## Vertical Carousel Storage Obat Otomatis Menggunakan PLC
Irwanto Zarma Putra 1 , Naufal Shadiq Maulana 2 , Selvi Fitri Yani 3 , Muhammad Syafei Gozali 4 , Widya Rika Puspita 5
Politeknik Negeri Batam Mechatronic Engineering Study Program Jalan Ahmad Yani, Tlk. Tering, Kec. Batam Kota,
Kota Batam, Kepulauan Riau 29461, Indonesia
E-mail: irwanto@polibatam.ac.id

## Abstrak
Mesin vertical carousel storage obat otomatis merupakan sebuah pengembangan dari gabungan sistem  otomasi dengan  sistem  penyimpanan  terutama  penyimpanan  obat.    Mesin  vertical  carousel  storage  obat  menggunakan sistem desain seperti  wahana  vertical carousel. Terdapat bin-bin penyimpan obat ditiap-tiap ayunan. Mesin ini dikendalikan oleh PLC yang menggerakkan motor servo. Motor servo sebagai penggerak lengan ayunan mesin sehingga mesin bisa memutar. Dalam proses pencarian obat, waktu yang diperlukan mesin dalam mencari obat dengan  mengset  5  Rpm  pada  pulley  driven,  waktu  rata-rata  mesin  mencari  obat  adalah  7,04  detik.  Pengujian waktu mencari obat dengan mengset 6 Rpm pada pulley driven, waktu rata-rata mesin mencari obat adalah 5,93 detik dan tidak terdapat goncangan pada bin. Pengujian waktu mencari obat dengan mengset 7 Rpm pada pulley driven, waktu rata-rata mesin mencari obat adalah 5,28 detik dan tidak terdapat goncangan pada bin. Pengujian waktu mencari obat dengan mengset 8 Rpm pada pulley driven, waktu rata-rata mesin mencari obat adalah 5,15 detik.
Kata kunci: Vertical Carousel Storage, PLC, Yaskawa, Motor Servo

## Abstract
Automatic  vertical  carousel  storage  machine  is  a  development  of  a  combination  of  automation  systems  with storage systems, especially medicine storage. The vertical carousel storage machine uses a design system similar to that of a vertical carousel vehicle. There are medicine storage bins in each swing. This machine is controlled by a PLC which drives a servo motor. Servo motor as the driving arm of the machine swing so that the machine can rotate. In the medicine search process, the time needed for the machine to search for drugs by setting 5 Rpm on the pulley driven, the average time for the machine to find medicine is 7.04 seconds. Testing the time to find the drug by setting 6 Rpm on the pulley driven, the average time for the machine to find the medicine is 5.93 seconds and there is no shaking in the bin. Testing the time to find the medicine by setting 7 Rpm on the pulley driven, the average time for the machine to find the medicine is 5.28 seconds and there is no shaking on the bin. Testing the time to find the drug by setting 8 Rpm on the pulley driven, the average time for the machine to find the medicine is 5.15 seconds.
Keywords: Vertical Carousel Storage, PLC, Yaskawa, Medicine, Motor Servo

## 1. Pendahuluan
Pada  era  sekarang  ini,  terutama  pada  sektor  farmasi dituntut  agar  bisa  menyediakan  kebutuhan  medis seperti  obat.  Terlebih  lagi  di  masa  sekarang  obat  - obatan  sudah  berbagai  macam  untuk  segala  macam penyakit. Obat – obatan ini perlu sistem penyimpanan yang  otomatis  dan  cepat  untuk  memudahkan  para apoteker tidak kesulitan ketika hendak mencari jenis obat – obatan tertentu.
Untuk  mengatasi  hal  tersebut  diperlukan  sistem
penyimpanan  otomasi.  Dimana  pengertian  teknologi otomasi  dapat  diartikan  sebagai  penggunaan  sistem pengatur  yang  mampu  menggerakan  suatu  mekanik secara  mandiri  tanpa  sentuhan  tangan  manusia. Sistem  penyimpanan  otomasi  ini  diharapkan  dapat memudahkan  para  apoteker  dalam  mencari  dan menyimpan  obat-obatan  dengan  penyimpanan  yang akurat serta tidak memerlukan ruang yang besar. mesin  ini  bernama vertical carousel  storage , kelebihan  alat  ini  akan  secara  otomatis  mencari  bin
e -ISSN: 2548-9828
tempat penyimpanan obat, dengan cara memasukkkan kata kunci obat ataupun kode barcode obat yang ingin dicari  kemudian  mesin  akan  mencari  bin  obat  yang diinginkan.  Dengan  desain  seperti  bianglala,  hal  ini menjadikan  mesin  ini  tidak  membutuhkan  tempat yang besar.
Alat ini menggunakan Programmable Logic Controller (PLC)  sebagai  pengontrol, servomotor sebagai  penggerak  ayunan  yang  berisi  bin-bin  pada mesin  dan  motor  DC  sebagai  pembuka  dan  penutup pintu  mesin.  PLC  akan  menerima  perintah  dari Human  Machine  Interface (HMI),  PLC  akan membandingkan  data  alamat  yang  berupa  bin  dan ayunan yang dituju dengan posisi terkini. Pada mesin terdapat sensor photoelectric yang berfungsi sebagai safety.

## 2. Metode Penelitian

## 2.1.  Perancangan Sistem Mekanik
Hal  dasar  dalam  merancang  mekanik  penelitian  ini adalah  bagaimana  plant  bekerja  dengan  baik  sesuai dengan tujuan proyek. Rancangan desain dibuat agar alat vertical  carousel  storage dapat  berputar  dan menyimpan obat sesuai tujuan.

## 2.1.1. Model Sistem
Model  sistem  mekanik  yang  digunakan  pada penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 1 Hal dasar dalam  merancang  mekanik  penelitian  ini  adalah bagaimana  plant  bekerja  dengan  baik  sesuai  dengan tujuan  proyek.  Rancangan  desain  dibuat  agar  alat vertical  carousel  storage  dapat  berputar  dan menyimpan obat sesuai tujuan.
Gambar 1. Model vertical carousel storage tampak 3 dimensi
Penjelasan  mengenai  mekanik  berdasarkan  gambar diatas  yang ditunjukan pada Gambar  1. Motor servo
sebagai  penggerak  utama  dimana  tugasnya  memutar ayunan,  motor  servo  dipasangkan  dengan  dua  buah pulley  yang  berukuran  diameter  30.6  mm  dan  62.1 mm dengan pitch 5mm. pulley tersebut dipakai untuk menambah  torsi  agar  motor  servo  bisa  memutar beban.
Untuk lengan ayunan menggunakan plat carbon steel dengan  ketebalan  4  mm  dipasang  menyilang.  Lalu dipasang shaft pada ujung lengan berdiameter 10 mm dengan panjang 476 mm untuk menggantung bin. Pada mesin ini terdiri dari dua belas bin dengan tiga masing-masing  pada  tiap  ayunan.  Untuk  pintu  pada mesin ini menggunakan mekanik rack dan pinion gear yang  dipasangkan  pada  motor  DC  PG-45  dan  pada sisi  kiri  dan  kanan  pintu  juga  menggunakan  slider agar melancarkan pintu untuk bergerak.
Untuk enclosure atau  bingkai  dari  mesin  ini menggunakan  besi  hollow  1  in  x  1  in  kemudian terdapat  penutup  pada  tiap  sisi  mesin  yang menggunakan  akrilik  bening.  Untuk  dimensi  pada mesin  vertical  carousel  storage  obat  otomatis  bisa dilihat pada Gambar 2, Gambar 3 dan Gambar 4.
Gambar 2. Gambar tampak depan
Gambar 3. Gambar tampak atas

## Gambar 4. Gambar tampak samping

## 2.1.2. Perhitungan Beban Berat
Perhitungan  ini  dilakukan  untuk  mengetahui  total beban yang akan diputar servomotor. Beban berat ini meliputi  berat  obat,  berat  bin  atau  bin,  berat  shaft utama,  berat  shaft  penompang  bin  dan  plat  lengan ayunan.

## 2.1.2.1.  Berat Obat

## Tabel 1. Hasil timbangan sampel obat
Obat Berat (gram) Berat dalam 1 bin (x10) Obat 1 6 60 Obat 2 6 60 Obat 3 5 50 Obat 4 4 40 Obat 5 4 40 Obat 6 3 30 Obat 7 4 40 Obat 8 8 80 Obat 9 4 40 Obat 10 5 50 Obat 1 5 50 Obat 1 5 50 Total 590
Perhitungan  ini  mengambil  dua  belas  sampel  obat tablet.  Berat  obat  yang  ditimbang  dikalikan  dengan sepuluh  sesuai jumlah total  maksimal obat pada tiap bin . Untuk berat total yaitu 590 g atau 0.59 Kg.

## 2.1.2.2.  Berat Shaft
Diketahui diameter shaft utama yang digunakan pada penelitian ini adalah 10 mm dengan panjang 625 mm atau  0.625  m  dan  berbahan  stainless  steel.  Dan diketahui  juga  diameter  shaft  penompang  bin  yang digunakan pada penelitian ini adalah 10  mm dengan panjang 476 mm atau 0.476 m dan berbahan stainless steel .  Dengan  menggunakan  rumus  dibawah, sehingga untuk menghitung berat shaft utama dengan diameter 10 mm dan panjang 0.625 m adalah:

## …………………… 1
Sedangkan untuk berat shaft penompang bin dengan diameter 10 mm dan panjang 0.476 m adalah:
Sehingga berat shaft utama adalah 0.38 Kgdan berat shaft penompang bin adalah 0.29 Kg, terdapat empat buah shaft penompang bin maka berat totalnya  adalah 1.16 Kg.

## 2.1.2.3.  Plat Lengan Ayunan
Diketahui pada penelitian ini menggunakan 4 buah plat berdimensi panjang 400 mm dan lebar 50 mm dengan ketebalan 4 mm dan berbahan carbon steel yang memiliki massa jenis sebesar g/cm kubik. Dengan menggunakan rumus dibawah, sehingga berat plat yang digunakan adalah:
Total  berat  plat  yang  digunakan  pada  penelitian  ini adalah 2.56 Kg.

## 2.1.2.4.  Beban Berat Total
Setelah  mengetahui  berat  obat,  berat bin , berat shaft dan  berat  lengan  ayunan  berat  total  dapat  dihitung. Sehingga berat total adalah:

## 2.1.3. Perhitungan Pulley dan Belt
Perhitungan-perhitungan ini dilakukan agar mengetahui apakah tipe motor servo yang digunakan (Yaskawa SGMJV-01A3A21) cocok digunakan untuk melakukan penelitian ini.
Adapun  parameter-parameter  yang  sudah  diketahui antara lain:
1. Diameter drive pulley ( ) = 30.6 mm/
0.0306 m
2. Jari-jari drive pulley ( ) = 15.3 mm /
0.0153 m
3. Diameter driven pulley ( ) = 62. mm /
0.0621 m
4. Jari-jari driven pulley (r2) = 31.05 mm / 0.03105 m
5. Jarak antara titik tengah pulley ( ) = 124.6
mm / 0.1246 m
6. Torsi motor (T) = 0.318 Nm
7. Beban (m) = Kg
8. Kecepatan yang akan dicapai (N1) = 10

## Rpm
2.1.3.1.  Kecepatan Pada Pulley Drive
Diketahui  kecepatan  yang  ingin  dicapai  pada  roda pulley driven adalah  10  Rpm,  untuk  mencari kecepatan pada roda pulley drive dapat menggunakan rumus dibawah yaitu.

## ……………………… 2

## 2.1.3.2.  Daya Motor yang Dihasilkan
Daya  motor  adalah  salah  satu  parameter  penting motor dalam menentukan performa motor. Pengertian daya  adalah  besarnya  kerja  motor  kurun  waktu tertentu. Satuan yang digunakan adalah watt .
Untuk  menghitung  daya  motor  dapat  menggunakan rumus dibawah.

## ……………………… 3
Daya yang dihasilkan dengan kecepatan 20.29 Rpm adalah 0.0066 kilowatt atau 6.6 watt.

## 2.1.3.3.  Sudut Kontak
Untuk  menghitung  sudut  kontak  dapat  dilakukan sebgai berikut menggunakan rumus dibawah
……………………… 4
Setelah  mendapat  nilai  α  kemudian  untuk  mencari sudut kontak bisa menggunakan rumus dibawah.

## 2.1.3.4. Kecepatan Linear
Untuk  mendapatkan  nilai  kecepatan  linear  sabuk dapat menggunakan rumus dibawah.
……………………… 5

## 2.1.3.5. Tegangan Sabuk
Untuk  mendapatkan  nilai  tegangan  sabuk  dapat dilakukan  dengan  persamaan  7  Diketahui  koefisien gesek  (µ)  adalah  0.3.  dimana  bahan  sabuk  yang digunakan pada penelitian ini adalah karet dan bahan untuk pulley adalah cast iron steel dry.
……………………… 6
Mencari persamaan kedua:
……………………… 7
Setelah  mendapatkan  persamaan  pertama  besarnya tegangan sisi kencang dan kendor dapat dicari dengan
mensubsitusikan dengan persamaan kedua.

## ……………………… 8

## 2.1.3.6. Daya yang Ditrasmisi
Dengan  menggunakan  rumus  dibawah  dapat  dicari daya yang ditransmisikan yaitu.
……………………… 9

## 2.1.3.7. Torsi pada Pulley Driven
Untuk  mencari  nilai  torsi  pada pulley  driven menggunakan  rumus  dibawah,  maka  nilai  torsi  pada pulley driven adalah.
……………………… 10

## 2.1.3.8. Torsi Minimum yang Dibutuhkan
Torsi minimum yng diperlukan motor untuk memutar beban. Pertama yang diperlukan adalah mencari nilai gaya. Dapat dicari menggunakan rumus.
……………………… 11
Setelah  medapatkan  nilai  gaya  (56)  dilanjutkan menggunakan rumus torsi.
……………………… 12
Kesimpulan  yang  bisa  diambil  adalah  torsi  motor yaitu  8.95  Nm  lebih  besar  dari  torsi  minimum  yang diperlukan  yaitu  1.85  Nm  sehingga  motor  Yaskawa yang  digunakan  dapat  digunakan  untuk  melakukan penelitian.

## 2.2.  Perancangan Sistem Perangkat Lunak
Berikut adalah flowchart dari plant yang direncanakan dapat dilihat pada Gambar 5.

## Gambar 5. Flowchart perancangan plant
Penjelasan  dari  flowchart  pada  Gambar  5.  Yang pertama ialah HMI akan mengirim data berupa lokasi bin dan ayunan yang dituju. PLC akan membandingkan  alamat  yang  dituju  dengan  ayunan yang berada di posisi pengambilan saat ini.
berada  di  posisi  pengambilan  sensor photoelectric akan  mendeteksi  terlebih  dahulu  apakah  ada  tangan yang  terdeteksi  di  dekat  pintu,  jika  terdeteksi  maka pintu  tidak  akan  terbuka  sampai  tangan  tidak terdeteksi  di  dekat  pintu.  Apabila  alamat bin yang dituju  bukan  pada  ayunan  yang  berada  di  posisi pengambilan,  PLC  akan  men- command terlebih dahulu motor servo untuk berputar hingga ayunan dan bin yang  dituju  berada  di  posisi  pengambilan.  Saat ayunan  dan bin yang  dituju  berada  di  posisi pengambilan sensor akan mendeteksi terlebih dahulu apakah  ada  tangan  berada  dekat  pintu.  Pintu  tidak akan  terbuka  jika  ada  tangan  berada  dekat  pintu. Apabila tidak ada tangan yang terdeteksi berada dekat pintu,  pintu  akan  terbuka  dan  lampu  indikator  akan menunjukkan bin yang diinginkan.
Untuk  menutup  kembali  pintu,  operator  menekan tombol  selesai  pada  HMI.  Kemudian  sensor photoelectric akan mendeteksi terlebih dahulu apakah ada tangan berada dekat pintu, jika sensor mendeteksi tangan  pintu  tidak  akan  tertutup.  Apabila  tidak  ada tangan terdeteksi maka pintu akan tertutup dan lampu indikator akan mati.
Adapun flowchart program PLC bisa diliat Gambar 6 dibawah.  Penjelasan  mengenai  flowchart  program PLC yaitu dimulai dengan operator menekan tombol pencarian bin ,  HMI  akan  mengirim  perintah input untuk  menghidupkan memory bit 51  (MB51)  dan memory bit 54  (MB54)  yang  dimana  merupakan alamat  pada  PLC  Yaskawa  yang  bertipe  bit. Kemudian untuk memutar servo ada nilai yang akan diinputkan yaitu kecepatan servo dan data dari posisi bin yang  terletak  di memory word 4  (MW4)  yang dimana merupakan memory PLC bertipe word . Untuk inputan  data  pada  MW4  bisa  diliat  pada  Gambar  7. Setelah  data  yang  diperlukan  sudah  terpenuhi  maka motor servo akan  mencari bin yang  dituju.  Ketika nilai APOS sama dengan nilai pada MW4 maka servo akan  diset off dan  kecepatan  motor  diset  nol.  APOS adalah  nilai feedback posisi  dari  motor servo .  Lalu pintu akan terbuka dan lampu indikator akan menyala.

## Gambar 6. Flowchart program PLC
Untuk  flowchart  set  posisi  pada  program  PLC Yaskawa bisa diliat pada Gambar 7 dibawah. Dimana yang  pertama  HMI  akan  memberikan  alamat bin ke PLC,  alamat  tersebut  akan  disimpan  di  MW3. Kemudian  alamat  tadi  akan  disortir  sesuai  dengan ayunannya.  Untuk  ayunan  satu  memiliki  kondisi dimana  nilai  MW3  harus  (10<MW3<=13),  untuk ayunan dua memiiki kondisi dimana nilai MW3 harus (20<MW3<=23),  sedangkan  untuk  ayunan  tiga memiliki  kondisi  nilai  MW3  (30<MW3<=33)  dan untuk ayuna empat memiliki kondisi nilai MW3 berisi (40<MW3<=43). Setelah disortir maka masing-masing  akan  mengset  nilai  ke  MW4.  Untuk ayunan  satu  akan  diset  nilai  MW4=1,  ayunan  dua akan diset nilai MW4=2, ayunan tiga akan diset nilai MW4=3 dan ayunan empat akan diset nilai MW4=4.
Setelah  itu  nilai  MW4  akan  disaring  untuk  mengset nilai pulse posisi pada servo. Jika MW4=1 maka nilai pulse akan  diset  0  pada memory float 0  (MF),  jika MW4=2 maka nilai pulse akan diset 5,25 pada MF0, jika  MW4=3  maka  nilai pulse akan  diset  10,5  pada MF0  dan  jika  MW4=4  maka  nilai pulse akan  diset 15,75 pada MF0.

## Gambar 7. Flowchart set posisi servo
Penjelasan  flowchart  perancangan  membuka  pintu pada  Gambar  8.  Perancangan  ini  dibuat  untuk mengetahui bagaimana  motor DC berputar agar bisa membuka  pintu.  Ada  beberapa  kondisi  yang  harus diperiksa  oleh  PLC  untuk  membuka  pintu.  Yang pertama adalah bin yang dituju berada ataupun sudah di posisi pengambilan.
Selanjutnya PLC akan memeriksa kondisi dari sensor limit  switch ,  apakah limit switch 1  bernilai high dan limit switch 2  bernilai low .  Jika  kedua  kondisi  dari limit switch tersebut  terpenuhi  lanjut  ke  kondisi berikutnya,  apabila  kondisi limit switch belum terpenuhi maka tidak bisa melanjutkan ke pemeriksaan  kondisi  berikutnya  sampai  kondisi  dari limit switch terpenuhi.
Setelah  memeriksa  kondisi  dari limit switch ,  PLC akan  memeriksa  kondisi  dari  sensor photoelectric . Sensor
Gambar 8. Flowchart perancangan membuka pintu mesin
photoelectric berfungsi sebagai safety . Apabila sensor photoelectric mendeteksi tangan berada didekat pintu maka motor DC tidak akan berputar. Jika sensor tidak mendeteksi  adanya  tangan  didekat  pintu,  maka  bisa melanjutkan proses.
Setelah memeriksa kondisi-kondisi tersebut terpenuhi. PLC  akan  men- command motor  DC  untuk  berputar CCW  untuk  membuka  pintu.  Jika  disaat  motor  DC sedang berputar sensor photoelectric mendeteksi ada tangan  didekat  pintu,  motor  DC  akan  berhenti  dan akan lanjut lagi ketika photoelectric tidak mendeteksi tangan.  Kemudian  apabila  bagian  sebelah  atas  pintu menghidupkan limit switch 2,  motor  akan  berhenti yang berarti pintu sudah terbuka keseluruhan dan obat bisa diambil.

## Gambar 9. Flowchart perancangan menutup pintu
Penjelasan  flowchart  perancangan  menutup  pintu pada  Gambar  9.  Perancangan  ini  dibuat  untuk mengetahui bagaimana motor  DC berputar agar bisa menutup  pintu  dimana  operator  sudah  mengambil obat ataupun meletakkan obat. Ada beberapa kondisi yang harus diperiksa oleh PLC untuk menutup pintu. Yang pertama adalah operator menekan tombol tutup pada HMI.
Kemudian  PLC  akan  memeriksa  kondisi  dari  sensor limit switch ,  apakah limit switch 1  bernilai low dan limit switch 2 bernilai high .  Jika  kedua  kondisi limit switch tersebut sesuai  kondisi  maka  lanjut ke  proses selanjutnya.  Apabila  belum  PLC  akan  memeriksa kembali.
Selanjutnya PLC memeriksa kondisi dari kondisi dari sensor photoelectric .  Apabila  sensor  mendeteksi adanya tangan di dekat pintu maka motor tidak akan berputar. Setelah memeriksa kondisi-kondisi tersebut terpenuhi. PLC akan men- command motor DC untuk berputar CW untuk menutup pintu.
Disaat  motor  DC  sedang  berputar  dan  sensor photoelectric mendeteksi  ada  tangan  didekat  pintu,
motor  DC  akan  berhenti  dan  akan  lanjut  lagi  ketika photoelectric tidak  mendeteksi  tangan.  Apabila bagian  sebelah  bawah  pintu  menghidupkan limit switch 1  maka  motor  akan  berhenti  berputar  yang artinya pintu tertutup sepenuhnya.

## 2.3.  Perancangan Sistem Elektronika
Untuk wiring  layout antara  PLC, servopack dan servomotor dapat dilihat pada Gambar 10.

## Gambar 10. Wiring layout model
PLC  membutuhkan  tegangan  kerja  24  VDC  dan servopack membutuhkan  tegangan  220  VAC  untuk bekerja.  Kemudian  komunikasi  antara  PLC,  PC  dan HMI menggunakan kabel ethernet yang menggunakan modbus  protocol .  Untuk  komunikasi antara PLC Yaskawa dengan servopack menggunakan kabel komunikasi mechatrolink . Untuk spesifikasi pin kabel mechatrolink bisa dilihat pada Gambar 11.
Gambar 11. Spesifikasi pinout kabel mechatrolink
Untuk menutup komunikasi mechatrolink membutuhkan end  terminator yang  dipasang  pada port mechatrolink yang tidak digunakan.
2.3.1.  Perancangan  Wiring  Input  dan  Output PLC
Untuk module I/O  Yaskawa  tipe  yang  dipakai  yaitu JAPMC-PL2310-E  menggunakan  tipe sink  mode dimana  24  VDC  digunakan  sebagai common yang
masuk  ke  PLC.  Tipe module IO  ini  tidak  memakai terminal  block untuk input dan output melainkan menggunakan port khusus  sebagai input  output . Sehingga membutuhkan kabel khusus pula yang telah disediakan Yaskawa
yaitu
kabel tipe JEPMC-W2061-A5.
Dalam  penelitian  ini,  yang  sebagai input yaitu  dua buah limit switch yang berfungsi sebagai sensor untuk motor  pembuka  pintu.  Kemudian  ada  kontak  NO relay yang berfungsi sebagai input sensor photoelectric .  Keluaran  data  sensor photoelectric bernilai  1  atau  high  jika  mendeteksi  sesuatu,  maka untuk menghubungkan  ke  IO  module  PLC menggunakan relay. Keluaran data sensor photoelectric dihubungkan ke coil relay agar saat data sensor  bernilai high maka  akan  menghidupkan coil relay yang kemudian kontak  NO pada relay tersebut terhubung dan menghubungkan 0 volt ke IO module.
Sensor photoelectric ini  digunakan  sebagai  sensor safety .
Untuk output sendiri  yaitu  empat  buah pilot  lamp yang berfungsi sebagai indikator bin obat yang dituju. Kemudian 2 output yang mengaktifkan relay sebagai kontrol arah putar motor pembuka penutup pintu.

## 3. Hasil dan Pembahasan
3.1.    Hasil  Pengujian  Waktu  dalam  Mencari Obat
Pengujian  ini  dilakukan  untuk  mendapatkan  waktu yang efisien untuk mesin carousel storage obat tanpa adanya  masalah  pada  mekanik  mesin.  Dengan melakukan  pengujian  semua  perpindahan  sudut  dari 90֯, 180֯, dan 270֯ yang dimana akan diuji dengan lima sampel kecepatan motor. Dari pengujian tersebut bisa didapatkan  rata-rata  waktu  yang  diperlukan  untuk melakukan  semua  perpindahan  sudut  pada  motor servo. Pengambilan  data  waktu  dalam  mencari  obat dilakukan  dengan  menggunakan stopwatch .  Berikut Gambar 12, hasil pengujian waktu dengan perpindahan sudut 90֯ dan kecepatan lima Rpm pada Pulley driven atau kecepatan N2.
Bin Kecepatan N2 (Rpm) Perpindahan Sudut Kondisi Bin Waktu (Detik) Awal Tujuan 1 2 5 90 Tidak Tergoncang 4,02 2 1 5 90 Tidak Tergoncang 3,61 2 3 5 90 Tidak Tergoncang 3,77 3 2 5 90 Tidak Tergoncang 3,85 3 4 5 90 Tidak Tergoncang 4 4 3 5 90 Tidak Tergoncang 3,76 Rata-rata 3,84

## Gambar 12. Hasil pengujian waktu sudut perpindahan 90֯  kecepatan 5 Rpm
Bisa  dilihat  pada  Gambar  12,  rata-rata  waktu  yang diperlukan  untuk  melakukan  semua  perpindahan  90֯ adalah 3,84 detik. Pada saat melakukan perpindahan kondisi ayunan tidak mengalami goncangan sehingga obat  yang  disimpan  aman.  Kemudian  untuk pergerakan 180֯ dan 270֯ dapat diliat pada Gambar 13 dan Gambar 14.
Bin Kecepatan N2 (Rpm) Perpindahan Sudut Kondisi Bin Waktu (Detik) Awal Tujuan 1 3 5 180 Tidak Tergoncang 6,93 2 4 5 180 Tidak Tergoncang 7,17 3 1 5 180 Tidak Tergoncang 7,42 4 2 5 180 Tidak Tergoncang 7,17 Rata-rata 7,17

## Gambar 13. Hasil pengujian waktu sudut perpindahan
180֯  kecepatan 5 Rpm Bin Kecepatan N2 (Rpm) Perpindahan Sudut Kondisi Bin Waktu (Detik) Awal Tujuan 1 4 5 270 Tidak Tergoncang 10,24 4 1 5 270 Tidak Tergoncang 9,99 Rata-rata 10,12

## Gambar 14. Hasil pengujian waktu sudut perpindahan 270֯  kecepatan 5 Rpm
Pada  Gambar  13,  besaran  rata-rata waktu  yang diperlukan  untuk  melakukan  semua  perpindahan sudut  180֯  adalah  7,17  detik  dengan  kondisi  ayunan tidak  mengalami  goncangan.  Untuk  perpindahan sudut  270֯,  rata-rata  waktu  yang  diperlukan  adalah 10,12 detik seperti pada Gambar 14. Kondisi ayunan tidak  mengalami  goncangan.  Dari  ketiga  rata-rata tersebut dapat dirata-ratakan kembali untuk mengetahui rata-rata untuk semua perpindahan sudut.

## Tabel 2. Rata-rata waktu pada kecepatan 5 Rpm
Rata-rata untuk 90֯ 3,84 detik Rata-rata untuk 180֯ 7,17 detik Rata-rata untuk 270֯ 10,12 detik Rata-rata 7,04 detik
Untuk  melakukan  semua  pergerakan bin dengan kecepatan  lima  Rpm  membutuhkan  waktu  rata-rata adalah  7,04  detik  dengan  kondisi  bin  tanpa mengalami goncangan. Untuk melihat hasil pengujian waktu  dengan  kecepatan pulley driven enam  Rpm dapat diliat pada Gambar 15, Gambar 16, dan Gambar 17.
Bin Kecepatan N2 (Rpm) Perpindahan Sudut Kondisi Bin Waktu (Detik) Awal Tujuan 1 2 6 90 Tidak Tergoncang 3,12 2 1 6 90 Tidak Tergoncang 3,24 2 3 6 90 Tidak Tergoncang 3,34 3 2 6 90 Tidak Tergoncang 3,41 3 4 6 90 Tidak Tergoncang 3,16 4 3 6 90 Tidak Tergoncang 3,22 Rata-rata 3,25

## Gambar 15.  Hasil pengujian waktu sudut perpindahan
90֯  kecepatan 6 Rpm Bin Kecepatan N2 (Rpm) Perpindahan Sudut Kondisi Bin Waktu (Detik) Awal Tujuan 1 3 6 180 Tidak Tergoncang 5,99 2 4 6 180 Tidak Tergoncang 6,04 3 1 6 180 Tidak Tergoncang 6,15 4 2 6 180 Tidak Tergoncang 5,66 Rata-rata 5,96 Gambar 16. Hasil pengujian waktu sudut perpindahan 180֯ kecepatan 6 Rpm Bin Kecepatan N2 (Rpm) Perpindahan Sudut Kondisi Bin Waktu (Detik) Awal Tujuan
1 4 6 270 Tidak Tergoncang 8,76 4 1 6 270 Tidak Tergoncang 8,37 Rata-rata 8,57

## Gambar 17. Hasil pengujian waktu sudut perpindahan 270֯  kecepatan 6 Rpm
Dari ketiga tabel diatas, bahwa rata-rata  waktu  yang diperlukan  pergerakan  90֯  dengan  kecepatan  6  Rpm pada pulley driven adalah 3,25 detik sedangkan untuk pergerakan 180֯ yaitu 5,96 detik dan untuk pergerakan
270֯  adalah  8,57  detik.  Dari  semua  pergerakan  tidak terjadi goncangan pada bin . Dari semua nilai rata-rata waktu  tiap  pergerakan  kemudian  dapat  diketahui rata-rata  waktu  keseluruhan  yang  diperlukan  untuk semua  pergerakan  yaitu  5,93  detik  dapat  dliat  pada Tabel  3.  Rata-rata  waktu  pada  kecepatan  6  Rpm dibawah.

## Tabel 3. Rata-rata waktu pada kecepatan 6 Rpm
Rata-rata untuk 90 3,25 Rata-rata untuk 180 5,96 Rata-rata untuk 270 8,57 Rata-rata 5,93
Untuk  melihat  hasil  pengujian  waktu  untuk  semua pergerakan pada kecepatan tujuh Rpm bisa diliat pada Gambar 18.
Bin Kecepatan N2 (Rpm) Perpindahan Sudut Kondisi Bin Waktu (Detik) Awal Tujuan 1 2 7 90 Tidak Tergoncang 3,05 2 1 7 90 Tidak Tergoncang 3,36 2 3 7 90 Tidak Tergoncang 3,15 3 2 7 90 Tidak Tergoncang 3,09 3 4 7 90 Tidak Tergoncang 2,71 4 3 7 90 Tidak Tergoncang 3,09 Rata-rata 3,08

## Gambar 18. Hasil pengujian waktu sudut perpindahan 90֯  kecepatan 7 Rpm
Bisi dliat pada Gambar 18 diatas, rata-rata waktu yang diperlukan  untuk  pergerakan  90֯  dengan  kecepatan  7 Rpm  adalah  3,08  detik  dan  pada  kecepatan  7  Rpm kondisi ayunan tanpa terjadi gocangan sehingga aman untuk obat yang tersimpan pada bin .
Bin Kecepatan N2 (Rpm) Perpindahan Sudut Kondisi Bin Waktu (Detik) Awal Tujuan 1 3 7 180 Tidak Tergoncang 5,32 2 4 7 180 Tidak Tergoncang 5,17 3 1 7 180 Tidak Tergoncang 5,19 4 2 7 180 Tidak Tergoncang 4,96 Rata-rata 5,16
Gambar 19. Hasil pengujian waktu sudut perpindahan 180֯  kecepatan 7 Rpm
Bin Kecepatan N2 (Rpm) Perpindahan Sudut Kondisi Bin Waktu (Detik) Awal Tujuan 1 4 7 270 Tidak Tergoncang 7,56 4 1 7 270 Tidak Tergoncang 7,65 Rata-rata 7,61

## Gambar 20. Hasil pengujian waktu sudut perpindahan 270֯ kecepatan 7 Rpm
Pada  Gambar  19  dan  Gambar  20,  untuk  rata-rata waktu  yang  diperlukan  mencari  obat  dengan pergerakan sudut 180֯ dengan kecepatan pulley driven
7 Rpm adalah 5,16 detik sedangkan untuk pergerakan 270֯  adalah  7,61  detik.  Dengan  menggunakan kecepatan  7  Rpm,  kondisi  ayunan  tidak  mengalami goncangan  saat  motor  servo  berputar.  Dari  nilai rata-rata  waktu  yang  diperlukan  padaGambar  18, Gambar 19 dan Gambar 20 dapat dicari nilai rata-rata keseluruhan waktu yang diperlukan untuk melakukan semua pergerakan yaitu 5,28 detik seperti pada Tabel 4 dibawah.

## Tabel 4. Rata-rata waktu pada kecepatan 7 Rpm
Rata-rata untuk 90 3,08 Rata-rata untuk 180 5,16 Rata-rata untuk 270 7,61 Rata-rata 5,28
Untuk melihat hasil pengujian waktu yang diperlukan untuk  mencari  obat  dengan  kecepatan  pada pulley driven 8 Rpm bisa diliat pada Gambar 21, Gambar 22 dan Gambar 23.
Bin Kecepatan N2 (Rpm) Perpindahan Sudut Kondisi Bin Waktu (Detik) Awal Tujuan 1 2 8 90 Tidak Tergoncang 3.21 2 1 8 90 Tergoncang 4,59 2 3 8 90 Tidak Tergoncang 3,05 3 2 8 90
Tidak
Tergoncang 3,41 3 4 8 90
Tidak
Tergoncang 2,98 4 3 8 90 Tidak Tergoncang 2,94 Rata-rata 3,39

## Gambar 21. Hasil pengujian waktu sudut perpindahan 90֯  kecepatan 8 Rpm
Pada  Gambar  21  diatas,  rata-rata  waktu  yang diperlukan  untuk  pergerakan  90֯  dengan  kecepatan  8 Rpm adalah 3,39 detik. Pada pergerakan dari ayunan dua  ke  ayunan  satu  kondisi  ayunan  mengalami goncangan  yang  dapat  membuat  obat  tidak  aman
karena dapat membuat obat jatuh dari bin . Hal ini juga membuat waktu yang diperlukan juga bertambah.
Bin Kecepatan N2 (Rpm) Perpindahan Sudut Kondisi Bin Waktu (Detik) Awal Tujuan 1 3 8 180 Tidak Tergoncang 4,94 2 4 8 180 Tidak Tergoncang 5,4 3 1 8 180 Tidak Tergoncang 5,12 4 2 8 180 Tidak Tergoncang 4,87 Rata-rata 5,08

## Gambar 22. Hasil pengujian waktu sudut perpindahan
180֯  kecepatan 8 Rpm Bin Kecepatan N2 (Rpm) Perpindahan Sudut Kondisi Bin Waktu (Detik) Awal Tujuan 1 4 8 270 Tidak Tergoncang 7,1 4 1 8 270 Tidak Tergoncang 6,86 Rata-rata 6,98

## Gambar 23. Hasil pengujian waktu sudut perpindahan 270֯  kecepatan 8 Rpm
Hasil pada Gambar 22 dan Gambar 23 adalah rata-rata waktu  yang diperlukan  untuk  melakukan pergerakan 180֯  adalah  5,08  detik  dan  untuk  melakukan pergerakan  270֯  memerlukan  rata-rata  waktu  yaitu 6,98  detik.  Dari  kedua  tabel  diatas,  kondisi  ayunan tidak  terjadi  goncangan.  Setelah  mendapatkan  nilai dari  rata-rata  tiap  pergerakan  dapat  dicari  nilai rata-rata  keseluruhan  waktu  yang  diperlukan  untuk mencari  obat  pada  kecepatan pulley driven 8  Rpm adalah  5,15  detik.  Pada  kecepatan  8  Rpm  terdapat pergerakan yang menyebabkan goncangan pada bin .

## Tabel 5. Rata-rata waktu pada kecepatan 8 Rpm
Rata-rata untuk 90 3,39 Rata-rata untuk 180 5,08 Rata-rata untuk 270 6,98 Rata-rata 5,15
Untuk  melihat  hasil  pengujian  dengan  kecepatan pulley driven 9  Rpm  dapat  dliat  pada  Gambar  24, Gambar 25 dan Gambar 26 dibawah.
Bin Kecepatan N2 (Rpm) Perpindahan Sudut Kondisi Bin Waktu (Detik)
Awal Tujuan 1 2 9 90 Tergoncang 3.81 2 1 9 90 Tidak tergocang 3,04 2 3 9 90 Tergoncang 3,17 3 2 9 90 Tergoncang 4,16 3 4 9 90 Tidak tergocang 3,23 4 3 9 90 Tidak tergocang 2,84 Rata-rata 3,29

## Gambar 24. Hasil pengujian waktu sudut perpindahan 90֯  kecepatan 9 Rpm
Pada    Gambar  24  diatas,  rata-rata  waktu  yang diperlukan  untuk  melakukan  pergerakan  90֯  adalah 3,29  detik.  Pada  pengujian  juga  terdapat  goncangan pada ayunan mesin.
Bin Kecepatan N2 (Rpm) Perpindahan Sudut Kondisi Bin Waktu (Detik) Awal Tujuan 1 3 9 180 Tergoncang 6 2 4 9 180 Tidak Tergoncang 4,38 3 1 9 180 Tidak Tergoncang 5,03 4 2 9 180 Tidak Tergoncang 4,95 Rata-rata 5,09 Gambar 25. Hasil pengujian waktu sudut perpindahan 180֯  kecepatan 9 Rpm Bin Kecepatan N2 (Rpm) Perpindahan Sudut Kondisi Bin Waktu (Detik) Awal Tujuan 1 4 9 270 Tergoncang 7,84 4 1 9 270
Tidak Tergoncang 6,47 Rata-rata 7,16
Gambar 26. Hasil pengujian waktu sudut perpindahan

## 270֯  kecepatan 9 Rpm
Hasil pada Gambar 25 dan Gambar 26, rata-rata untuk melakukan  pergerakan  180֯  pada  kecepatan pulley driven 9  Rpm  adalah  5,09  detik  dan  kondisi  ayunan terdapat goncangan. Pada saat melakukan pergerakan 270֯,  rata-rata  waktu  yang  diperlukan  adalah  7,16 detik  dan  pada  saat  pergerakan  terjadi  goncangan. Untuk  rata-rata  waktu  yang  diperlukan  untuk melakukan  keseluruhan  pergerakan  pada  kecepatan pulley driven 9  Rpm  adalah  5,18  detik  dapat  diliat pada Tabel 6 dibawah.
Tabel 6. Rata-rata waktu pada kecepatan 9 Rpm
Rata-rata untuk 90 3,29
Rata-rata untuk 180 5,08 Rata-rata untuk 270 7,16 Rata-rata 5,18

## 3.2.  Hasil Pengujian Lampu Indikator
Pengujian lampu ditujukan untuk mengetahui apakah lampu  indikator  sesuai  dengan bin yang  dituju. Pengujian ini mengambil dua belas bin yang ada pada mesin. Dari pengujian lampu untuk menghidupkan L1 adalah bin dengan  alamat  n.1,  untuk  menghidupkan lampu  L2  adalah bin dengan  alamat  n.2  dan  untuk menghidupkan  lampu  L3  adalah bin dengan  alamat n.3. Hasil pengujian lampu sudah benar sesuai dengan bin yang  dituju.  Berikut  hasil  pengujian  bisa  diliat pada Tabel 7

## Tabel 7. Hasil pengujian lampu
Bin Lampu Indikator Keterangan L1 L2 L3 1.1 1 0 0 Berhasil 1.2 0 1 0 Berhasil 1.3 0 0 1 Berhasil 2.1 1 0 0 Berhasil 2.2 0 1 0 Berhasil 2.3 0 0 1 Berhasil 3.1 1 0 0 Berhasil 3.2 0 1 0 Berhasil 3.3 0 0 1 Berhasil 4.1 1 0 0 Berhasil 4.2 0 1 0 Berhasil 4.3 0 0 1 Berhasil

## 3.3.  Hasil Pengujian Pintu
Pengujian  ini  dilakukan  untuk  mengetahui  pintu sudah sesuai dengan perintah dan juga pintu berhenti ketika  tangan  terdeteksi  oleh  sensor photoelectric . Hasil  dari  pengujian  ini  yaitu  sudah  sesuai  dengan perintah  yang  diberikan  PLC.  Motor  akan  berputar CCW untuk  membuka dan  CW untuk  menutu pintu. Pintu  juga  berhasil  berhenti  ketika  ada  sesuatu  yang terdeteksi  oleh  sensor photoelectric .  Untuk  hasil pengujian pintu dapat diliat pada Gambar 27.
Operasi Limit Switch Keterangan Kondisi Pintu LS1 LS2 Membuka High Low Tangan Tidak Terdeteksi CCW Membuka High Low Tangan Terdeteksi Break Menutup Low High Tangan Tidak Terdeteksi CW Menutup Low High Tangan Terdeteksi Break

## Gambar 27. Hasil pengujian pintu

## 4. Kesimpulan
Berdasarkan  hasil  pengujian  yang  sudah  dilakukan pada  mesin  vertical  carousel  storage  obat  otomatis menggunakan  PLC.  Dapat  disimpulkan  Pada pengujian waktu dalam mencari obat dengan mengset 5  Rpm  pada  pulley  driven,  waktu  rata-rata  mesin mencari  obat  adalah  7,04  detik  dan  tidak  tedapat goncangan  pada  bin.  Pengujian  waktu  mencari  obat dengan  mengset  6  Rpm  pada  pulley  driven,  waktu rata-rata  mesin  mencari  obat  adalah  5,93  detik  dan tidak terdapat goncangan pada bin. Pengujian  waktu mencari  obat  dengan  mengset  7  Rpm  pada  pulley driven,  waktu  rata-rata  mesin  mencari  obat  adalah 5,28 detik dan tidak terdapat goncangan pada bin. Pengujian  waktu  mencari  obat  dengan  mengset  8 Rpm  pada  pulley  driven,  waktu  rata-rata  mesin mencari  obat  adalah  5,15  detik.  Terdapat  sekali goncangan pada bin.
Pengujian  waktu  mencari  obat  dengan  mengset  9 Rpm  pada  pulley  driven,  waktu  rata-rata  mesin mencari  obat  adalah  5,18  detik.  Terdapat  lima  kali goncangan  pada  bin.  Dari  pengujian  yang  telah dilakukan  mesin  berputar  stabil  dan  keefisien  waktu yang diperlukan untuk mencari obat menggunakan 7 Rpm  pada  pulley  driven.  Dari  5  sampel  kecepatan pulley  driven,  pengujian  waktu  dalam  mencari  obat, mesin  berhasil  menemukan  lokasi  bin  yang  dicari. Lampu indikator sesuai dengan bin yang dituju. Pintu mesin  akan  berhenti  ketika  sensor  photoelectric mendeteksi  ada  objek  mendekati  pintu.  Torsi  tipe motor  Yaskawa  yang  digunakan  dapat  digunakan penelitian  ini  dengan  torsi  motor  8,95  Nm  dengan torsi  minimum  yang  digunakan  pada  mesin  adalah 1,85 Nm.

## Ucapan Terima Kasih
Penulis  berterima  kasih  kepada  pihak-pihak  yang sudah  terlibat  dan  membantu  penelitian  ini  sehingga penelitian ini berjalan lancar

## References
[1]   S. Electric, "Apa itu PLC? Bagaimana cara kerja dan  memilih  PLC,"  Schneider  Electric,  1  Mar 2021. [Online]. Available:
www.se.com/id/id/faqs/FA378339. [Accessed 13 Apr 2021]. [2]   R. B. Hee, "Knowing the basics of PLCs.," 1 Oct 1995 . [Online]. Available:
www.ecmweb.com/content/article/20891093/knowin g-the-basics-of-plcs. [Accessed 13 Apr 2021].
[3]   Anonim, "5 Jenis Bahasa Pemogramman PLC.,"
10 Aug 2020. [Online]. Available: www.kelasplc.com/bahasa-pemrograman-plc.
[Accessed 13 Apr 2021].
[4]   Kitoma  Indonesia,  "Instruksi-intruksi  Dasar PLC  (Programmable  Logic  Control).,"  [Online]. Available: www.kitomaindonesia.com/article/17/instruksi-dasar - plc. [Accessed 17 Apr 2021].
[5]   Schneider  Electric,  "Apa  Itu  Servo  Motor  dan Kegunaannya?,"  1  Mar  2021.  [Online].  Available: www.se.com/id/id/faqs/FA374507. [Accessed 18 Apr 2021].
[6]   Sinaupedia,  "Pengertian  Motor  Servo.,"  18  Jan 2020.
[Online]. Available:
www.sinaupedia.com/pengertian-motor-servo/#1_M otor_Servo_AC. [Accessed 18 Apr 2021].
[7]   Oriental  Motor,  "Structure  of  Servo  Motors.," [Online]. Available: www.orientalmotor.com/servo-motors/technology/ser vo-motor- overview.html#. [Accessed 20 Apr 2021].
[8]   D.  Kho,  "Pengertian  Motor  DC  dan  Prinsip Kerjanya,"
[Online]. Available: www.teknikelektronika.com/pengertian-motor-dc-pri nsip-kerja-dc-motor. [Accessed 25 Jul 2021].
[9]   S.  and  R.  S.  ,  PERANCANGAN  ROBOT MANUAL  KONTES  ROBOT  ABU  INDONESIA (KRAI) TAHUN 2018, Yogyakarta: Skripsi. Program Studi  Teknik  Elektro  Fakultas  Teknik  Universitas Muhammadiyah Yogyakarta, 2019.
[10]  Robu.IN, "Photoelectric Proximity Sensor-Methods,  Advantages,  Applications,"  28  Apr 2020. [Online]. Available:
www.robu.in/photoelectric-proximity-sensor- methods-advantages-applications.  [Accessed  25  Jul 2021].
[11]  A. Waugh, "What is a Limit Switch?," [Online]. Available: www.library.automationdirect.com/what-is-a-limit-s witch/. [Accessed 25 Jul 2021].
[12]  Q.  and  Y.  ,  PERANCANGAN  PULLEY  DAN SABUK  PADA  MESIN  MIXER  GARAM  BLENG,
Surakarta:  Skripsi.  Program  Diploma  Tiga  Teknik Mesin  Fakultas  Teknik  Universitas  Sebelas  Maret, 2017.
[13]  R. Khurmi, J. Gupta and S. Chand, Textbook of MachineDesign,  New  Delhi:  Eurasia  Publishing House (Pvt) Ltd, 2005.
[14]  CivilSir, "Weight of Steel bars size 8mm, 10mm, 12mm,  16mm  &  20mm,"  [Online].  Available: www.civilsir.com/weight-of-steel-bars-size-8mm10m m12mm- 16mm-20mm. [Accessed 26 Jul 2021].
[15]  Summit  Steel  &  Manucfacturing  Inc,  "How  To Calculate The Weight Of your Metal Project," 23 Dec 2020. [Online]. Available: www.summitsteelinc.com/resources/blog/metal- weight-calculator/. [Accessed 2 Aug 2021].