. Database Driver

Database Driver adalah software/ driver yang berfungsi untuk membuat

koneksi ke database yang sesuai dengan database tersebut. Setiap database memiliki

driver yang spesifik, sehingga dalam sebuah ODBC data berisi lebih dari 1 database

driver.

2. Data Source Name (DSN)

Data Source Name (DSN) adalah nama/ alias dari database yang digunakan

oleh program, yang koneksinya melalui ODBC.19

2.4 Komunikasi Serial

2.4.1 Definisi Komunikasi Serial

Komunikasi serial adalah metode komunikasi di mana data secara berurutan

dikirim atau diterima hanya 1bit data dalam satu waktu.20 Secara garis besar

spesifikasi komunikasi serial yaitu parameter komunikasi, protokol komunikasi dan

kontrol aliran.

18 Fauzi dan M. Miftakul Amin, Pemrograman Database Visual Basic 6 dan SQL Server 2000,

(Yogyakarta: Andi, 2012) hlm. 59. 19 Ibid., hlm. 60. 20 Eko Widianto, “Antarmuka Serial Standar”, (Data yang tidak dipublikasikan), hlm. 2.

18

2.4.2 Parameter Komunikasi Serial

Dalam komunikasi serial dibutuhkan beberapa parameter, yaitu Baud Rate,

Data Bits, Parity Bit, dan Stop Bits.21 Berikut adalah penjelasan mengenai parameter

dalam komunikasi serial:

Gambar 2.12 Parameter Komunikasi

(sumber: Mitsubishi Electric Corp., “PLC, Komunikasi Serial”)

• Baud Rate (Laju Bit)

Baud Rate adalah banyaknya bit yang dikirim per detik. Semakin tinggi Baud

Rate maka semakin singkat waktu transmisi data. Besar Baud Rate yang biasa

digunakan adalah 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600, dan 115600 dengan

satuan bps (baud rate per second).

• Start Bit (Bit Mulai)

Digunakan untuk sinkronisasi penerima. Bernilai 1 bit.

• Data Bit

Data Bit merupakan jumlah bit yang dikirim per 1 baud. Jumlah data bits ini

hanya dapat dipilih antara 7 atau 8 bits.

• Parity Bit (Bit Paritas)

Parameter ini perlu diatur untuk mendeteksi kerusakan data yang disebabkan

oleh derau, dll. Metodenya adalah dengan menghitung jumlah data “1” yang dikirim.

Ada dua varian bit parity, yaitu even parity bit dan odd parity bit.

• Stop Bit (Bit Berhenti)

Stop Bit menunjukan akhir data. Dapat bernilai 1 atau 2 bit.

2.4.3 Protokol Komunikasi Serial

Protokol komunikasi adalah serangkaian konvensi yang digunakan oleh

perangkat yang terhubung ke jaringan. Contoh protokol komunikasi meliputi :

21 Mitsubishi Electric Corp., “PLC, Komunikasi Serial”, (Data yang tidak dipublikasikan), hlm.7.

19

• Bila data telah diterima secara normal, sebuah kode spesifik dikembalikan

untuk melaporkan penerimaan normal.

• Bila kesalahan terjadi, sebuah kode kesalahan dikirimkan untuk melaporkan

terjadinya kesalahan itu.

2.4.3.1 Flow Control (Kontrol Aliran)

Flow Control adalah prosedur yang memastikan bahwa penerima data

menerima semua data yang dikirimkan. Kontrol aliran secara umum

dikelompokkan menjadi Hardware Flow Control dan Software Flow Control.

2.4.3.2 Tipe Antarmuka

1. RS232

Pada RS232 sinyal direpresentasikan berupa level tegangan relatif

terhadap ground. Sehingga jumlah minimal kabel yang diperlukan dalam

komunikasi RS232 adalah 3, yaitu 2 kabel di antaranya untuk masing-

masing arah sinyal dan 1 kabel untuk ground sebagai referensi bersama.

Gambar 2.13 Typical wiring RS232

(sumber: https://www.omega.co.uk/techref/das/rs-232-422-485.html)

. RS232 terbatas pada koneksi Point-to-Point (P2P) atau antara 1

Master dengan 1 Sleve. Perangkat keras RS232 dapat digunakan untuk

komunikasi serial hingga jarak 50 kaki. Berikut adalah pinout RS232

pada DB9 Connector beserta penjelasannya.

Gambar 2.14 Pinout DB9 Connector untuk RS232

(sumber: https://ipc2u.com/articles/knowledge-base/)

20

Tabel 2.1 Pinout RS232

(sumber: Mitsubishi Electric Corp., “PLC, Komunikasi Serial”)

2. RS485/ RS422

Pada RS485/422 sinyal direpresentasikan berdasarkan selisih

tegangan antara dua kabel. Misalkan kabel sinyal diberi nama kabel A

dan kabel B, maka sinyal high adalah jika tegangan di kabel A lebih

tinggi dibanding kabel B, sedangkan sinyal low adalah jika tegangan A

lebih rendah dibanding tegangan B.

Antarmuka RS422 menggunakan 2 jalur sinyal, satu jalur sinyal

untuk mengirimkan data dan satu lagi untuk menerima data.

Gambar 2.15 Typical Wiring RS422

(sumber: https://www.omega.co.uk/techref/das/rs-232-422-485.html)

Sedangkan antarmuka RS485 menggunakan satu jalur sinyal untuk

mengirim dan juga menerima data.

21

Gambar 2.16 Typical Wiring RS485

(sumber : https://www.omega.co.uk/techref/das/rs-232-422-485.html)

Tabel 2.2 Pinout RS-422/RS-485

(sumber: http://13.unfg.eindruckhochzwei.de/lop/rs422-rs485-pin-

diagram.html)

Adapun perbedaan antara RS485 dan RS422 adalah RS422

digunakan untuk komunikasi sepasang perangkat seperti, RS232,

sedangkan RS485 digunakan untuk menghubungkan banyak perangkat

(multipoint), yaitu hingga maksimal sejumlah 32 perangkat.

2.5 Komunikasi Ethernet

Ethernet adalah standard komunikasi yang mulai muncul pada tahun 1980 untuk

menghubungkan komputer dan perangkat lainnya dalam jaringan lokal. Jaringan lokal ini

disebut dengan LAN (Local Area Network). Ethernet dibakukan pada tahun 1985 sebagai

IEEE 802.3 oleh Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE).22 Standar

Ethernet terdiri dari physical layer dan data link layer yang beragam.

2.5.1 Physical Layer

1. Kabel

Pada awalnya, digunakan coaxial cable untuk membuat jaringan Ethernet,

yang kemudian berkembang dengan menggunakan kabel twisted pair dan kabel fiber

22 Ed Tittel, Teori dan Soal Computer Networking, (Jakarta: Erlangga, 2004), hlm. 58.

22

optic. Kabel yang paling sering digunakan adalah kabel twisted pair yang

dikategorikan menjadi:

• Cat 5 dan Cat 5a dengan kecepatan mencapai antara 10 sampai 100 Mbps (Mega

byte per second)

• Cat 6 dengan kecepatan mencapai 1 Gbps (Giga bytes per second)

• Cat 6a dan Cat 7 dengan kecepatan mencapai 10 Gbps (Giga bytes per second

Ethernet dengan kabel twited pair menggunakan konektor RJ-45 8 pin di kedua

ujung kabel yang disematkan untuk transmisi data. Berikut adalah jenis wiring RJ-

45.

(a) (b) (c)

Gambar 2.17 (a) Tipe Straight-Through (T-568A dengan T-568B) (b) Tipe Crossover (T-

568A dengan T-568B) (c) Pin out RJ-45 untuk PC (Personal Computer)-HUB dan PC-PC

(sumber: https://nurrahman96.wordpress.com/2012/12/31/konfigurasi-kabel-utp-rg-45/)

2. Devices

Perangkat Ethernet terdiri dari komputer dan perangkat apa pun yang memiliki

NIC (Network Interface Card) internal atau eksternal yang berbasis PCI atau USB.

Switch dan Router bertindak sebagai pengurus jaringan dan menghubungkan

beberapa komputer atau bahkan jaringan bersama-sama untuk memungkinkan

komunikasi antara semua perangkat yang berbeda. Gateaway atau Bridges digunakan

untuk menghubungkan beberapa jaringan Ethernet bersama-sama dan

memungkinkan komunikasi antar mereka. Gateaway menghubungkan dua jaringan

yang berbeda sementara Bridges menghubungkan dua jaringan yang sama.

2.5.2 Data Link Layer

Lapisan data link (data link layer) melakukan konversi frame-frame jaringan

yang berisi data yang dikirimkan menjadi bit-bit mentah agar dapat diproses oleh

lapisan fisik. Lapisan ini bertanggung jawab dalam membuat frame, flow control,

koreksi kesalahan dan pengiriman ulang terhadap frame yang dianggap gagal.

23

2.6 TCP/IP

TCP / IP (Transmission Control Protocol/ Internet Protocol) adalah sekelompok

protokol yang mengatur komunikasi data dalam proses tukar-menukar data dari satu

komputer ke komputer lain dan memastikan pengiriman data sampai ke alamat yang

dituju.23

2.6.1 Arsitektur TCP/IP

TCP/IP merupakan protokol berlapis. Lapisan-lapisan itu adalah Application,

TCP, IP, dan Network. Setiap lapisan memiliki fungsi masing-masing. Ketika satu

lapisan (layer) selesai dijalankan, maka kemudian diteruskan ke lapisan berikutnya.

1. Network Layer

Layer atau lapisan ini bertanggung jawab mengirim dan menerima data, ke dan

dari media fisik seperti kabel. Karena tugasnya tersebut, protokol pada layer ini harus

mampu menerjemahkan sinyal listrik yang berasal dari peralatan lain sejenis,

menjadi data digital yang dimengerti komputer.

2. IP (Internet Protocol)

Protokol ini mengurusi masalah addressing dan mengatur pengiriman paket

data hingga sampai ke alamat yang benar.

3. TCP (Transmission Control Protocol)

Yaitu protokol yang menjamin keandalan pengiriman data dengan

menggunakan proses acknowledgement dan melakukan beberapa pengecekan

kesalahan.

4. Applications Layer

Dalam hal internet, komputer pengirim akan meneruskan datanya ke lapisan

Applications. Lapisan ini bekerja dengan perangkat lunak aplikasi untuk

menyediakan komunikasi yang mungkin diperlukan seperti HTTP, FTS, dll. Lapisan

itu akan menambahkan beberapa data yang akan mengidentifikasi dan mengarahkan

data dan kemudian berpindah ke lapisan TCP.

23 Andrew G. Blank, TCP/IP Foundations, (San Francisco: John Wiley & Sons, 2006), hlm. 2.

24

2.6.2 Pengalamatan IP

Alamat IP (Internet Protocol Address) adalah deretan angka biner antara 32bit

(untuk IPv4 atau IP versi 4) sampai 128bit (untuk IPv6 atau IP versi 6). Angka ini

dipakai untuk alamat identifikasi dari setiap komputer host dalam jaringan internet

yang berbasis TCP/IP. Alamat IP memiliki beberapa kelas yaitu kelas A, B, C, D,

dan E. Kelas-kelas tersebut digolongkan berdasarkan skala jaringan.

• Kelas A: Digunakan untuk jaringan yang sangat besar.

• Kelas B: Digunakan untuk jaringan yang ukurannya medium.

• Kelas C: Digunakan untuk jaringan yang ukurannya kecil.

• Kelas D: Digunakan untuk IP Multicasting.

• Kelas E: Dicadangkan untuk penggunaan eksperimen.

Berikut adalah tabel dari pengalamatan IP berdasarkan kelas.

Tabel 2.3 Kelas IP

Kelas Oktet

Pertama

Network

Identifier

Host

Identifier

Jaringan

Maksimum

Host

Maksimum

A 1–126 W X.Y.Z 126 16,777,214

B 128–191 W.X Y.Z 16,384 65,534

C 192–223 W.X.Y Z 2,097,152 254

D 224-239 Multicast IP

Address

Multicast IP

Address

Multicast IP

Address

Multicast IP

Address

E 240-255 Dicadangkan;

eksperimen

Dicadangkan;

eksperimen

Dicadangkan;

eksperimen

Dicadangkan;

eksperimen (sumber: id.wikipedia.org/wiki/Alamat_IP)

Dengan menggunakan subnet mask yang diasosiasikan dengannya, sebuah

alamat IP pun dapat dibagi menjadi dua bagian, yakni Network Identifier (NetID)

yang dapat mengidentifikasikan jaringan lokal dalam sebuah internetwork dan Host

Identifier (HostID) yang dapat mengidentifikasikan host dalam jaringan tersebut.

Sebagai contoh, alamat 205.116.008.044 dapat dibagi dengan menggunakan subnet

mask 255.255.255.000 ke dalam Network ID 205.116.008.000 dan Host ID 44.

Alamat IP merupakan kewajiban yang harus ditetapkan untuk sebuah host, yang

dapat dilakukan secara manual (statis) atau menggunakan Dynamic Host

Configuration Protocol (DHCP).

2.7 Pengelasan

Berdasarkan definisi dari Deutsche Industrie Normen (DIN) dalam Harsono dkk

(1991:1), bahwa "Las adalah ikatan metalurgi pada sambungan logam paduan yang

25

dilakukan dalam keadaan lumer atau cair". Sedangkan menurut Maman Suratman

(2001:1) pengertian pengelasan adalah "Salah satu cara menyambung dua bagian logam

secara permanen dengan menggunakan tenaga panas". Dan menurut Sriwidartho, "Las

adalah suatu cara untuk menyambung benda padat dengan cara mencairkannya melalui

pemanasan."

Pengelasan memiliki banyak jenis metode, salah satunya yaitu las resistansi listrik

atau Electric Resistance Welding (ERW). Yaitu metode pengelasan logam dengan

menggunakan prinsip resistansi listrik sebagai sumber panasnya. Pada pengelasan ini,

permukaan yang akan disambung, ditekan satu sama lain, dan di saat bersamaan arus

listrik dialirkan. Di kedua permukaan yang bersentuhan akan timbul panas dan kemudian

mencair.

Las resistansi listrik atau electric resistance welding juga terbagi menjadi beberapa

jenis, salah satunya adalah las resistansi titik atau spot resistance welding. Pada proses

pengelasan ini, pelat yang akan disambung dijepit pada tempat sambungan dengan

sepasang elektroda. Kemudian dialiri arus listrik yang cukup besar dalam waktu yang

relatif singkat. Arus listrik di antara kedua elektroda mengalir melalui pelat yang dijepit.

Pada daerah kontak antara kedua pelat akan muncul hambatan dan timbulah panas yang

menyebabkan pelat yang bersentuhan mencair, sedangkan gaya tekan menyebabkan

kedua pelat tersambung.

Gambar 2.18 spot resistance welding

(sumber: http://allweld.blogspot.com/2012/10/proses-pengelasan-smaw.html)

2.8 Process Condition

Menurut Michael Pfeifer dalam bukunya Materials Enabled Designs (2009), Process

Condition (PCO) adalah sarana mekanis, elektromagnetik, termal, kimia, elektrokimia,

dan radiasi yang digunakan untuk memanipulasi bahan input selama pemrosesan.

26

Contoh-contoh process condition untuk proses manufacturing yang berbeda-beda

tercantum dalam Tabel 2.4 berikut.

Tabel 2.4 process condition untuk beberapa proses manufacturing

Process Process Condition

Ceramic sintering Rate of heating, sintering temperature, sintering time, sintering

atmosphere composition

Plastic injection

molding

Screw speed, barrel temperature, injection pressure, mold

temperature

Metal forging Work piece temperature, hammer force and speed

Adhesive joining Adhesive dispense pressure, dispense time, cure temperature,

cure time (sumber: https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/process-condition)

Process Condition disesuaikan menggunakan process equipment control. Dalam

beberapa kasus, kontrol menyesuaikan kondisi proses secara langsung. Misalnya, suhu

dalam oven disesuaikan melalui pengontrol suhu. Namun dalam kasus lain, kontrol

menyesuaikan kondisi proses secara tidak langsung. Misalnya, komposisi atmosfer gas

dalam sebuah oven dapa disesuaikan dengan mengontrol line pressure dari berbagai gas

yang mengalir ke oven.

27

BAB III DATA DAN PERANCANGAN

3.1 Pengenalan Produk

3.1.1 Brake Shoe

(a) (b)

Gambar 3.1 (a) Letak brake shoe pada mobil (b) Assembly brake shoe

Brake shoe atau sepatu rem dapat ditemukan di roda belakang mobil yang

memiliki sistem rem drum atau rem tromol. Ketika pedal rem diinjak, brake shoe

akan didorong oleh hidrolik dan menekan bagian dalam drum. Gesekan yang terjadi

antara brake shoe dan drum akan membuat kecepatan berkurang sehingga

pengereman mungkin terjadi. Saat inilah energi yang dihasilkan akan diubah menjadi

panas dan menghilang karena dihantarkan oleh rem tromol.

Salah satu tahapan pembuatan brake shoe yaitu pengelasan (welding). Proses

pengelasan dilakukan untuk menyambung part pembentuk brake shoe, yaitu web dan

rim. Pada Plant 4 line Shoe Assy 2 (SA2), diproduksi 12 tipe brake shoe yang terdiri

dari produk OEM (Original Equipment Manufacturer), OES (Original Equipment

Services), dan AM (After Market). Berikut adalah daftar tipe tersebut:

Tabel 3.1 Nama tipe brake shoe

No. Nama Tipe No. Nama Tipe

1 IMV RR OEM/S 7 K2 RR OEM/S

28

2 IMV RR AM 8 SMPV RR OEM

3 L300 D/KZ RR AM/OM 9 YR 9 RR OEM/S

4 I160/TBR RR OEM/S 10 D80 RR OEM/S

5 D40 RR OEM/S 11 D14 RR OEM/S

6 KFDLX RR OEM 12 KF 510 T RR AM/OEM

Berikut adalah gambar web dan rim dari salah satu tipe brake shoe yaitu IMV

RR OEM, untuk tipe lain dapat dilihat pada lampiran 1.

Gambar 3.2 web dan rim IMV RR OEM

3.1.2 Mesin las

Mesin las adalah salah satu mesin yang terdapat pada line shoe assy 2 plant 4

yang dipergunakan untuk pengelasan brake shoe. Mesin las tersebut digunakan untuk

pengelasan jenis resistance welding. Resistance welding adalah metode

penyambungan dua logam, dalam hal ini adalah web dan rim dengan pengelasan

resistansi, dengan cara menjepit kedua logam bersama, lalu dilewatkan arus listrik

dalam kurun waktu tertentu. Panas yang dihasilkan menciptakan keadaan plastik dan

menghasilkan fusi pada permukaan yang berimpitan. Berikut adalah gambar dari

mesin las di Line SA2

29

Gambar 3.3 Mesin las pada line SA2

Mesin las memiliki beberapa parameter PCO (Process Condition) untuk

memproduksi masing-masing tipe. Parameter tersebut di antaranya untuk mengatur

sudut, kecepatan, dan welding point. Berikut adalah parameter PCO (Process

Condition) mesin las.

Tabel 3.2 Item PCO mesin las

Nama Item Jumlah

Item Nama Item

Jumlah

Item

Item number setting 1 Rim feeder 6

Lower electrode number 1 Web blade for 2

Angle 11 Pressure Off 1

Speed 11 Squeeze 1

Welding point 1

Jumlah item: 35 item

Paramater PCO mesin las memiliki 35 item, dengan keterangan lebih rinci

untuk tiap tipe produksi yang dapat dilihat pada lampiran 2.

1. PLC

Dalam pengoperasiannya, mesin las menggunakan PLC Mitsubishi tipe

Q02HCPU dan Q172HCPU dengan beberapa modul (spesifikasi Q02HCPU dan

30

Q172HCPU dapat dilihat pada lampiran 5 dan 6). Berikut adalah gambar PLC mesin

las:

Gambar 3.4 Controller Mesin las

Keterangan gambar:

1. Q61P sebagai power supply

2. Q02HCPU sebagai controller

3. Q172HCPU sebagai controller

4. QX40 sebagai modul digital input

5. QY40P sebagai modul digital output

6. QX42 sebagai modul digital input

7. QY42P sebagai modul digital output

8. Q172LX sebagai modul servo external signals interface

Mesin las memiliki 2 PLC CPU, masing-masing CPU memiliki tujuan yang

berbeda. PLC Q02HCPU digunakan untuk program PCO (process condition) dan

counter. Sedangkan PLC Q172HCPU merupakan motion module yang digunakan

untuk program pergerakan motor servo dan memiliki kemampuan program scanning

yang lebih cepat.

31

2. HMI

Gambar 3.5 HMI mesin las

Sebagai interface, mesin las menggunakan HMI Mitsubishi tipe GOT 1000 seri

GT15. HMI tersebut difungsikan sebagai monitoring pergerakan motor servo mesin

las, monitoring counter hasil produksi, monitoring alarm, input pengubahan PCO

mesin las, dan input pengubahan tipe produksi. Spesifikasi HMI dapat dilihat pada

lampiran 7.

3.1.3 Resistance Welding Timer

Dalam pengelasan jenis resistance welding, penting untuk menerapkan

pengelasan pada waktu yang tepat selama pengoperasian mesin las. Hal tersebut

dilakukan oleh resistance welding timer, dengan fungsinya sebagai kontrol

pengelasan. Tujuan dari resistance welding timer adalah untuk mengkoordinasikan

arus pengelasan dengan gerakan mekanis dari mesin las. Resistance welding timer

memberi sinyal kepada elektroda kapan harus tertutup dan kapan harus terbuka.

Resistance welding timer juga menandakan arus pengelasan kapan harus memulai

dan kapan harus berhenti. Resistance welding timer dapat dianggap sebagai "otak"

dan mesin sebagai "otot" dari keseluruhan sistem pengelasan.

Mesin las di Line SA2 menggunakan resistance welding timer tipe CK4-8-15P

dari produsen Chou-Seisakusho dengan spesifikasi yang dapat dilihat pada lampiran

4. Berikut adalah gambar dari resistance welding timer CK4-8-15P:

32

Gambar 3.6 resistance welding timer CK4-8-15P

Telah disebutkan pada sub bab 3.1.2, bahwa resistance welding bekerja dengan

cara menjepit dua logam bersama di bawah tekanan lalu dilewatkan arus listrik dalam

kurun waktu tertentu, kemudian panas yang dihasilkan akan membuat fusi pada

permukaan yang berimpitan.

Ketika weld gun menutup, ujung lasan menyentuh kedua logam dan menekan

mereka bersama-sama. logam ditekan dalam waktu yang singkat untuk memastikan

weld gun sepenuhnya tertutup dan bahwa gaya tekan tercapai. Waktu yang digunakan

untuk proses tersebut disebut squeeze time. Squeeze time yang diperlukan sekitar 12

cycle atau 1,2 detik untuk weld gun kecil, dan 25 hingga 30 cycle (2,5 – 3 detik) untuk

weld gun yang lebih besar. ketika squeeze time selesai, arus listrik mulai mengalir

melalui logam dari satu ujung lasan ke ujung lainnya. Durasi aliran tersebut disebut

sebagai weld time. Sekitar setengah waktu weld time, logam pada antarmuka yang

berimpitan mulai meleleh, kemudian terbentuk sebuah fusi. Ketika waktu weld time

selesai, arus berhenti mengalir. Kemudian keseluruhan waktu, kira-kira 5 cycle (0,5

detik) digunakan untuk memberikan ujung lasan cukup waktu untuk menyerap panas

dari fusi yang terbentuk dan menyebabkannya mengeras sebelum ujung las terbuka.

Waktu tersebut disebut sebagai hold time.

Terdapat faktor yang mempengaruhi fusi hasil pengelasan, yaitu sudut ujung

lasan, gaya tekanan ujung lasan, weld current (arus pengelasan), weld time (waktu

pengelasan), squeeze time (waktu penekanan), weld tip cooling (pendinginan ujuan

lasan), serta hold time (waktu tunggu).

Masing-masing tipe produksi pada Line SA2 memiliki PCO (process

condition) berbeda-beda yang disesuaikan dengan hasil fusi yang diinginkan. Item

PCO tersebut ialah:

33

Tabel 3.3 Item PCO resistance welding timer

Nama Item Jumlah

Item Nama Item

Jumlah

Item

Sqeueze time 1 Down slope 1

Up slope 1 Hold time 1

Heat time 3 Off time 1

Current control 3 Press sv 1

Welding current 3 Electrode force 1

Cooling time 2

Jumlah item: 18 item

Pengaturan parameter PCO di atas perlu dilakukan untuk tiap titik

pengelasan. Parameter PCO mesin las lebih rinci untuk tiap tipe produksi dapat

dilihat pada lampiran 3.

3.2 Analisa Permasalahan

3.2.1 Analisa Kondisi yang Ada

Dalam melakukan analisa kondisi yang ada, penulis akan menyampaikan

analisa kondisi pada proses penggantian tipe produksi yang dilakukan oleh operator

Line Shoe Assy 2 (SA 2), khususnya di tahapan pengelasan (welding). Flowchart

proses tersebut dapat dilihat pada gambar berikut.

34

Gambar 3.7 Flowchart proses penggantian tipe produksi sebelum dilakukan improvement

Penggantian tipe produksi pada Line SA2 rata-rata dilakukan 4 sampai 6 kali

dalam satu hari penuh. Dengan rata-rata waktu tiap pergantian tipe produksi yaitu 28

menit.

Proses penggantian tipe produksi diawali dengan mengganti komponen-

komponen mesin las sesuai dengan tipe produksi yang akan dijalankan. Kemudian

mengganti item tipe produksi melalui HMI (pada screen item select) yang terhubung

dengan PLC. Selanjutnya, apabila mesin dalam keadaan power off sebelumnya, maka

perlu dilakukan proses pengaturan zero position, karena data zero position yang

terdapat dalam memori PLC telah hilang akibat power off. Dan bila mesin tidak

dalam keadaan power off sebelumnya maka proses dapat langsung berlanjut ke

penggantian PCO (process condition) mesin las. Lalu mengganti PCO (process

condition) resistance welding timer.

Proses input PCO resistance welding timer dilakukan secara manual dengan

meng-input melalui monitor LCD yang terhubung dengan resistance welding timer.

Sedangkan pengaturan PCO mesin las, menggunakan HMI. Dengan cara mengetik

35

nomor tipe produksi (item number setting) yang ingin dijalankan pada screen item

data setting, lalu klik read, maka PLC akan otomatis memanggil data-data PCO tipe

tersebut dari memori register. Apabila terdapat penggantian PCO mesin las, untuk

melakukan penyimpanan PCO tersebut, klik save, maka PLC akan meyimpan data

PCO untuk tipe tersebut ke memori register. Berikut adalah daftar nomor - nomor

(item number setting) dan tampilan screen item data setting pada HMI.

Tabel 3.4 Item number setting

Item

Number

Setting

Item Name

Setting

Nama Tipe

Produksi

Item

Number

Setting

Item Name

Setting

Nama Tipe

Produksi

1 IMV

IMV RR

OEM/S 15

SMPV

X11M

SMPV RR

OEM IMV RR

AM

2 M KZ RR L300 D/KZ

RR AM/OM 16 YR 9

YR 9 RR

OEM/S

3 I160 TBR

RR

I160/TBR

RR OEM/S 17 D80

D80 RR

OEM/S

7 D40 D40 RR

OEM/S 18 D 14

D14 RR

OEM/S

8 KF DLX KFDLX RR

OEM 19 KF 510

KF 510 T

RR

AM/OEM

14 K2 K2 RR

OEM/S

36

Gambar 3.8 screen item data setting

Keterangan gambar:

1. Nama screen

2. Item Number Setting

3. Item Name Setting

4. Tombol save dan read

3.2.2 Analisa Sebab Akibat

Berdasarkan analisa kondisi yang ada, ada beberapa permasalahan yang

ditemukan pada proses penggantian tipe produksi Line Shoe Assy 2 (SA 2),

khususnya di tahapan pengelasan (welding). Maka dari itu, untuk mendapatkan akar

permasalahan, penulis akan menggunakan diagram fishbone. Gambar 3. merupakan

diagram fishbone yang telah penulis buat.

37

Gambar 3.9 Diagram fishbone

Menurut diagram fishbone di atas, permasalahan yang terjadi adalah

penurunan quantity & quality produk hasil pengelasan, serta tidak adanya

traceability penggantian PCO (process condition). Dengan akar permasalahan yang

ditemukan ialah peng-input-an PCO dilakukan secara manual, operator meng-input

banyak data PCO (keseluruhan berjumlah 53 item yang dapat dilihat pada tabel 3.2

dan tabel 3.4), dan mesin tidak terhubung dengan database.

Dan secara garis besar permasalahan tersebut timbul karena tidak

terintegrasinya mesin dengan SCADA yang mengakibatkan penggantian PCO

dilakukan secara manual, sehingga memakan waktu yang lama dan terjadi

kesalahan input PCO, serta tidak terekamnya penggantian PCO ke database.

3.3 Rencana Perbaikan

Berdasarkan analisa permasalahan di atas, didapat penyelesaian dari masalah

tersebut adalah dengan menjadikan penggantian PCO (process condition) pada mesin

las dan resistance welding timer dilakukan secara otomatis. Metode yang digunakan

adalah memindai (scanning) barcode dengan mengaplikasikan sistem SCADA.

Berikut adalah flowchart proses penggantian PCO setelah dilakukan improvement.

38

Gambar 3.10 Flowchart proses penggantian tipe produksi setelah dilakukan improvement

Dengan diterapkannya sistem tersebut maka akan menggantikan proses

penggantian item tipe produksi melalui HMI (pada screen item select), dengan

pemindaian (scanning) barcode. Serta menghilangkan proses penggantian PCO

resistance welding timer melalui monitor LCD, dan menghilangkan proses

penggantian PCO mesin las pada HMI (jika mesin tidak dalam keadaan power off

sebelumnya). Target dari penerapan sistem tersebut yaitu menjadikan penggantian

PCO pada mesin las dan resistance welding timer dilakukan secara otomatis melalui

penerapan sistem SCADA. Dengan manfaat, menurunkan lama waktu penggantian

PCO sehingga waktu dandori berkurang, menurunkan risiko terjadi kesalahan input

PCO sehingga produk NG (not good) berkurang, serta penggantian PCO mesin las

dapat terekam ke dalam database.

3.4 Perancangan Sistem

3.4.1 Kriteria Sistem yang Dibutuhkan

Berdasarkan permasalahan dan rencana perbaikan yang telah didapat, berikut

adalah kriteria sistem yang dibutuhkan:

1. Dapat melakukan penggantian PCO mesin las dan resistance welding timer

secara otomatis.

2. Dapat melakukan request PCO berdasarkan barcode dari masing-masing tipe

produksi.

39

3. Dapat mengambil data PCO dari database dan meng-input-nya ke mesin las

dan resistance welding timer.

4. Proses dapat mudah dilakukan oleh user.

5. Dapat merekam data penggantian PCO mesin las dalam 24 jam.

6. Dapat merekam data yang akurat.

7. Dapat mendeteksi ketika server terputus.

3.4.2 Topologi Jaringan

Berdasarkan kriteria sistem yang dibutuhkan maka dirancanglah sebuah

topologi jaringan untuk proses penggantian PCO secara otomatis. Gambar di bawah

menunjukkan rancangan dari topologi jaringan tersebut.

Gambar 3.11 Topologi jaringan

PLC Mitsubishi Q02HCPU, SCADA server, dan database server, mereka

saling terhubung melalui jaringan LAN dengan protokol komunikasi Ethernet

TCP/IP. Sedangkan barcode scanner dan resistance welding timer, dan HMI

terhubung dengan PLC melalui protokol komunikasi serial RS-232. Dan antara PLC

dengan mesin las dihubungkan melalui I/O (input/output) modul.

3.4.3 Perancangan Program SCADA

Dalam proses penggantian PCO secara otomatis, SCADA memiliki peran

dalam melakukan akusisi data PLC Mitsubishi Q02HCPU dan database. Perjalanan

data yang akan diterima dan dikirim oleh SCADA dapat dilihat pada gambar berikut.

40

Gambar 3.12 alur data yang diterima dan dikirim oleh SCADA bagian 1

Keterangan gambar:

1. Scanner merekam data barcode kemudian mengirimkannya ke PLC.

2. PLC mengirim data barcode ke program SCADA.

3. Program SCADA mengirim data barcode ke database.

4. Program SCADA menerima data PCO dari database.

5. Program SCADA mengirim data PCO ke PLC.

6. PLC mengirim data PCO ke mesin las dan resistance welding

timer, serta mengirim data PCO mesin las ke HMI untuk ditampilkan.

Gambar 3.13 alur data yang diterima dan dikirim oleh SCADA bagian 2

Keterangan gambar:

1. PLC mengirim perubahan PCO mesin welding ke program SCADA.

2. Program SCADA mengirim query ke database untuk meng-insert data

perubahan PCO ke tabel welding history.

41

Program SCADA akan melakukan request PCO ke database berdasarkan data

barcode yang diterimanya dari PLC (satu barcode mewakili satu tipe produksi), lalu

mengirimkan kembali data PCO tersebut ke PLC. Program SCADA juga akan

menerima perubahan PCO mesin las dari PLC, dan kemudian memerintah database

untuk merekam data tersebut.

Software SCADA yang digunakan yaitu Cimon SCADA. Cimon SCADA

adalah salah satu software SCADA berbasis Microsoft Windows untuk automation

industry. CIMON-SCADA terdiri dari CimonD yang merupakan sistem

pengembangan, dan CimonX yang merupakan sistem runtime. Cimon SCADA telah

menanamkan software OPC server, yang di dalamnya terdapat driver untuk PLC

Mitsubishi. Kelebihan itulah yang menjadikan Cimon SCADA dipilih untuk

diterapkan dalam sistem ini.

3.4.4 Perancangan HMI

Mesin las terhubung dengan HMI Mitsubishi GOT 1000 tipe GT15 series

melalui PLC. Komunikasi antara HMI dan PLC menggunakan protokol komunikasi

serial RS-232. Berikut adalah gambarnya.

Gambar 3.14 Koneksi antara mesin las, PLC, dan HMI

Dalam penerapan sistem penggantian PCO secara otomatis, HMI akan

difungsikan sebagai antarmuka pengguna ketika terjadi pergantian tipe produksi.

Saat pergantian tipe produksi, tepatnya ketika barcode terdeteksi, HMI akan

memunculkan pop up. Apabila koneksi antara PLC dan SCADA terputus, pada pop

up tersebut akan bertuliskan pemberitahuan mengenai hal tersebut. Namun apabila

PLC terkoneksi dengan SCADA, PLC akan mendapatkan data PCO (process

condition) dari database melalui SCADA. Lalu, pada pop up tersebut akan

menampilkan data nama produk yang di produksi saat ini, dan nama produk yang

akan diproduksi. Pada pop up tersebut juga terdapat tombol konfirmasi (yes/no),

untuk mengkonfirmasi apakah nama produk yang akan diproduksi telah benar.

42

Selain itu, pada HMI juga terdapat screen item data setting, yang akan

memunculkan data-data PCO mesin las apabila operator mengkonfirmasi ’yes’. Dan

pada screen tersebut juga terdapat tombol ‘save’, yang ditekan apabila telah

dilakukan perubahan PCO mesin las secara manual. Tombol tersebut juga akan

memberikan perintah kepada database (terlebih dahulu melalui PLC dan SCADA)

untuk meng-insert data PCO yang telah diubah ke tabel weld history.

Untuk memprogram HMI Mitsubishi GOT 1000 tipe GT15 series dibutuhkan

software GT Designer3 GOT 1000. GT Designer3 merupakan bagian dari Melsoft

Series. GT Designer3 memiliki 2 tipe layar (screen) yaitu base screen yang berisi

layar-layar utama, dan windows screen yang berupa pop-up atau layar yang muncul

di depan layar utama. Berikut alamat PLC yang sudah didesain untuk memanggil

base screen dan windows screen.

Tabel 3.5 Screen switching device

Screen Device

Base screen D8

Window Screen Overlap window

D0

D1

Superimpose window D2

43

3.4.5 Perancangan Program PLC

Gambar 3.15 Perangkat-perangkat yang terhubung dengan PLC

PLC Mitsubishi Q02HCPU sebagai controller mesin las, selain terkoneksi

dengan HMI, juga akan dikoneksikan dengan barcode scanner dan resistance

welding timer melalui modul komunikasi serial (serial communication module).

Protokol komunikasi yang akan digunakan adalah komunikasi serial RS-232.

PLC akan ditugaskan menjalankan program untuk penerimaan input data

barcode dari barcode scanner lalu mengirimnya ke SCADA. Dan juga penerimaan

input data PCO dari SCADA lalu mengirimkannya ke mesin las dan resistance

welding timer. Pengiriman data-data PCO tersebut dilakukan apabila operator telah

meng-klik tombol konfirmasi ‘yes’ pada HMI di pop up penggantian tipe. Kemudian

PCO mesin las akan muncul pada screen item data setting. Namun apabila operator

meng-klik tombol ‘no’ maka PLC tidak akan mengirim data apa pun. Berikut adalah

flowchart program penggantian PCO mesin las dan resistance welding timer secara

otomatis.

44

Gambar 3.16 Flowchart program penggantian PCO mesin las dan resistance welding timer secara

otomatis

Setelah dilakukannya perubahan PCO mesin las secara manual, lalu tombol

‘save’ (pada screen item data setting HMI) ditekan, PLC akan menerima pulse dan

data perubahan PCO tersebut untuk dikirimkan ke SCADA. SCADA akan menerima

45

data-data tersebut dan memerintah database (menggunakan query) untuk meng-

insert-nya ke tabel weld history. Berikut adalah flowchart-nya.

Gambar 3.17 Flowchart program history perubahan PCO mesin las

Software yang digunakan untuk pemrograman PLC Mitsubishi Q02HCPU

adalah GX Works2. GX Works2 merupakan bagian dari Melsoft Series. Dengan

bahasa pemrograman yang disediakan adalah Ladder Diagram, SFC, function block,

dan structured text. Namun yang penulis akan gunakan adalah Bahasa Ladder

Diagram karena merupakan pemrograman grafis yang mudah digunakan dan

dipahami oleh banyak programmer PLC.

3.4.6 Perancangan Database

Dalam penelitian ini, database akan difungsikan sebagai penyimpanan data

barcode dan data indeks register PCO mesin las, data PCO resistance welding timer,

serta data riwayat perubahan PCO mesin las.

46

Software database atau DBMS (Database Management System) yang

digunakan adalah Microsoft SQL Server. Software tersebut digunakan karena

memiliki kelebihan dapat membuat clustering data, memiliki fitur recovery, restore,

dan juga backup data. Berikut ini adalah desain tabel-tabel yang akan dibuat pada

Microsoft SQL Server.

Tabel 3.6 Desain tabel barcode

Coulumn Name Data Type Allow Nulls

Num Int ✓

Type nchar(20) ✓

Barcode nvarchar(10) ✓

Tabel 3.7 Desain tabel PCO resistance welding timer


Type nchar(20) ✓

parameter nvarchar(52) ✓

plc_parameter nvarchar(55) ✓

Tabel 3.8 Desain tabel riwayat penggantian PCO mesin las


Datetime Datetime -

Operator nchar(20) ✓

id_mesin nchar(20) ✓

Num Int ✓

Type nchar(20) ✓

angel1 Float ✓

angel2 Float ✓

angel3 Float ✓

angel4 Float ✓

angel5 Float ✓

angel6 Float ✓

angel7 Float ✓

angel8 Float ✓

angel9 Float ✓

angel10 Float ✓

Angelend Float ✓

speed1 Float ✓

speed2 Float ✓

speed3 Float ✓

47

speed4 Float ✓

speed5 Float ✓

speed6 Float ✓

speed7 Float ✓

speed8 Float ✓

speed9 Float ✓

speed10 Float ✓

le_no Int ✓

le_name nchar(20) ✓

spindle_speed Float ✓

pressure_off Float ✓

Welding Float ✓

for_timming Float ✓

rev_timming Float ✓

for_position Float ✓

for_speed Float ✓

rev_position Float ✓

rev_speed Float ✓

web_blade_for1 Float ✓

web_blade_for2 Float ✓

Squeeze Float ✓

cw_ccw_speed Float ✓

feeder_speed Float ✓

Tabel 3.6 merupakan tabel ck4_barcode yang akan berisi field num, type, dan

barcode. Ketika barcode terpindai, program SCADA akan mengambil nilai dari field

type dan num sesuai dengan data barcode yang ia terima. Field type akan berisi nama

tipe dari barcode. Sedangkan field num akan berisi data indeks register untuk

memanggil PCO mesin las dari memori register.

Selanjutnya setelah SCADA menerima data type. Data tersebut akan digunakan

untuk mengambil data pada filed plc_parameter pada tabel ck4_setting (tabel 3.7),

sesuai dengan data type tersebut. Field plc_parameter ini akan berisi PCO untuk

resistance welding timer untuk dikirim ke PLC. Sedangkan field parameter

merupakan data PCO resistance welding timer untuk ditampilkan di monitor LCD.

Tabel 3.8 merupakan tabel weld_history. Tabel tersebut akan berisi data-data

PCO mesin las setelah dilakukan perubahan secara manual melalui HMI, tepatnya

pada screen item data setting (gambar 3.8).

48

3.5 Omron Microscan MS-3

Gambar 3.18 Omron Microscan MS-3

Tabel 3.9 Spesifikasi Omron Microscan MS-3

Environmental

Items Specification

Operating

temperature

0° to 50° C (32° to 122°F)

Storage temperature –40° to 75° C (–40° to 167°F)

Humidity Up to 90% (non-condensing)

Operating life 40,000 hours at 25° C

Communication

Items Specification

Interface RS-232, RS-422/485 (up to 115.2k),

Keyboard Wedge, USB

Protocols Point-to-Point • Point-to-Point w/RTS/CTS •

Point-to-Point w/XON/XOFF • Point-to-Point

w/RTS/CTS & XON/XOFF • Polling Mode D

• Multidrop • User Defned • User Defned

Multidrop•Daisy Chain

Scanning parameters

Items Specification

Options Single line, fxed raster

Optional raster 7 raster lines over 1.5° arc

Scan rate Adjustable from 300 to 1000

scans/second, default=500

Scan width angle >70°

Pitch ±50°

Skew ±40°

Label contrast 25% min. @ 650 nm

Electrical

Items Specification

Power 5 VDC +/– 5 %, 200 mV max. ripple, 260 mA

Trigger input 3 to 24V rated (1 mA @ 5 VDC)

Outputs 5V TTL compatible,

can sink 10 mA and source 2mA

49

Omron microscan MS-3 merupakan pemindai barcode atau barcode scanner untuk

keperluan industrial. Temperatur kerjanya yang tinggi yaitu mencapai 50° C menjadikan

scanner ini cocok dipakai di dekat mesin las. Omron Microscan MS-3 juga mendukung

komunikasi serial RS-232, sehingga menjadikannya tepat untuk digunakan dalam

improvement ini.

3.6 Mitsubishi Serial Communication Module QJ71C24N-R2

Gambar 3.19 Mitsubishi Serial Communication Module QJ71C24N-R2

Tabel 3.10 Spesifikasi Mitsubishi Serial Communication Module QJ71C24N-R2

Items Specification

Interface CH 1 RS-232-compliance

(D-sub 9P) CH 2

Transmission speed 50, 300, 600, 1200, 2400, 4800, 9600,

14400, 19200, 28800, 38400, 57600, 115200,

230400 (bps)

• Transmission speed 230400 bps is available

for only CH1. (Not

available for CH2)

• Total transmission speed of two interfaces is

available up to 230400

bps.

• Total transmission speed of two interfaces is

available up to 115200

bps when the communication data monitoring

function is used.

Data

format

Start bit 1

Data bit 7 or 8

Parity bit 1(vertical parity) or none

Stop bit 1 to 2

Error

detection

Parity

check

For all protocol, select odd/even by the

parameter when there is an error.

50

Sum

check

Code

Select by the parameter for MC

protocol/Bidirectional protocol.

Select by the user entry frame for non-

procedure protocol

Number of occupied

I/O points

32 points per slot (I/O assignment: Intelli: 32

points)

Applicable connector

for external wiring

9 pin D-sub (male) screw type

5V DC internal

current consumption

0.26A

Mitsubishi Serial Communication Module QJ71C24N-R2 merupakan modul serial

RS-232 untuk PLC. Modul serial ini nantinya digunakan untuk menghubungkan PLC

dengan Omron Microscan MS-3 dan Resistance welding timer. Modul serial ini di pilih

karena memiliki 2 socket RS-232.

3.7 Mitsubishi Ethernet Communication Module QJ71E71-100

Gambar 3.20 Mitsubishi Ethernet Communication Module QJ71E71-100

Tabel 3.11 Spesifikasi Mitsubishi Ethernet Communication Module QJ71E71-100

Items Specification

100BASE-TX 10BASE-T

Transmission

specifications

Data transmission

Speed

100 Mbps (Full-

duplex/Half-

duplex)

10 Mbps

(Half-duplex)

Transmission

Method Base band

Maximum

node-to-node

distance

-

Maximum segment

Length

100 m (328.08 ft.)

51

Transmission

specifications

Maximum number of

nodes/connection

Cascade

connection

Maximum 2

stages

Cascade

connection

Maximum 4

stage

Interval between the

minimum nodes

Transmission

data

storage

memory

Number of

simultaneously open

connections allowed

6 connections (Connections

usable by the sequence program)

Fixed buffer 1 k words * 16

Random access

Buffer 6 k words * 1

E-mail

Attached

file 6 k words * 1

Main

text 960 words * 1

Number of I/O points occupied 32 points/1 slot (I/O

assignments: intelligent)

5 V DC internal current

Consumption 0.50 A

12 V DC external power supply

capacity (Transceiver) -

Mitsubishi Ethernet Communication Module QJ71E71-100 merupakan modul

komunikasi Ethernet untuk PLC. Modul ethernet ini digunakan untuk menghubungkan

PLC dengan server SCADA. Jaringan Ethernet yang dibangun menggunakan kabel jenis

twisted-pair cable. Mitsubishi Ethernet Communication Module tipe QJ71E71-100

dipilih karena mendukung jenis kabel Ethernet tersebut.

52

BAB IV

PEMBUATAN DAN PENGUJIAN

4.1 Pembuatan

Tahapan pembuatan dilakukan berdasarkan skema berikut.

Gambar 4.1 Tahapan pembuatan improvement

4.1.1 Pembuatan Program HMI

Untuk menampilkan suatu screen HMI melalaui program PLC, perlu dilakukan

pengaturan address yang akan dimasukkan pada program PLC, pengaturan tersebut

melalui Aplikasi GT Designer3 GOT 1000 (versi yang penulis gunakan adalah

1.63R). Alamat yang dibuat sesuai dengan detail pada tabel 3.5. Berikut adalah

tahapan pengaturannya.

1. Buka aplikasi GT Designer3 (GOT 1000) → Klik ’System’ → Klik ‘Screen

Switching Windows’ → Buat pengaturan seperti berikut.

Gambar 4.2 Pengaturan alamat screen HMI

53

Kemudian buat Windows Screen dengan nomor screen 11 sebagai screen yang

muncul ketika barcode terdeteksi. Berikut adalah design dari Windows Screen

barcode.

Gambar 4.3 Desain Windows Screen barcode

Dalam melakukan pembuatan screen tersebut digunakan beberapa Object.

Berikut adalah detail alamat dan object yang digunakan.

Tabel 4.1 Alamat dan object pada Windows Screen barcode

Item Object Alamat

Teks Server Off Bit Comment Y0120

Kolom Current Item ASCII Display D6510

Kolom New Item ASCII Display D11700

Tombol OK Switch X120E (Bit Momentary)

Tombol No. Switch X120F (Bit Momentary)

Selain screen di atas, terdapat pula Base Screen dengan nama Item Data

Setting. Screen tersebut berisi PCO (Process Condition). Setelah dilakukan

konfirmasi oleh user (dengan klik tombol ‘OK’ pada Windows Screen Barcode), data

pada Base Screen Item Data Setting akan berubah sesuai PCO dari produk yang akan

di produksi (‘Kolom New Item’ gambar 4.3). Berikut adalah desain dari Base Screen

Item Data Setting beserta alamat dan pengaturan object* yang digunakan.

54

Gambar 4.4 Desain Base Screen Item Data Setting

Tabel 4.2 Alamat dan pengaturan object pada Base Screen Item Data Setting

Item Alamat Data Type Display Format

Angle 1 D6610 Signed Bin32 Real










Angle End D6630 Signed Bin32 Real

Speed 1 D6640 Signed Bin32 Unsigned Decimal






55





Item Number Setting D6599 Signed Bin16 Unsigned Decimal

Item Name Setting D6600 - -

Lower Electrode No. D6693 Signed Bin16 Unsigned Decimal

Lower Electrode

Name D6580 - -

Spindle Speed D6690 Signed Bin16 Unsigned Decimal

Pressure Off D6742 Signed Bin32 Real

Welding Point D6694 Signed Bin16 Unsigned Decimal

Forward Timing D6700 Signed Bin32 Real

Reverse Timing D6702 Signed Bin32 Real

Forward Position D6704 Signed Bin32 Real

Forward Speed D6706 Signed Bin32 Real

Reverse Position D6708 Signed Bin32 Real

Reverse Speed D6710 Signed Bin32 Real

Web Blade From D6730 Signed Bin32 Real

Web Blade Until D6732 Signed Bin32 Real

Squeeze D6750 Signed Bin16 Real

*Object yang dipakai adalah Numerical Input, kecuali Item Name Setting dan Lower

Electrode Name memakai ASCII Input.

4.1.2 Pembuatan Program PLC

Pembuatan program PLC diawali dengan melakukan pengaturan pada ‘PLC

Parameter’. Pengaturan tersebut dapat dilihat pada lampiran 10.

56

Pembuatan program untuk sistem penggantian PCO (process condition) mesin

las dan resistance welding timer, menggunakan aplikasi GX Works2 dengan versi

yang penulis gunakan adalah 1.91V. Berikut adalah program-program tersebut.

1. Pembuatan program penggantian PCO mesin las

Berikut adalah program penggantian PCO mesin las.

Gambar 4.5 Program PLC penggantian PCO mesin las bagian 1

Gambar di atas menunjukkan bahwa setelah barcode terdeteksi (program pada

gambar 4.14) PLC menjalankan program untuk memunculkan Windows Screen

barcode. SCADA akan memproses data barcode yang diterimanya dari PLC, lalu

mengirimkan data item number setting (sebagai nomor identifikasi tipe produksi) dan

nama tipe produksi ke PLC. Nama tipe produksi akan ditampilkan pada HMI (Kolom

‘New Item’ alamat D11700). Ketika user mengkonfirmasi item tersebut dengan

menekan tombol OK (alamat X120E), Program PLC akan memindahkan D8000

(berisi item number setting) ke alamat D6500 dan D6599. Lalu dilanjut program

berikut.

57


Pada gambar di atas, selanjutnya PLC akan menjalankan program untuk

memanggil P1. Program P1 adalah sebagai berikut.


Program tersebut mengolah D6599 untuk dijadikan index register (Z3).

Kemudian register (R0Z3) yang berisi data PCO akan memindahkan sejumlah data

sesuai nomor index (Z3) ke D6600.

2. Pembuatan program penggantian PCO resistance welding timer

58

Berikut adalah program penggantian PCO resistance welding timer.

Gambar 4.8 Program PLC penggantian PCO mesin resistance welding timer

Selain data untuk pengaturan PCO mesin las, SCADA juga akan mengirimkan

data PCO resistance welding timer ke PLC. Dapat dilihat pada gambar di atas, bahwa

setelah tombol ‘OK’ (X120E) ditekan, PLC akan menjalankan program untuk

membuat clock (M1). Clock tersebut digunakan untuk memindahkan 32 channel data

PCO ke resistance welding timer secara berurutan (lihat juga gambar 4.20).

59

4.1.2.1 Process Condition Resistance Welding Timer

Telah disebutkan sebelumnya bahwa resistance welding timer memiliki

32 channel. Tiap 1 channel mewakili 1 welding point. Di 1 channel, resistance

welding timer memilik 55 data dalam bentuk ASCII di dalamnya. Sehingga

dibutuhkan 28 data memori (misal D3004-d3031). Karena setiap 1 data memori

menampung 2 data ASCII. Berikut adalah contoh data channel 1 untuk tipe

D14 RR OEM/S:

#01FF21010000001002000003101250000010020000000010000004

Dengan keterangan secara berurutan sebagai berikut:

• 01 = ID

• FF21 = Request Write

• 01 = Channel

• 00 = Squeeze Time

• 00 = Up-Slope

• 00 = Heat Time

• 1 = Current Control 1 (0=%,1=Ka)

• 00200 = Welding Current 1 (XXX.XX)

• 00 = Cooling Time 1

• 03 = Heat Time 2



• 00 = Cooling Time 2

• 00 = Heat Time 3



• 00 = Downslope

• 00 = Hold time

• 00 = Off Time

• 1 = Press SV (Max 3)

• 00000 = Electrode Force (XXX.XX, Max 999.00)

• 04 = Check Sum

60

Program PLC Q02HCPU lebih rinci untuk penggantian PCO mesin las

dan resistance welding control secara otomatis, dapat dilihat pada lampiran 8.

Dan alamat-alamat PLC yang penulis gunakan dalam program tersebut beserta

keterangannya dapat dilihat pada lampiran 9.

Selanjutnya adalah pengaturan komunikasi PLC dengan perangkat-

perangkat yang akan terhubung, yaitu barcode scanner Omron Microscan MS-

3 dan resistance welding timer. Perangkat-perangkat tersebut terhubung

dengan PLC melalui Serial Communication Module. Kemudian pengaturan

komunikasi PLC dengan SCADA yang terhubung melalui Ethernet

Communication Module. Berikut adalah tahapan pembuatannya

4.1.2.2 Koneksi Antara PLC Mitsubishi Q02HCPU dengan Omron

Microscan MS-3

Untuk mengkomunikasikan antar PLC Mitsubishi Q02HCPU dengan

Omron Microscan MS-3, digunakan Mitsubishi serial communication module

tipe QJ71C24N-R2. Berikut adalah gambar wiring untuk Microscan MS-3.

Gambar 4.9 Wiring diagram RS-232 Omron Microscan MS-3 ke serial

communication module

Gambar 4.10 Wiring Microscan MS-3

Interface box IB-131 berfungsi sebagai adaptor dan juga

menyederhanakan koneksi MS-3 barcode scanner, dengan menyediakan port

terpisah untuk power supply dan komunikasi serial. Penambahan Mitsubishi

61

serial communication module pada PLC beserta pengaturannya dilakukan

melalui aplikasi GX-Works2. Berikut adalah tahapannya.

1. Pasang modul pada slot PLC → Buka aplikasi GX-Works2 → klik kiri

pada Intelligent function module, lalu klik ‘new module’ → Atur seperti

berikut → Klik ‘Ok’

Gambar 4.11 Tahap 1 pengaturan serial communication module untuk Microscan MS-3

2. Pada ‘Switch Setting’, atur CH1 (Channel 1) seperti berikut.


3 Pada ‘Various Control Specification’, ubah ‘Receive complete code

specification’ menjadi 13(Dh).


Lalu program pada PLC seperti berikut.

62

Gambar 4.14 Program PLC untuk input data dari Microscan MS-3

Keterangan gambar:

1. Pengaturan channel penerima (K1=Channel 1)

2. Membersihkan hasil penerimaan

3. Pengaturan jumlah address penerima (K6 = 6 data)

4. Menghapus data memori penerima (D310 sampai D315)

5. Pada penyelesaian normal, address penerima dengan jumlah yang telah

disesuaikan (6 data = D310 sampai D315) akan menerima data.

Pada program di atas, alamat X0E3, X0E4 dan U0E didapat dengan cara:

Gambar 4.15 I/O signal pada serial communication module untuk Microscan-MS3

Sebelum digunakan, Omron Microscan MS-3 perlu dilakukan

pengaturan untuk mengatur parameter komunikasi serial, menggunakan

aplikasi Microscan ESP. Berikut adalah tahapannya.

63

1. Sambungkan kabel power supply Microscan MS-3 ke sumber listrik, dan

kabel serial ke port serial komputer. Buka aplikasi Microscan ESP →

Pilih model MS-3 → klik ‘OK’ → Klik ‘App Mode’.

2. Setelah muncul jendela baru, pada parameter, atur seperti berikut.

Pengaturan disesuaikan dengan pengaturan pada gambar 4.12

Gambar 4.16 setting Microscan MS-3

3. Setelah melakukan pengaturan, kirim pengaturan tersebut ke Microscan

MS-3 dengan cara klik ‘Send/Recv’ → Save to Reader → Send and Save.

Lalu restart Microscan MS-3

4.1.2.3 Koneksi Antara PLC Mitsubishi Q02HCPU dengan Resistance

Welding Timer

Sama seperti Microscan MS-3, untuk membuat komunikasi antara PLC

Mitsubishi Q02HCPU dengan resistance welding timer digunakan Mitsubishi

serial communication module dengan tipe QJ71C24N-R2. Wiring kabel serial

sebagai penyambung antar serial communication module dengan resistance

welding timer adalah sebagai berikut.

Gambar 4.17 Wiring diagram RS-232 resistance welding timer ke serial

communication module

64

Tahapan untuk membuat komunikasi diawali dengan memasang

Mitsubishi serial communication module pada slot PLC lalu lakukan

pengaturan seperti berikut.

1. Buka aplikasi GX-Works2 → klik kiri pada Intelligent function module,

lalu klik ‘new module’ → Atur seperti berikut → Klik ‘Ok’


timer

2. Pada ‘Switch Setting’, atur CH1 (Channel 1) seperti berikut. Pengaturan

tersebut disesuaikan dengan parameter komunikasi serial yang

disediakan oleh resistance welding timer.


timer

Dan yang terakhir adalah pembuatan program pada PLC menggunakan

GX-Works2 dengan program seperti berikut.

65

Gambar 4.20 Program PLC untuk output data ke resistance welding timer

Keterangan gambar:

1. Menambahkan Heksa 0D00 pada data D3907

2. Pengaturan channel penerima (K1=Channel 1)

3. Membersihkan hasil penerimaan

4. Pengaturan jumlah data penerima (K28 = 28 data)

5. Pada penyelesaian normal, address penerima dengan jumlah yang telah

disesuaikan (28 data = D3880 sampai D3907) akan mengirimkan data.

4.1.2.4 Koneksi Antara PLC Mitsubishi Q02HCPU dengan CIMON

SCADA

Komunikasi antara PLC Mitsubishi Q02HCPU dengan Server SCADA

menggunakan protokol komunikasi Ethernet TCP/IP. Maka digunakan

Ethernet communication module untuk memungkinkan komunikasi tersebut.

Dengan alamat IP yang digunakan adalah 192.168.57.251. Berikut adalah

tahap pemasangan dan pengaturan modul Ethernet communication module.

1. Pasang Ethernet communication module pada slot PLC, lalu buat

pengaturan melalui GX-Wroks2. Pada ‘Network Parameter’, klik

‘Ethernet/CC IE/MELSECNET’ lalu atur menjadi seperti berikut.

66

Gambar 4.21 Pengaturan Ethernet communication module

Dengan pengaturan seperti di atas, maka default protocol adalah TCP

dengan host station port number yaitu 5002.

Setelah dilakukannya improvement, terdapat 3 penambahan modul pada

PLC, berikut adalah modul-modul tersebut.

Gambar 4.22 PLC mesin las setelah improvement

Keterangan gambar:

1. QJ71E71-100 sebagai Ethernet Communication Module

2. QJ71C24N-R2 sebagai Serial Communication Module

3. QJ71C24N-R2 sebagai Serial Communication Module

Keterangan untuk modul lainnya dapat dilihat pada gambar 3.4. Dan

berikut adalah wiring perangkat yang terhubung dengan ketiga modul di atas.

67

Gambar 4.23 Wiring perangkat-perangkat PLC

Berdasarkan gambar wiring di atas, SCADA Server tersambung ke

Ethernet Communication Module, Microscan MS-3 tersambung ke channel 1

pada Serial Communication Module pertama, dan resistance welding timer

tersambung ke channel 1 pada Serial Communication Module kedua.

Penempatan barcode scanner Omron Microscan MS-3 pada

improvement ini yaitu di bagian kanan bawah panel HMI. Dengan tujuan

supaya mudah dijangkau oleh operator. Penempatan tersebut dapat dilihat pada

gambar berikut.

68

Gambar 4.24 Mesin las pada Line SA2 setelah improvement

4.1.3 Pembuatan Database

Pembuatan Database pada SQL Server diawali dengan pembuatan Database

baru, kemudian pembuatan Tabel.

1. Pembuatan Database

Klik kiri pada ‘Database’ → Klik ‘New Database’

Gambar 4.25 Tahap 1 Pembuatan Database

Kemudian ketik pada ‘Database Name’ dengan nama Database, yaitu

SCADAP4. Lalu klik ‘Add’.

Gambar 4. 26 Tahap 2 Pembuatan Database

2. Pembuatan Table

Klik kiri pada ‘Table’ → Klik ‘New Table’→ Buat design Table (contoh pada

gambar 4.27 (a)) → klik icon ’Save’ → Buat nama Table (contoh pada gambar

4.27(b))

(a) (b)

Gambar 4.27 (a) Tahap 1 Pembuatan Table (b) Tahap 2 Pembuatan Table

Pembuatan desain tabel didasarkan pada perancangan pembuatan tabel, yaitu

sub bab 3.4.6. Berikut adalah cuplikan tabel ck4_barcode, tabel ck4_setting, dan

tabel weld_history. Database secara lengkap dapat dilihat pada lampiran 14.

69

Gambar 4.28 Cuplikan tabel ck4_barcode

Gambar 4.29 Cuplikan tabel ck4_setting

Gambar 4.30 Cuplikan tabel weld_history

4.1.4 Pembuatan Program SCADA

4.1.4.1 Koneksi Antara CIMON SCADA dengan PLC Mitsubishi

Q02HCPU

Software SCADA yang digunakan dalam sistem ini adalah CIMON

SCADA. CIMON SCADA telah menanamkan software OPC (OLE for

Process Control server) di dalamnya. Sebelum melakukan pemrograman

CIMON SCADA diperlukan pengaturan OPC untuk menghubungkan antara

CIMON SCADA dengan PLC Mitsubishi Q02HCPU, berikut adalah tahapan

pengaturan tersebut.

1. Buka aplikasi CimonD → klik ‘I/O Device’ → Klik judul project → Klik

‘New Device’ → Atur nama ‘Device Name’ → Pilih MITSUBISHI

MELSEC Ethernet (AJ71E71) → Klik ‘Ok’.

70


Q02HCPU

2. Klik ‘Add Station’ → Atur pengaturan seperti berikut (alamat IP sesuai

dengan pengaturan pada gambar 4.21) → Klik ‘Ok’.


Q02HCPU

3. Pada ‘Station’, Klik Station yang telah dibuat (Gambar 4.29) → Klik ‘Add

COM Block’ → Buat COM Block seperti berikut. Pengaturan COM

Block didasarkan pada Block I/O yang akan di read/write. Kemudian pada

‘COM Port’ buat pengaturan seperti berikut. Pengaturan tersebut

didasarkan pada pengaturan di sub bab 4.1.2.4. Dengan IP Address diisi

dengan IP dari Server SCADA.

71


Q02HCPU

4.1.4.2 Koneksi Antara CIMON SCADA dengan Database SQL Server

Selain pengaturan komunikasi dengan PLC, sebelum membuat program

CIMON SCADA, juga perlu membuat pengaturan komunikasi dengan

database. Dalam membuat komunikasi antara CIMON SCADA dengan

database, diperlukan pembuatan ODBC (Open Database Connectivity).

Berikut adalah tahapan pembuatannya.

1. Buka ODBC (%systemdrive%\Windows\SysWow64\Odbcad32.exe) →

Pada ‘System DSN’, klik ‘Add’ → Pilih ‘SQL Server’ → atur seperti berikut.

Gambar 4.34 Tahap 1 pembuatan ODBC

(a) (b)

Gambar 4.35 (a) Tahap 2 pembuatan ODBC (b) Tahap 3 pembuatan ODBC

72

(a) (b)

Gambar 4.36 (a) Tahap 4 pembuatan ODBC (b) Tahap 5 pembuatan ODBC


2. Kemudian pengaturan dilanjut pada aplikasi CimonD. Buka Aplikasi

CimonD → Klik ‘ODBC’ → Klik icon ‘New DBMS’ → Atur sesuai

dengan ODBC yang telah dibuat di atas

e


73

4.1.2.3 Pembuatan Program CIMON SCADA

Setelah pengaturan komunikasi selesai dilakukan barulah dimulai

pembuatan program CIMON SCADA. Diawali dengan membuat Database

atau Tag yang berisi alamat PLC. Lalu dilanjut dengan pembuatan Script.

Kemudian pembuatan Query.

1. Pembuatan Tag CIMON SCADA

Klik ‘Database’ → Klik icon ‘New Tag’ →Akan muncul tampilan

seperti gambar 4.37 → Buat pengaturan sesuai keterangan gambar.

Gambar 4.39 Tahap 1 pembuatan Tag CIMON SCADA


Keterangan gambar:

1. Isi dengan nama tag

2. Pilih jenis tag yang akan dibuat

3. Jika Tag terhubung dengan PLC maka pilih ‘Real Tag’, dan jika tidak

pilih ‘Virtual Tag’.

4. Jika Tag merupakan ‘Real Tag’, atur I/O Device yang akan terhubung

(isi dengan I/O Device yang dibuat pada gambar 4.28) dan isi I/O Address

dengan alamat PLC (sesuai dengan yang telah didaftarkan pada COM

Block, lihat gambar 4.30).

74

5. Jika Tag yang dibuat akan menjalankan suatu Tag Action apabila nilai

Tag berubah, centang check box ‘Define Tag Action’ dan ‘Run Tag

Action for Tag Value Change’

6. Isi Tag Action dengan nama script yang akan dijalankan ketika nilai Tag

berubah. Berikut adalah salah satu Tag Action yang penulis buat. Untuk

fungsi lain, klik icon ‘fx’.


Daftar Tag secara lengkap dapat dilihat pada lampiran 11.

2. Pembuatan Script CIMON SCADA

Klik ‘Script’ → Klik icon ‘Add Script’

Gambar 4.42 Tahap 1 pembuatan Script CIMON SCADA

Berikut adalah salah satu Script yang penulis buat.

Gambar 4.43 Tahap 2 pembuatan Script CIMON SCADA

Pada baris atas, isi dengan nama script yang sesuai dengan script pada

Tag Action (Gambar 4.38). Fungsi ‘CSqlRun’ pada script di atas akan

memanggil Query weld_change yang dibuat pada ODBC. Program Script

secara lengkap dapat dilihat pada lampiran 12.

3. Pembuatan Query CIMON SCADA

Klik ‘ODBC’ → Klik ‘SCADAP4’ → Klik icon ‘New Query’ → Akan

muncul tampilan seperti gambar 4.42 → Buat pengaturan sesuai keterangan

gambar.

75

Gambar 4.44 Tahap 1 pembuatan Query CIMON SCADA

Gambar 4.45 Tahap 2 pembuatan Query CIMON SCADA

Keterangan gambar:

1. Isi dengan nama query (sesuai dengan yang ditulis pada script, lihat

gambar 4.40)

2. Pilih jenis query. ‘SELECT Statement’ untuk query select (contoh ada

pada gambar 4.43) dan ‘Others’ untuk query seperti Insert, Update, dll.

(contoh ada pada gambar 4.44).

3. Pilih syarat untuk query dapat beroperasi.

4. Klik ‘Create SQL’ untuk mulai membuat SQL (Structed Query

Language).

76

Gambar 4.46 Tahap 3.a pembuatan Query CIMON SCADA

Gambar 4.47 Tahap 3.b pembuatan Query CIMON SCADA

List query yang penulis buat dapat dilihat pada lampiran 13.

4.2 Pengujian

Pengujian pada sistem ini dilakukan setelah pembuatan koneksi, program, dan

database. Proses ini dilakukan untuk mengetahui apakah pada perancangan hingga

pembuatan telah berjalan dengan baik dan sesuai dengan yang diharapkan. Pengujian

terbagi menjadi 3 bagian, yaitu pengujian koneksi, pengujian program dan pengujian

database. Berikut adalah penjelasan-penjelasan dari setiap pengujian yang dilakukan.

77

4.2.1 Pengujian Koneksi

Pengujian ini dilakukan untuk memastikan koneksi antara PLC dengan

perangkat-perangkat yang terhubung, antara SCADA Server (CIMON SCADA)

dengan PLC dan antara SCADA Server (CIMON SCADA) dengan Database SQL

Server. Pengujian ini dilakukan dengan cara menghubungkan antar perangkat di atas,

lalu melihat apakah antar perangkat telah terhubung. Berikut adalah tabel pengujian

koneksi, dengan Check point sebagai parameter keberhasilan dari pengujian.

Tabel 4.3 Pengujian koneksi

No. Check Point Status

OK NG

1 PLC terhubung dengan Microscan MS-3 barcode

scanner √ -

2 PLC terhubung dengan resistance welding timer √ -

3 SCADA Server (CIMON SCADA) terhubung

dengan PLC √ -

4 SCADA Server (CIMON SCADA) terhubung

dengan database SQL Server √ -

Keterangan :

OK = Parameter keberhasilan terpenuhi

NG = Parameter keberhasilan Tidak terpenuhi

Check point 1 dan 2, yaitu PLC terhubung dengan Microscan MS-3 dan

resistance welding timer, dapat diketahui melalui indicator lamp yaitu dengan

nyalanya run lamp, dan tidak menyalanya error lamp pada Serial Communication

Module. Berikut adalah gambarnya.

78

Gambar 4.48 Indicator lamp pada Serial Communication Module

Check point 3, yaitu SCADA Server (CIMON SCADA) terhubung dengan

PLC, dapat diketahui dengan tidak adanya error pada Network CIMON SCADA.

Gambar 4.46 menunjukkan apabila terdapat error pada Network, dan gambar 4.47

Menunjukkan tidak ada error pada Network.

Gambar 4.49 Network Status error pada CIMON SCADA

Gambar 4.50 Network Status tidak error pada CIMON SCADA

Dan check point 4, yaitu SCADA Server (CIMON SCADA) terhubung dengan

database SQL Server, diketahui dari Log ketika CIMON SCADA menjalankan

query. Yaitu pada status akan bertuliskan ‘Report’ apabila query telah sukses dikirim,

dan akan bertuliskan ‘Warning’ apabila query tidak sukses dikirim. Berikut adalah

isi Log yang menandakan SCADA Server (CIMON SCADA) terhubung dengan

database dan query telah sukses dikirim .

79

Gambar 4.51 Log CIMON SCADA

4.2.2 Pengujian Program

Pengujian program mencakup program HMI, program PLC dan program

SCADA. Pengujian dilakukan dengan cara menyimulasikan terjadinya proses

dandori. Yaitu dengan mengganti tipe produksi dengan cara memindai barcode pada

Microscan MS-3 barcode scanner. Pengujian ini ditujukan untuk melihat apakah

sistem penggantian PCO (process condition) untuk mesin las dan resistance welding

timer sudah berjalan sebagaimana mestinya. Berikut adalah tabel hasil pengujian

program, dengan check point sebagai parameter keberhasilan pengujian.

Tabel 4.4 Pengujian Program


OK NG

1 HMI dapat memunculkan Windows Screen Barcode

ketika barcode terdeteksi √ -

2 HMI dapat melakukan Input (Tombol Ok/No pada

Windows Screen Barcode) √ -

3 HMI dapat memunculkan teks ketika koneksi

SCADA Server terputus √ -

4 PLC dapat menerima data barcode dari Microscan

MS-3 barcode scanner √ -

5 PLC dapat mengirimkan data PCO ke resistance

welding timer √ -

6 PLC dapat memanggil memori register untuk PCO

mesin las √ -

7 CIMON SCADA dapat menerima data barcode dari

PLC √ -

8 CIMON SCADA dapat mengirim query ke database

SQL Server √ -

9 CIMON SCADA dapat menerima data PCO dari

database dan mengirimnya ke PLC √ -

10 Kesesuaian data antara database, SCADA dan PLC √ -

Parameter keberhasilan juga mencakup kesesuaian data antara database,

SCADA dan PLC. Penulis mengambil sample yaitu kesesuaian data PCO resistance

80

welding timer untuk channel 1 tipe produksi D80 RR OEM/S. Berikut adalah data

tersebut.

Gambar 4.52 Data PCO resistance welding timer pada database SQL Server

Gambar 4.53 Data PCO resistance welding timer pada CIMON SCADA

Gambar 4.54 Data PCO resistance welding timer pada PLC

81

Gambar 4.49 merupakan potongan tabel PCO resistance welding timer,

tepatnya pada kolom plc_parameter terdapat data channel 1 untuk tipe produksi D80

RR OEM/S. Gambar 4.50 merupakan tag CIMON SCADA, tepatnya pada tag

CHANEL_1 terdapat data channel 1 untuk type D80 RR OEM/S. Sedangkan gambar

4.51 merupakan data memori PLC, tepatnya pada alamat D3004 sampai D3031

merupakan alokasi data untuk channel 1, yang saat pengambilan data juga sedang

disimulasikan untuk produksi type D80 RR OEM/S.

Dari ketiga data di atas terdapat kesamaan PCO resistance welding timer untuk

channel 1 tipe produksi D80 RR OEM/S, yaitu:

#01FF21010000001002000003101170000010020000000010000005

Hal tersebut menunjukkan bahwa sudah ada kesesuaian data antara database,

CIMON SCADA, dan PLC. Yang artinya, Program SCADA telah berhasil menerima

data yang sesuai dari database untuk diteruskan ke PLC.

4.2.3 Pengujian Penyimpanan Data Perubahan PCO Mesin Las ke Database

Pengujian ini ditujukan untuk melihat keberhasilan penyimpanan data

perubahan PCO mesin las ke database. Pengujian dilakukan dengan menyimulasikan

penggantian PCO pada mesin las melalui Base Screen Item Data Setting pada HMI,

kemudian klik tombol ‘Save’ pada screen tersebut. Pengujian tersebut ditujukan

untuk melihat apakah setiap kali penggantian PCO mesin las dilakukan, kemudian

meng-klik tombol ‘Save’, maka akan meng-insert data perubahan tersebut ke tabel

weld_history. Yang menandakan penyimpanan data perubahan PCO mesin las telah

berhasil dilakukan. Berikut adalah hasil kedua pengujian tersebut.

Gambar 4.55 Pengujian penyimpanan data perubahan PCO mesin las

Gambar 4.52 merupakan potongan data perubahan PCO mesin las untuk tipe

produksi D14 pada tabel weld_history. Pada kolom angel1 terdapat perbedaan data

di setiap row setelah dilakukan penggantian melalui HMI.

82

Berdasarkan analisa di atas, didapatlah kesimpulan yang akan dijabarkan

melalui tabel pengujian berikut. Dengan check point sebagai parameter keberhasilan

pengujian.

Tabel 4.5 Pengujian Database


OK NG

1 Database berhasil menyimpan data perubahan PCO

mesin las sesuai dengan data aktual √ -

2 Database berhasil menyimpan data perubahan PCO

mesin las untuk produksi selama 24 jam √ -

4.3 Analisa Hasil

Setelah dilakukannya pengujian, didapat kesimpulan bahwa improvemet ini telah

memenuhi kriteria sistem yang dibutuhkan (pada sub bab 3.4.1). Dengan hasil sebagai

berikut:

1. Telah dapat melakukan penggantian PCO mesin las dan resistance welding

timer dengan cara memindai barcode/kanban.

2. Telah dapat melakukan request PCO berdasarkan barcode/kanban dari masing-

masing tipe produksi.

3. Telah dapat melakukan penggantian PCO mesin las dan resistance welding

time secara akurat

4. Proses penggantian PCO telah mudah dilakukan oleh user.

5. Telah dapat merekam data penggantian PCO mesin las dalam 24 jam.

6. Telah dapat merekam data secara akurat.

7. Telah dapat mendeteksi ketika server terputus.

Didapat pula keuntungan setelah dilakukannya improvement ini, yaitu:

1. Produk NG (Not good) yang dihasilkan pada proses welding di Line SA2

berkurang dari 0,713% menjadi 0,3%

2. Waktu dandori (perubahan tipe produksi) pada proses welding di Line SA2

berkurang dari 28 menit menjadi 20 menit.

4.3.1 Net Quality Income

NQI (Net Quality Income) adalah keuntungan bersih yang didapat perusahaan dari

sebuah improvement. Rumus untuk menghitung NQI yaitu :

NQI = Keuntungan – Biaya perbaikan

83

Hasil NQI dapat menunjukkan seberapa besar efek improvement yang dilakukan

terhadap keuntungan finansial yang diperoleh perusahaan. Di bawah ini adalah rincian

harga pembuatan improvement penerapan sistem SCADA untuk penggantian PCO

(process condition) mesin las dan resistance welding timer.

1. Biaya perbaikan

Berikut adalah rincian harga peralatan yang dibutuhkan untuk pembuatan

improvement

Tabel 4.6 Rincian harga material pembuatan improvement

No Device Jumlah Harga Satuan Total

1

Mitsubishi Serial

Communication

Module

1 pcs Rp 5.500.000,00 Rp 5.500.000,00

2

Mitsubishi

Ethernet

Communication

Module

1 pcs Rp 9.500.000,00 Rp 9.500.000,00

3 Omron Micorscan

MS-3 1 pcs Rp15.000.000,00 Rp15.000.000,00

4 Pengabelan 2 pcs Rp 60.000,00 Rp 120.000,00

Total : Rp 30.120.000,00

Total biaya pembuatan improvement ini adalah Rp 30.120.000,00. Dan berikut

adalah harga jasa pembuatan improvement.

Tabel 4.7 Harga jasa pembuatan Improvement

No Investasi Harga Keterangan

1 Engineering fee dan

biaya man power Rp 600.0000,00

Didapat dari gaji

mahasiswa magang :

Rp 600.000,00 per

bulan dengan waktu

pengerjaan 1 bulan

Total : Rp 600.000,00

Dari tabel diatas total harga jasa pembuatan improvement adalah Rp. 600.000,00.

Sehingga total biaya perbaikan yang mencakup harga material dan jasa untuk pembuatan

improvement adalah:

Total biaya perbaikan = harga material pembuatan improvement + harga jasa pembuatan

improvement

= Rp 30.120.000,00 + Rp 600.000,00

84

= Rp 30.720.000,00

2. Cost Reduction dan Benefit

Setelah dibuat improvement penerapan sistem SCADA untuk penggantian PCO

(process condition) mesin las dan resistance welding timer, terdapat penurunan produk

NG dari 0,716% menjadi 0,3%, dan berkurangnya waktu dandori dari 28 menit menjadi

20 menit. Hal ini membuat terjadinya cost reduction dan benefit, yang akan dirincikan

seperti di bawah ini :

Cost reduction penurunan NG per tahun = Rp 76.800.000,00…………………..(1)

Benefit penurunan waktu dandori per tahun = Rp 1.742.187.320,12………...….(2)

Total keuntungan = keuntungan (1) + keuntungan (2)

= Rp 76.800.000,00 + Rp 1.742.187.320,12

= Rp 1.818.987.320,12

Dari perhitungan di atas, maka nilai NQI (Net Quality Income) yang didapat adalah:

NQI = Total Keuntungan – Total biaya pembuatan improvement

= Rp 1.826.328.293,12 – Rp 30.720.00,00

= Rp 1.788.267.320,12 per tahun

85

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

4.2 Kesimpulan

Penerapan sistem SCADA untuk penggantian process condition mesin las dan

resistance welding timer, menghasilkan beberapa kesimpulan, yaitu:

1. Penggantian process condition mesin las dan resistance welding timer dapat

dilakukan secara otomatis dengan metode scan barcode menggunakan sistem

SCADA, yaitu mengintegrasikan HMI Mitsubishi GOT 1000 seri GT15, PLC

Mitsubishi Q02HCPU, Resistance Welding Timer, Omron Microscan MS-3, aplikasi

CIMON SCADA dan database SQL Server, serta penambahan Serial

Communication Module dan Ethernet Communication Module pada PLC.

2. Penambahan windows screen barcode pada HMI mendukung berjalannya sistem

penggantian process condition mesin las dan resistance welding timer secara

otomatis.

3. Penambahan program ladder PLC untuk pembacaan barcode, pengiriman PCO

mesin resistance welding timer, serta modifikasi program pemanggilan memori

register PCO mesin las mendukung berjalannya sistem penggantian process

condition mesin las dan resistance welding timer secara otomatis.

4. Pembuatan program SCADA pada aplikasi CIMON SCADA sebagai akusisi data

antara PLC Misubishi Q02HCPU, dan database SQL Server mendukung berjalannya

sistem penggantian process condition mesin las dan resistance welding timer secara

otomatis, serta sistem perekaman data perubahan PCO mesin las ke database SQL

Server.

5. Penambahan tabel ck4_barcode dan tabel ck4_setting pada database SQL Server

mendukung berjalannya sistem penggantian process condition mesin las dan

resistance welding timer secara otomatis. Serta penambahan tabel weld_history

mendukung berjalannya sistem perekaman data perubahan PCO mesin las ke

database SQL Server.

6. Improvement menghasilkan penurunan produk NG dari 0,716% menjadi 0,3%, dan

berkurangnya waktu dandori dari 28 menit menjadi 20 menit.

86

4.3 Saran

Berikut ini beberapa saran yang dapat penulis berikan sebagai bentuk pengembangan

lebih lanjut dari penelitian ini:

1. Meniadakan pengaturan zero position mesin las setelah power off, dengan cara

menambahkan baterai pada PLC sehingga data zero position tidak hilang.

2. Membuat aplikasi berbasis website untuk pengubahan PCO resistance welding timer

pada database. Sehingga user yang berwenang dapat mengganti data tersebut jika

suatu saat diharuskan.

xvii

DAFTAR PUSTAKA

[1] Blank, Andrew G. 2006. TCP/IP Foundations. San Francisco: John Wiley & Sons.

[2] Boyer, Stuart A. 2004. Supervisory Control and Data Acquisition 3rd Edition.

USA: Library of Congress Cataloging-in-Publication Data.

[3] Tittel, Ed. 2004. Teori dan Soal Computer Networking. Jakarta: Erlangga.

[4] Muhammad Hidayat ST., MT., 2017. Modul Praktek SCADA. Politeknik

Manufaktur Astra: Jakarta.

[5] S. Ardi, A. Hidayat, “Otomatisasi Sistem Kontrol Mesin Turning Head NTVS-485

Berbasis Sistem Kendali PLC Omron CS1G-CPU42H” (Automation of NTVS-485

Turning Head Engine Control System Based on PLC Omron CS1G-CPU42H),

Jurnal Sinergi, 2015, Universitas Mercu Buana.

[6] S. Ardi, M. Hidayat, D. Widyasmoro, “Design of Magazine Station System for

Modular Mechatronics System, Technologic, Juni 2011, Politeknik Manufaktur

Astra, pp.17-21.

[7] S. Ardi, M. Hidayat, Suhartinah, A. Winata. “Design Control Systems for Jig

Rotary Table on The Spot-Welding Machine using the PLC”, International

Conference on Sustainable Innovation (ICoSI) 2019, Universitas Muhammadiyah

Yogyakarta.

[8] S. Ardi, A.B Kurniawan, M. Hidayat “Design for Sensor Systems of the Arm Robot

to Pick Up Plastic Parts in Injection Molding Machine in the Manufacturing

Industry”, Proc. of ICONIC 2016, ISBN: 2548-6217, 2016, PPI Jerman.

[9] S. Ardi, M Hidayat, Y, Azhari, “Design of Sensory Station System for Modular

Mechatronics System at Politeknik Manufaktur Astra”, Prosiding SNPPTI 2011,

ISBN: 2086-2156, 2011, Universitas Mercu Buan

sistem scada untuk penggantian · 2020. 9. 14. · sistem scada untuk penggantian process condition...

Documents