SISTEM PEMAPAR KITARAN MASA DAN KELAJUAN MOTOR BERKOS RENDAH BAGI TALI SAWAT MOHD ZA IM BIN MOHD AZMI (7 MEI 2008)

Transcription

1 1 SISTEM PEMAPAR KITARAN MASA DAN KELAJUAN MOTOR BERKOS RENDAH BAGI TALI SAWAT MOHD ZA IM BIN MOHD AZMI (7 MEI 2008)

2 2 Saya akui bahawa saya telah membaca karya ini dan pada pandangan saya karya ini adalah memadai dari skop dan kualiti untuk tujuan Ijazah Sarjana Muda Kejuruteraan Elektrik (Kawalan, Instrumentasi dan Automasi). Tandatangan : Nama Penyelia : EN. MASLAN BIN ZAINON Tarikh : 7 MEI 2008

3 3 SISTEM PEMAPAR KITARAN MASA DAN KELAJUAN MOTOR BERKOS RENDAH BAGI TALI SAWAT MOHD ZA IM BIN MOHD AZMI Laporan Ini Dikemukan Sebagai Memenuhi Sebahagian Daripada Syarat Penganugerahan Ijazah Sarjana Muda Elektrik (Kawalan, Instrumentasi dan Automasi) Fakulti Kejuruteraan Elektrik Universiti Teknikal Malaysia Melaka MEI 2008

4 4 Saya akui bahawa laporan ini adalah hasil kerja saya sendiri kecuali ringkasan dan petikan yang tiap-tiap satunya saya jelaskan sumbernya. Tandatangan : Nama :MOHD ZA IM BIN MOHD AZMI Tarikh : 7 MEI 2008 Untuk emak dan ayah yang dikasihi Setinggi- tinggi penghargaan di atas segala sokongan yang diberikan Untuk adik - adik tersayang

5 5 Untuk penyelia dan tenaga pengajar Untuk kawan - kawan Jutaan Terima Kasih Semoga Tuhan Membalas Segala Kebaikan Dan Kemuliaan

6 6 PENGHARGAAN Segala puji bagi Allah SWT kerana dengan limpah kurnianya dapatlah saya menyempurnakan Projek Sarjana Muda ini. Selawat dan salam kepada junjungan besar Nabi Muhammad SAW, keluarga baginda dan para sahabat. Setinggi - tinggi penghargaan dan ucapan terima kasih saya tujukan kepada pensyarah dan juga selaku penyelia iaitu Encik Maslan bin Zainon yang telah banyak membantu saya dan memberi bimbingan bagi memperbaiki kesilapan sepanjang tempoh projek ini berjalan. Saya juga ingin merakamkan ucapan terima kasih kepada ibu bapa saya yang sentiasa memberi sokongan ketika susah perit sepanjang menjalankan proses pembelajaran di Universiti Teknikal Malaysia ini. Akhir sekali kepada semua rakan - rakan seperjuangan yang sentiasa berkongsi dan membantu saya dalam pelajaran selagi mampu. Semoga usaha murni dan pengorbanan yang telah diberikan oleh anda semua akan mendapat berkat dan dirahmati oleh Allah SWT. Diharapkan hasil Projek Sarjana Muda ini nanti akan dapat memberi manfaat kepada semua pihak.

7 7 ABSTRAK Projek pemapar bagi kitaran masa dan juga kelajuan motor tali sawat ini dibekalkan bekalan kuasa oleh PLC yang menjana nilai voltan sebanyak 24V kepada gelung sesentuh. Adapter akan disambungkan pada gelung sesentuh yang akan menghidupkan LED. Adapter ini akan menjana nilai voltan sebanyak 3V. Adapter digunakan kerana nilai arus yang dibekalkan adalah tinggi, sesuai untuk kecerahan LED yang lebih berkesan.. Pada setiap sambungan LED ini akan diletakkan juga diod yang berfungsi sebagai penghalang arus untuk mengelakkan dari berlakunya pintasan pada LED. LED dibahagikan kepada dua pemapar, iaitu pemapar kitaran masa dan juga pemapar Rpm (round per minute) bagi tali sawat. Bagi kedua-dua pemapar, nilai akan disetkan terlebih dahulu secara manual untuk memudahkan penyambungan pendawaian LED bagi sistem pemapar. Sebanyak lima nilai atau ubahan yang boleh dipilih melalui suis-suis yang ditempatkan. Setiap nilai akan menghasilkan kelajuan motor tali sawat yang berbeza-beza dan seterusnya memberikan maklumat melalui pemapar tentang nilai kitaran masa dan nilai Rpm bagi tali sawat tersebut. LED akan menyala mengikut bentuk nombor yang telah disetkan melalui pendawaian dan seterusnya akan menghasilkan pemapar yang menunjukkan kepada kita apakah nilai kelajuan motor dan kitaran masa bagi tali sawat pada masa itu.

8 8 ABSTRACT This Low Cost Monitoring System for Conveyor Belt Cycle-Time with Motor Speed Controller is supplied by PLC power supply unit with 24 Volt (direct current) to contact relay. An adapter will be connected to contact relay so that LED can be energized. This adapter generates 3 Volts and it is suitable for LED. The adapter is used because the current value that it generates is suitable to get the higher bright of LED s light. At each LED s connection, we will place a diode so that there will not be a feedback current in each connection. This means that there are no shortcircuit will happen in this connection. LED will be divided into two display, the displayer for the conveyor belt cycle-time and for the speed of conveyor belts motor. For each displayer, the value displayed will be manually set first to simplify LEDs wiring works. There are five different values that will be set and these values are selected using different switches. Each value will give the different motor speed. These differences will give the information of cycle-time and motor s speed of conveyor belt values so, LED s will be energized and built the digits that show the values of cycle-time and speed of motor for conveyor belt at that time. Each switch will give different speed so the different value of cycle-time and speed of motor will be displayed.

9 9 ISI KANDUNGAN BAB HALAMAN PERKARA xiii PENGESAHAN PENYELIA TAJUK PENGAKUAN DEDIKASI PENGHARGAAN ABSTRAK ISI KANDUNGAN SENARAI JADUAL SENARAI RAJAH ii iii iv v vi vii ix xv I PENDAHULUAN Gambaran Keseluruhan Projek Nama Projek Objektif Projek Skop Projek Penyataan Masalah 4 II KAJIAN ILMIAH Pengenalan Kajian Kes Pendahuluan Objektif Projek Analisis Projek Rekaan Projek Peralatan 11

10 Kelebihan Projek Keburukan Projek Ulasan Motor Arus Terus Pengenalan Jenis dan Ciri Kebaikan Motor Arus Berberus (brushed) Kelemahan Motor Arus Berberus (brushed) Diod Pemancar Cahaya Pengenalan Jenis dan Ciri 17 III METODOLOGI Pengenalan Metodologi Carta Alir Metodologi Gambarajah Ishikawa Jadual Perancangan Projek 25 IV PEMBANGUNAN PERKAKASAN & EKSPERIMAN Pengenalan Bahagian Kerja yang Dibangunkan Kerja-kerja Pembangunan yang Dilakukan Prototaip Tali Sawat Pemapar Kitaran Masa dan Kelajuan Motor Bagi Tali Sawat Kedudukan LED pada Skrin Pemapar Litar Pengawal Kelajuan Motor Kos yang Telah Dibelanjakan Eksperimen Eksperimen 1

11 11 Menguji keberfungsian pemapar kitaran masa dan kelajuan motor bagi tali sawat Eksperimen 2 Menguji Keberfungsian Tali Sawat Eksperimen 3 Menguji Keberfungsian Litar Pengawal Kelajuan Motor 55 V KEPUTUSAN DAN ANALISIS Pendahuluan Keputusan Analisis 64 VI PERBINCANGAN DAN KESIMPULAN Pendahuluan Permasalahan dan Perbincangan Masalah Keberfungsian Litar Pengawal Kelajuan Motor Tali Sawat Penyelesaian Masalah Litar Pengawal Kelajuan Motor Tali Sawat Cadangan Projek Untuk Masa Hadapan Kesimpulan 73

12 12 RUJUKAN 75 LAMPIRAN 76

13 13 SENARAI JADUAL NO HALAMAN TAJUK 1 Nilai Bacaan Kitaran Masa 8 2 Perbelanjaan Untuk Pembelian Komponen Projek 11 3 Spesifikasi LED Super Bright 20 4 Jadual Perancangan Projek 25 5 Komponen dan Bahan yang Digunakan Di Dalam Pembangunan Prototaip Tali Sawat 27 6 Komponen dan Bahan yang Digunakan Di Dalan Pembangunan Pemapar 31 7 Perbandingan Antara Skrin Pemapar Kitaran Masa dan Kelajuan Motor 38 8 Komponen dan Bahan yang Digunakan Di Dalan Pembangunan Litar Pengawal Kelajuan Motor Tali Sawat 40 9 Bajet Bagi Penghasilan Projek Sistem Pemapar (a) Pemerhatian Ketika Pengujian Keberfungsian Digit 1 Bagi Pemapar Digit (b) Pemerhatian Ketika Pengujian Keberfungsian Digit 2 Bagi Pemapar Pembuktian Keberfungsian Pemapar Kitaran Masa Tali Sawat Sambungan 1 Daripada Motor Power Window Ke Bekalan Kuasa 12 Vdc Sambungan 2 Daripada Motor Power Window Ke Bekalan Kuasa 12Vdc Pemerhatian Terhadap Tali Sawat Kesimpulan Daripada Pemerhatian Terhadap Tali Sawat 57

14 14 16 Nilai Kitaran Masa dan Kelajuan Motor Tali Sawat Diukur Manual Perbezaan Nilai Kitaran Masa Tali Sawat Manual dengan Pengiraan Pemerhatian Keberfungsian Komponen-komponen dalam Sistem Pemapar 69

15 15 SENARAI RAJAH NO TAJUK HALAMAN Senarai Harga Bagi 7-Segment (saiz A3) Di Pasaran Senarai Harga Bagi 7-Segment (saiz A3) Di Pasaran Kedudukan Kawasan Tumpuan Projek Litar Penyambungan Projek Komponen-komponen Motor Arus Terus Motor Power Window Motor Arus Terus Tidak Berberus yang Digunakan Dalam Komputer LED Biasa LED Super Bright Diameter Serakan Cahaya Bagi LED Kecerahan Cahaya LED Super Bright Polariti Bagi Diod Pemancar Cahaya Komposisi LED Keratan Rentas LED Carta Alir Metodologi Gambarajah Ishikawa Bahagian Kerja Yang Dibangunkan Dalam Projek Bentuk Kerangka Dari Pandangan Sisi Bentuk Kerangka Dari Pandangan Hadapan Roda Penggelongsor Yang Digunakan Dalam Prototaip Tali Sawat Pandangan Sisi Tali Sawat Pandangan Atas Tali Sawat Prototaip Tali Sawat Yang Telah Siap Disambung (a) Kotak Pemapar dalam Proses Pembinaan (b) Kotak Pemapar dalam Proses Pembinaan Kerangka Kotak Pemapar Kitaran Masa Yang Dibina 33

16 Skrin Pemapar Kitaran Masa (a) Skrin dan Kotak Pemapar Kitaran Masa dalam Proses Pembinaan (b) Skrin dan Kotak Pemapar Kitaran Masa dalam Proses Pembinaan (c) Skrin dan Kotak Pemapar Kitaran Masa dalam Proses Pembinaan (a) Skala Sebenar Digit Pada Skrin Pemapar Digit A (b) Skala Sebenar Digit Pada Skrin Pemapar Digit B (a) Skrin Pemapar Kitaran Masa (b) Skrin Pemapar Kelajuan Motor Perbandingan Saiz Sebenar Antara Kitaran Masa Dan Kelajuan Motor (a) Skrin Pemapar Kelajuan Motor bagi Tali Sawat (tiga digit) (b) Skrin Pemapar Kelajuan Motor bagi Tali Sawat (tiga digit) Skrin Pemapar Kelajuan Motor yang Telah Ditempatkan Pada Kotak Gambarajah Pendawaian Bagi Litar Pengawal Kelajuan Motor Contoh Denyut Voltan oleh Litar Pengawal Kelajuan Motor Dua Daripada Tiga Litar Pengawal Kelajuan Motor Pandangan Hadapan Gabungan Dua Litar Daripada Lima Litar 43 Bateri 9 Vdc yang Digunakan Untuk menghidupkan litar pengawal kelajuan Skrin Pemapar Kitaran Masa Tali Sawat yang akan Digunakan Di Dalam Projek Ini Litar Pengawal Kelajuan Motor Skrin Pemapar yang Diuji Barisan LED yang telah Dilabel Pemapar Berjaya Membentuk Nombor-nombor Yang Dikehendaki Tali Sawat Yang Diuji Kesimpulan Daripada Pemerhatian Arah Putaran Motor Tali Sawat Litar Pengawal Kelajuan Yang Diuji Penyambungan Bekalan Voltan 9Vdc dan 12Vdc Pemapar Kitaran Masa Tali Sawat Pada Keadaan Suis Pemapar Kitaran Masa Tali Sawat Pada Keadaan Suis Pemapar Kitaran Masa Tali Sawat Pada Keadaan Suis Pemapar Kitaran Masa Tali Sawat Pada Keadaan Suis Pemapar Kitaran Masa Tali Sawat Pada Keadaan Suis 5 60

17 Perkakasan Sebenar Sistem Pemapar Tali Sawat Graf Kitaran Masa (saat) lawan Kelajuan Motor (Rpm) Sistem Pemapar Kiataran Masa dan Kelajuan Motor Berkos Rendah Pemapar Kelajuan Motor Tali Sawat Tidak Memaparkan Nilai Sistem Pemapar Kitaran Masa dan Kelajuan Motor Berkos Rendah 71

18 18 BAB 1 PENDAHULUAN Bahagian ini akan menerangkan secara ringkas tentang tujuan dan hala tuju projek. Keseluruhan yang berkaitan dengan projek ini juga akan dimasukkan di bahagian ini. Dalam bab ini, maklumat am mengenai kajian PSM ini diterangkan serba sedikit. Perkara-perkara utama yang dinyatakan disini ialah 1. Gambaran Keseluruhan Projek 2. Nama 3. Objektif Projek 4. Skop Projek 5. Penyataan Masalah 1.1 Gambaran Keseluruhan Projek Projek pemapar bagi kitaran masa dan juga kelajuan motor tali sawat ini dibekalkan kuasa bekalan kuasa oleh PLC yang menjana nilai voltan sebanyak 24V kepada gelung sesentuh. Adapter akan disambungkan pada gelung sesntuh yang akan menghidupkan LED. Adapter ini akan menjana nilai voltan sebanyak 3V. Adapter digunakan kerana nilai arus yang dibekalkan adalah tinggi, sesuai untuk kecerahan LED yang lebih berkesan. Pada setiap sambungan LED ini akan diletakkan juga diod yang berfungsi sebagai penghalang arus untuk mengelakkan dari berlakunya pintasan pada LED. LED akan dibahagikan kepada dua pemapar, iaitu pemapar kitaran masa

19 19 dan juga pemapar Rpm (round per minute) bagi tali sawat. Bagi kedua-dua pemapar, nilai akan ditentukan terlebih dahulu secara manual untuk memudahkan penyambungan pendawaian LED bagi sistem pemapar. Sebanyak lima nilai atau ubahan yang boleh dipilih melalui suis-suis yang ditempatkan. Setiap nilai akan menghasilkan kelajuan motor tali sawat yang berbeza-beza dan seterusnya memberikan maklumat melalui pemapar tentang nilai kitaran masa dan nilai Rpm bagi tali sawat tersebut. LED akan menyala mengikut bentuk nombor yang telah ditentukan melalui pendawaian dan seterusnya akan menghasilkan pemapar yang menunjukkan kepada kita apakah nilai kelajuan motor dan kitaran masa bagi tali sawat pada masa itu. 1.2 Nama Projek Sistem Pemapar Kitaran Masa dan Kelajuan Motor Berkos Rendah Bagi Tali Sawat 1.3 Objektif Projek Tujuan projek ini adalah untuk mencipta sistem digital yang mampu untuk memapar bacaan kitaran masa dan juga kelajuan motor (Rpm) bagi pergerakan tali sawat. Objektif projek ini ialah: Untuk memapar kitaran masa bagi tali sawat Untuk memapar kelajuan motor yang digunakan pada tali sawat Untuk menjimatkan kos pembuatan bagi sistem operasi pemapar kitaran masa dan kelajuan motor ini berbanding dengan yang ada di pasaran Membuktikan bahawa bahan yang lebih murah dapat beroperasi setaraf atau lebih daripada sistem pemapar yang sedia ada di pasaran. 1.4 Skop Projek Secara keseluruhannya, projek ini akan melibatkan 2 fasa utama iaitu pembinaan perisian dan pembinaan perkakasan. Untuk memenuhi tuntutan ini, kerjakerja yang akan dilakukan adalah: Prototaip tali sawat yang dibina digerakkan oleh motor Power Window

20 20 Pemapar bagi kitaran masa akan memantau jumlah masa yang diambil oleh tali sawat untuk berputar lengkap dalam satu pusingan Pemapar bagi kelajuan motor akan memantau kelajuan motor yang digunakan untuk menggerakkan tali sawat. Litar pengawal kelajuan motor akan menentukan nilai kelajuan motor dan mengelaskan kelajuan kepada lima bahagian

21 21 Skrin pemapar kelajuan motor (Rpm) Skrin pemapar kitaran masa (saat) Prototaip tali sawat Rajah 1.1: Sistem Pemapar Kitaran Masa dan Kelajuan Motor Berkos Rendah bagi Tali Sawat

22 Penyataan Masalah Pada hari ini, di dalam industri negara didapati bahawa tidak terdapat sebarang sistem pemapar yang menggabungkan nilai kitaran masa dan kelajuan motor bagi tali sawat yang serentak. Ini dapat dibuktikan dengan pemantauan yang telah dilakukan di sektor industri dan juga pembekal-pembekal peralatan elektrik dan elektronik yang sedia ada. Pemantauan dibuat dengan pertemuan secara tidak rasmi dengan kakitangan syarikat dan juga melalui internet tentang sistem yang menggabungkan pemantauan bagi kitaran masa dan juga kelajuan motor tali sawat dengan serentak. Selain susah didapati, kos yang digunakan untuk menghasilkan sistem pemantauan ini adalah terlalu mahal. Melalui kajian yang dibuat, perlatan elektrik dan elektronik yang digunakan untuk menghasilkan sistem ini adalah bernilai ribuan ringgit walhal jika sistem dihasilkan dan dibangunkan oleh kita sendiri, dapat dibuktikan bahawa nilai ringgit yang digunakan adalah jauh lebih murah berbanding yang terdapat di pasaran. Ini dapat dibuktikan dengan senarai harga yang ditawarkan oleh penjual barangan elektronik yang mahal berbanding dengan penghasilan sendiri barangan tersebut. Ini dapat dibuktikan dengan Gambarajah 1.2 di bawah. Rajah 1.2: Senarai Harga Bagi 7-Segment (saiz A3) Di Pasaran

23 23 BAB 2 KAJIAN ILMIAH 2.1 Pengenalan Bab ini akan menerangkan kajian-kajian yang dibuat terlebih dahulu oleh orang perseorangan atau projek-projek yang telah dijalankan oleh sesebuah syarikat. Kajian ilmiah yang dipilih adalah berdasarkan operasi yang berkaitan dengan sistem pemapar kitaran masa yang akan direkabentuk. Selain itu, bab ini juga akan menerangkan tentang komponen-komponen yang akan digunakan dalam projek ini. Kajian ini dijalankan adalah untuk memastikan projek ini dapat dilaksanakan dengan lancar dan teratur. 2.2 Kajian kes Tajuk: Display System for Conveyor Belt Cycle Time Project Oleh: Mohd Naser bin Muhammad, Pelajar Jurusan Elektrik dan Elektronik, Peringkat Diploma, Politeknik Kulim, Kedah Darul Aman Pendahuluan Syarikat ini secara umumnya menghasilkan enjin motorsikal untuk syarikat antarabangsa Honda yang berpengkalan di Jepun. Produk yang dikeluarkan oleh syarikat ini digunakan untuk pasaran motosikal dalam negara seperti motorsikal Honda EX5 Dream, Honda Wave 100cc dan juga Honda Wave 125cc. Ini merupakan projek kerjasama antara Jabatan Production dan juga Jabatan Selenggara di Hicom-Honda Manufacturing (M) Sdn Bhd. Tujuan direka projek ini adalah sebagai alternatif kepada pengiraan kelajuan untuk tali sawat di assembly engine line. Sistem ini mengubah cara untuk mengambil bacaa kitaran masa tali sawat yang sebelum ini menggunakan pengiraan secara manual menggunakan jam randik kepada pemapar digital untuk kitaran masa tali sawat.

24 Objektif Projek Tujuan projek ini adalah untuk mencipta sistem digital yang mampu untuk memapar bacaan kitaran masa bagi pergerakan tali sawat. Objektif projek ini ialah: (a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) Mencipta pemapar yang menunjukkan bacaan kitaran masa tali sawat Alternatif kepada pengiraan masa menggunakan jam randik Memudahkan perancangan untuk mencapai target Untuk membuktikan bahawa masa itu penting bagi pihak pengurusan Untuk mempertingkatkan dan memantapkan lagi kemahiran pelajar Mengurangkan ralat ketika mengambil bacaan kitaran masa menggunakan jam randik Memperbaiki produktiviti di Hicom-Honda Manufacturing (M) Sdn Bhd MAIN OFFICE MAINTENANCE LOGISTIC FUTURE PROJECT COVER CRANK SHAFT CYLINDER BLOCK CAM SHAFT KB5 NEW SPROC KET SMALL PART NEW CYLINDER HEAD NEW CYLINDER HEAD CRANKCASE CYLINDER HEAD I Kedudukan convenyor belt ENJIN ASSEMBLY F.T.B Rajah 2.1: Kedudukan Kawasan Tumpuan Projek