JOB 3 Praktek Sistem Kendali POLSRI

BAB I PENDAHULUAN 1.1

TUJUAN

1.1.1 -

Tujuan Khusus Mahasiswa memiliki ilmu pengetahuan, memiliki keterampilan dan mempunyai sikap kerja yang diperlukan untuk mengidentifikasi, menjelaskan karakteristik dan menjalankan program atau Ladder Diagram

-

untuk fungsi-fungsi logika AND, OR, NOR, NAND, NOT, dan XOR. Mahasiswa mampu mengembangkan Ladder diagram khususnya menggunakan PLC TWIDO yang melibatkan penggunaan gerbang-

1.1.2 -

gerbang logika dasar. Tujuan Umum Mampu memahami dasar-dasar unit rancang bangun PLC TWIDO. Mampu memasukkan dan menjalankan program dasar PLC TWIDO Mampu membuat program atau Ladder Diagram (LD) dari suatu masalah sederhana Mampu menganalisa dan menyimpulkan program dasar di PLC Mampu mempelajari PLC TWIDO dengan mengetahui pebedaan kode input antara PLC TWIDO dengan PLC lainya

1.2

TEORI DASAR

1.2.1

Pengontrol Secara Umum Kontroler secara umum yaitu untuk mempertahankan kondisi yang

diinginkan dalam system fisis denmgan mengatur variable tertentu dalam system. Lihatlah contoh berikut : Orang yang megendarai mobil seperti yang ditunjukan oleh gambar diatas. Supir harus memiliki tujuan atau objektif. Pertama-tama supir harus menentukan lokasi dari mobil dijalan, dengan menggunakan mata untuk melihat posisi mobil di jalan kemudia supir juga harus memperhitungkan keadaan agar mobil tetap pada posisi yang diinginkan di jalan dan akhirnya supir haruslah mengubah posis mobil dengan menggunakan stir. Dengan menggunakan cara tersebut, supir bias menjaga mobil tetap berada pada posisi yang diinginkan.

1

2

1.2.2

Sistem Terkontrol Mikroprosesor Dengan sebuah mikroprosesor, kita dapat mempergunakan system control

dasar yang sama untuk segala situasi dengan memanfaatkan sebuah system berbasis mikroprosesor dan menuliskan sebuah program yang menginstruksikan mikroprosesor untuk memberikan reaksi pada setiap sinyal input dari, misalnya switch, dan menghasilkan output yang dibutuhkan, misalnya motor dan katup. Adapun bentuk programnya sebagai berikut Jika switch A menutup, Berikan output ke rangkaian motor Jika Switch B menutup, Berikan output ke rangkaian katup Dengan mengubah instruksi pada program, kita dapat menggunakan system mikroprosesor yang sama untuk berbagai aplikasi control. 1.2.3

Programmable Logic Controller (PLC) Definisi PLC menurut NEMA (National Electrical Manufacturer’s

Association) adalah peralatan elektronik yang bekerja secara digital yang menggunakan memori yang bias deprogram untuk menyimpan intruksi internal guna menenrapkan fungsi-fungsi khusus, seperti logic, sequencing, pengukuran waktu, perhitungan, dan aritmatika, untuk mengontrol modul-modul input/output secara analog atau digital, berbagai jenis mesin atau proses. PLC dirancang untuk dioperasikan oleh para engineer yang hanya memiliki sedikit pengetahuan mengenal computer dan bahasa pemrograman. 

Programmable Logic Controller (PLC) pertama muncul di General Motor



Holden pada tahun 1968. Pada dasarnya dirancang untuk menggantikan system logika yang menggunakan relay

pengetahuan tentang rangkaian system logika dan

relay tetap merupakan dasar yang sangat penting serta diperlukan untuk pemrograman dengan PLC.

3



Keuntungan PLC disbanding dengan system logika konvensional terutama adalah mudah/dapat deprogram, fleksibel, dan dapat di handalkan.

1.2.4

Karakteristik PLC Karakteristik PLC sebagai alat pengoptimal dari tugas-tugas pengontrolan dan pengoperasian didalama lingkungan industry : 1. Kokoh dan dirancang untuk tahan getaran, suhu kelembaban dan kebisingan. 2. Antarmuka untuk input-output telah tersedia secara built-in didalamnya. 3. Mudah deprogram dan menggunakan sebuah bahasa pemrograman yang mudah dipahami, yang sebagian besar berkaitan dengan operasioperasi logika dan penyambungan.

1.2.5

Hardware pada PLC Umumnya PLC memiliki 5 komponen dasar : 1. Prosessor (CPU) merupakan sesuatu unit yang berisi mikroprosesor yang menginterpretasikan sinyal-sinyal input dan melaksanakan tindakan pengontrolan, sesuai dengan program yang tersimpan dalam memori, lalu mengkomunikasikan keputusan yang diambil sebagai sinyal control ke antarmuka output. 2. Catu daya, diperlukan untuk mengkonversikan tegangan AC menjadi sumber tegngan rendah DC (5 Vdc) yang dibutuhkan oleh prosesor dan modul rangkaian antarmuka I/O. 3. Perangkat pemrograman digunakan unutk memasukan program yang dibutuhkan keadaan memori. Program yang dibuat dengan menggunakan perangkat ini lalu dipindahkan kedalam unit memori PLC. 4. Memori merupakan tempat menyimpan program yang digunakan untuk melaksanakan tindakan pengontrolan oleh mikroprosesor. 5. Bagian Input-output adalah antarmuka dimana prosesor penerima informasi dari dan mengkomunikasikan informasi control ke perangkat eksternal.

4

1.2.6

Bahasa Pemrograman Berdasarkan Standart Internastional IEC-61131-3, bahsa pemrograman

PLC ada 5 macam yaitu : 1. 2. 3. 4. 5.

Ladder Diagram (LD) Function Block Diagram (FBD) Sequential Function Chart (SFC) Structure Text (ST) Instruction List (IL)

Tidak semua PLC support kelima bahasa pemrograman diatas. Ada yang hanya support LD saja, ada juga yang support LD, FBD, SFC, ST sekaligus, tergantung dari PLC yang kita pakai. Berikut bahasa pemrograman yang digunakan oleh beberapa merk PLC :  

Allen Bradley PLC-5 & SLC-500 : Ladder Diagram (LD) Allen Bradley Logix 5000 family : Ladder Diagram (LD), Function Block



Diagram (FBD), Sequential Function Chart (SFC), Structure Text (ST) Omron CX-Programmer V8.1 : Ladder Diagram (LD), Function Block



Diagram (FBD), Sequential Function Chart) Schneider : Ladder Diagram (LD), Function Block Diagram (FBD),



Sequential Function Chart (SFC) Siemens : Ladder Diagram (LD), Function Block Diagram (FBD), Sequential Function Chart (SFC), Instruction List (IL) Macam macam bahasa pemrograman yang ditetapkan oleh (Internation

Electrical Comminssion) IEC61131-3 adalah sebagai berikut : 1. Ladder Diagram (Diagram Tangga) Ladder diagram adalah bahsa pemrograman yang dibuat dari persamaan fungsi logika dan fungsi-fungsi lain berupa pemrosesan data atau fungsi waktu dan pencacahan. Ladder diagram terdiri dari susunan kontak terdiri dari banyak group perintah secara horizontal dari kiri ke kanan, dan terdiri dari banyak group perintah secara vertical. Contoh dari Ladder diagram ini adalah : kontak normally open, kontak normally close, output coil, pemindahan data garis vertical paling kiri dan paling kanan diamsusikan sebagai fungsi tegangan, bila fungsi dari group perintah

5

menghubungkan dua garis vertical tersebut maka rangkaian perintah akan bekerja. 2. Function Block Diagram (FB/FBD) Function block diagram adalah suatu fungsi-fungsi logika yang disederhanakan dalam gambar blok dan dapat dihubungkan dalam suatu fungsi atau digabungkan dengan fungsi blok lain. Seperti SFC, FBD adalah bahasa grafis yang memungkinkan pemrograman dalam bahasa lain (tangga, daftar instruksi, atau teks terstruktur) yang akan bersarang di dalam FBD dalam FBD, program muncul sebagai blok elemen yang “dihubungkan” bersama-sama dengan cara yang menyerupai diagram rangkaian. FBD yang paling sederhana dalam aplikasi yang melibatkan tingkat tinggi informasi/data flow antara komponen control, seperti control proses. 3. Statement List (STL) Adalah bahasa program jenis tingkat rendah mirip dengan bahasa Assembly. Instruksi yang dibuat berupa susunan sederhana menuju ke operan yang berupa alamat atau register. 4. Structured Text (ST) atau Structur Language (SCL) Teks terstruktur merupakan bahasa tingkat tinggi yang dapat memproses system logika ataupun algoritma dan memungkinkan pemrosesan system lain. Perintah umumnya menggunakan IF…THEN… ELSE, WHILE….DO, REPEAT…UNTIL, dan lain-lain. 5. Sequential Function Chart (SFC) Bahasa Program yang dibuat dan disimpan dalam chart. Bagianbagian chart memiliki fungsi urutan langkah, transisi dan percabangan. Tiap ste memiliki status proses dan bias tersendiri dari struktur yang berurutan. 1.2.7

PLC Twido Pada era modern sekarang, sudah banyak perusahaan yang memproduksi

PLC dengan berbagai tipe serta memiliki masing-masing keunggulan. Salah satu PLC yang di gunakan khususnya pada percobaan kali ini adalah PLC keluaran

6

dari Schneider Electric yang mengeluarkan produk PLC nya dengan nam PLC Twido.. Dalam meggunakan PLC Twido ini, dibutuhkan suatu software yang bernama Twido Suite. Software inilah yang digunakan untuk merancang suatu program kontrol (kendali) yang biasanya dengan menggunakan Bahasa Pemrograman Ladder Diagram. Ladder Diagram itu sendiri adalah suatu rangkaian logika switching yang disusun berdasarkan logika dengan switching NO (Normally Open) dan NO (Normally Close). Switch-switch tersebut nantinya akan disusun berdasarkan aplikasi program yang akan kita buat berdasarkan fungsi-fungsi logika seperti gerbang AND, OR, NOT, NAND, NOR, EX-OR, dan EX-NOR. Namun, sebelum mencoba atau memprogram PLC, PC atau Komputer yang kita gunakan harus bisa terhubung atau berkomunikasi antara PC dengan modul PLC (dalam hal ini PLC yang digunakan sudah berbentuk modul PLC Trainer yang telah memiliki output LED, Buzzer, dan sebagainya yang suda sepaket dengan modul PLC tersebut. 1.2.8

Aplikasi PLC pada Industri Semakin bertambahnya waktu, manusia berbondong-bondong untuk

mengembangkan suatu teknologi guna mempermudah pekerjaanya sehingga manusia dapat terbantu serta dapat mengerjakan suatu pekerjaan yang sulit dilakukan oleh satu orang. Di perindustrian misalnya, dulu industry yang semua proses dilakukan oleh manusia kini sudah amat berkurang berkat berkembangnya teknologi. Dengan mengotomatisasi semua peralatan yang dulunya di gerakan oleh manusia kini hanya dengan beberapa tombol tertentu sudah dapat memproduksi ribuan produk sehingga dapat menyingkat waktu dan mengurangi pengeluaran seperti gaji untuk para pekerja. Otomasi peralatan industry atau pabrik bermacam-macam, ada alat yang sudah dirancang dengan fungsi sesuai dengan pabrikan alat tersebut, dan ada juga otomasi dalam suatu pabrik harus dirancang terlebih dahulu agar sesuai dengan penggunaannya pada suatu pabrik. Alat yang biasa untuk mengendalikan peralatan

7

proses pruksi di suati pabrik atau industry biasanya menggunakan alat yang dinamakan PLC. PLC ini digunakan untuk merancang sistem kendali suatu proses industry dengan menggunakan fungsi switch NO dan Switch NC guna mengalih fungsikan menjadi fungsi logika sehingga dapat membentuk rancangan yang dapat mengendalikan suatu proses otomasi dalam suatu produksi. Salah satu contoh pengaplikasian PLC yang banyak digunakan dalam pabrik atau industry yang memproduksi langsung suatu barang jualnya adalah sistem penyortiran atau pengemasan barang siap jual dalam suatu pabrik industry dengan menggunakan konveyer. Biasanya penyortiran dilakukan diatas konveyer yang pada sisi konveyer atau saat di ujung pemberhentian konveyer terdapat alat pendeteksi yang fungsinya bisa untuk sebagai penghitung jumlah barang ataupun juga sebagai pendeteksi ketidaksuaian barang yang diproduksi. Fungsi tersebut berbeda-beda tergantung apa yang digunakan sebagai sensor.

BAB II PEMBAHASAN 2.1

ALAT DAN BAHAN 1. 2. 3. 4.

2.2

PC Komputer Modul PLC Trainer Software PLC Twido Suite Perangkat kabel konektor

GAMBAR PERCOBAAN

1 buah 1 buah 1 buah secukupnya

8

Gambar 2.1 Ilustrasi Perancangan PLC Pada Sistem Kendali Konveyer Pengemasan Barang

2.3

LANGKAH PERCOBAAN

Rancanglah Ladder Diagaram dari gambar 2.1 dengan catatan sebagai berikut : 

Rangkaian terdiri dari 2 tombol yang terdiri dari tombol ON dan OFF serta



ditambahkan limit switch sebagai pendeteksi (sensor) kotak kemasan. Tombol ON akan menjalankan motor (konveyer) dan memyalakan lampu



indicator hijau. Tombol OFF akan memberhentikan motor (konveyer) dan menyalakan



lampu indicator merah. Saat Limit Switch mendeteksi terjadinya error atau ada masalah pada kotak kemasan, maka motor (konveyer) pun akan berhenti dan Lampu



indicator merah akan aktif. Lampu indicator Standby (Biru) akan aktif hanya saat kondisi standby atau proses belum berjalan.

2.4

DATA HASIL PERCOBAAN

9

Gambar 2.2 Ladder Diagram Percobaan

Gambar 2.3 Ladder Diagram saat Standby

Gambar 2.4 Ladder Diagram Saat Tombol START ditekan

10

Gambar 2.5 Ladder Diagram Saat Tombol STOP ditekan

Gambar 2.6 Ladder Diagram Saat Limit Switch ON

2.5

ANALISA DATA Pada percobaan yang dilaukan, bahwa untuk mendapatkan rancangan

Ladder diagram seperti pada gambar percobaan dan langkah percobaan di butuhkan empat LD (Ladder Diagram) yang masing-masing Ladder Diagram menyatakan fungsi-fungsi sebagai berikut. 

LD Pertama Pada LD ini, dibuat tiga switch NC (Normally Close) yang dipasang seri

yang berfungsi sebagai keluaran dari indicator standby. Jadi saat mesin belum di perintah atau dengan kata lain tombol START, tombol STOP, serta limit

11

switch belum mendapatkan inputan maka lampu indicator standby. NC pertama M0 adalah memori dimana memori ini berfungsi untuk menyalakan lampu indicator standby saat belum diberi inputan. Untuk 2 switch NC lainnya, masing-masing merupakan keluaran dari motor dan lampu merah. Jadi saat lampu merah atau saat motor aktif maka lampu standby akan mati. Hal ini didapatkan karena pada rangkaian seri ini digunakan switch NC yang diambil dari masing-masing keluaran dari output motor (ON) dan output lampu indicator merah (OFF), sehingga saat salah satu keluaran tersebut dalam keadaan aktif atau berlogika 1 maka akan memutuskan pasangan seri pada LD indicator standby sehingga indicator standby akan mati diakibatkan karena switch yang digunakan adalah switch NC yang membalik logika 1 menjadi 0. Namun jika kedua keluaran tersebut dalam kedaan mati atau berlogika 0, maka lampu indicator standby akan hidup 

LD Kedua LD ini, digunakan sebagai pengaktif Motor dimana saat tombol START

ditekan maka motor akan ON. Pada LD ini dibuat interlock guna mengunci keadaan saat tombol START ditekan satu kali saja motor akan selalu aktif hingga tombol STOP atau limit switch ditekan dengan ditambahkan switch NC yang diambil dari output lampu indikato merah. 

LD Ketiga LD ini hanya meneruskan saja keluaran dari motor, karena saat motor aktif

(berjalan), maka lampu indicator ON (hijau) akan menyala pula. Sehinga output motor diambil sebagai inputan intuk menyalakan lampu hijau sebagai lampu indicator ON. 

LD Keempat Yang terakhir adalah LD yang terdiri dari 2 switch sebagai tombol STOP

dan Limit Switch. Pada Tombol STOP di gunakan switch NC pada ladder diagaram karena tombol eksternal pada PLC trainer telah digunakan switch NC, sehingga untuk membaliknya kembali layaknya switch NO maka digunakanlah switch NC lagi pada program guna membalik NC menjadi NO. Jadi yang sebenarnya jika kita menggunakan swoitch NC pada PLC trainer

12

saat belum ditekan maka berlogika 1, maka disini kita ubah switch NC tersebut saat belum ditekan akan tetap berlogika 0 berkat menggunakan switch NC pada pemrogramannya pula. Di LD ini, limit switch dan switch STOP dipasang parallel untuk mengeluarkan lampu indicator STOP, hal itu di lakukan karena selaras dengan fungsi pasangan parallel (gerbang OR) yakni bahwa jika salah satu saja, atau kedua inputan bernilai bernar, maka keluaran akan bernilai benar. Maka dari itulah digunakan pasangan parallel karena tombol STOP dan limit switch disini difungsikan sama yakni sama-sama berfungsi untuk memberhentikan motor dan mengaktifkan lampu indicator merah sehingga digunakanlah pasangan parallel pada ladder diagram ini.

BAB III PENUTUP Setelah dilakukannya percobaan dan juga telah dilaukannya penganalisaan dapat disimpukan bahwa : 1. PLC Trainer Twido telah dilengkapi pilihan switch NO dan NC sehingga dapat mempermudah variasi dalam perancangan aplikasi PLC itu sendiri

13

2. Untuk membuat suatu rancangan yang memiliki fungsi keluaran yang sama namun menggunakan inputan sensor yang berbeda dapat dirancang dengan menggunakan pasangan parallel (fungsi logika OR) untuk mempermudah dalam perancangan 3. Switch NC adalah switch dengan fungsi logika NOT yakni sebagai pembalik, sehingga walaupun kita sudah menggunakan switch NC pada PLC trainer namun pada pemrograman Ladder diagram digunakan juga switch NC, maka switch NC yang digunakan tersebut akan dapat berubah menjadi layaknya switch NO. 4. Memori selain digunakan sebagai keluaran untuk dijadikan inputan (pemancing) juga dapat dilakukan langsung sebagai inputan yang digunakan untuk mesin atau peralatan pada saat belum diberi inputan sehingga dapat menghasilkan suatu outputan tanpa harus terlebih dahulu memberikan inputan.

DAFTAR PUSTAKA -

http://kusuma-w-arya.blogspot.co.id/2013/05/pengertian-plc-dan-jenis-jenis-

-

plc.html https://rekayasalistrik.wordpress.com/2015/09/15/cara-setup-konfigurasi-plc-

-

twido/ https://www.scribd.com/doc/32299675/Panduan-Pelatihan-PLC-TwidoTingkat-Dasar#scribd