## Manutech :

## Jurnal Teknologi Manufaktur
Vol. 12, No. 01, (2020) p-ISSN : 2089-5550 e-ISSN : 2621-3397
Perancangan Alat Pemotong Kabel Otomatis Berbasis Programmable Logic Controller dengan HMI NB7W-TW00B (Rahmi Berlianti)

## Perancangan Alat Pemotong Kabel Otomatis Berbasis
Programmable Logic Controller dengan HMI NB7W-TW00B
Rahmi Berlianti 1 , Nasrul 2 1,2 Jurusan Teknik Elektro, Prodi Teknik Listrik, Politeknik Negeri Padang Email : rahmiberlianti@gmail.com

## Abstrack
The use of human labor in measuring and cutting cables manually requires a long time plus the number of cables measured and cut in large quantities, it can take time and manpower so that the work is ineffective and cause losses. For this reason, this research was made a tool that can measure and cut cables automatically using the Programmable Logic Controller (PLC) Omron CP1E as its control system. In this automatic cable cutting tool the monitoring and input system uses HMI NB7W-TW00B. With this tool, it can measure cable lengths and directly cut them automatically so that it can save time and human labor in measuring and cutting the cable.
Keywords : monitoring system, cutting tools, PLC Omron CP1E, HMI NB7W-TW00B

## Abstrak
Penggunaan  tenaga  manusia  dalam  mengukur  dan  memotong  kabel  secara  manual membutuhkan waktu yang lama ditambah lagi jumlah kabel yang diukur dan dipotong dalam jumlah yang banyak, hal tersebut dapat memakan waktu dan tenaga manusia sehingga pekerjaan tersebut tidak efektif dan menimbulkan kerugian. Untuk itu pada penelitian ini dibuatlah suatu alat yang dapat mengukur dan memotong  kabel  secara  otomatis  dengan  menggunakan Programmable  Logic  Controller  (PLC)  Omron CP1E sebagai sistem kontrolnya. Pada alat pemotong kabel otomatis ini sistem monitoring dan inputannya menggunakan HMI NB7W-TW00B. Dengan dibuatnya alat ini dapat mengukur penjang kabel dan langsung memotongnya  yang  bersifat  otomatis  sehingga  dapat  menghemat  waktu  dan  tenaga  manusia  dalam mengukur dan memotong kabel tersebut.
Kata Kunci : sistem monitoring, alat pemotong,kabel, PLC Omron CP1E, HMI NB7W-TW00B

## 1. PENDAHULUAN
Peda perkembangan zaman saat ini kebutuhan manusia terhadap peralatan yang dapat bekerja secara  otomatis  semakin  meningkat.  Hal  ini  disebabkan  oleh  peralatan  otomatis  yang  dapat  bekerja melakukan pekerjaan sendiri sehingga lebih efisien dan dapat mengehemat waktu dan biaya.
Dalam  merancang  dan  membuat  sebuah  peralatan  yang  cerdas  dan  dapat  bekerja  secara otomatis, dibutuhkan alat atau komponen yang dapat  menghitung, mengingat dan mengambil pilihan. Proses  ini  dapat  dilakukan  dengan  menggunakan  komputer  (PC)  namun  hal  tersebuat  tidaklah  efisien. Guna  mengantikan  kerja  komputer  maka  dapat  digantikan  dengan  menggunakan  PLC  yang  diprogram sesuai dengan kabutuhan menggunakan sofware CX programmer.
Dalam  penelitian  sebelumnya  yang  telah  dilakukan  oleh  [1]  dan  [2]  dengan  menggunakan arduino sebagai pengganti PC dan belum menggunakan HMI sebagai monitoring dan inputannya. Maka dari itu penulis merancang  alat pemotong kabel otomatis ini menggunakan Programable Logic Controller OMRON  CP1E-N20  DT-A  sebagai  sistem  kontrolnya.  Pemanfaatan  PLC  pada  suatu  mesin  tentunya
membutuhkan sistem monitoring untuk mengatur dan mengawasi pekerjaan pada PLC tersebut, untuk itu dibutuhkan interface antara PLC dan user maka digunakanan HMI ( Human Machin Interface) sebagai sistem monitoring.
Adapun tujuan yang hendak dicapai penulis dalan penelitian ini adalah sebagai berikut :
1.  Merancang  alat  pemotong  kabel  sistem  monitoring  berdasarkan  sistim  kontrol  menggunakan  PLC omron tipe CP1E.
2.  Menggunakan NB-Designer jenis  NB7W-TW00B  pada  alat  pemotong  kabel  otomatis  dalam menginputkan dan mengontrol  panjang dan jumlah kabel yang ditetapkan yaitu 50 cm, 100 cm, 150 cm, 200 cm.
Jadi  alat  ini  nantinya  dirancang  untuk  memotong  kabel  NYA  dengan  ukuran  2,5  mm menggunakan  PLC  OMRON  CP1E-N20  DT-A  dan  menggunakan  inputannya  menggunakan  HMI  NB7W- TW00B yang berupa Touch screen sehingga selain menginputkan secara langsung panjang kabel yang akan dipotong juga bisa memonitor waktu pemotongan dan jumlah kabel yang sudah dipotong.

## 2. METODE PENELITIAN

## 2.1 Rancangan Mekanik
Untuk sebuah proyek atau sistem aplikasi sistem kontrol yang baru biasanya perancangan sistem dimulai dengan dskripsi kerja yang kemudian ditransformasikan dalam sebuah state-state yang mungkin terjadi dalam sistem tersebut [3].
Perancangan mekanik merupakan proses pembuatan wujud alat pemotong kabel otomatis dan juga  perancangan  mekanik  bertujuan  dalam  menentukan  letak  komponen-komponen  yang  digunakan dalam pembuatan alat pemotong kabel otomatis ini.
Gambar 1. Rancangan Mekanik Sistem
Gambar  1  menunjukakan  rancangan  mekanik  alat  pemotong  kabel  serta  penempatan  komponen pendukungnya.

## 2.2 Rancangan Hardware
Tujuan umum dari perancangan sistem hardware adalah untuk memberikan gambaran secara umum  kepada  user  tentang  sistem  hardware  yang  baru  [4].  Perancangan hardware yaitu  terdiri  dari perancangan mekanik dan perancangan elektronik. Perancangan mekanik  yaitu membuat perancangan untuk  mekanik  alat  pemotong  kabel  otomatis  serta  perancangan  isntalasi  yaitu  membuat  rangkaian pengawatan alat pemotong kabel otomatis.
Rangkaian pengawatan diperlukan untuk menhgubungkan I/O dengan PLC. Pengawatan pada I/O hendaknya berurutan sehingga memudahkan saat melakukan identifikasi jika terjadi suatu kesalahan [5].
Gambar 2. Rangkaian Pengawatan Alat Pemotong Kabel Otomatis
HMI NB7W-TW00B menggunakan power supply 24 VDC. PLC yang digunakan adalah jenis PLC Omron CP1E. Jenis kabel port yang digunakan antara PLC CP1E dan HMI NB7W-TW00B adalah kabel port serial RS 232 [6].
Gambar 3. Rangkaian Pengawatan HMI NB7W dan PLC CP1E
Dalam perancangan suatu alat diperlukan pemahaman cara kerja alat atau sitem tersebut serta sifat dan karakteristik komponen yang dituangkan dalam blok diagram [7].
Gambar 4. Diagram Blok Alat Pemotong Kabel Otomatis
Berdasarkan blok diagram dapat dijelaskan  prinsip kerja alat pemotong kabel otomatis ini yaitu memasukan  kode  panjang  yang  ada  pada  HMI,  kode  panjang  tersebut  merupakan timer PLC  yang digunakan unutk    motor  pendorong  kabel  bekerja  supaya mampu  mendorong  kabel  kearah  pemotong sejauh  waktu  yang  telah  ditentukan  pada  PLC.  Pada display HMI  telah  terdapat  beberapa  kode  yang berfungsi sebagai panjang kabel yang akan dipotong jumlah dengan pilihan panjang kabel sejauh 0,5 m, 1 m 1,5 m dan 2m.
Setelah  memasukan  waktu  panjang  kabel,  masukan  juga  jumlah  potongan,  jumlah  potongan tersebut merupakan counter pada PLC yang digunakan untuk menentukan banyak potongan kabel yang diinginkan.
Setelah memasukan kode panjang dan banyak kabel yang akan dipotong pada display , setelah itu  tekan tombol start pada display , maka motor pendorong akan bekerja selama panjang kabel yang di inputkan ( timer ) bekerja, setelah timer yang diberikan tadi habis maka motor pendorong akan berhenti dan langsung motor pemotong kabel bekerja, memotong kabel yang telah ditentukan panjangnya tadi.
Pada  bagian  tang  pemotong  kabel  terdapat limit  switch yang  bekerja  saat  gagang  dari  tang potong  mengenai  tang  potong  tersebut,  fungsi  dari  limit  switch  ini  adalah  memeberikan  nilai counter , fungsi counter pada  rangkian  ini  adalah  untuk  menghitung  jumlah  potongan  yang  diinginkan,  pada rangkaian alat pemotong kabel ini dibuat rangkaian sequensial yang nantinya apabila counter telah nol maka counter tersebut berperan sebagai pemutus semua rangkaian.

## 2.3  Perancangan Sistem Monitoring
Dalam  melakukan  perancangan  sistem  monitoring  alat  pemotong  kabel  ini  menggunkan  Nb- Designer  dalam  merancang  design  dan  menentukan  alamat  inpu,  output,  timer  dan  counter  yang digunakan  pada  alat  pemotong  kabel  otomatis  ini.    Dalam  perancangan  sistem  monitoring  pada  HMI mengetahui  terlebih  dahulu alamat input,  output,  timer dan counter yang  digunakan  pada  PLC.  Untuk memudahkan  pembuatan  programnya  maka  digunakan  sofware  CX  Programmer  V  9.0  yang dikembangkan oleh omron yang berbasis windows [8].
Gambar 5 memperlihatkan bentuk ladder diagram yang digunakan pada alat pemotong kabel otomatis ini.
Gambar 5. Rancangan Sistem Monitoring Alat Pemotong Kabel Otomatis Menggunkan CX Programmer
Tabel  1  menunjukan input,  output,  timer dan counter PLC  yang  digunakan  dalam  sistem monitoring alat pemotong kabel otomatis :
Tabel 1. Input, Output, Timer Counter PLC No Alamat Input Peralatan No  Alamat Output Peralatan 1 0.00 PB START 1 100.00 Motor pendorong 2 0.01 PB OFF 2 100.01 Motor pemotong 3 0.02 Limit switch 4 0.03 PB Reset
Pada  Gambar  6  memperlihatkan  bentuk  perancangan  sistem  monitoring  pada  alat  pemotong kabel otomatis ini :
Gambar 6. Perancangan Monitoring Alat Pemotong Kabel Otomatis Menggunakan NB Designer
Pada  tampilan nb-designer terdapat  beberapa  keterangan  yang  dijelaskan  pada  Tabel  1 menegenai properties yang  akan  berpengaruh  pada  program  yang  disusun  berupa  nama,  fungsi,  dan alamat untuk pengendali program PLC tersebut.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Setelah pembuatan alat selesai, langkah selanjutnya yang diperlukan adalah pengujian dengan tujuan,  HMI  NB7W-TW00B  bekerja  pada  PLC  berdasarkan  prinsip  kerja leeder  diagram pada  PLC,  dan monitoring  ini  dilakukan  dalam  menginputkan timer sebagai  pengatur  panjangnya  kabel  dan counter sebagai  pengatur  banyaknya  kabel  dan  monitoring  ini  dilakukan  untuk  mengetahui  alamat input dan output bekerja.

## 3.1 Pengujian menentukan panjang kabel menggunakan HMI
Pengujian ini dilakukan dengan memberikan Pengaturan timer pada PLC menggunakan HMI yang akan bekerja dalam menentukan waktu kerja motor pendorong dalam menentukan panjang kabel yang akan didorong ke pemotong. Pada HMI terdapat display lampu indikator yang menentukan alamat input dan output bekerja. Pada pengujian ini alamat input yang digunakan adalah 0.01 memulai alat pemotong kabel  bekerja  dan  outputnya  100.01  untuk  menjalankan  motor  pendorong  kabel  pada  pengujian  ini menggunakan kabel jenis NYA 1 X 2,5 ݉݉ ଶ .
Tabel 2. Hasil Pengujian Dalam Menentukan Panjang Kabel
Settingan Timer HMI (s) Lampu Indikator PLC OMRON CPIE Display HMI Motor Pendorong Motor Pendorong Seting Panjang Kabel (cm) Hasil Potongan (cm) INPUT OUTPUT 0.01 100.00 16 Menyala Menyala ON Bekerja 50 50,05 32 Menyala Menyala ON Bekerja 100 100,1 48 Menyala Menyala ON Bekerja 150 150,2 64 Menyala Menyala ON Bekerja 200 200.1
Dari Tabel  2 diatas diperoleh hasil penelitian bahwa  semua indikator dan alat bekerja dengan baik dan berhasil melakukan pemotongan kabel.
Ketika  diinput  panjang  kabel  50  cm,  maka  motor  akan  bekerja  selama  16  detik  dan  menghasilkan potongan kabel sepanjang 50,05 cm. Dengan faktor kesalahan 0,1 %. Pada saat diinput panjang kabel 100 cm, maka  motor  akan bekerja selama 32 detik dan menghasilkan potongan kabel sepanjang 100,1 cm. Dengan faktor kesalahan 0,1 %.
Pada saat diinput panjang kabel 150 cm, maka  motor  akan bekerja selama 48 detik dan menghasilkan potongan kabel sepanjang 150,2 cm. Dengan faktor kesalahan 0,13 %. Pada saat diinput panjang kabel 200 cm, maka  motor  akan bekerja selama 64 detik dan menghasilkan potongan kabel sepanjang 200,1 cm. Dengan faktor kesalahan 0,05 %.
Faktor kesalahan dihitung berdasarkan rumus , Faktor kesalahan =( Tp –Hp)/Tp X 100%. Dimana TP adalah target potong dan Hp adalah hasil potong [9].
Dengan demikian diperoleh rata-rata faktor kesalahan dari alat ini dalam melakukan pemotongan adalah sebesar 9,5 %.

## 3.2 Menentukan jumlah potongan menggunakan HMI
Menentukan jumlah potongan kabel pada HMI berfungsi untuk menentukan nilai counter pada PLC. HMI juga akan menampilkan data pemakaian masing-masing komponen plant baik sensor maupun aktuator  [10].  Counter  PLC  pada  sistem  kontrol  alat  pemotong  kabel  ini  berfungsi  sebagai  pemutus rangkian  pada  leeder  diagram  untuk  memasukan  nilai  digunakan  limit  switch.  Pada  saat  limit  switch bekerja maka display limit switc akan bekerja.
Tabel 3. Pengaturan Nilai Counter Bekerja pada PLC.
Percobaan Setingan counter Display Limit Switch Jumlah potongan 1 5 ON 5 2 7 ON 7 3 10 ON 10
Dari  Tabel  3  diatas  dapat  dilihat  bahwa  penulis  melakukan  percobaan  jumlah  potongan  kabel yang  diinputkan  pada  counter  PLC  memalui  HMI  didapatkan  hasil  dimana  input  5,7,10  buah  juga menghasilkan jumlah potongan yang sama banyaknya.
Gambar 7. Sistem Monitoring Alat Pemotong Kabel Otomatis
Gambar 7 menunjukkan tampilan pada HMI yang digunakan pada penelitian ini, dan semua fungsi yang dijalankan bekerja sesuai dengan baik.
(a)                                                                                     (b) Gambar 8. (a) Alat Tampak Depan dan (b) Alat Tampak Samping
Gambar 8a dan 8b merupakan alat pemotong kabel yang sudah jadi sesuai dengan rancangan awal yang telah direncanakan.

## 4. KESIMPULAN
Berdasarkan hasil perancangan, pembuatan, pengujian, dan pembahasan sistem monitoring ini, dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut :
1. Penggunaan HMI NB7W-TW00B ini bekerja menggunakan PLC OMRON CP1E bekerja dengan baik sesuai dengan alamat yang diinputkan.
2. Pada hasil pengujian alat ini dapat melakukan pemotongan kabel NYA 2.5 mm sepanjang 50 cm, 100 cm, 150 cm, dan 200 cm. Dengan jumlah 5,7 dan 10 buah potongan.
3. Hasil pengukuran didapatkan berbeda-beda hanya 1 sampai 2 mm dengan faktor kesalahan sebesar 9,5  %  pada  alat  pemotong  kabel  ini  dikarenakan  banyak  faktor  yang  mempengaruhi  diantaranya regangan kabel antara penggulung kabel yang tidak sama.

## DAFTAR PUSTAKA
[1].  W.  Kusuma  and  M.  Oka.  2017.  “Purwarupa  Alat  Pemotong  Kabel  Otomatis  Berdasar  Panjang  dan Jumlah Potongan Berbasis Arduino,” vol. 16, pp. 81–92.
[2].  E.  H.  Wiguna  and  A.  Subari.2017  “Rancang  Bangun  Sistem  Monitoring  Ketinggian  Air  Dan Kelembaban  Tanah  Pada  Penyiram  Tanaman  Otomatis  Dengan  Hmi  (Human  Machine  Interface) Berbasis Raspberry Pi Menggunakan Software Node-Red,” Gema Teknol. , vol. 19, no. 3, p. 1.
[3].  Setiawan. 2006 “Programmable Logic Controller dan Teknik Perancangan Sistem kontrol,” Penerbit Andi Yogyakarta , pp. 1–14.
[4].  https://martyrori.wordpress.com/2013/05/13/teknik-perancangan-hardware/
[5].  I.  Kusuma.  2016.  “Pengontrolan  Sistem  Pengangkutan  Batubara  Berbasis  (  Programmable  Logic Control) PLC Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Ahli Madya dari Politeknik Negeri Padang,”.
[6].  Rr. Kartika Kusuma Winahyu, A. Triwiyatno, and Budi Setiyono, 2015 “ Desain Hmi (Human Machine Interface)  Omron  Nb7w-Tw00b  Pada  Plantfiltrasi  Menggunakan  Modul  Ultrafiltrasi”.    Transient, vol.4, No. 3.
[7].  T. Pangaribowo and H.Yulianda. 2016.  ”Sistem Monitoring  Suhu Melalui Sistem komunikasi PLC to Personal  Computer” Jurnal Teknik Elektro.,vol. 7, no.3
[8].  S.Wibawanto.  2014.  “Panduan  pemograman  PLC  Omron  menggunakan  CX  Programmer  V  9.0,” Laboratorium pengembangan Perangkat pembelajaran, Teknik Elektro, Universitas Negeri Malang.
[9].  Muhamad, “Prototipe Prancangan Alat pemotongan Kabel Otomatis berbasis arduino Mega2560”. http://repository.unej.ac.id.
[10]. M. Abdul aziz, A.triwiyatno and Sumardi. 2016. “ Perancangan sistem antar muka berbasis HMI pada model plant Plant Auto Cowfeeder Machine”. Jurnal Transmisi.