Jurnal Perkeretaapian Indonesia Volume IV Nomor 2 November 2020              P-ISSN: 2550-1127, E-ISSN: 2656-8780

## DESAIN KONTROL MESIN PENCUCI KERETA DAN GERBONG BERBASIS PLC OMRON CPM1A
Akhwan 1 , email : akhwan@ppi.ac.id Andri Pradipta 2 , email: andri@ppi.ac.id Natriya Faisal Rachman 3 , email: natriya@pengajar.ppi.ac.id
1,2,3 Teknologi Elektro Perkeretaapian, Politeknik Perkeretaapian Indonesia Madiun

## ABSTRAK
Penelitian ini membahas tentang pembuatan desain kontrol sistem pencucian kereta dan gerbong berbasis relay dan  PLC.  Metode  yang  digunakan  meliputi  perencanaan,  study  literatur  dengan  berbagai  refrensi keelektronikaan yang berkaitan dengan alat ini, analisis kebutuhan komponen-komponen yang akan digunakan dalam  pembuatan  dan  pengujian  dalam  implementasinya.  Tujuan  dilakukannya  penelitian  ini  adalah  untuk membuat kontrol sistem pencucian kereta dan  gerbong  berbasis  relay  dan  PLC  secara  manual  dan  otomatis dengan kelebihan lebih efisien  waktu dalam pencucian, lebih sedikit pekerja yang diperlukan dan juga dalam penggunaan  sabun  dan air  yang lebih  efisien dan  terukur.  Perancangan  sistem  kontrol  dengan  menggunakan PLC  dan  relay  sebagai  otak  dari  sistem  pencucian  kereta  dan  gerbong ini  serta dibantu  oleh  adanya  4  buah sensor  ketinggian  air  sebagai  pengukur  ketinggian  air  dan  urutan  dari  tahapannya  ialah  semburan  air, semburan sabun, putaran kain, air, putaran  kain dan  angin dari kipas untuk tahap terakhir sebagai pengering. Setelah  dilakukan  pengujian  dan  simulasi,  didapatkan  hasil  kinerja  yang  optimal  bahwa  rancangan  PLC Omron  CPM1A  40cdr  tersebut  dapat  menggerakkan  fungsi  -  fungsi  kontrol  sistem  pencucian  kereta  dan gerbong.
Kata kunci : Pencucian kereta dan gerbong, Efisien, Plc, Relay

## ABSTRACT
In  this  study,  the  authors  conducted  research  on  the  manufacture  of  relay  and  PLC-based  carriage  and carriage  washing  system  control  designs.  The  method  used  includes  planning,  literature  study  with  various electronics  references  related  to  this  tool,  analysis  of  the  needs  of  the  components  that  will  be  used  in manufacturing and testing in its implementation. The purpose of this research is to create a control system for washing  trains  and  carriages  based  on  relay  and  PLC  manually  and  automatically  with  the  advantages  of more  efficient  washing  time,  less  labor  required  and more  efficient  and  scalable  use  of  soap  and  water.  The design of a control system using PLC and relay as the brains of this train and carriage washing system and is assisted  by  the  presence  of  4  water  level  sensors  to  measure  water  level  and  the  sequence  of  steps  is  water spray, soap spray, cloth rotation, water, cloth rotation, wind. from the fan to the final step as the dryer. After testing  and  simulation,  optimal performance  results  are  obtained  that  the  PLC  Omron CPM1A 40cdr  design can move the control functions of the train and carriage washing system.
Key words: carriage washing, Efficient, Plc, Relay
Jurnal Perkeretaapian Indonesia Volume IV Nomor 2 November 2020              P-ISSN: 2550-1127, E-ISSN: 2656-8780

## 1. Pendahuluan
Dalam dunia industri, teknologi memiliki peran yang penting dalam proses produksi. Salah satunya adalah perkembangan  teknologi  dalam  bidang  otomasi. Dengan perkembangan teknologi menuntut pekerjaan yang  dapat  diselesaikan  dalam  waktu  yang  cepat, efektif  dan  efisien.  Untuk  mempercepat  proses perkerjaan  dan  efisiensi  biaya,  pencucian  sarana perkeretaapian  saat  ini  perlu  dikembangkan  guna meningkatkan  efisiensi  dan  meningkatkan  kepuasan pengguna jasa angkutan Kereta Api.
Proses  mencuci  sarana  perkeretaapian  yang  masih dilakukan  secara  manual  akan  terbantu  dengan  alat ini, sehingga diperoleh efisiensi kerja yang maksimal. Dalam proses pencucian sarana perkeretaapian, masih banyak menggunakan tenaga manusia/manual. Sistem  kontrol  ini  dijalankan  oleh  Programmable Logic  Controllers  (PLC)  alat  ini  dapat  menghemat waktu  dan  tenaga  dalam  proses  pencucian  sarana perkeretaapian.
Dengan  sistem  kontrol Programmable  Logic  Control (PLC)  semua  peralatan  mekanik  yang  digunakan dalam  mesin  pencucian  sarana  perkeretaapian  dapat dikontrol  dengan  cepat  mudah  efisien  dan  akurat karena sistem kontol di satukan dengan umpan balik, pemrosesan  input  dan  sistem  monitoring  dapat dilakukan secara terpusat. Akhir-akhir ini pengembangan  teknologi  berkembang  begitu  cepat pada  seluh  sektor.  Maka  penulis  berasumsi  bahwa perlu  dilakukan  pengembangan  sistem  pencucian sarana  perkeretaapian  secara  manual  digantikan dengan mesin sehingga pencucian sarana perkeretaapian lebih mudah, cepat dan efisien.

## 2. Metode Penelitian
Pada  pembuatan  desain  kontrol  ini  berawal  dari penelitian  tingkat  efisiensi  dan  keamanan  yang dilakukan  secara  lansung  di  lapangan  di  stasiun Surabaya  Pasar  turi  dan  memperoleh  standart operasional  pencucian  kereta,  biaya  pencucian sarana, jumlah pegawai. Setelah melakukan penelitian  di  lapangan  kemudiat  disusun  desain control  mesin  pencuci  kereta  dan  gerbong  berbassis PLC.
Daftar  kereta  yang  berangkat  dari  Stasiun Surabaya Pasarturi meliputi :
a. Komuter sulam
b. KRD Bojonegorog. Harina
c. Argo bromo anggrek pagi
d. Argo bromo anggrek malam
e. Ambarawa Ekspres
f. Sembrani
g. Harina
h. Kertajaya
i. Gumarang
Dengan rumus biaya operasi pencucian menurut Peraturan  dinas  nomor  8a,  Penggunaan  sarana pada  lintas  pada  lebar  jalan  rel  1067  mm sebagai berikut :
Biaya  Cucian  Sarana  =  Tarif  Cucian  Sarana Harian x jumlah sarana = Rp/lintas
Gambar 1 kegiatan pencucian kereta
Tabel 1 biaya cuci sarana secara manual No.  Biaya Cuci sarana per Manual 1 Bulan (7 rangkaian) Rp 34.544.000 2 Tahun (7 rangkaian) Rp 414.528.000 3 Hari (7 rangkaian) Rp 1.151.466 4 Hari (1 rangkaian) Rp 164.495 5 Tahun (1 rangkaian) Rp 60.040.727
Berikut  merupakan  biaya  cuci  sarana  dengan mengasumsikan  kebutuhan  mesin  cuci  kereta  dan gerbong  4  motor(1pk),  2  motor  (0.5pk),  2  motor (0.5pk),  dan  dengan  setiap  rangkaian  dikerjakan dalam  10  menit  daya  yang  digunakan  dalam  satu rangkaian  5,65164kwh  atau  senilai  dengan  Rp 8292,53  per  rangkaian  dan  dihiting  dengan  acuan rumus yang sama berikut hasilnya :
Tabel 2 biaya cuci sarana secara elektrik No. Biaya Cuci sarana per Elektrik 1 Bulan (7 rangkaian) Rp 8.251.776 2 Tahun (7 rangkaian) Rp 99.021.312 3 Hari (7 rangkaian) Rp 275.059 4 Hari (1 rangkaian) Rp 39.294 5 Tahun (1 rangkaian) Rp 14.342.310
Setelah dilakukan kajian di lapangan serta perhitungan efisiensi waktu dan biaya yang diperoleh disusun  desain  control  mesin  pencuci  kereta  dan gerbong, beikut merupan desain mesin pencuci kereta dan gerbong :
Gambar 2  Console tampak atas
Gambar 3 Console tampak samping dengan mesin pencuci lebih efisien 357,54 %
Gambar 4 Mesin pencuci kereta dan gerbong tampak depan
Gambar 5 Mesin pencuci kereta dan gerbong tampak atas
Gambar 6 Mesin pencuci kereta dan gerbong tampak samping
Gambar 7 Schematik layout pengkabelan alat
3. Hasil Dan Pembahasan
a. Pembuatan alat
Proses pembuatan console dan peraga mesin  pencuci dan  gerbong  harus  dilakukan  dengan  teliti  dan terstruktur  pertama  dilakukan  dengan  pengukuran bahan  ,  pemotongan  bahan,  perangkaian  bahan, pengecatan bahan , setelah rangka console dan peraga selesai  dilanjutkan  dengan  pemasangan  tombol tombol  dan  peralatan  peralatan  yang  perfungsi sebagai input di console dan sebagai output di peraga berikut  merupakan  gambar  console  dan  peraga  yang sudah selesai dirakit dan pengkabelan telah terhubung sebagaimana dengan desain yang dibuat, berdasarkan pembuatan alat dan pengujian diperoleh hasil sebagai berikut :
Gambar 8 Console peralatan tampak depan
Gambar 9 Console peralatan tampak atas
Gambar 10 Peraga luar tampak atas
Gambar 11 Peraga luar tampak samping
Gambar 12 Peraga luar tampak depan
b. Pengetesan alat
Pengetesan  alat  dilakukan  menjadi  beberapa  tahapan diantaranya :
1. Pengetesan Sensor ketinggian air
Sensor  ketinggian  air    merupakan  hal  yang  fital karena  jika  keadaan  air  habis  tetapi  mesin  tetap menyala  jika  di  biarkan  terlalu  lama  dapat mengakibatkan  peningkatan  panas  pada  motor  yang menyebabkan dapat mengurangi masa usia pakai alat tersebut  dan  juga  sebagai  indikator  kepada  operator untuk  mengetahui  ketersedian  air,  sistem  ini dirancang dengan 4 titik  sensor, dengan output led 4 baris  pada  console  sistem,  ketika  air  berada  pada ketinggian  4,  3  maka  sistem  dapat  berjalan  sesuai dengan  yang  di  inginkan  tetapi  ketika  air  terdeteksi pada  ketinggian  1  dan  atau  2  makan  secara  program memutus  semua  perintah  dan  mesin  tidak  dapat dioperasikan  dengan  indikator  led  baris  1  dan  2 kedip.

## 2. Pengetesan Emergency Stop
Emergency  Stop  digunakan  apabila  keadaan  darurat dan  perlu  mematikan  alat  dengan  segera  ,  ketika tombol  Emergency  stop  di  tekan  makan  seluruh komponen  console  maupun  peralatan  luar  akan sepenuhnya mati dan counter akan menghitung yang berfungsi sebagai data loger tombol emergency stop.
3. Pengetesan tombol tombol peralatan Setiap tombol pada console mempunyai dua led yang masing  masing  mempunya  fungsi  yang  berbeda  led pertama  sebagai  umpan  balik  bahwa tombol  tersebut berfungsi  ,sedangkan  tombol  kedua  sebagai  umpan balik  bahwa  peralatan  luar  berjalan  ,  dengan  pola pengoprasian sesuai pada program untuk menyalakan ditekan tahan selama 3 detik dan mematikan  ditekan sebanyak 3 kali.
4. Pengetesan peralatan peraga
Setiap  peralatan  peraga  di  operasikan  dari  console yang  berupa  tombol  momentary  terdapat  6 tombol untuk  6  peralatan  peraga  ,  pegetesan  dilakukan dengan  menghidup  kan  peralatan  peraga  dengan sesuai  aturan,  tombol  ditaha  3  detik  peralatan menyala  sedangkan  di  tekan  3  kali  peralatan  mati, pengetesan  dilakukan  dengan  sesuai  prosudur  dan pengetasan  dilakukan  secara  sembarangan,  jika dilakukan  sembarangan  tidak  sesuai  prosedur peralatan  harus  tidak  menyala  memenuhi  unsur keselamatan  guna  mengurangi  faktor  kesalahan manusia seperti terpencet secara tidak sengaja.
5. Pengetesan peralatan secara otomatis
Setiap  peralatan  di  sematkan  sensor  infra  merah sebagai  sensor  pendeteksi  Kereta  api  yang  mana
Jurnal Perkeretaapian Indonesia Volume IV Nomor 2 November 2020              P-ISSN: 2550-1127, E-ISSN: 2656-8780
apabila  sensor  mendeteksi  keadatangan  Kereta  api maka  dengan  otomatis  peralatan  bersungsi  otomatis denga  tetap  syarat  ketinggian  air  memenuhi  dan switch peralatan di posisikan pada automatis.
6. Pengujian Kontrol mesin pencuci kereta
Uji coba terhadap alat yang telah selesai dibuat perlu dilakukan  karena  sebagai  acuan  tingkat  kehandalan alat tersebut, alat dapat dikatakan berhasil ketika alat dapat  berfungsi  sesuai  dengan  rancangan  yang  telah direncanakan.
7. Pengujian negative check
Pengujian  ini  dilakukan  dengan  metode  salah  yang seharusnya  tidak  berfungsi  dan  memenuhi  fail  safe, pengujian  meliputi  pengoprasian  tombol  tombol, indikasi  ketinggian  air,  Pengujian  kesesuaian  antara tombol  indikator  umpan  balik  tombol,  indikator umpan  balik  peraga  luar  dan  peraga  luar,  Pengujian penggunaan  tombol  emergency  stop  dan  counter tombol emergency stop serta pengujian lainnya yang terkait seperti Pengujian ketahanan dengan menyalakan mesin dalam waktu lama dan mematikan dan  menyalakan  secara  berulang  ulang  serta Pengujian tegangan input AC maupun input DC 12 v dan tegangan output plc DC 24 v.

## Kesimpulan
Pembuatan  Desain  kontrol  berbasis  PLC  dan  Relay ini merupakan solusi dalam efisiensi biaya dan waktu dalam  proses  pencucian  kereta  dan  gerbong,  Desain ini  dapat  dioperasikan  dengan  manual  dan  otomatis dengan  tetap  memperhatikan  faktor  keamanan  dan sistem fail safe.

## Daftar Pustaka
Peraturan  dinas  nomor  8a  ,Penggunaan  sarana  pada lintas pada lebar jalan rel 1067 mm.
Peraturan  Menteri  Perhubungan  Republik  Indonesia
Nomor  PM  17  Tahun2018  Tentang  Pedoman Tata  Cara  Perhitungan  Dan  Penetapan  Tarif Angkutan Orang Dengan Kereta Api.
Syahreza, Saumi. 2010. “Rancang Bangun
Pengendali  Otomatik  Ketinggian  Fluida  dan Temperatur Menggunakan  Programmable Logic Controller  (PLC).”  Rekayasa  Elektrika  9(1): 36–42. https://unsyiah.ac.id. Yulistyawan, Dedy. 2007. “Mesin Vacuum Metalizer Untuk Proses Coating.” Gematek9 (1):99–118. http://cpanel.petra.ac.id/ejournal/tek/article/view/169 22/16908 http://posko.djka.dephub.go.id/admin=gapeka