1380_Pengontrolan Traffic Light Pada Jalan Simpang Empat Dengan Programmable Logic Controller Twido

PENGONTROLAN TRAFFIC LIGHT PADA JALAN SIMPANG EMPAT DENGAN

PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER TWIDO

TUGAS AKHIR

Diajukan untuk melengkapi persyaratan guna menyelesaikan

Program Pendidikan Diploma III Jurusan/Program Studi Teknik Listrik pada Politeknik Professional Mandiri

Medan

Oleh

YEYEB A.HAKISYA

N I M . 3 . 0 3 0 2 0 0 2

PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK JURUSAN ELEKTRO

POLITEKNIK PROFESSIONAL MANDIRI MEDAN 2005

ii

LEMBAR PENGESAHAN

Tugas Akhir Dengan Judul :

PENGONTROLAN TRAFFIC LIGHT PADA JALAN SIMPANG EMPAT DENGAN

PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER TWIDO

Oleh :

YEYEB A.HAKISYA

Telah diperiksa dan dinyatakan selesai serta dapat diajukan dalam sidang ujian .

Medan, Juli 2005 Pembimbing I Pembimbing II

Drs. Boas Aritonang, S.T Drs. M.Naibaho,S.T

Direktur Ketua Jurusan Elektro

Drs. Kesman Tampubolon Drs. Tudenwan Sirai t

PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK JURUSAN ELEKTRO

POLITEKNIK PROFESSIONAL MANDIRI MEDAN 2005

iii

PERSETUJUAN KOMISI

UJIAN TUGAS AKHIR D-III

Tanda Tangan 1. Wiono, S.Pd …………………. Penguji I

2. Drs. Agus Sakti Rambe , M.Pd ………………….. Penguji II

3. H. Tambunan, S.Sos ………………….. Penguji III

MAHASISWA :

Nama : YEYEB A.HAKISYA

NIM : 3.0302002

Tanggal Ujian :

iv

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena

berkat rahmat dan karuniaNya, penulis dapat menyelesaikan makalah ini yang

berjudul “PENGONTROLAN TRAFFIC LIGHT PADA JALAN SIMPANG

EMPAT DENGAN PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER TWIDO“,

makalah ini merupakan salah satu persyaratan untuk menyelesaikan Program

Diploma III Guru Kejuruan di Pusat Pengembangan Penataran Guru Teknologi

Medan .

Selanjutnya penulis menyadari sepenuhnya bahwa makalah ini jauh dari

sempurna baik isi, bentuk maupun susunannya, maka dari itu seandainya ada

kesalahan atau kekeliruan dari penulisan makalah ini, maka koreksi ataupun kritik

sehat sangat penulis harapkan demi kesempurnaan makalah ini.

Pada kesempatan ini juga penulis mengucapkan banyak terima kasih yang

sebesar -besarnya kepada :

1. Ayahanda dan Ibunda serta ayunda dan adinda tercinta yang telah banyak

memberikan dukungan kepada penulis untuk selalu giat dalam belajar.

2. Bapak Ir. H. Ponijan Asri, M.M, selaku Kepala Pusat Pengembangan

Penataran Guru Teknologi Medan dan sekaligus sebagai pelindung yayasan

PPM .

3. Bapak Drs. Kesman Tampubolon, Selaku Direktur Yayasan Politeknik

Professional Mandiri (PPM) Medan .

4. Bapak Drs. H. Sebayang, Selaku PUDIR I .

v

5. Bapak Drs. T. Sirait, Selaku Ketua Jurusan Elektro .

6. Bapak Drs. Boas Aritonang, S.T, Selaku Ketua Program Studi Teknik Listrik

dan sekaligus sebagai pembimbing I.

7. Bapak Drs. M. Naibaho, S.T, Selaku Pembimbing II.

8. Seluruh Bapak/Ibu Dosen dan Staf di PPPGT Medan.

9. Adinda Dewi Yulianti yang kusayangi.

10. Rekan-rekan sesama mahasiswa serta semua pihak yang berperan dalam

penyelesaian makalah ini.

Atas bantuan fasilitas serta bimbingan maupun nasehat-nasehat yang telah

diterima dan dipergunakan oleh penulis maka dengan ini penulis mengucapkan terima

kasih banyak , semoga jasa-jasa yang baik yang telah diberikan , mendapat imbalan

amal yang baik dari Tuhan Yang Maha Esa .

Akhir kata penulis berharap semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi yang

memerlukannya guna menambah ilmu pengetahuan.

Medan , Juli 2005

Penulis

Yeyeb A.Hakisya

NIM. 3.0302002

vi

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL.........................................................................................i

LEMBAR PENGESAHAN .............................................................................. ii

LEMBAR PERSETUJUAN.............................................................................. iii

KATA PENGANTAR ...................................................................................... iv

DAFTAR ISI..................................................................................................... vi

DAFTAR TABEL............................................................................................. x

DAFTAR GAMBAR ........................................................................................ xi

DAFTAR LAMPIRAN..................................................................................... xv

BAB I : PENDAHULUAN........................................................................... 1

A. Latar Belakang Masalah............................................................ 1

B. Identifikasi Masalah .................................................................. 2

C. Batasan Masalah........................................................................ 3

D. Alasan Pemilihan Judul............................................................. 4

E. Tujuan Penulisan ....................................................................... 4

BAB II : PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER

DAN PERALATAN PENGONTROLAN..................................... 6

A. Programmable Logic Controller................................................. 6

1. Latar belakang dan perkembangan PLC .............................. 6

2. Apakah itu PLC ?................................................................. 8

3. Bagian-bagian PLC .............................................................. 12

4. Prinsip kerja programmable logic controller........................ 16

vii

5. Waktu scan........................................................................... 17

6. Bahasa pemrograman........................................................... 18

B. PLC Twido ................................................................................ 20

1. Bagian-bagian PLC Twido.................................................... 24

C. Expansion I/O modules ............................................................. 25

D. TwidoSoft.................................................................................. 26

1. Menginstall program TwidoSoft .......................................... 28

2. Konfigurasi PLC Twido....................................................... 34

3. Membuat aplikasi baru pada program TwidoSoft................ 36

E. Prinsip pemrograman TwidoSoft............................................... 38

1. Input ..................................................................................... 38

2. Output................................................................................... 38

3. Internal bits........................................................................... 39

4. Timer ON delay..................................................................... 40

F. Membuat ladder diagram pada TwidoSoft ................................ 43

1. Instruksi utama ladder diagram............................................ 43

2. Link elements ....................................................................... 44

3. Programming grid ................................................................ 44

4. Ladder palette toolbar .......................................................... 45

G. Menyimpan Program.................................................................. 47

H. Transfer PC ke Controller .......................................................... 48

I. Switching to RUN....................................................................... 50

J. Animation Table......................................................................... 50

viii

K. Komponen Peralatan Kontrol..................................................... 52

1. MCB...................................................................................... 52

2. Sakelar SPST......................................................................... 54

3. Relai ..................................................................................... 54

BAB III : PENGONTROLAN TRAFFIC LIGHT PADA

JALAN SIMPANG EMPAT DENGAN

PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER ............................ 56

A. Sistem kerja traffic light pada jalan simpang empat ............... 56

B. Diagram Signal Rangkaian...................................................... 63

C. Peralatan kontrol...................................................................... 64

1. MCB..................................................................................... 64

2. Relai ..................................................................................... 64

3. Sakelar SPST........................................................................ 65

4. Lampu .................................................................................. 65

5. Penghantar............................................................................ 66

D. Programming Ladder Diagram (LD) Traffic Ligh Pada

Jalan Simpang Empat Dengan PLC TWDLCAA24DRF

Yang Ditambah Expansion I/O Modules

TWDDMM24DRF.................................................................. 67

E. Rangkaian Kontrol Traffic Light Pada Jalan Simpang

Empat Dengan PLC TWDLCAA24DRF Dan Expansion

I/O Modules TWDDMM24DRF ............................................ 75

1. Bagian Input ....................................................................... 75

ix

2. Bagian Output .................................................................... 76

F. Rangkaian Utama Pengontrolan Traffic Light Pada

Jalan Simpang Empat.............................................................. 80

G. Mentransfer program yang tersimpang pada memori PC

ke dalam memori PLC ............................................................ 82

H. Membuat animation table input output pada software

TwidoSoft V2.5....................................................................... 83

I. Menjalankan Program Yang Tersimpan Pada Memori

PLC ......................................................................................... 84

BAB IV : KESIMPULAN DAN SARAN ................................................... 85

A. Kesimpulan ............................................................................. 85

B. Saran ........................................................................................ 86

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN-LAMPIRAN

x

DAFTAR TABEL

Halaman

TABEL I : PERBANDINGAN ANTAR WIRED LOGIC DENGAN

PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER ........................ 7

TABEL II : MAXIMUM HARDWARE CONFIGURATION .................... 20

TABEL III .: MAXIMUM SOFTWARE CONFIGURATION..................... 21

TABEL IV : RELAI OUTPUT SPESIFICATION....................................... 22

TABEL V : SPESIFICATION EXPANSION I/O MODULES .................. 26

TABEL VI : BAGIAN INPUT DAN FUNGSINYA ................................... 75

TABEL VII : BAGIAN OUTPUT DAN FUNGSINYA ............................... 76

xi

DAFTAR GAMBAR

Halaman

GAMBAR 1 : Fungsi PLC........................................................................... 9

GAMBAR 2 : Diagram Input Output pada PLC.......................................... 10

GAMBAR 3 : Konfigurasi computer........................................................... 13

GAMBAR 4 : Konfigurasi PLC................................................................... 13

GAMBAR 5 : Skema prinsip kerja PLC...................................................... 16

GAMBAR 6 : Siklus scan secara umum...................................................... 17

GAMBAR 7 : Ilustrasi pembacaan ladder diagram melalui

rangkaian analog .................................................................. 19

GAMBAR 8. : Bentuk dari PLC Twido

type TWDLCAA24DRF..................................................... 23

GAMBAR 9 : Skema blok input output PLC TWDLCAA24DRF............. 23

GAMBAR 10 : Bagian-bagian PLC TWDLCAA24DRF............................ 24

GAMBAR 11. : Bentuk dari expansion I/O modules

TWDDMM24DRF.............................................................. 25

GAMBAR 12 : Skema blok input-output expansion

TWDDMM24DRF.............................................................. 25

GAMBAR 13 : Hubungan Computer Ke PLC ............................................. 27

GAMBAR 14 : Kotak dialog TwidoSoft 1.0 ................................................. 29

GAMBAR 15 : Kotak dialog Welcome to TwidoSoft Setup ......................... 29

GAMBAR 16 : Kotak dialog License Agreement......................................... 30

GAMBAR 17 : Kotak dialog Choose Destination Location ........................ 31

xii

GAMBAR 18 : Kotak dialog Setup Type...................................................... 32

GAMBAR 19 : Kotak dialog Select Program Folder .................................. 32

GAMBAR 20 : Kotak dialog Start Copying Files ........................................ 33

GAMBAR 21 : Kotak dialog proses pengcopian File .................................. 33

GAMBAR 22 : Kotak dialog Setup Complete .............................................. 34

GAMBAR 23 : Tampilan jendela Twidosoft................................................ 36

GAMBAR 24 : Kotak dialog Change base control ...................................... 36

GAMBAR 25 : Kotak dialog PL707Win ...................................................... 37

GAMBAR 26 : Base control pada application browser................................ 37

GAMBAR 27 : Penempatan input pada PLC Twido.................................... 38

GAMBAR 28 : Penempatan output pada PLC Twido.................................. 39

GAMBAR 29 : Cara kerja Timer ON Delay ................................................. 40

GAMBAR 30 : Bentuk timer dalam ladder diagram pada TwidoSoft ......... 41

GAMBAR 31 : Kotak dialog timers ............................................................. 41

GAMBAR 32 : Programming Grid............................................................... 44

GAMBAR 33 : Ladder palette toolbar........................................................... 45

GAMBAR 34 : Kotak dialog Ladder Viewer ............................................... 46

GAMBAR 35 : Contoh ladder diagram pada ladder editor .......................... 47

GAMBAR 36 : Kotak dialog Save In ........................................................... 48

GAMBAR 37 : Langkah pertama transfer PC ke Controller........................ 49

GAMBAR 38 : Langkah kedua transfer PC ke Controller ........................... 49

GAMBAR 39 : Langkah ketiga transfer PC ke Controller ........................... 49

GAMBAR 40 : Kotak dialog information switcing to RUN ........................ 50

xiii

GAMBAR 41 : Contoh ladder yang akan dibuat

animation table.................................................................... 51

GAMBAR 42 : Langkah pertama membuat animation table ........................ 51

GAMBAR 43 : Langkah kedua membuat animation table........................... 51

GAMBAR 44 : Tampilan Animation Table pada waktu program

dijalankan ............................................................................ 52

GAMBAR 45 : Simbol miniatur circuit breaker........................................... 53

GAMBAR 46 : Konstruksi MCB.................................................................. 53

GAMBAR 47 : Simbol sakelar SPST............................................................ 54

GAMBAR 48 : a. Konstruksi relai dengan kontak tukar .............................. 55 b. Simbol relai .................................................................... 55

GAMBAR 49 : Keadaan lampu lalu lintas pada persimpangan jalan........... 56

GAMBAR 50 : Arti warna – warna lampu lalu lintas .................................. 57

GAMBAR 51 : Penempatan traffic light pada jalan simpang empat............ 58

GAMBAR 52 : Skema kerja saat lampu dijalan satu berwarna hijau........... 59

GAMBAR 53 : Skema kerja saat lampu dijalan dua berwarna hijau ............ 60

GAMBAR 54 : Skema kerja saat lampu dijalan tiga berwarna hijau ........... 61

GAMBAR 55 : Skema kerja saat lampu dijalan empat berwarna hijau ....... 62

GAMBAR 56 : Diagram signal traffic light pada jalan simpang empat....... 63

GAMBAR 57 : Contoh lampu lalu lintas...................................................... 66

GAMBAR 58 : Kotak dialog prefences ........................................................ 67

xiv

GAMBAR 59 : Program Ladder Diagram pengontrolan traffic light

pada jalan simpang empat dengan

PLC TWDLCAA24DRF.................................................. 69

GAMBAR 60 : Rangkaian kontrol pada PLC TWDLCAA24DRF............. 78

GAMBAR 61 : Rangkaian kontrol pada expansion I/O modules

TWDDMM24DRF ............................................................. 79

GAMBAR 62 : Rangkaian utama pengontrolan traffic light

pada simpang empat........................................................... 81

GAMBAR 63. : Tampilan jendela untuk langkah menghubungkan

(connect) dari PC ke Controller ......................................... 82

GAMBAR 64 : Status bagian input dan output yang dibuat pada

animation table editor........................................................ 83

GAMBAR 65 : Tampilan jendela me-RUN kan PLC ................................. 84

xv

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN 1 . Hasil pengujian ladder diagram untuk pengontrolan traffic light

pada simpang empat melalui Animation Table pada software

TwidoSoft V2.5 dengan menggunakan computer yang bersistem

operasi Windows 98 .

1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Masalah

Lampu lalu lintas sering kita jumpai terutama di jalan-jalan raya yang sangat

padat lalu lintasnya, umumnya kita jumpai di persimpangan-persimpangan jalan baik

persimpangan tiga ataupun persimpangan empat. Secara garis besar lampu lalu lintas

atau traffic light berfungsi untuk menertibkan kendaraan-kendaraan yang berada pada

persimpangan jalan, Berdasarkan fungsinya tersebut tentunya peran lampu lalu lintas

sangatlah penting. Dapat kita bayangkan karena sesuatu hal tiba-tiba lampu lalu lintas

yang berada pada persimpangan tidak menyala, tentunya pelanggaran terjadi dimana-

mana seperti saling mendahului dalam melewati suatu persimpangan dan lain

sebagainya, hal tersebut akan mengakibatkan kemacetan yang cukup panjang di jalan

dan sangat merugikan semua pihak apalagi dalam masalah waktu .

Memandang hal demikian diatas maka sangat diperlukan sekali pengaturan

lampu lalu lintas yang baik yang menggunakan peralatan yang handal, cepat, efisien,

dan dapat bekerja dalam waktu yang lama serta mudah dalam melakukan modifikasi

jika terjadi perubahan deskripsi kerja pada lampu lalu lintas tersebut. Dewasa ini

teknologi semakin terus berkembang dan begitu banyak peralatan-peralatan

elektronik yang diciptakan. Salah satu contoh teknologi baru tersebut adalah

Programmable Logic Controller atau yang disingkat dengan PLC dimana penggunaan

PLC ini sangat cocok untuk rangkaian yang sangat rumit dan pemrogramannya dapat

dikombinasikan dengan PC (Personal Computer) .

2

Untuk mengontrol sistem kerja lampu lampu lalu lintas, banyak cara yang

dapat dilakukan yaitu dengan menggunakan kontaktor magnit ataupun relai yang

telah dikombinasikan dengan peralatan TDR (time delay relai) atau dengan

menggunakan PLC. Namun dengan menggunakan PLC banyak keuntungan yang

didapat dibanding dengan menggunakan kontaktor maknit ataupun relai yang

dikombinasikan dengan peralatan TDR. Salah satu contohnya yaitu dengan

menggunakan PLC perawatan akan lebih mudah, perubahan desain lebih mudah,

relatif tahan terhadap kondisi lingkungan yang buruk dan memiliki reliabilitas yang

tinggi serta aplikasi kendali yang luas. Karena itulah penulis memaparkan atau

memperdalam penulisan makalah ini dan penulis rasa sistem pengontrolan dengan

menggunakan PLC sangat perlu untuk dipelajari .

B. Identifikasi Masalah .

Pengontrolan traffic light pada jalan simpang empat dengan programmable

logic controller (PLC) adalah dengan memberikan program sesuai keperluan lampu

lalu lintas tersebut yang digunakan untuk mengontrol kendaraan yang berada pada

jalan simpang empat. Untuk memprogram PLC dapat digunakan alat pemograman

(papan-tuts) atau dengan sebuah personal computer (PC) yang telah diisi (di install)

dengan program yang mensupport PLC yang digunakan, biasanya program ini

dikeluarkan/diproduksi oleh pabrik pembuat PLC tersebut. Mesin PLC dapat

digunakan untuk berbagai bermacam pengendalian sesuai dengan yang diinginkan.

Hanya saja PLC yang telah banyak dipasarkan harus kita lengkapi dengan peralatan-

3

peralatan kontrol seperti kontaktor magnit, sakelar, tombol tekan, pembatas arus,

pengaman, dan sebagainya. Dalam makalah ini hanya membahas tentang

pengontrolan traffic light pada jalan simpang empat dengan menggunakan PLC

Twido. Berikut hal-hal yang perlu diperhatikan dalam membuat pengendalian

tersebut ;

1. Bagaimana membuat rangkaian ladder diagram dari pengontrolan tersebut

melalui software TwidoSoft version 2.5 yang sudah terinstall pada PC

(personal computer) ?

2. Bagaimanakah membuat rangkaian utama dari pengontrolan traffic light pada

jalan simpang empat ?

3. Bagaimanakah membuat rangkaian kontrol dengan PLC ?

4. Bagaimanakah mentransfer program ladder diagram yang telah dibuat pada

computer ke dalam memori PLC ?

5. Bagaimanakah menjalankan program yang sudah tersimpan ke dalam memori

PLC untuk diuji kebenaran rangkaian ladder yang telah dibuat ?

C. Batasan Masalah

Mesin PLC dapat digunakan untuk mengendalikan berbagai macam aplikasi

sesuai dengan yang dikehendaki . Untuk itu penulis mencoba menyajikan pemakaian

PLC untuk mengontrol traffic light pada jalan simpang empat . Adapun sebagai

batasan masalahnya meliputi :

4

1. Lampu yang digunakan adalah lampu INFRARED RAY 25 watt/220V.

2. Sakelar yang digunakan adalah relai dan sakelar SPST.

3. Pengaman yang digunakan adalah MCB satu phasa.

4. PLC yang digunakan adalah PLC Twido dengan tipe TWDLCAA24DRF

yang ditambah expansion I/O modules type digital dengan jenis

TWDDMM24DRF produksi scheneider electric.

5. Sebagai alat transfer dari PC ke Controller digunakan kabel TSXPCX1031.

6. Software yang digunakan untuk memprogram PLC Twido adalah Software

PLC Twido version 2.5 .

D. Alasan Pemilihan judul .

Mengingat sangat pentingnya fungsi lampu lalu lintas di jalan raya dan untuk

itu dibutuhkan pengontrolan lampu lalu lintas dengan menggunakan peralatan yang

baik dan efisien serta mudah dalam melakukan perawatan, maka penulis mencoba

mengambil judul “PENGONTROLAN TRAFFIC LIGHT PADA JALAN SIMPANG

EMPAT DENGAN MENGGUNAKAN PROGRAMMABLE LOGIC

CONTROLLER TWIDO “.

E. Tujuan dan Kegunaan Penulisan .

Adapun tujuan dari penulisan makalah ini adalah :

1. Untuk memenuhi salah satu persyaratan ujian akhir dalam rangka

menyelesaikan program Diploma III Guru Kejuruan di Politeknik Professional

Mandiri Medan .

5

2. Untuk meningkatkan pengetahuan penulis yang diperoleh selama mengikuti

perkuliahan di Politeknik Professional Mandiri Medan, khususnya

pengetahuan dalam sistem pengendalian dengan menggunakan programmable

logic controller yang diperoleh dalam mata kuliah Praktikum Rancangan

Listrik V .

3. Untuk memperdalam dan mengembangkan pengetahuan yang penulis peroleh

dalam bentuk tulisan .

4. Untuk meningkatkan mutu calon-calon guru yang disesuaikan dengan

perkembangan ilmu dan teknologi zaman sekarang .

5. Agar melalui penulisan makalah ini, penulis semakin dapat mengembangkan

kemahiran untuk dapat menghasilkan makalah yang lain dengan judul yang

berbeda sebagaimana lazimnya diharapkan dari seorang calon guru/guru, guna

meningkatkan pengetahuan para pembaca dengan kualitas bacaan yang

bermutu .

6

BAB II

PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER

DAN PERALATAN PENGONTROLAN

A. Programmable Logic Control ler.

1. Latar belakang dan perkembangan PLC .

Sebelum adanya Programable Logic Controller, sudah banyak peralatan-

peralatan kontrol yang digunakan seperti cam switch dan drum. Dahulu panel

kontrol dengan relai sudah menjadi kontrol sekuensial yang utama kemudian

diteruskan dengan munculnya transistor, dimana solid state relai (SSR) dapat

menggantikan relai elektromagnetik yang tidak cocok untuk kontrol dengan

kecepatan tinggi. Namun sekarang sistem kontrol sudah meluas keseluruh pabrik

dan kebutuhan akan sistem pengontrolan semakin mengharapkan yang lebih baik

lagi, yang memiliki aplikasi kendali yang luas dan sistem kontrol total

dikombinasikan dengan kontrol dan feedback, pemrosesan serta sistem monitor

terpusat. Sistem kontrol logika konvensional tidak dapat melakukan hal-hal

tersebut untuk itu Programable Logic Controller dihadirkan untuk menjawabnya .

Programmable Logic Controller (PLC) diperkenalkan pertama kali pada

tahun 1969 oleh Richard E.Morley pendiri Modicon corporation. Modicon

kependekan dari Modular Digital Controller . Setelah itu muncul PLC

model 184 yang mencapai kesuksesan, diperkenalkan pada tahun 1973 yang

dirancang oleh Michael Greenberg. Kemudian sampai sekarang PLC terus

dikembangkan , yang mana sekarang divaisnya sudah berbasis computer, standar

7

industri dan menggantikan divais elektro-mekanik dan rangkaian yang

mengontrol mesin-mesin proses dan peralatan-peralatan. Begitupun dengan

sistem pemrogramannya, jika dahulu pemrogramannya hanya untuk merek

spesifik PLC yang digunakan namun sekarang sistem pemrograman PLC sudah

dikombinasikan dengan personal computer (PC) melalui perangkat lunak berbasis

windows .

TABEL 1.

PERBANDINGAN ANTAR WIRED LOGIC DENGAN

PROGRAMABLE CONTROLLER

PERBANDINGAN WIRED LOGIC PROGRAMABLE CONTROLLER

Peralatan yang dikontrol ( hardware )

Tujuan Khusus Tujuan Umum

Sakelar Kontrol Kecil dan Sedang Sedang dan Besar

Mengubah / Penambahan pada spesifikasi

Sukar

Mudah

Periode Pengiriman Beberapa Hari Dengan Segera

Perawatan ( Oleh pembuat dan pemakai )

Sukar Mudah

Ketahanan Uji Tergantung design

dan menufaktur Sangat tinggi

Efisiensi dari segi ekonomi

Keuntungan pada operasi skala kecil

Keuntungan pada operasi skala kecil , sedang , besar .

8

2. Apakah Itu PLC ?

Aplikasi pada industri dan kontrol proses sangat memerlukan relai sebagai

elemen kontrolnya, yang mana relai tersebut digunakan sebagai penghubung dari

suatu rangkaian kerangkaian lainnya dengan menggunakan pengawatan. Namun

pada saat sebuah sistem mengalami perubahan deskripsi kerja, pengawatan relai

harus diubah juga terlebih dahulu. Tentunya hal tersebut tidak efisien dan

memerlukan waktu yang cukup lama. Dengan menggunakan PLC maka pada

setiap terjadi perubahan deskripsi kerja sebuah sistem, maka yang diubah adalah

“Program “nya tanpa mengubah penginstalasiannya. Pada dunia otomasi saat ini,

pengendali logika terprogram (PLC) telah menjadi standart untuk dipergunakan

sebagai pengendali. PLC tidak hanya menggantikan pengendali konvensional

yang sudah ada sebelumnya, tetapi telah banyak mengambil alih banyak fungsi

pengendali tambahan lainnya karena didalam PLC sudah terdapat beberapa unit

peralatan yang berfungsi sebagai relai, coil, latching coil, timer, drum dan

counter yang dapat digunakan untuk mengendalikan peralatan dengan bantuan

program yang dapat dibuat sesuai dengan yang diinginkan .

Menurut National Electrical Manufacturing Association (NEMA) PLC

adalah Suatu perangkat elektronik digital dengan memory yang dapat diprogram

untuk menyimpan instruksi-instruksi yang menjalankan fungsi-fungsi spesifik,

seperti: logika, sequencing, timing, counting, dan aritmatika untuk mengontrol

mesin dan proses .

9

Gambar 1 di bawah memperlihatkan fungsi-fungsi yang dapat dikerjakan oleh

PLC .

Programable Logic Controller dapat diartikan sebagai berikut :

PROGRAMABLE , PLC sebagai alat pengendali mempunyai kemampuan

bahwa programnya dapat diubah atau dimodifikasi

berdasarkan deskripsi kerja yang diinginkan tanpa

mengubah sistem instalasinya.

LOGIC , PLC bekerja berdasarkan logika sehingga dapat melakukan

fungsi timing , counting , sequencing dan aritmatika.

CONTROLLER , PLC mempunyai kemampuan untuk mengendalikan plant

atau sistem berdasarkan instruksi program.

Dalam melakukan pengendalian suatu peralatan pada dasarnya mencakup

tiga bagian besar yakni bagian INPUT, CONTROLLER, dan OUTPUT . Bagian

Gambar 1. Fungsi PLC .

10

input adalah peralatan-peralatan yang memberikan masukan untuk menentukan

proses kerja peralatan yang dikontrol, contoh bagian input seperti tombol tekan,

limit switch, flow switch dan sebagainya. Sedangkan bagian output adalah

peralatan-peralatan yang dipergunakan untuk melaksanakan hasil dari suatu

proses. Contoh bagian output yaitu motor, selenoid, led display, heater, lampu

dan sebagainya. Kemudian bagian controller berfungsi untuk melakukan

perhitungan, pengambilan keputusan, pengendalian dan lain sebagainya dari

masukan untuk dikeluarkan dibagian output dalam hal ini dilakukan oleh PLC.

Gambar 2 di bawah memperlihatkan diagram input output pada PLC .

Gambar 2. Diagram Input Output Pada PLC .

M

HEATER

Motor

Selenoid

Heater

Lampu

Tombol tekan

Limit switch

Level switch

Flow switch

Software Circuit

11

Sistem kerja dari PLC adalah berdasarkan program yang dimasukkan

kedalamnya dan secara umum fungsi dari PLC sangatlah kompleks dan teliti

diantaranya dapat mengingat, mendata, mengolah/memproses data,

berkomunikasi/berdialog, memutus dan menghubungkan rangkaian secara

otomatis. Selain itu program yang akan dimasukkan kedalam memori PLC dapat

dibuat kapan saja sesuai dengan keperlukan dan pada peralatan atau mesin yang

akan dikendalikan oleh PLC, dapat dikontrol, diatur, ditambah, dapat dikurangi,

dan diganti dengan mudah. Sekarang PLC cukup banyak digunakan terutama di

industri-industri yang banyak menggunakan sistem pengontrolan hal tersebut

dikarenakan PLC sangatlah luas penggunaannya. Berikut adalah beberapa contoh

aplikasi PLC dan keuntungan menggunakan PLC dalam otomatisasi .

a. Beberapa contoh aplikasi PLC antara lain sebagai berikut :

1). Manufaktur otomotif . 11). Sistem konveyor ( ban berjalan ).

2). Pabrik semen . 12). Pabrik rokok .

3). Pengendali lift / elevator . 13). Pabrik sepatu .

4). Pengairan / irigasi . 14). Otomatisasi bangunan .

5). Pengendali pembangkit listrik . 15). Pabrik keramik .

6). Penggilingan ( mesin giling ) . 16). Pabrik kaca .

7). Pengontrol lampu lalu lintas . 17). Pabrik kaleng makanan .

8). Sistem keamanan . 18). Pembuatan beton bertulang .

9). Pengendali robot . 19). Pabrik makanan .

10). Pabrik minuman ringan . 20). Pompa bensin .

12

b. Keuntungan menggunakan PLC dalam otomatisasi ;

1). Waktu implementasi proyek lebih cepat .

2). Modifikasi lebih mudah tanpa biaya tambahan .

3). Kalkulasi biaya proyek lebih akurat .

4). Memerlukan waktu training lebih pendek .

5). Perubahan desain lebih mudah (dengan software) .

6). Aplikasi kendali yang luas .

7). Perawatan mudah .

8). Reliabilitas tinggi .

9). Relatif tahan terhadap kondisi lingkungan yang buruk .

3. Bagian-bagian PLC.

Bagian-bagian yang terdapat pada PLC tidak jauh berbeda dengan

perangkat keras yang dimiliki oleh sebuah computer, namun perbedaannya

dengan personal computer yaitu pada PLC sudah dilengkapi unit input-output

digital yang bisa langsung dihubungkan keperangkat luar (switch,sensor,relai,dll)

kemudian PLC merupakan computer khusus untuk aplikasi industri yang

digunakan untuk memonitor dan mengontrol proses industri untuk menggantikan

hard-wired control (rangkaian relai/kontaktor) dan memiliki bahasa pemrograman

sendiri. Namun perbedaan utama antara PLC dengan personal computer yaitu

PLC dirancang untuk instalasi dan perawatan oleh teknisi elektrik industri yang

tidak harus mempunyai skill elektronika yang tinggi. Gambar di bawah ini

memperlihatkan konfigurasi antara Personal computer dengan PLC .

13

Gambar 3. Konfigurasi computer .

Gambar 4. Konfigurasi PLC .

Isolation barrier

14

Bagian-bagian dari Programable Logic Controller antara lain terdiri dari ;

a. Power Supply Unit, berfungsi untuk memberikan sumber daya ke PLC.

b. Central Processing Unit (CPU ), merupakan jantung dari sistem

PLC yang berfungsi untuk mengambil instruksi dari memori,

mendekodenya dan kemudian mengeksekusi intruksi tersebut. Selama

proses tersebut, CPU akan menghasilkan sinyal kontrol yang memindahkan

data I/O port atau sebaliknya, melakukan fungsi aritmatika dan logika juga

mendeteksi sinyal dari luar CPU. Sebagian besar CPU berisi batterai

cadangan yang berfungsi untuk menjaga program operasi yang ada dalam

penyimpanan jika terjadi kegagalan supply daya pada PLC.

c. Input/Output Modules , Input/Output Modules merupakan suatu

peralatan atau perangkat elektronik yang berfungsi sebagai perantara atau

penghubung (interface) antara CPU dengan peralatan input output devices.

Input Modules , berfungsi untuk mengkonversi sinyal analog yang berasal

dari input device menjadi sinyal digital .

Output Device , berfungsi untuk mengkonversi sinyal digital menjadi sinyal

analog sehingga dapat mengaktifkan kembali peralatan luar (output

devices) .

d. Programming Devices , atau alat untuk memprogram adalah suatu

peralatan yang digunakan untuk menuliskan, mengedit, memodifikasi atau

memonitoring program yang ada didalam memori PLC. Sistem

pemrograman PLC dapat dilakukan dengan dua cara, pertama dengan

menggunakan personal computer , yaitu rancangan kontrol konvensional

15

ditulis dalam bentuk ladder diagram dan dapat langsung didownload ke

PLC, Kedua dengan menggunakan programming console, yaitu ladder

diagram yang telah didapat tadi diubah terlebih dahulu menjadi mnemonic

code dan selanjutnya dapat dituliskan pada keypad dari console .

e. Memory , seperti halnya sistem computer, memori PLC terdiri atas

RAM dan ROM. Kapasitas memori antara satu PLC dengan yang lain

berbeda-beda tergantung pada type dan pabrik pembuatnya begitupun

dalam menyatakan ukuran memori, beberapa pabrik menyatakan ukuran

memori dalam byte, kilobyte dan ada pula yang dinyatakan dengan jumlah

intruksi yang dapat disimpan .

RAM (Random Acces Memory), berfungsi sebagai tempat

penyimpanan program. Program yang telah ditulis tersimpan didalam RAM

yang ada didalam PLC sehingga dapat diubah/diedit melalui programming

unit, namun kerugian penyimpanan di RAM adalah progam dan data akan

hilang ketika power supply mati dan untuk mengatasi hal ini, RAM dapat

dibackup dengan batteray lithium, sehingga meskipun power suplly mati ,

program dan data tidak hilang. Umumnya bila battery tidak rusak, program

dan data bisa disimpan selama 30 hari .

ROM (Read Only Memory), merupakan tempat penyimpanan

Operating System yang dibuat oleh pabrik pembuat PLC. Operating System

ini hanya dapat dibaca oleh prosessor dan berfungsi untuk mengeksekusi

program yang tersimpan didalam RAM .

16

4. Prinsip kerja Programable Logic Control ler .

Sebuah PLC bekerja dengan cara menerima data-data dari peralatan input

luar atau input devices. Peralatan input luar secara umum disebut sensor yang

terbagi menjadi dua jenis yaitu sensor jenis kontak dan sensor jenis non kontak .

Sensor jenis kontak contohnya yaitu push button, sakelar, limit switch, level

switch dan lain-lainnya, kemudian sensor jenis non kontak yaitu sensor magnit,

sensor induktif, sensor kapasitif, LDR dan lain sebagainya. Data-data yang masuk

dari peralatan input ini berupa sinyal-sinyal analog (berupa besaran listrik), yang

selanjutnya melalui input modules diubah menjadi sinyal digital untuk kemudian

diolah oleh CPU berdasarkan intruksi-intruksi program yang telah dibuat dan

ditetapkan suatu keputusan untuk dikirim ke output modules kemudian oleh

output modules sinyal digital ini diubah terlebih dahulu menjadi sinyal analog,

sinyal analog inilah yang akan mengaktifkan output devices yang berupa output

kontrol seperti relai, kontaktor, selenoid, dll, dan output beban seperti lampu,

motor-motor dan lain sebagainya. Secara blok diagram, prinsip kerja PLC dapat

dilihat pada gambar 5 berikut ;

Gambar 5. Skema prinsip kerja PLC .

SISTEM YANG DIKONTROL

17

5. Waktu Scan .

Selama setiap siklus bekerja, prosesor akan membaca semua input,

mengambil nilai-nilai tersebut, mengeksekusi pogram dan meng-update output.

Proses ini disebut scanning. Proses scan terjadi secara kontinyu dan berurutan dari

pembacaan status input, pengevaluasian logika kontrol dan memperbaharui output

kemudian waktu yang diperlukan untuk membuat suatu scan umumnya bervariasi

mulai dari 1 milidetik sampai 30 milidetik hal tersebut tergantung dari panjangnya

program. Dari gambar 6 di bawah dapat dilihat PLC akan mengamati inputnya

kemudian membangkitkan respon kontrol yang tepat pada outputnya .

Gambar 6. Siklus scan secara umum .

MEMBACA

INPUT

MENJALANKAN

PROGRAM

MENYESUAIKAN

INPUT

18

6. Bahasa Pemrograman .

Pada PLC ada empat metode/type bahasa pemrograman yang bisa

digunakan, namun keempat bahasa pemrograman tersebut tidak semua disupport

oleh suatu PLC. Bahasa pemrograman yang digunakan tersebut adalah Ladder

diagram languages (LD), Instruction list languages (IL) / Statement List (SL),

Sequential Function Chart (SFC) /Grafcet languages dan High-level languages

(biasanya Visual Basic) .

Namun umumnya bahasa pemrograman yang banyak disupport oleh PLC

adalah ladder diagram languages ( LD ) dan instruction list languages ( IL ).

Sesuai dengan identifikasi masalah seperti yang tercantum dalam Bab I maka

pada makalah ini penulis hanya membahas ladder diagram sebagai bahasa

pemrograman pada PLC Twido.

Bahasa ladder diagram pada dasarnya adalah suatu perangkat simbol dari

perintah yang digunakan untuk menciptakan program pengontrol. Bahasa

pemrograman tersebut dirancang untuk mewakili sedekat mungkin penampakan

sistem relai yang diberi pengawatan yang secara garis besar berfungsi untuk

mengontrol output yang didasarkan pada kondisi input .

Dengan adanya ladder diagram, penginstalasian secara hardwire seperti

pada rancangan kontrol konvensional tidak diperlukan lagi karena hubungan

kontak-kontak pada ladder diagram yang ada dalam CPU PLC sudah terangkai

secara elektronik. Program ladder diagram dapat ditampilkan pada layar monitor

kemudian elemen-elemen seperti kontak normally open, kontak normally closed,

19

timer, counter, relai, dll, dinyatakan dalam bentuk gambar. Adapun aturan umum

menggambarkan suatu program diagram ladder sebagai berikut :

a. Aliran listrik / tenaga dari rel kiri ke rel kanan .

b. Suatu coil keluaran tidak dihubungkan langsung ke rel(rail) sebelah kiri .

c. Tidak ada kontak yang ditempatkan di kanan dari suatu coil keluaran .

d. Hanya satu dari coil keluaran dalam suatu ladder line. Tiap coil keluaran

umumnya hanya satu kali dalam suatu program .

Untuk memudahkan pemahaman suatu program pengontrol, pembacaan

ladder diagram dapat kita baca seperti suatu diagram sirkit. Gambar 7 di bawah

memperlihatkan rangkaian analog untuk memudahkan dalam membaca ladder

diagram .

Gambar 7. Ilustrasi pembacaan ladder diagram melalui rangkaian analog .

Pada gambar di atas, diagram sirkit (bergaris merah) mempunyai dua

kontak (tombol) dan satu coil (relai) seperti halnya ladder diagram yang ditandai

dengan garis hijau .

20

B. PLC Twido.

PLC Twido adalah PLC yang dibuat oleh Schneider Telemecanique yang

termasuk kategori PLC nano. PLC Twido tersedia dalam 2 model yaitu model

compact dan model modular. Adapun model PLC Twido yang penulis bahas pada

makalah ini adalah model Twido compact dengan type TWDLCAA24DRF. Berikut

adalah maximum hardware dan software configuration dari PLC TWDLCAA24DRF.

TABEL II

MAXIMUM HARDWARE CONFIGURATION

Compact controller Controller Item TWDLCAA24DRF Standard digital inputs 14 Standard digital outputs 10 Max expansion I/O modules (Digital or analog) 4 Max digital inputs (controller I/O + exp I/O) 14+(4x32)=142 Max digital outputs (controller I/O + exp I/O) 10+(4x32)=138 Max digital I/O (controller I/O + exp I/O)

24+(4x32)=152

Max AS-Interface bus interface modules 2 Max I/O with AS-Interface modules (7 I/O per slave) 24+(2x62x7)=892

Max relay outputs 10 base + 32 expansion

Potentiometers 2 Max analog I/O (controller I/O + exp I/O) 8 in / 4 out Remote controllers 7 Serial ports 2 Cartridge slots 1 Largest application/backup size (KB) 32 Optional memory cartridge (KB) 321 Optional RTC cartridge yes1 Optional Operator Display yes Optional 2nd port yes

21

TABEL III

MAXIMUM SOFTWARE CONFIGURATION .

Compact Base Controllers Part

TWDLCAA24DRF

Timers 128

Constants 256

Counters 128

Fast counters 3

Very fast counter: 1

LIFO/FIFO registers 4

Schedule blocks 16

Drum controllers 8

Step counter 8

Shift bit register 8

Memory words 3000

Memory bits 256

PLC TWDLCAA24DRF dapat disambungkan dengan sumber tegangan

100/240 Volt untuk penyediaan dayanya, dan juga pada PLC telah tersedia sumber

DC 24 Volt yang dapat dirangkai pada inputnya. Kemudian pada bagian outputnya

dapat dihubungkan dengan sumber tegangan AC 110/240 Volt dengan ketentuan arus

yang mengalir maksimum 2 Amper AC. Adapun Output Pada PLC

TWDLCAA24DRF berupa output relai. Tabel IV di bawah memperlihatkan

spesifikasi dari output relai .

22

TABEL IV

RELAI OUTPUT SPECIFICATION

Output points 10 output

Output points per common line: COM0 4 NO contacts

Output points per common line: COM1 4 NO contacts

Output points per common line: COM2 1 NO contact

Output points per common line: COM3 1 NO contact

2 A per output Maximum load current

8 A per common line

Initial contact resistance 30 mΩ maximum

Rated load (resistive/inductive) 240 VAC/2 A, 30 VDC/2 A

Adapun bentuk dari PLC Twido dan Skema blok input output PLC

TWDLCAA24DRF dapat dilihat pada gambar di bawah.

Gambar 8. Bentuk dari PLC Twido type TWDLCAA24DRF .

RELAI OUTPUT SPECIFICATION

23

Gambar 9. Dimensi PLC TWDLCAA24DRF

Gambar 10. Skema blok input output PLC TWDLCAA24DRF .

24

1. Bagian – Bagian Dari PLC Twido .

Berikut di bawah memperlihatkan bagian-bagian dari PLC

TWDLCAA24DRF .

Gambar 11. Bagian-bagian PLC TWDLCAA24DRF.

Label Description

1. Mounthing Hole

2. Terminal cover

3. Hinged lid

4. Removable cover to operator display connector

5. Expansion connector

6. Sensor power terminals

7. Serial port 1

8. Analog potentiometers

9. Serial port 2 connector

10. 100-240 VAC power supply terminals on TWDLCA•••DRF series 24 VDC power supply terminals on TWDLCD•••DRF series

11. Cartridge connector - located on the bottom of the controller\

12. Input terminals

13. LEDs

14. Output terminals

25

C. Expansion I/O Modules .

PLC Twido dapat ditambahkan modul I/O tambahan (expansion I/O

modules), baik I/O diskrit maupun I/O analog. Pada PLC TWDLCAA24DRF

maximum expansion I/O modules type digital atau analog yang dapat dihubungkan

dengan PLC adalah sebanyak 4 expansion I/O modules. Adapun expansion I/O

modules yang penulis bahas pada makalah ini adalah expansion I/O modules type

digital dengan nama TWDDMM24DRF yang memiliki 16 input dan 8 output..

Berikut adalah bentuk dan skema blok input-output serta specification expansion I/O

Modules dari TWDDMM24DRF.

Gambar 12. Bentuk dari expansion I/O modules TWDDMM24DRF .

Gambar 13. Skema blok input – output expansion TWDDMM24DRF .

26

TABEL V

SPESIFICATION EXPANSION I/O MODULES

REFERENCE NUMBER TWDDMM24DRF

I/O points 16 inputs and 8 outputs

Rated input voltage 24 VDC source/sink input signal

Input voltage range from 20.4 to 28.8 VDC

Rated input current 7 mA/input (24 VDC)

Input impedance 3.4 kΩ

Turn on time (24 VDC) 4 ms (24 VDC)

Turn off time (24 VDC) 4 ms (24 VDC)

Cable length 3m (9.84 ft.) in compliance with electromagnetic immunity

Internal current draw - all I/O on

65 mA (5 VDC) 45 mA (24 VDC)

Internal current draw - all I/O off

10 mA (5 VDC) 0 mA (24 VDC)

Weight 140 g D. TwidoSoft .

TwidoSoft merupakan software untuk memprogram PLC Twido yang dibuat

oleh Schneider Telemecanique. Software ini dapat dioperasikan ke laptop atau

computer yang memiliki sistem operasi Microsoft Windows 98 Second Edition,

Microsoft Windows 2000, atau dengan Windows Xp kemudian hard disk computer

yang digunakan mempunyai drive C dengan kapasitas memori minimal 40 Mb.

TwidoSoft dapat digunakan untuk memprogram beberapa type PLC Twido seperti

Twido Compact (TWDLCAA10DRF, dll), Twido Modular (TWDLMDA20DTK,

dll). Program tersebut dimasukkan kedalam memori PLC melalui sebuah alat

penghubung ( inteface converter ) .

27

Gambar 14. Hubungan Computer Ke PLC

Kabel TSXPCX1031 dan kabel TSXPCX3030 merupakan kabel komunikasi

yang menghubungkan PC ke controller. Type kabel TSXPCX1031 port-nya

berbentuk serial sedangkan type kabel TSXPCX3030 port-nya berbentuk USB.

28

1. Menginstall Program TwidoSoft

Untuk menginstall program TwidoSoft pada PC dapat dilakukan jika PC

(personal computer) yang digunakan sudah memiliki sistem operasi dan juga

memiliki kelengkapan-kelengkapan serta intervesnya supaya dapat

dikonfigurasikan dengan PLC, berikut adalah kelengkapan–kelengkapan

minimal yang harus dimiliki oleh PC :

a. Pentium 300 MHz .

b. 40 Mb hard disk .

c. 128 Mb RAM.

d. CD ROM drive .

Kelengkapan tersebut di atas harus terpenuhi, hal tersebut sangat berguna

untuk mempercepat proses pngiriman data dan sangat disarankan jika PC yang

digunakan memiliki kemampuan di atas kelengkapan–kelengkapan yang telah

disebutkan di atas.

Berikut ini adalah langkah-langkah menginstal program Twidosoft ,

sebagai contoh pada makalah ini penulis membahas penginsatalan software

TwidoSoft 1.0 adapun cara untuk menginstal software Twidosoft di atas version

1.0 lebih kurang tidak jauh berbeda dengan langkah-langkah di bawah .

a. Hidupkan computer .

b. Setelah Windows keluar (menampilkan jendelanya ), masukkan CD Program

TwidoSoft kedalam CD-ROM, kemudian temukan file SETUP pada program

tersebut . Klik dua kali atau tekan enter file tersebut, pada layar computer

akan keluar kotak dialog TwidoSoft 1.0 .

29

Gambar 15. Kotak dialog TwidoSoft 1.0 .

c. Pilih bahasa yang diinginkan untuk mengikuti prosedure penginstalan .

Setelah bahasa dipilih klik OK .

d. Layar computer akan menampilkan jendela Welcome to TwidoSoft Setup .

Gambar 16. Kotak dialog Welcome to TwidoSoft Setup.

30

e. Klik Next untuk melanjutkan .

f. Keluar kotak dialog License Agreement.

Gambar 17. Kotak dialog License Agreement.

g. Bacalah persetujuan lisensi yang diberikan (klik lambang anak panah bawah

untuk melihat teks berikutnya , klik lambang anak panah atas untuk kembali

ke teks sebelumnya), setelah selesai dibaca Klik Yes, hal tersebut menyatakan

bahwa computer akan menerima semua item dan ketentuan dari program

TwidoSoft.

h. Kemudian pada layar akan keluar kotak dialog Choose Destination Location .

31

Gambar 18. Kotak dialog Choose Destination Location.

i. Destination Folder merupakan alamat/tempat program TwidoSoft berada jika

sudah terinstall pada computer. Alamat tersebut dapat ditentukan sendiri

dengan mengklik browse dan pilih alamat penyimpanan program tersebut

pada memori hard disk. Namun dalam penginstalan , Program TwidoSoft

sudah memberikan alamat tersendiri secara otomatis jadi tidak perlu lagi

diganti . Pada kotak dialog di atas, program TwidoSoft jika sudah terinstall

akan berada pada drive C dengan alamat C:\Programmes\Schneider Electric \

TwidoSoft pada hardisk computer. Kemudian klik Next untuk melanjutkan .

j. Selanjutnya akan keluar kotak dialog Setup Type

32

Gambar 19. Kotak dialog Setup Type.

k. Beri tanda ( ) pada salah satu atau semua option yang diberikan, kemudian

klik Next untuk melanjutkan .

l. Keluar kotak dialog Select Program Folder.

Gambar 20. Kotak dialog Select Program Folder .

33

m. Klik Next untuk melanjutkan, kemudian akan keluar kotak dialog Start

Copying Files.

Gambar 21. Kotak dialog Start Copying Files.

n. Klik Next untuk melanjutkan, kemudian Software TwidoSoft 1.0 akan

terinstall ke computer, tunggu sampai selesai proses pengcopian file.

Gambar 22. Kotak dialog proses pengcopian Fi le .

34

o. Setelah proses pengcopian file selesai, selanjutnya akan tampil kotak dialog

Setup Complete. Klik finish untuk menyatakan proses penginstalan software

TwidoSoft selesai .

Gambar 23. Kotak dialog Setup Complete.

2. Konfigurasi PLC Twido.

Setelah software TwidoSoft sudah terinstall pada computer, PLC yang

digunakan harus dikonfigurasi terlebih dahulu. Tujuan dari konfigurasi adalah

untuk menentukan parameter-parameter yang sesuai dengan kemampuan PLC

dan juga sesuai dengan kebutuhan, misalnya :

a. Tipe PLC yang dipakai .

b. Port komunikasi yang dipakai .

c. Modul-modul tambahan yang terhubung dengan PLC : Real Time Clock

(RTC) , modul I/O tambahan , dll .

35

Adapun cara untuk mengkonfigurasi PLC twido secara

umum sebagai berikut ;

a. Hubungkan program (Twidosoft) dengan PLC melalui kabel komunikasi

multifungsi (TSX PCX 1031). Pilih menu switch pada TSX PCX 1031 di

TER DIRECT (2) .

b. klik File New untuk membuat program baru.

c. Klik Hardware Edit Controller Comm Setup (terdapat 3 pilihan

komunikasi yaitu : Remote Link, Modbus dan ASCII).

d. Jika kita menggunakan komunikasi remote link, maka kita gunakan address 0

(untuk master).

e. Jika kita menggunakan komunikasi Modbus, kita masukan parameter

komunikasi :

Baud Rate

Data Bit Parity Stop Bit

End of Frame

Respone Timeout (x100ms)

Frame Timeout

19200 8 None 1 10 10 10

f. Klik Hardware Change Base Controller (pilih type yang sesuai dengan

PLC yang akan digunakan).

g. Klik Hardware Add Option (hal ini dilakukan jika kita akan menambahkan

beberapa modul tambahan pada Base Controller/PLC seperti : Real Time

Clock (RTC) cartridge, Memory cartridge dan modul lainnya) Done.

h. Transfer parameter yang tadi dipilih ke PLC.

i. Klik PLC connect .

j. PLC telah terkonfigurasi dan siap diisi program .

36

3. Membuat aplikasi baru pada program TwidoSoft .

a. Setelah program TwidoSoft dibuka pada menu bar klik Fi le

New , kemudian akan muncul jendela seperti gambar di bawah .

Gambar 24. Tampilan jendela TwidoSoft .

b. Pada menu bar klik Hardware Change Base Kontrol, kemudian muncul

kotak dialog Change base control .

Gambar 25. Kotak dialog Change base control .

37

c. Tentukan base control yang sesuai dengan yang digunakan oleh PLC setelah

itu klik change .

d. Muncul kotak dialog seperti gambar di bawah .

Gambar 26. Kotak dialog PL707Win .

e. Klik yes untuk melanjutkan . f. Arahkan kursor pada application browser, disitu akan terlihat base kontrol

yang digunakan .

Gambar 27. Base control pada application browser .

38

E. Prinsip Pemrograman TwidoSoft.

1. Input .

Input merupakan masukan yang berupa signal yang diterima dari sensor

luar. Sintaksis yang digunakan pada Twido adalah sebagai berikut ;

% = Menunjukkan objek . y = Nomor / jumlah modul .

I = Menunjukkan masukan . z = Nomor / jumlah saluran .

Gambar 28. Penempatan input pada PLC Twido 2. Output .

Output adalah signal yang dihasilkan oleh PLC yang dikirim ke relai, dan

lain sebagainya. Sintaksis yang digunakan adalah sebagai berikut :

% = Menunjukkan objek . y = Nomor / jumlah modul .

Q = Menunjukkan keluaran . z = Nomor / jumlah saluran .

39

Gambar 29. Penempatan output pada PLC Twido 3. Internal Bits .

Internal bits merupakan wilayah memori yang dialokasikan oleh PLC .

Internal bits ini dapat dipakai sebagai output internal dan hanya dapat digunakan

untuk keperluan internal. Dengan perkataan lain, output internal tidak langsung

mengendalikan peranti output. Pada PLC Twido Compact type

TWDLCAA24DRF internal bits yang bisa digunakan yaitu mulai dari %M0

sampai %M255. Sintaksis yang digunakan adalah sebagai berikut;

% Mn

% = Menunjukkan obyek .

M = Menunjukkan bit didalam Memori internal .

n = Nomor ;Jumlah bit internal .

40

4. Timer ON delay.

Timer digunakan sebagai pengatur waktu proses yang didalamnya

terdapat tiga bagian utama yaitu bagian input, konstanta timer dan output .

a. Input berfungsi men-start aktifnya timer untuk mulai menghitung waktu.

b. Konstanta timer memberikan nilai berapa lama timer aktif .

c. Output memberikan keluaran logika 1 atau 0 bila waktu yang dinyatakan

dalam konstanta timer telah tercapai .

Pada PLC Twido juga terdapat rangkaian timer, ada 3 type timer yang

dapat digunakan yaitu Timer ON delay (TON), timer OFF Delay (TOF) dan

timer-pulse (TP) namun pada makalah ini penulis hanya membahas timer dengan

type timer ON Delay .

Timer ON delay merupakan rangkaian pewaktu yang akan bekerja

menunda terlebih dahulu sebelum ON (aktif). Gambar 29 di bawah

memperlihatkan cara kerja Timer ON delay yang mana jika diberi tegangan pada

bagian inputnya timer mulai bekerja dan akan berhenti jika %TM0.V =

%TM0.P. Kemudian setelah %TM0.V = %TM0.P, titik Q (bagian output) akan

aktif dan akan berhenti jika sumber tegangan pada bagian input (IN) diputuskan .

Gambar 30. Cara kerja Timer ON Delay.

41

Dalam ladder diagram, timer biasa digambarkan dalam bentuk kotak.

Pada PLC TWDLCAA24DRF banyaknya timer yang bisa digunakan adalah

mulai dari TM0 sampai TM127 . Gambar 31 di bawah memperlihatkan tampilan

bentuk timer pada program TwidoSoft.

.

Gambar 31. Bentuk timer dalam ladder diagram pada TwidoSoft.

Berikut adalah cara untuk mengkonfigurasi timer ;

1. Setelah kotak dialog timers tampil, masukkan nomor ; jumlah timer % TM

dalam box sesuai dengan nomor timer yang ingin diatur .

Gambar 32. Kotak dialog timers .

% TM0

IN Q

TYPE TON TB 1 s ADJ Y %TM0.P 4

An Output Q To display The status

An input IN

to RUN

% TM0

Internal Parameters

42

2. Pilih Jenis timer yang akan digunakan . Terdapat tiga pilihan yaitu TON,

TOF, dan TP . Dalam hal ini kita pilih TON .

3. Pilih time base sebagai dasar menetapkan unit waktu pada timer . Terdapat 5

pilihan yaitu: 1 ms, 10 ms, 100 ms, 1sec, dan 1 min.

5. Atur preset waktu yang digunakan . dapat diisi mulai dari 0 sampai 9999.

6. Klik OK untuk menutup kotak dialog dan menerima semua perubahan.

Untuk lebih jelas memahami penggunaan timer ON Delay Berikut adalah

contoh penggunaan timer ON Delay pada Program TwidoSoft. Jika sakelar

(%I0.8) diaktifkan timer akan bekerja , setelah 5 detik output %Q0.0 akan aktif .

43

F. Membuat ladder diagram pada TwidoSoft .

Ladder diagram merupakan salah satu bahasa pemrograman yang disupport

oleh PLC Twido yang pembuatannya dapat dibuat melalui software TwidoSoft.

Pembuatan ladder diagram pada TwidoSoft terdiri dari beberapa rung, dan dari

masing-masing rung tersebut dapat dibuat ladder diagram yang dimulai dari bar sisi

kiri dan berakhir pada bar sisi kanan .

1. Instruksi utama ladder diagram .

a. Kontak .

Memungkinkan untuk masukan kontak seperti l imit switch,

tombol tekan dan internal variable contacts seperti automation relays dan

lain-lain . Kontak terdiri dari dua jenis kontak yaitu ;

1) . Kontak Normally open ( NO ) dengan notasi :

2) . Kontak Normally Closed ( NC ) dengan notasi :

b. Coil .

Secara umum coil berhubungan langsung dengan keluaran yang akan

mengerjakan semua perintah sesuai dengan yang diinginkan. Pada software

TwidoSoft coil terdiri dari empat jenis yaitu :

Diect coils dengan notasi :

Reverse coils dengan notasi :

SET coils dengan notasi :

RESET coils dengan notasi :

S

R

44

2.Link elements .

Berupa garis penghubung antara kontak dengan kontak atau sebagai garis

penghubung antara kontak dengan coil .Ada dua jenis garis penghubung yang

digunakan yaitu garis yang berbentuk vertikal dan garis berbentuk horizontal .

a. Horizontal Connection : Digunakan untuk hubungan

secara seri yang dapat dibuat diantara dua potential bar .

b. Vertical Connection : Digunakan untuk membuat hubungan secara

paralel .

3. Programming Grid .

Programming grid merupakan tempat menempatkan berbagai instruksi

dalam membuat ladder diagram . Berikut adalah ilustrasi dari programming grid

.

Gambar 33. Programming Grid .

45

Test Zone .

Isi atau tempat kondisi-kondisi yang diuji dalam rangka melaksanakan

tindakan. Dapat diisi mulai dari kolom 1-10 yang terdiri dari kontak, function

blocks dan comparison blocks.

Action Zone .

Isi operasi atau keluaran, dapat diisi mulai dari kolom 9 - 11, yang dapat

berisi coil dan operation blocks .

4. Ladder Palette Toolbar .

Ladder palette toolbar berisi berbagai instruksi–instruksi atau fasilitas

untuk membuat ladder diagram, instruksi ini disisipkan kedalam grid sesuai

dengan ketentuan. Ladder palette toolbar menjadi bagian dari ladder editor yang

terdiri dari tiga section .

Gambar 34. Ladder palette toolbar .

Left Section : Berisi tombol – tombol untuk elemen test seperti masukan dan

comparison blok .

46

Middle Section : Berisi tombol untuk action elements seperti output, operasi

blok jump/subroutine instruksi, timer, counter, shortcut

tombol untuk Extended Ladder Palette.

Righ Section : Menampilkan nama elemen yang terpilih dari ladder palette

atau extended ladder palette.

Adapun cara membuat ladder diagram dengan TwidoSoft

sebagai berikut ;

1. Setelah aplikasi baru sudah dibuat, maka untuk memulai membuat ladder

diagram yaitu dengan cara mengklik insert pada menu ladder viewer .

Gambar 35. Kotak dialog Ladder Viewer .

2. Muncul kotak dialog ladder editor. Selanjutnya gunakan fasilitas yang

terdapat pada ladder palette toolbar untuk membuat ladder diagram pada

rung 0. Klik kiri pada mouse untuk mengaktifkan salah satu fasilitas yang

ingin kita gunakan pada ladder palette toolbar kemudian tempatkan pada

test zone atau action zone dengan cara mengklik kiri pada mouse .

RUNG 0 END OF PROGRAM

Insert

Ladder Viewer

47

3. Setelah rung 0 selesai dibuat klik tanda ( ) pada menu ladder editor .

Gambar 36. Contoh ladder diagram pada ladder editor .

4. Jika ladder diagram masih ingin dibuat, ulangi lagi langkah diawal dan buat

ladder diagram pada rung baru tersebut, begitupun seterusnya sampai ladder

diagram yang dibuat benar–benar selesai dan siap ditransfer ke PLC .

G. Menyimpan Program

Program yang telah selesai dibuat dapat disimpan didalam hardisk atau disket.

Ini sangatlah menguntungkan sekali karena dengan tersimpannya program didalam

hardisk atau disket, program tersebut dapat di edit dan digunakan kapan saja sesuai

keperluan. Adapun cara untuk menyimpan program sebagai berikut ;

Klik

48

1. Pada menu bar klik File kemudian klik Save As, muncul kotak dialog Save in

Gambar 37. Kotak dialog Save In

2. Pada kotak isian File name, isikan nama program yang di buat . ( Nama

program tidak boleh lebih dari 255 karakter dan itu termasuk space ,

kemudian tidak dapat berisi karakter berikut yang manapun ; \ / : * ? " < > ) .

3. Setelah nama program dibuat klik Save .

H. Transfer PC Ke Controller .

Program yang telah dibuat dalam bentuk ladder diagram pada program

TwidoSoft dapat kita isikan ke memori PLC dengan cara mentransfer data tersebut

dari PC ke PLC dengan menggunakan comunication cable . Cara tersebut dapat

dilakukan jika PC sudah terhubung (connect) dengan PLC . Berikut adalah cara untuk

mentransfer data dari PC ke Controller .

1. Pada menu bar klik controller kemudian klik transfer PC=>Controller .

49

Gambar 38. Langkah pertama transfer PC ke Controller.

2. Muncul kotak dialog information .

3. Klik OK.

Gambar 39. Langkah kedua transfer PC ke Controller .

4. Muncul kotak dialok information .

5. Klik NO , tunggu beberapa saat computer akan terkoneksi dengan PLC .

Gambar 40. Langkah ketiga transfer PC ke Control ler.

50

I. Switching to RUN.

Setelah PC terkoneksi dengan PLC , program yang telah dibuat tersebut dapat

dijalankan atau diuji , adapun cara untuk menjalankannya sebagai berikut ;

1. Pada menu bar klik Controller klik Run .

2. Muncul kotak dialog information Klik OK untuk melanjutkan .

Gambar 41. Kotak dialog information switcing to RUN.

3. Tunggu beberapa saat , setelah itu program yang sudah dibuat dapat

dijalankan .

J. Animation Table

Untuk melihat status unsur-unsur program, pada software TwidoSoft dapat

dibuat melalui animation table . Tabel ini akan menampilkan keadaan dari unsur -

unsur program dengan memberikan sinyal berupa angka nol atau satu. Angka nol

menandakan elemen tersebut dalam keadaan OFF sedangkan angka satu menandakan

elemen tersebut aktif. Ketika pengontrol dijalankan, animation table akan

memberikan sinyal sesuai dengan instruksi program. Dengan cara ini dapat diketahui

aplikasi yang dibuat sudah benar atau belum. Berikut adalah cara membuat animation

table .

51

1. Berikut di bawah adalah ladder diagram yang akan dibuat animation table .

Gambar 42. Contoh ladder yang akan dibuat animation table .

2. Pada menu bar klik program kemudian klik animation table editor.

3. Muncul kotak dialog animation table editor.

Gambar 43. Langkah pertama membuat animation table .

4. Arahkan kursor pada kolom address kemudian klik baris satu, ketikkan %S6

setelah selesai tekan enter, begitupun pada baris kedua ketikkan %Q0.0

kemudian tekan enter .

Gambar 44. Langkah kedua membuat animation table.

%S6 %Q0.0

52

5. Setelah itu, ketika program dijalankan dapat kita lihat unsur-unsur kerja dari

aplikasi yang dibuat pada animation table .

6. Untuk melihatnya yaitu pada menu bar klik program kemudian klik animation

table editor .

Gambar 45. Tampilan Animation Table pada waktu program dijalankan.

K. Komponen Peralatan Kontrol.

1. Miniatur Circuit Breaker ( MCB ).

Miniature circuit breaker adalah peralatan sakelar yang dapat mengalirkan

arus dalam keadaan normal dan merupakan alat pengaman otomatis yang dapat

mengamankan rangkaian dari arus lebih akibat beban mekanik, dan juga arus

hubung singkat. MCB mempunyai bimetallic elemen yang bekerja berdasarkan

panas. Bimetallic ini akan panas atau memuai jika terjadi arus lebih akibat beban

yang lebih besar dari beban normal. Untuk itu alat bimetallic ini dibuat dan

direncanakan sesuai dengan ukuran arus nominal MCB tersebut, dimana dalam

waktu yang sangat singkat dapat bekerja sehingga rangkaian beban terlindungi .

MCB juga dilengkapi dengan Elemen magneting tripping yang bekerja

berdasarkan magnet, yang mana jika arus listrik yang besar mengalir melalui

kumparan seperti arus hubung singkat maka elemen ini akan bekerja secara cepat

53

memutuskan rangkaian. Elemen ini juga dapat dioperasikan secara manual

dengan menekan tombol. Miniatur circuit breaker terdiri atas miniatur circuit

breaker satu phasa dan tiga phasa yang memiliki prinsip kerja yang sama. Simbol

dan penomoran terminal dari miniatur circuit breaker beserta konstruksinya dapat

dilihat pada gambar 46 dan gambar 47 berikut.

a. Miniatur circuit breaker 1 fasa b. Miniatur circuit breaker tiga fasa

Gambar 46. Simbol miniatur circuit breaker

a. Konstruksi MCB satu phasa b. Konstruksi MCB tiga phasa

Gambar 47. Konstruksi MCB

Pengungkit

Rumah

Terminal

Terminal Pengungkit

Rumah

2

1

2 4 6

5 3 1

54

2. Sakelar SPST

Sakelar SPST (single pole single throw) merupakan salah satu jenis dari

sakelar togel yang hanya bisa menghubungkan rangkaian dengan sumber

tegangan pada satu arah saja sedang arah berikutnya berfungsi untuk memutus

rangkaian dengan sumber tegangan. Sakelar ini hanya dapat dialiri arus listrik

satu phasa, Adapun simbol sakelar SPST dapat dilihat dari gambar di bawah ini .

Gambar 48. Simbol sakelar SPST. 3. Relai.

Relai adalah sejenis kontak atau sakelar yang dapat menghubungkan

suatu rangkaian kerangkaian kontrol lainnya. Relai bermanfaat untuk kontrol

jarak jauh dan untuk pengontrolan alat tegangan dan arus tinggi dengan sinyal

kontrol dan arus rendah seperti untuk mengendalikan peralatan dan mesin dari

kejauhan atau mengendalikan dari kejauhan akan peralatan yang berada ditempat

yang berbahaya. Relai mempunyai kontak NO, NC atau kombinasi keduanya

dan catu tegangan relai tergantung dari kebutuhan dan sumber daya, misalnya 24

volt arus searah, 115 volt dan 220 volt arus bolak balik.

Relai terdiri dari sebuah lilitan kawat (kumparan, coil) yang dililitkan

pada suatu inti dari besi lunak. Jika kumparan dialiri arus listrik, maka sesuai

dengan prinsip elektromagnit kumparan akan berubah menjadi magnit. Magnit ini

menarik (atau menolak) suatu lidah (pegas), dan lidah pun akan menghubungkan

55

kontak ataupun melepas kontak. Konstruksi dasar relai dan lambangnya seperti

gambar 49 di bawah ini.

Gambar 49 : a. Konstruksi relai dengan kontak tukar b. Simbol relai

Jika relai diberi arus, maka inti akan menarik jangkar sehingga kontak antara

lidah B dan A terbuka (tidak terhubung), dan kontak antara lidah B dan C tertutup

(terhubung).

B

A C

(b)

Tonjolan anti lengket

Kumparan

Inti

Jang

kar

Pegas Kontak T

itik-

titik

ko

nta

k

A B C

(a)

Isolasi

56

BAB III

PENGONTROLAN TRAFFIC LIGHT PADA JALAN SIMPANG

EMPAT DENGAN PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER

TWIDO

A. Sistem kerja traffic l ight pada jalan simpang empat.

Gambar 50. Keadaan lampu lalu lintas pada persimpangan jalan .

Sistem kerja traffic light pada suatu persimpangan tidak selalu sama, hal

tersebut tergantung dari banyak persimpangan dan kondisi tata tertib jalan yang telah

diatur oleh pemerintah yang berwenang. Begitupun dengan lamanya waktu kendaraan

bergantian berjalan, hal tersebut disesuaikan dengan tingkat kepadatan dari

kendaraan-kendaraan yang lalu-lalang di jalan tersebut .

Sebelum melewati suatu persimpangan para pengemudi diwajibkan untuk

mematuhi rambu-rambu yang telah ditetapkan, rambu-rambu tersebut berupa lampu

57

petunjuk yang terdiri dari tiga buah warna. Lampu tersebut dipasang dalam sebuah

box yang diberi tiang dan ditempatkan diujung sebelah kiri, ditengah-tengah ruas

jalan atau diatas setiap jalan pada suatu persimpangan sehingga memudahkan para

pengemudi untuk melihatnya. Adapun warna lampu yang digunakan pada traffic light

untuk memberikan rambu-rambu kepada para pengemudi adalah lampu merah,

kuning dan hijau .

Gambar 51 di bawah memperlihatkan arti dari kode-kode warna yang

digunakan pada traffic light.

Gambar 51. Arti warna-warna lampu lalu lintas

Sesuai dengan judul makalah yang penulis ambil, lampu lalu lintas yang

dikendalikan oleh PLC Twido digunakan untuk mengontrol jalan simpang empat.

Adapun lamanya waktu kendaraan bergantian berjalan penulis mengambil salah satu

sampel lampu lalu lintas yang ada dikota medan yaitu lampu hijau menyala selama 30

detik, lampu kuning menyala selama 5 detik dan lampu merah menyala selama 105

detik. Gambar 52 di bawah memperlihatkan penempatan traffic light pada jalan

simpang empat .

58

Gambar 52. Penempatan traffic light pada jalan simpang empat.

Berikut di bawah menjelaskan prinsip kerja traffic light pada jalan simpang

empat.

Lampu Lalu Lintas

Zebra Cross

Jalan

Ruas Jalan

Pembatas Antar Jalan

Mobil

59

1. Kondisi pertama .

Pada saat lampu tanda warna hijau di jalan satu menyala dan lampu

tanda untuk mobil dua, tiga, dan empat berwarna merah. Mobil satu dapat

menuju arah jalan A2, A3, dan A4 sementara mobil di jalan dua hanya dapat

menuju jalan A3 dan mobil yang tidak menuju jalan tersebut akan berhenti

(STOP), mobil di jalan tiga hanya dapat menuju jalan A4 dan mobil yang tidak

menuju jalan A4 akan berhenti begitupun untuk mobil di jalan empat hanya

dapat menuju jalan A1 dan mobil yang tidak menuju jalan A1 akan berhenti.

Sampai lampu tanda berwarna kuning di jalan satu menyala, mobil satu masih

bisa berjalan dan akan berhenti jika lampu tanda berwarna merah menyala.

Gambar 53 di bawah memperlihatkan skema kerja saat lampu di jalan satu

berwarna hijau .

Gambar 53. Skema kerja saat lampu di jalan satu berwarna hijau .

1

A

A1

A2

A3

A4

3

2

4

STOP

Lampu tanda untuk mobil di jalan 1

Jalan menuju arah A1

Mobil di jalan 1

Mobil di jalan 4 Jalan menuju arah A4

Mobil di jalan 3


Mobil di jalan 2


60

2. Kondisi kedua .

Saat lampu tanda warna merah pada jalan satu menyala, lampu hijau di

jalan dua akan menyala dan lampu-lampu tanda di jalan tiga dan empat masih

tetap lampu berwarna merah menyala. Mobil dua dapat menuju arah A1, A3, dan

A4 sementara mobil di jalan satu, tiga, dan empat berhenti dan hanya dapat

berjalan menuju jalan kearah kiri dari jalan masing–masing. Saat lampu tanda

berwarna kuning di jalan dua menyala mobil dua dapat terus berjalan dan akan

berhenti sampai lampu tanda berwarna merah menyala. Gambar 54 di bawah

memperlihatkan skema kerja saat lampu di jalan dua berwarna hijau .

Gambar 54. Skema kerja saat lampu di jalan dua berwarna hijau .

1

A1

A2

A3

A4

3

2

4

B

Mobil di jalan 4


Mobil di jalan 3

Jalan menuju arah A3 Mobil di jalan 1



Lampu tanda untuk mobil 2

61

3. Kondisi ketiga .

Saat lampu tanda di jalan dua berwarna merah menyala, lampu tanda

berwarna hijau di jalan tiga akan meyala dan lampu tanda di jalan empat , di jalan

satu masih berwarna merah. Mobil tiga dapat menuju jalan A1, A2, dan A4 ,

sedangkan mobil di jalan satu, dua, dan empat harus berhenti dan hanya dapat

menuju jalan kearah kiri dari jalan masing–masing. Saat lampu tanda berwarna

kuning di jalan tiga menyala mobil tiga dapat terus berjalan dan akan berhenti

sampai lampu tanda berwarna merah menyala. Gambar 55 di bawah

memperlihatkan skema kerja saat lampu di jalan tiga berwarna hijau .

Gambar 55. Skema kerja saat lampu di jalan tiga berwarna hijau .

1

A1

A2

A3

A4

3

2

4

C


Mobil di jalan 1

Mobil di jalan 4


Mobil di jalan 3




62

4. Kondisi keempat .

Saat lampu tanda warna merah di jalan tiga menyala, lampu tanda

berwarna hijau di jalan empat akan meyala dan lampu tanda di jalan satu dan dua

masih berwarna merah. Mobil empat dapat menuju jalan A1, A2, dan A3,

sedangkan mobil di jalan satu, dua, dan tiga harus berhenti dan hanya dapat

menuju jalan kearah kiri dari jalan masing-masing. Sampai lampu warna kuning

di jalan empat menyala mobil empat dapat terus berjalan dan akan berhenti jika

lampu tanda berwarna merah menyala. Saat lampu tanda warna merah di jalan

empat menyala maka lampu tanda berwarna hijau di jalan satu akan menyala dan

terjadi keadaan pada kondisi satu kemudian diteruskan kondisi dua, tiga, empat,

dan kembali lagi kekondisi satu demikian seterusnya. Gambar 56 di bawah

memperlihatkan skema kerja saat lampu di jalan empat berwarna hijau .

Gambar 56. Skema kerja saat lampu di jalan empat berwarna hijau .

1

A1

A2

A3

A4

3

2

4

D


Mobil di jalan 1


Mobil di jalan 3




63

B. Diagram Signal Rangkaian . Untuk lebih memahami sistem kerja lampu lalu lintas pada jalan simpang

empat, dapat digambarkan dalam bentuk diagram signal. Pada gambar diagram signal

ini dapat dilihat waktu kerja ( t ) masing -masing beban ( lampu ) .

WAKTU ( T ) Second OUTPUT LAMPU

30 35 65 70 100 105 135 140 Q0.0 / R1 M 1 Q0.1 / R2 K 1 Q0.2 / R3 H 1 Q0.3 / R4 M 2 Q0.4 / R5 K 2 Q0.5 / R6 H 2 Q0.6 / R7 M 3 Q0.7 / R8 K 3 Q0.8 / R9 H 3 Q0.9 / R10 M 4 Q1.0 / R11 K 4 Q1.1 / R12 H 4

Gambar 57. Diagram signal traffic light pada jalan simpang empat .

Ket;

Lampu hijau : Menyala selama 30 detik.

Lampu kuning : Menyala selama 5 detik.

Lampu merah : Menyala selama 105 detik.

64

C. Peralatan kontrol

Seperti yang telah dijelaskan dalam bab-bab terdahulu, bahwa PLC yang ada

dipasaran untuk dapat kita pergunakan sebagai pengendali harus kita lengkapi dengan

peralatan kontrol lainnya. Dalam hal ini untuk pengontrolan traffic light pada jalan

simpang empat, komponen-komponen yang diperlukan adalah sebagai berikut :

1. MCB.

Sebagai pengaman PLC digunakan MCB 1 Phase 2A (F2) kemudian

sebagai pengaman pada rangkaian utamanya digunakan MCB 1 phase 6A (F1) .

2. Relai .

Relai yang digunakan pada pengontrolan traffic light dengan PLC Twido

adalah relai dengan spesifikasi sebagai berikut :

OMRON MK2P-I (MADE IN MALAYSIA)

250 VAC / 28VDC

Contact : 10A NO, 5A NC.

Bottom View

Relai tersebut digunakan sebanyak 12 unit, dengan keperluan sebagai berikut ;

a. Relai 1 (R1), digunakan untuk sakelar lampu merah di jalan satu.

b. Relai 2 ( R2), digunakan untuk sakelar lampu kuning di jalan satu.

c. Relai 3 (R3), digunakan untuk sakelar lampu hijau di jalan satu.

4 5

1 8

7 2

6 3

65

d. Relai 4 (R4), digunakan untuk sakelar lampu merah di jalan dua.

e. Relai 5 (R5), digunakan untuk sakelar lampu kuning di jalan dua.

f. Relai 6 (R6), digunakan untuk sakelar lampu hijau di jalan dua.

g. Relai 7 (R7), digunakan untuk sakelar lampu merah di jalan tiga.

h. Relai 8 ( R8), digunakan untuk sakelar lampu kuning di jalan tiga.

i. Relai 9 (R9), digunakan untuk sakelar lampu hijau di jalan tiga.

j. Relai 10 (R10), digunakan untuk sakelar lampu merah di jalan empat.

k. Relai 11 ( R11), digunakan untuk sakelar lampu kuning di jalan empat.

l. Relai 12 (R12), digunakan untuk sakelar lampu hijau di jalan empat.

3. Sakelar SPST.

Sakelar SPST (S0) digunakan sebanyak satu buah yang berfungsi untuk

menghubungkan dan memutuskan rangkaian ke sumber tegangan. Sakelar ini

dipasang pada bagian input PLC.

4. Lampu

Ada banyak jenis lampu yang dapat digunakan sebagai lampu lalu lintas

salah satunya dapat kita gunakan lampu INFRARED RAY 25 Watt/220V.

Lampu tersebut digunakan sebanyak 12 buah dan didudukkan dengan

menggunakan fitting yang untuk selanjutnya ditempatkan didalam sebuah box

seperti halnya yang terlihat pada lampu lalu lintas yang ada pada persimpangan

di jalan raya.

66

Tiap-tiap box berisi tiga buah lampu dan supaya cahaya yang dihasilkan

lampu memiliki warna merah, kuning, dan hijau , lampu tersebut diberi penutup

dari bahan campuran kaca dan plastik yang diberi warna .

Gambar 58. Contoh lampu lalu lintas.

5. Penghantar .

Penghantar yang digunakan untuk rangkaian kontrol pada PLC dapat

digunakan kabel NYAF dengan ukuran 1 x 1,5 mm2 yang penyambungannya

menggunakan sepatu kabel .

Kemudian untuk penghantar yang digunakan pada rangkaian dari relai ke

lampu dapat kita gunakan kabel NYY yang ukuran luas penampangnya minimal

2,5 mm2 atau dapat kita hitung dengan menyesuaikan ketentuan pengontrolan

yang telah dirancang. Kabel tersebut ditanam didalam tanah dengan terlebih

dahulu diberi perlindungan terhadap kemungkinan terjadinya gangguan mekanis.

Penutup lampu yang berwarna

merah

Pelindung cahaya lampu agar pancaran cahaya tidak

menyebar

BOX

67

D. Programming Ladder Diagram (LD) Traffic Light Pada Simpang Empat Dengan

PLC TWDLCAA24DRF Yang Ditambah Expansion I/O Modules

TWDDMM24DRF.

Programming LD adalah bahasa pemrograman yang disupport oleh PLC

Twido. Program tersebut sangat mudah untuk dipahami karena secara umum simbol

yang digunakan mirip gambar dalam rangkaian relai/kontaktor. Untuk itu pada

makalah ini penulis hanya membuat program ladder diagram tanpa membuat

rangkaian kontrol arus dengan menggunakan relai .

Sebelum membuat aplikasi baru pada software TwidoSoft, terlebih dahulu

diatur default pogram editor yang akan digunakan. Adapun cara mengaktifkannya

sebagai berikut ;

1. Pada menu bar klik File kemudian klik Prefences .

2. Muncul kotak dialog Prefences .

Gambar 59. Kotak dialog prefences.

3. Pada bagian default program editor, aktifkan ladder dengan memberi tanda

( ) setelah itu klik OK .

68

Setelah default pogram editor ditentukan langkah selanjutnya yaitu

menampilkan jendela ladder diagram editor untuk membuat ladder diagram dari

pengontrolan traffic light pada jalan simpang empat. Langkah tersebut dapat kita

lakukan dengan mengaktifkan pilihan New pada menu file dan diteruskan dengan

mengklik insert pada menu ladder viewer.

Berikut di bawah adalah program ladder diagram pengontrolan traffic light

pada jalan simpang empat .

75

E. Rangkaian Kontrol Traffic Light Pada Jalan Simpang Empat Dengan PLC

TWDLCAA24DRF Dan Expansion I/O Modules TWDDMM24DRF.

Setelah ladder diagram dibuat, maka selanjutnya kita buatkan rangkaian

kontrol dengan PLC yang sudah ditambah dengan expansion I/O modules, berikut

adalah hal-hal yang perlu diperhatikan dalam membuat rangkaian kontrol dengan

PLC .

1. Bagian Input .

Bagian-bagian rangkaian yang menjadi input, yaitu rangkaian masukan

untuk memberikan sinyal kepada PLC. Dari ladder diagram yang telah dibuat,

yang menjadi bagian input adalah :

TABEL VI

BAGIAN INPUT DAN FUNGSINYA

No. INPUT COMENT

1. %I0.0 Digunakan untuk sakelar SPST, yang berfungsi untuk memberikan sinyal/perintah kepada PLC apabila kita inginkan rangkaian sistem bekerja (ON) .

2. Bagian Output .

Bagian-bagian rangkaian output yaitu rangkaian keluaran yang

merupakan hasil proses kerja PLC sesuai dengan program yang diberikan

kepadanya. Rangkaian-rangkaian output inilah nantinya yang akan mengaktifkan

relai untuk menghubungkan rangkaian sumber tegangan dengan lampu. Dari

76

ladder diagram yang telah dibuat, output yang digunakan sebanyak dua belas

output sementara pada PLC TWDLCAA24DRF jumlah output yang dimiliki

sebanyak 10 output . Untuk itu pada PLC ditambahkan expansion I/O Modules

untuk menambah jumlah outputnya. Adapun yang menjadi output/keluran sesuai

ladder diagram yang dibuat sebagai berikut ;

TABEL VII

BAGIAN OUTPUT DAN FUNGSINYA

No. OUTPUT COMENT

1. %Q0.0 Mengaktifkan relai 1 (R1) , yang berfungsi sebagai sakelar lampu merah di jalan satu (M1).

2. %Q0.1 Mengaktifkan relai 2 (R2) , yang berfungsi sebagai sakelar lampu kuning di jalan satu (K1) .

3. %Q0.2 Mengaktifkan relai 3 (R3) , yang berfungsi sebagai sakelar lampu hijau di jalan satu (H1).

4. %Q0.3 Mengaktifkan relai 4 (R4) , yang berfungsi sebagai sakelar lampu merah di jalan dua (M2).

5. %Q0.4 Mengaktifkan relai 5 (R5) , yang berfungsi sebagai sakelar lampu kuning di jalan dua (K2).

6. %Q0.5 Mengaktifkan relai 6 (R6) , yang berfungsi sebagai sakelar lampu hijau di jalan dua (H2).

7. %Q0.6 Mengaktifkan relai 7 (R7) , yang berfungsi sebagai sakelar lampu merah di jalan tiga (M3).

8. %Q0.7 Mengaktifkan relai 8 (R8) , yang berfungsi sebagai sakelar lampu kuning di jalan tiga (K3).

9. %Q0.8 Mengaktifkan relai 9 (R9) , yang berfungsi sebagai sakelar lampu hijau di jalan tiga (H3).

10. %Q0.9 Mengaktifkan relai 10 (R10) , yang berfungsi sebagai sakelar lampu merah di jalan empat (M4).

11. %Q1.0 Mengaktifkan relai 11 (R11) , yang berfungsi sebagai sakelar lampu kuning di jalan empat (K4).

12. %Q1.1 Mengaktifkan relai 12 (R12) , yang berfungsi sebagai sakelar lampu merah di jalan empat (H4).

77

Peralatan-peralatan input dan output di atas selanjutnya dirangkaikan pada

terminal input dan output dari PLC dan expansion I/O Modules dengan

menggunakan kabel NYAF 1,5 mm2. Penempatan peralatan tersebut harus sesuai

dengan alamatnya masing-masing dari ladder diagram yang telah dibuat supaya

tidak terjadi kesalahan dalam pengoperasiannya. Untuk lebih jelasnya dapat kita

lihat gambar 20. Rangkaian kontrol traffic light pada PLC TWDLCCAA24DRF

dan Expansion I/O modules TWDDMM24DRF .

78

RANGKAIAN KONTROL PADA PLC TWDLCAA24DRF

Gambar 61. Rangkaian kontrol pada PLC TWDLCAA24DRF.

+24V 0V DC OUT

DC IN COM

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

Ry.Out COM 0

0

1

2

3

Ry.Out COM 1

4

5

6

7

Ry.Out COM 2

8

Ry.Out COM 3

9

PLN, AC 220 V 2A , 50Hz

R1 R2 R4 R5 R6 R7 R8 R9 R10

F

N

0

S0

L N

F2 F3 F4 F5

79

RANGKAIAN KONTROL PADA EXPANSION I/O MODULES TWDDMM24DRF

Gambar 62. Rangkaian kontrol pada expansion I/O modules TWDDMM24DRF.

0 1

5 2 3 6 7 8 10 9 11

14

15 12 4

16

13

COM 0

AC 220 V

0 1

COM1

NC 2 3 4 5

COM 2 6 8

R11 R12

N

F

F5

80

F. Rangkaian Utama pengontrolan traffic light pada jalan simpang empat .

Rangkaian utama adalah gambaran rangkaian beban dan rangkaian kontak-

kontak relai serta kontak breaker yang dihubungkan pada arus beban . Pada

penginstalasian lampu lalu lintas perlu dibuatkan gambar rangkaian utama , hal

tersebut bertujuan untuk memudahkan dalam melakukan penginstalasian atau

menghubungkan komponen–komponen seperti lampu, kontak relai dan

pengaman ke sumber tegangan . Rangkaian utama ini terdiri dari dua bagian yaitu

bagian rangkaian yang dipasang didalam panel kontrol dan bagian rangkaian yang

dipasang diluar panel kontrol. Komponen–komponen yang dipasang didalam

panel kontrol adalah : PLC, relai, dan MCB. Sedangkan bagian yang dipasang

diluar panel seperti jaringan listrik dan beban (lampu). Adapun gambar rangkaian

utama pengontrolan traffic light pada simpang empat dapat dilihat pada gambar 63

di bawah .

81

Gambar 63. Rangkaian utama pengontrolan traffic light pada jalan simpang empat .

R 1 R 2 R 3 R 4 R 5 R 6 R 7 R 8 R 9 R 10 R 11 R 12

F1

F

N

M 1 M 2 M 3 M 4 K1 K2 K3 K4 H 1 H 2 H 3 H 4

Sumber AC 1 phase 220 V- 6A 50Hz

82

G. Mentransfer program yang tersimpan pada memori PC ke dalam memori PLC.

Program ladder diagram yang digunakan untuk pengontrolan traffic light

pada jalan simpang empat selanjutnya kita transfer ke PLC supaya program

tersebut tersimpan ke dalam memori PLC . Dengan tersimpannya program

tersebut, PLC akan membaca semua perintah dari program tersebut sehingga

pengontrolan traffic light pada jalan simpang empat dapat kita jalankan .

Adapun cara untuk mentrasfer program dari memori PC ke PLC terlebih

dahulu PC harus kita hubungkan ke PLC dengan cara memilih pilihan Connect

pada menu PLC , selanjutnya pilih Transfer PC=>Controller . Tunggu beberapa

saat sampai proses transfer selesai . Setelah itu memori PLC sudah terisi program

yang telah dibuatkan dan siap dijalankan .

Gambar 64. Tampilan jendela untuk langkah menghubungkan (connect) dari PC

ke Controller

83

H. Membuat animation table input output pada software TwidoSoft V2.5 .

Tujuan membuat animation table adalah untuk melihat status unsur-unsur

program , adapun caranya terlebih dahulu dengan memilih pilihan animation table

editor pada menu hardware kemudian akan muncul jendela animation table editor.

Selanjutnya isikan status dari unsur-unsur yang ingin dilihat pada kotak address.

Pada animation table editor yang penulis buat , penulis hanya menampilkan status

bagian input dan bagian output pada PLC seperti yang terlihat pada gambar 65 di

bawah .

Gambar 65. Status bagian input dan output yang dibuat pada animation table

editor.

0

84

I. Menjalankan program yang tersimpan pada memori PLC.

Program yang sudah tersimpan pada memori PLC dapat kita jalankan

melalui software TwidoSoft pada computer untuk dilihat status dari masing-

masing unsur program tersebut. Keuntungannya yaitu kita dapat melakukan

pengeditan kembali jika pada program yang telah dibuat terdapat kesalahan-

kesalahan. Adapun cara untuk menjalankannya yaitu dengan cara mengaktifkan

pilihan Run pada menu PLC. Ikuti prosedur yang ada kemudian tunggu beberapa

saat setelah itu program sudah dapat dijalankan .

Gambar 66. Tampilan jendela me-RUN kan PLC

Setelah PLC di-RUN kan, terlebih dahulu tampilkan jendela animation

table editor setelah itu baru aktifkan bagian-bagian input sesuai dengan rancangan

yang telah dibuat dan perhatikan status input dan output pada animation table

editor.

85

BAB IV

KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

Setelah mempelajari isi dari tugas akhir ini mulai dari bab I sampai dengan

bab III, maka dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut :

1. Dengan mengunakan PLC, pengawatan (wiring) relatif lebih sedikit

dibanding dengan panel kontrol konvensional karena hubungan kontak-

kontak pada ladder diagram yang ada dalam CPU PLC sudah terangkai

secara elektronik sehingga penginstalasian secara hardwire seperti pada

rancangan kontrol konvensional tidak diperlukan lagi.

2. Membuat pengontrolan traffic light pada jalan simpang empat dengan

menggunakan PLC lebih mudah dan praktis dibanding dengan

menggunakan kontaktor magnet. Dengan PLC rangkaian kontrolnya lebih

sederhana, sedangkan rangkaian utama tetap tidak berubah.

3. PLC dapat melakukan berbagai macam pengendalian seluas mungkin

karena pada PLC sudah terdapat beberapa unit peralatan yang berfungsi

sebagai relai, coil, latching coil, timer, drum dan counter sehingga

memudahkan kita dalam merancang sebuah aplikasi baru.

86

B. Saran

1. Mengingat fungsi lampu lalu lintas pada persimpangan sangatlah penting,

maka dalam melakukan pengontrolan lampu lalu lintas, hendaknya

peralatan pengontrol tersebut diberi sumber cadangan. Hal ini mencegah

terjadinya kemacetan di jalan apabila aliran listrik dari PLN tiba-tiba

terhenti .

2. Untuk peningkatan pengetahuan dan keterampilan mahasiswa khususnya

dalam bidang pengendalian peralatan dengan PLC, agar praktek khusus

bengkel listrik IV di laboratorium perlu ditingkatkan lagi.

DAFTAR PUSTAKA

1. Antono Tri . Materi Pelatihan PLC Tingkat Dasar . Padang . Politeknik

Universitas Andalas . 2003. 2. Depertemen Pendidikan dan Kebudayaan . Petunjuk Pengontrolan Motor

Listrik Di Industri. Jakarta. 1987 3. Fadilah, Kismet,Drs. dkk. Pembuatan Rangkaian Pengendali Dasar. Bandung.

Angkasa. 2003 . 4. Naibaho, Mariden. Hand Out PLC Telemecanique TSX 17. PPPGT Medan .

5. Petruzella, Frank D . Elektronik Industri. Yogyakarta. Andi yogyakarta . 2001. 6. Thahjono, Anang. Programmable Logic Controller. Surabaya. PENS ITS.

1998 . 7. Wasito S. Teknik Denyut Opamp Thyristor. Jakarta. Karya Utama. 1980 8. Wasito S. Teknik Arus Searah. Jakarta. Karya Utama. 1987 9. Yahya, Zakir. Kontrol Motor Induksi. Padang. FPTK IKIP Padang. 1996

10. Schneider Electrric. Hardware Implementation Guide TWD USE 10AE eng Version 2.5.

11. Universitas Kristen Maranatha. Modul Pelatihan Basic PLC. Bandung. 2004.

12. Departemen Pendidikan Dan Kebudayaan. Petunjuk Praktek Pengontrolan Motor Listrik Di Industri. Jakarta. 1987.

13. Schneider Electric. Software Setup Guide TWD USE eng Version 2.5.

14. Schneider Elentric. TwidoSoft Operation Guide Version 2.5.

15. Schneider Electric . Twido Training Course (Twido v.1). 2002.

1380_Pengontrolan Traffic Light Pada Jalan Simpang Empat Dengan Programmable Logic Controller Twido

Documents

Transcript of 1380_Pengontrolan Traffic Light Pada Jalan Simpang Empat Dengan Programmable Logic Controller Twido