Contoh pendahuluan

35
BAB I PENDAHULUAN 1. Latar Belakang Perkembangan industri dewasa ini, khususnya dunia industri di negara kita, berjalan amat pesat seiring dengan meluasnya jenis produk-produk industri, mulai dari yang digolongkan sebagai industri hulu sampai dengan industri hilir. Kompleksitas pengolahan bahan mentah menjadi bahan baku, yang berproses baik secara fisika maupun secara kimia, telah memacu manusia untuk selalu meningkatkan dan memperbaiki unjuk kerja sistem yang mendukung proses tersebut, agar semakin produktif dan efisien. Salah satu yang menjadi perhatian utama dalam hal ini ialah penggunaan sistem pengendalian proses industri (sistem kontrol industri). Dalam era industri modern, sistem kontrol proses industri biasanya merujuk pada otomatisasi sistem kontrol yang digunakan. Sistem kontrol industri dimana peranan manusia masih amat dominan (misalnya dalam merespon besaran-besaran proses yang diukur oleh sistem kontrol tersebut dengan serangkaian langkah berupa pengaturan panel dan saklar-saklar yang relevan) telah banyak digeser dan digantikan oleh sistem kontrol otomatis. Sebabnya jelas mengacu pada faktor-faktor yang mempengaruhi efisiensi dan produktivitas industri itu sendiri, misalnya faktor human error dan tingkat

description

Contoh dari pendahuluan

Transcript of Contoh pendahuluan

Page 1: Contoh pendahuluan

BAB I

PENDAHULUAN

1. Latar Belakang

Perkembangan industri dewasa ini, khususnya dunia industri di negara kita,

berjalan amat pesat seiring dengan meluasnya jenis produk-produk industri, mulai

dari yang digolongkan sebagai industri hulu sampai dengan industri hilir.

Kompleksitas pengolahan bahan mentah menjadi bahan baku, yang berproses baik

secara fisika maupun secara kimia, telah memacu manusia untuk selalu meningkatkan

dan memperbaiki unjuk kerja sistem yang mendukung proses tersebut, agar semakin

produktif dan efisien. Salah satu yang menjadi perhatian utama dalam hal ini ialah

penggunaan sistem pengendalian proses industri (sistem kontrol industri).

Dalam era industri modern, sistem kontrol proses industri biasanya merujuk

pada otomatisasi sistem kontrol yang digunakan. Sistem kontrol industri dimana

peranan manusia masih amat dominan (misalnya dalam merespon besaran-besaran

proses yang diukur oleh sistem kontrol tersebut dengan serangkaian langkah berupa

pengaturan panel dan saklar-saklar yang relevan) telah banyak digeser dan digantikan

oleh sistem kontrol otomatis.

Sebabnya jelas mengacu pada faktor-faktor yang mempengaruhi efisiensi dan

produktivitas industri itu sendiri, misalnya faktor human error dan tingkat keunggulan

yang ditawarkan sistem kontrol tersebut. Salah satu sistem kontrol yang amat luas

pemakaiannya ialah Programmable Logic Controller (PLC). Penerapannya meliputi

berbagai jenis industri mulai dari industri rokok, otomotif, petrokimia, kertas, bahkan

sampai pada industri tambang, misalnya pada pengendalian turbin gas dan unit

industri lanjutan hasil pertambangan. Kemudahan transisi dari sistem kontrol

sebelumnya (misalnya dari sistem kontrol berbasis relay mekanis) dan kemudahan

trouble-shooting dalam konfigurasi sistem merupakan dua faktor utama yang

mendorong populernya PLC ini. 

Perkembangan teknologi yang begitu pesat sangat berpengaruh pada

kemajuan di bidang industri otomatisasi. Saat ini banyak industri-industri yang

beralih pada mesin-mesin otomatis daripada menggunakan cara-cara konvensional.

Dengan adanya alat-alat otomatis tersebut pekerjaan industri akan semakin mudah

Page 2: Contoh pendahuluan

presisi, efektif dan efisien, dan produksi akan semakin bertambah.

Dengan adanya sistem pengendalian traffic light secara otomatis dengan

menggunakan PLC Omron Sysmac CPM1A, diharapkan akan menghasilkan

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. Selain itu mengurangi pengeluaran biaya untuk pembiayaan SDM. Serta

mengurangi permasalahan yang disebabkan kesalahan dari faktor manusia (Human

Error).

1.1 Maksud dan Tujuan

Tujuan dari pembuatan makalah ini adalah untuk memperkenalkan PLC

sebagai salah satu pendukung otomatisasi industri dasar pemrograman PLC dan

aplikasi PLC khususnya seri Omron Sysmac CPM1A untuk otomatisasi sistem traffic

light secara otomatis.

Page 3: Contoh pendahuluan

BAB II

PEMBAHASAN

2. Pengertian PLC (Programmable Logic Kontroller)

Programmable Logic Controllers (PLC) adalah komputer elektronik yang

mudah digunakan (user friendly) yang memiliki fungsi kendali untuk berbagai tipe

dan tingkat kesulitan yang beraneka ragam.

Berdasarkan pada standar yang dikeluarkan oleh National Electrical

Manufacture Association (NEMA) ICS3-1978 Part ICS3-304, PLC didefinisikan

sebagai berikut: “PLC adalah suatu peralatan elektronik yang bekerja secara digital,

memiliki memori yang dapat deprogram menyimpan perintah-perintah untuk

melakukan fungsi-fungsi khusus seperti logic, sequening, timing, counting, dan

aritmatika untuk mengontrol berbagai jenis mesin atau proses melalui analog atau

digital input/output modules”.

Gambar 1. Fungsi PLC

Definisi Programmable Logic Controller menurut Capiel (1982) adalah:

sistem elektronik yang beroperasi secara dijital dan didisain untuk pemakaian di

lingkungan industri, dimana sistem ini menggunakan memori yang dapat

diprogram untuk penyimpanan secara internal instruksi-instruksi yang

mengimplementasikan fungsi-fungsi spesifik seperti logika, urutan, perwaktuan,

pencacahan dan operasi aritmatik untuk mengontrol mesin atau proses melalui

modul-modul I/O dijital maupun analog .

Berdasarkan namanya konsep PLC adalah sebagai berikut:

1) Programmable

Menunjukkan kemampuan dalam hal memori untuk menyimpan program yang telah dibuat yang dengan mudah diubah-ubah fungsi atau kegunaannya.

2) Logic

Page 4: Contoh pendahuluan

Menunjukkan kemampuan dalam memproses input secara aritmatik dan logic (ALU), yakni melakukan operasi membandingkan, menjumlahkan, mengalikan, membagi, mengurangi, negasi, AND, OR, dan lain sebagainya.

3) Controller

Menunjukkan kemampuan dalam mengontrol dan mengatur proses sehingga menghasilkan output yang diinginkan.

PLC ini dirancang untuk menggantikan suatu rangkaian relay sequensial dalam suatu sistem kontrol. Selain dapat diprogram, alat ini juga dapat dikendalikan, dan dioperasikan oleh orang yang tidak memiliki pengetahuan di bidang pengoperasian komputer secara khusus. PLC ini memiliki bahasa pemrograman yang mudah dipahami dan dapat dioperasikan bila program yang telah dibuat dengan menggunakan software yang sesuai dengan jenis PLC yang digunakan sudah dimasukkan.

Alat ini bekerja berdasarkan input-input yang ada dan tergantung dari keadaan pada suatu waktu tertentu yang kemudian akan meng-ON atau meng-OFF kan output-output. 1 menunjukkan bahwa keadaan yang diharapkan terpenuhi sedangkan 0 berarti keadaan yang diharapkan tidak terpenuhi. PLC juga dapat diterapkan untuk pengendalian sistem yang memiliki output banyak.

Fungsi dan kegunaan PLC sangat luas. Dalam prakteknya PLC dapat dibagi secara umum dan secara khusus.

Secara umum fungsi PLC adalah sebagai berikut:

1. Sekuensial Control

PLC memproses input sinyal biner menjadi output yang digunakan untuk keperluan pemrosesan teknik secara berurutan (sekuensial), disini PLC menjaga agar semua step atau langkah dalam proses sekuensial berlangsung dalam urutan yang tepat.

2. Monitoring Plant

PLC secara terus menerus memonitor status suatu sistem (misalnya temperatur, tekanan, tingkat ketinggian) dan mengambil tindakan yang diperlukan sehubungan dengan proses yang dikontrol (misalnya nilai sudah melebihi batas) atau menampilkan pesan tersebut pada operator.

Sedangkan fungsi PLC secara khusus adalah dapat memberikan input ke CNC (Computerized Numerical Control). Beberapa PLC dapat memberikan input ke CNC untuk kepentingan pemrosesan lebih lanjut. CNC bila dibandingkan dengan PLC mempunyai ketelitian yang lebih tinggi dan lebih

Page 5: Contoh pendahuluan

mahal harganya. CNC biasanya dipakai untuk proses finishing, membentuk benda kerja, moulding dan sebagainya.

Prinsip kerja sebuah PLC adalah menerima sinyal masukan proses yang dikendalikan lalu melakukan serangkaian instruksi logika terhadap sinyal masukan tersebut sesuai dengan program yang tersimpan dalam memori lalu menghasilkan sinyal keluaran untuk mengendalikan aktuator atau peralatan lainnya.

2.1 Bahasa Pemrograman PLC

Terdapat lima tipe bahasa pemrograman yang bisa dipakai untuk memprogram

PLC, meski tidak semuanya di-support oleh suatu PLC, yaitu antara lain:

1. Bahasa pemrograman Ladder Diagram (LD)

2. Bahasa pemrograman Instruction List (IL)/Statement List (SL)

3. Bahasa pemrograman Sequential Function Chart (SFC)/Grafcet 

4. Bahasa pemrograman Function Block Diagram (FBD)

5. Bahasa pemrograman tingkat tinggi (high-level), contohnya Visual Basic

Dari berbagai contoh bahasa pemrograman diatas, bahasa pemrograman PLC

yang paling populer digunakan dan paling mudah dipahami, yaitu Ladder Diagram,

dengan menggunakan contoh rangkaian Interlock. Ladder Diagram mudah dipahami

karena menggunakan pendekatan grafis, yaitu menggunakan simbol-simbol

komponen elektromagnetik-mekanik relay (coil dan contact), blok-blok fungsi

(function block), seperti timer, counter, trigger, kondisional, serta blok fungsi yang

didefinisikan sendiri oleh programmer. Selain itu, karena Ladder Diagram

menggunakan pendekatan grafis, maka programmer menjadi lebih mudah untuk

melakukan troubleshooting pada program yang akan dijalankan pada PLC.

2.2 Piranti Penyusun PLC

PLC yang diproduksi oleh berbagai perusahaan sistem kontrol terkemuka saat

ini biasanya mempunyai ciri-ciri sendiri yang menawarkan keunggulan sistemnya,

baik dari segi aplikasi (perangkat tambahan) maupun modul utama sistemnya.

Meskipun demikian pada umumnya setiap PLC (sebagaimana komputer pribadi Anda

yang cenderung mengalami standarisasi dan kompatibel satu sama lain) mengandung

empat bagian (piranti) berikut ini:

Page 6: Contoh pendahuluan

1. Modul Catu daya.

2. Modul CPU.

3. Modul Perangkat Lunak.

4. Modul I/O.

1. Modul Catu Daya (Power Supply: PS) 

PS memberikan tegangan DC ke berbagai modul PLC lainnya selain modul

tambahan dengan kemampuan arus total sekitar 20A sampai 50A, yang sama dengan

battery lithium integral (yang digunakan sebagai memory backup). Seandainya PS ini

gagal atau tegangan bolak balik masukannya turun dari nilai spesifiknya, isi memori

akan tetap terjaga. PLC buatan Triconex, USA, yakni Trisen TS3000 bahkan

mempunyai double power supply yang berarti apabila satu PS-nya gagal, PS kedua

otomatis akan mengambil alih fungsi catu daya sistem.

2. Modul CPU

Modul CPU yang disebut juga modul kontroler atau prosesor terdiri dari dua

bagian:

1. Prosesor berfungsi:

o mengoperasikan dan mengkomunikasikan modul-modul PLC melalui bus-bus

serial atau paralel yang ada.

o Mengeksekusi program kontrol.

2. Memori, yang berfungsi:

o Menyimpan informasi digital yang bisa diubah dan berbentuk tabel data,

register citra, atau RLL (Relay Ladder Logic), yang merupakan program

pengendali proses.

Pada PLC tertentu kadang kita jumpai pula beberapa prosesor sekaligus dalam satu

modul, yang ditujukan untuk mendukung keandalan sistem. Beberapa prosesor

tersebut bekerja sama dengan suatu prosedur tertentu untuk meningkatkan kinerja

pengendalian. Contoh PLC jenis ini ialah Trisen TS3000 mempunyai tiga buah

prosesor dengan sistem yang disebut Tripple Redundancy Modular.

Kapasitas memori pada PLC juga bervariasi. Trisen TS3000, misalnya,

mempunyai memori 384 Kbyte (SRAM) untuk program pengguna dan 256 Kbyte

(EPROM) untuk sistem operasinya. Simatic S5 buatan Siemens mempunyai memori

Page 7: Contoh pendahuluan

EPROM 16Kbyte dan RAM 8 Kbyte. PLC FA-3S Series mempunyai memori total

sekitar 16 Kbyte. Kapasitas memori ini tergantung penggunaannya dan seberapa jauh

Anda sebagai mengoptimalisasikan ruang memori PLC yang Anda miliki, yang

berarti pula tergantung seberapa banyak lokasi yang diperlukan program kontrol

untuk mengendalikan plant tertentu. Program kontrol untuk pengaliran bahan bakar

dalam turbin gas tentu membutuhkan lokasi memori yang lebih banyak dibandingkan

dengan program kontrol untuk menggerakkan putaran mekanik robot pemasang bodi

mobil pada industri otomotif. Suatu modul memori tambahan bisa juga diberikan ke

sistem utama apabila kebutuhan memori memang meningkat.

Modul Program Perangkat Lunak PLC mengenal berbagai macam perangkat

lunak, termasuk State Language, SFC, dan bahkan C. Yang paling populer digunakan

ialah RLL (Relay Ladder Logic). Semua bahasa pemrograman tersebut dibuat

berdasarkan proses sekuensial yang terjadi dalam plant (sistem yang dikendalikan).

Semua instruksi dalam program akan dieksekusi oleh modul CPU, dan penulisan

program itu bisa dilakukan pada keadan on line maupun off line. Jadi PLC dapat bisa

ditulisi program kontrol pada saat ia mengendalikan proses tanpa mengganggu

pengendalian yang sedang dilakukan. Eksekusi perangkat lunak tidak akan

mempengaruhi operasi I/O yang tengah berlangsung.

3. Modul I/O

Modul I/O merupakan modul masukan dan modul keluaran yang bertugas

mengatur hubungan PLC dengan piranti eksternal atau periferal yang bisa berupa

suatu komputer host, saklar-saklar, unit penggerak motor, dan berbagai macam

sumber sinyal yang terdapat dalam plant.

a. Modul masukan

Modul masukan berfungsi untuk menerima sinyal dari unit pengindera

periferal, dan memberikan pengaturan sinyal, terminasi, isolasi, maupun indikator

keadaan sinyal masukan. Sinyal-sinyal dari piranti periferal akan di-scan dan

keadaannya akan dikomunikasikan melalui modul antarmuka dalam PLC.

Beberapa jenis modul masukan di antaranya:

o Tegangan masukan DC (110, 220, 14, 24, 48, 15-30V) atau arus C(4-20mA).

Page 8: Contoh pendahuluan

o Tegangan AC ((110, 240, 24, 48V) atau arus AC (4-20mA).

o Masukan TTL (3-15V).

o Masukan analog (12 bit).

o Masukan word (16-bit/paralel).

o Masukan termokopel.

o Detektor suhu resistansi (RTD).

o Relay arus tinggi.

o Relay arus rendah.

o Masukan latching (24VDC/110VAC).

o Masukan terisolasi (24VDC/85-132VAC).

o Masukan cerdas (mengandung mikroprosesor).

o Masukan pemosisian (positioning).

o Masukan PID (proporsional, turunan, dan integral).

o Pulsa kecepatan tinggi.

o Dll.

b. Modul keluaran

Modul keluaran mengaktivasi berbagai macam piranti seperti aktuator

hidrolik, pneumatik, solenoid, starter motor, dan tampilan status titik-titik periferal

yang terhubung dalam sistem. Fungsi modul keluaran lainnya mencakup

conditioning, terminasi dan juga pengisolasian sinyal-sinyal yang ada. Proses aktivasi

itu tentu saja dilakukan dengan pengiriman sinyal-sinyal diskret dan analog yang

relevan, berdasarkan watak PLC sendiri yang merupakan piranti digital. Beberapa

modul keluaran yang lazim saat ini di antaranya:

o Tegangan DC (24, 48, 110V) atau arus DC (4-20mA)

o Tegangan AC (110, 240V) atau arus AC (4-20mA).

Page 9: Contoh pendahuluan

o Keluaran analog (12-bit).

o Keluaran word (16-bit/paralel)

o Keluaran cerdas.

o Keluaran ASCII.

o Port komunikasi ganda.

2.3 Pengertian PLC OMRON CPM1A

PLC Omron CPM1A merupakan salah satu tipe PLC yang memiliki kecepatan

yang tinggi yang dirancang untuk operasi kontrol yang memerlukan jumlah I/O dari

10 sampai 100 buah I/O. Selain itu, PLC ini memiliki kemudahan dalam penginstalan,

pengembangan, dan pemasangan sistem.

Gambar 2. PLC OMRON SYSMAC CPM1A

Setiap PLC yang digunakan memiliki spesifikasi khusus yang dijadikan

pedoman dalam pengaplikasiannya. Berikut ini adalah tabel spesifikasi khusus PLC

Omron CPM1A 40CDR:

Page 10: Contoh pendahuluan

Tabel 1. Spesifikasi Umum PLC Omron CPM1A 40CDR

SPESIFIKASI UMUM

Nama Tipe Spesifikasi

Power Supply

CPM1A – CPU 40

100 - 240 VAC ; 50/60 Hz

Operating Voltage Range 85 – 264 VAC

Inrush Current 30 A max.

Power Consumption 60 VA max.

External Power Supply (Output Capacity)

24 VDC ;

(300mA)

Dimension150 x 90 x 85 mm

(Width x Heightx Depth)

Weight 700 gram max.

Communication connector RS 232C

2.4 Jalur-jalur Masukan dan Keluaran PLC OMRON CPM1A

a. Jalur Masukan

Berbagai macam sensor, saklar dan komponen lain yang mengubah

status bit dari memori status masukan PLC dapat langsung dipasang sebagai

masukkan PLC. Untuk bisa mengubah memori status masukan tersebut,

diperlukan sumber tegangan sebagai pemicu masukan (pada PLC Omron

CPM1A telah tersedia sumber tegangan (24 VDC).

Page 11: Contoh pendahuluan

Gambar 3. Rangkaian pengawatan PLC OMRON CPM1A 40 CDR ke beban

b. Jalur Keluaran

Jalur keluaran PLC jenis ini berupa relay, dengan relay koneksi dengan

piranti eksternal akan semakin mudah dilaksanakan.

Gambar 4. Rangkaian Keluaran PLC OMRON CPM1A

2.5 Struktur Memory PLC OMRON CPM1A

Beberapa bagian dalam memori PLC Omron CPM1A memiliki fungsi khusus.

Masing-masing lokasi memori memiliki ukuran 16 bit atau 1 word, beberapa word

membentuk daerah atau region. Daerah tersebut terdiri atas:

Daerah IR

Memori ini berfungsi sebagai tempat menyimpan status keluaran dan

masukan PLC. Beberapa bit berhubungan langsung dengan terminal masukan

dan keluaran PLC. Bit IR 000 berhubungan dengan terminal masukan ke-I,

sedangkan terminal ke-IV berhubungan dengan IR000.5. daerah IR ini terdiri

dari 3 macam area diantaranya, Area masukan, keluaran, dan Area kerja.

Page 12: Contoh pendahuluan

Tabel 2. Tabel Pembagian Area IR

Area Memori Word Bit Fungsi

Area IR

Area masukan IR000-IR009

(10 word)

IR000.00-IR009.15

(16 bit)

Bit ini dapat dialokasikan dalam terminal I/O.

Area keluaran IR010-IR019

(10 word)

IR010.00-IR019.15

(160 bit)

Area kerja IR200-IR231

(32 word)

IR200.00-IR231.15

(512 bit)

Bit ini bebas dipakai dalam program.

Daerah SR

Daerah ini merupakan bagian khusus digunakan sebagai bit kontrol

dan status, biasanya digunakan sebagai fungsi pencacah. Misal, SR250

memiliki bit nomor 00 hingga 15 yang digunakan sebagai pengatur kontrol

analog 0. sedangkan SR251 digunakan sebagai pengatur analog 1, SR 251,13

adalah Always ON Flag berarti kondisinya selalu aktif selama PLC menyala.

SR251.14 adalah Always OFF Flag berarti kondisinya tidak akan pernah aktif

selama PLC menyala.

Daerah TR

Merupakan daerah memori tang bertugas sebagai penyimpan data

hingga batasanreturn saat dipindahkan ke sub-program selama proses

eksekusi program.

Daerah HR

Bit pada daerah ini digunakan untuk menyimpan data dan tidak akan

hilang meski PLC telah dilepas dari catu daya atau PLC telah dimatikan,

karena menggunakan baterai.

Daerah AR

Page 13: Contoh pendahuluan

Daerah ini digunakan umtuk menyimpan bit-bit kontrol dan status

(flag) seperti status PLC, kesalahan, waktu sistem dll. Daerah ini dilengkapi

baterai pula, sehingga dat-data kontrol tetap tersimpan walaupun PLC tetap

dimatikan.

Daerah LR

Daerah ini digunakan senagai pertukaran data saat dilkakukan konelsi

atau hubungan dengan PLC yang lain. Daerah ini terdiri dari 16 word, LR000

hingga LR15 atau 256 bit, LR00.00 hingga LR15.15.

Daerah Pencacah dan Pewaktu

Daerah ini digunakan untuk menyimpan nilai pewaktu atau pencacah.

Lokasinya terdapat sebanyak 128 lokasi (mulai TC000 sampai dengan

TC127).

Daerah DM

Daerah ini berisikan tentang data-data yang terkait pada pengaturan

komunikasi dengan komputer dan data saat terdapat kesalahan. Pembagian

area dalam DM ditunjukkan dalam tabel di bawah ini:

Tebel 3. Pembagian Area DM

Area Memori Word Fungsi

Area DM Read/Write DM000-DM009

DM1022-DM1023

(1002 Word)

Area DM dapat diakses dalam satuan

Word. Nilai yang ada tersimpan walau

PLC mati

Error Log DM1000-DM1021

(22 Word)

Untuk menyimpan kode kesalahan

yang muncul. Word ini digunakan DM

untuk baca/tulis jika fungsi pencatat

kesalahan tidak dipakai.

Read - Only DM6144-DM6599

(456 Word)

Tidak dapat ditumpangi data lain untuk

program.

PC Setup DM6600-DM6655 Digunakan untuk menyimpan berbagai

Page 14: Contoh pendahuluan

(56 Word)

parameter yang mengontrol operasi

PLC.

2.6 Intruksi-intruksi Dasar PLC

Intruksi dibawah ini merupakan intruksi dasar yang digunakan oleh PLC

OMRON System C-Series dimana setiap akhir program harus diberi intruksi

dasar END yang menandakan data akhir program.

a. Intruksi LOAD (LD)

Intruksi ini dibutuhkan jika urutan kerja pada suatu sistem kontrol

hanya membutuhkan satu kondisi logic saja dan sudah dituntut untuk

mengeluarkan satu output. Logikanya seperti kontak NO relay.

b. Intruksi LOAD NOT (LDNOT)

Intruksi ini dibutuhkan apabila urutan kerja pada suatu sistem kontrol

hanya membutuhkan satu kondisi logic saja dan sudah dituntut

mengeluarkan output. Logikanya seperti kontak NC relay.

c.

2.7 Karakteristik PLC OMRON CPM1A 40 CDR

PLC Omron CPM1A 40 CDR merupakan salah satu seri dari PLC Omron

CPM1A. PLC ini memiliki 40 terminal yang terdiri dari 24 terminal input dan 16

terminal output. Power supply yang dipakai berupa tegangan DC sehingga diperlukan

sebuah trafo dalam penggunaannya.

Gambar 5. Terminal I/O PLC OMRON CPM1A 40 CDR

Page 15: Contoh pendahuluan

2.8 Konfigurasi Internal Input dan Output PLC OMRON CPM1A 40 CDR

Berikut adalah rangkaian internal pada PLC OMRON CPM 1A 40 CDR

a. Internal Input

PLC Omron CPM1A merupakan jenis PLC yang kontaktor kontaktor

input internalnya digerakkan oleh transistor.

Gambar 6. Rangkaian Internal Input

b. Internal Output

PLC Omron CPM1A-40CDR merupakan jenis PLC CPM1A yang

kontaktor-kontaktor output internalnya digerakkan oleh transistor.

Gambar 7. Rangkaian Internal Output

Gambar 8. Rangkaian Sourcing Internal Output

2.9 Perancangan Sistem

2.9.1 Perancangan Perangkat Keras

2.9.1.1 Sketsa Sistem Otomatisasi Traffic Light

Sketsa sistem traffic light dapat dilihat secara lengkap pada lampiran 1.

2.9.1.2 Diagram Blok Rangkaian Input/Output PLC

Page 16: Contoh pendahuluan

Gambar 9. Diagram Blok Rangkaian InputOutput PLC

2.9.1.3 Penjelasan Tiap Blok

Berikut penjelasan tiap blok berdasarkan gambar 9:

Push Button Start berfungsi sebagai tombol utama untuk menghidupkan

sistem.

Push Button Stop berfungsi untuk menghentikan seluruh operasi jika terdapat

masalah.

Lampu O1 berfungsi sebagai indikator kondisi utara go, dengan warna

indikator hijau pada plant

Lampu O2 berfungsi sebagai indikator kondisi utara standby, dengan warna

indikator kuning pada plant.

Lampu O3 berfungsi sebagai indikator kondisi utara stop, dengan warna

indikator merah pada plant.

Lampu O4 berfungsi sebagai indikator kondisi Pejalan Kaki utara go,

dengan warna indikator hijau pada plant.

Lampu O5 berfungsi sebagai indikator kondisi Pejalan Kaki utara stop,

dengan warna indikator merah pada plant.

Lampu O6 berfungsi sebagai indikator kondisi barat go, dengan warna

indikator hijau pada plant.

Lampu O7 berfungsi sebagai indikator kondisi barat standby, dengan warna

indikator kuning pada plant.

Lampu O8 berfungsi sebagai indikator kondisi barat stop, dengan warna

Page 17: Contoh pendahuluan

indikator merah pada plant.

Lampu O9 berfungsi sebagai indikator kondisi Pejalan Kaki selatan go,

dengan warna indikator hijau pada plant.

Lampu O10 berfungsi sebagai indikator kondisi Pejalan Kaki selatan stop,

dengan warna indikator merah pada plant.

Lampu O11 berfungsi sebagai indikator kondisi selatan stop, dengan warna

indikator merah pada plant.

Lampu O12 berfungsi sebagai indikator kondisi selatan standby, dengan

warna indikator kuning pada plant.

Lampu O13 berfungsi sebagai indikator kondisi selatan go, dengan warna

indikator hijau pada plant.

Lampu O14 berfungsi sebagai indikator kondisi timur stop, dengan warna

indikator merah pada plant.

Lampu O15 berfungsi sebagai indicator kondisi timur standby, dengan warna

indicator kuning pada plant.

Lampu O16 berfungsi sebagai indikator kondisi timur go, dengan warna

indikator hijau pada plant.

2.9.2 Perancangan Perangkat Lunak

2.9.2.1 Desain Pemrograman Dengan PLC

Untuk desain Ladder diagram traffic light menggunakan pemrograman

software CX-Programmer 9.0. Dapat dilihat pada lampiran 2.

2.9.2.2 Kemungkinan Kondisi (State)

Untuk cara kerja dari traffic light dapat menggunakan pendekatan kondisi

(state) atau juga sering disebut metode Finitie State Machine (FSM). Hal ini

dimaksudkan agar lebih mudah dalam mendesain ladder diagram pada PLC

Kemungkinan kondisi (state) yang ada untuk aplikasi traffic light adalah sebagai

berikut.

Tabel 4. Kemungkinan State

Page 18: Contoh pendahuluan

Catatan: hidup bernilai 1 (satu), mati bernilai 0 (nol)

Keterangan:

S0 : Kondisi mati

S1 : Kondisi dimana arah utara-selatan stop, pejalan kaki arah utara-

selatan stop, dan arah barat-timur go.

S2 : Kondisi dimana arah utara-selatan stop, pejalan kak arah utara-

selatan stop, dan arah barat-timur standby

S3 : Kondisi dimana arah barat-timur stop, pejalan kaki arah utara-selatan

go, dan arah utara-selatan go.

S4 : Kondisi dimana arah barat-timur stop, pejalan kaki arah utara-selatan

go, dan arah utara-selatan standby

2.9.2.3 State Diagram

Setelah didapatkan kemungkinan kondisi (state), yang diperlukan untuk

memudahkan dalam pembuatan program adalah perancangan state diagram.

Dengan demikian, dapat dibuat state diagram sebagai berikut.

Gambar 10. State Diagram Program

State S0

State S0 merepresentasikan kondisi ketika sistem mati, dimana lampu

traffic light sebagai indicator belum ON. State ini jg merupakan kondisi dimana

ketika sistem sedang ON, dan kemudian tiba-tiba terjadi kondisi emergency pada

traffic light, maka dapat digunakan PB Stop untuk membuat sistem menjadi OFF.

State S1

Dari state S0 akan berpindah ke state S1 bila ditekan PB Start. State S1

merupakan kondisi dimana arah utara-selatan stop dan pejalan kaki arah utara-

Page 19: Contoh pendahuluan

selatan stop ON selama 300 ms sedangkan arah barat-timur go ON selama 200 ms.

Adapun untuk lampu indikator yang ON yaitu O3, O5, O6, O10, O11, dan O16.

State S2

Dari state S1 akan berpindah ke state S2 ketika TIM0001 (timer arah barat-

timur go) selesai menghitung selama 200 ms yang kemudian beralih ke TIM0002

(timer arah barat-timur standby) selama 100 ms. Sedangkan TIM0000 (timer arah

utara-selatan stop dan timer pejalan kaki utara-selatan stop) tetap menghitung selama

300 ms. Adapun untuk lampu indikator yang ON yaitu O3, O5, O7, O10, O15.

State S2 ini merupakan kondisi dimana arah utara-selatan stop dan pejalan

kaki arah utara-selatan stop selama 300 ms. Sedangkan arah barat-timur standby

selama 100 ms.

State S3

Dari state S2 akan berpindah ke state S3 ketika TIM0000 (timer arah utara

selatan stop dan timer pejalan kaki utara-selatan stop) selesai menghitung selama

300 ms yang kemudian beralih ke TIM0003 (timer arah barat-timur stop) yang

menghitung selama 300 ms. Sedangkan TIM0002 (timer arah barat-timur standby)

juga selesai menghitung selama 200 ms yang kemudian beralih ke TIM0004 (timer

arah utara-selatan go) yang menghitung selama 200 ms. Adapun untuk lampu

indikator yang ON yaitu O1, O4, O8, O9, O13, O14.

State S3 ini merupakan kondisi dimana arah barat-timur stop dan arah pejalan

kaki utara-selatan go selama 300 ms. Sedangkan arah utara-selatan go selama 200

ms.

State S4

Dari state S3 akan berpindah ke state S4 ketika TIM0004 (timer arah utara-

selatan go) selesai menghitung selama 200 ms yang kemudian beralih ke TIM0005

(timer arah utara-selatan standby) selama 100 ms. Sedangkan TIM0003 (timer arah

barat-timur stop) tetap menghitung selama 300 ms. Adapun untuk lampu indikator

yang ON yaitu O2, O4, O8, O9, O12, O14.

State S4 ini merupakan kondisi dimana arah barat-timur stop dan pejalan

kaki arah utara-selatan stop selama 300 ms. Sedangkan arah utara-selatan standby

selama 100 ms.

Page 20: Contoh pendahuluan

BAB III

PENUTUP

1. Kesimpulan

Pada perancangan aplikasi PLC OMRON SYSMAC CPM1A pada sistem

traffic light bertujuan untuk memudahkan proses dan untuk mengurangi kesalahan

akibat human error. Apabila dibandingkan dengan Mikrokontroller, maka PLC

memiliki tingkat kesulitan pemrograman yang lebih kecil karena pada PLC cukup

dengan membuat Ladder Diagram yang cenderung mudah dipahami dan dianalisa

tanpa harus membuat coding yang kompleks.

2. Saran

Diagram ladder program dalam makalah ini hanya sedikit mencerminkan

keseluruhan proses traffic light karena beragamnya algoritma dalam mengontrol

sistem traffic light sesuai kebutuhan, maka perlu perhatian dalam menggunakannya.

Page 21: Contoh pendahuluan

DAFTAR PUSTAKA

CX-Programmer User Manual Version 3.1

CX-Programmer Introduction Guide R132-E1-04.pdf

CX-One Introduction Guide R145-E1-03.pdf

Muttaqin, Ilham. 2012. “Perancangan Aplikasi PLC Omron Sysmac CP1L pada

Sistem Otomasi Ice Compactor untuk Pemadatan Ice Flag”, Semarang:

Jurusan Teknik Elektro Universitas Diponegoro.

OMRON. 2005. CPM1A Operation Manual.pdf

OMRON. 1997. CPM1A Series Brochure.pdf

B3729-PLC TRAINER SYSTEM INSTRUCTIONS MANUAL.pdf

Setiawan, Iwan. 2006. “Programmable Logic Control (PLC) dan Teknik

Perancangan Sistem Kontrol”, Yogyakarta: ANDI.

Swamardika, Alit. 2005. “Simulasi Kontrol Lampu Lalu Lintas Sistem Detektor

Dengan Menggunakan Sistem PLC Untuk Persimpangan Jalan Waribang-

WR. Supratman Denpasar”, Teknologi Elektro Vol.4 No.2 Juli-Desember

2005.

-------, “Buku Pedoman Teknik Elektro 2009”, Semarang: Jurusan Teknik Elektro

Universitas Diponegoro, 2009.

Page 22: Contoh pendahuluan

LAMPIRAN 1

Sketsa Sistem Otomatisasi Traffic Light

Gambar 11. Sketsa Sistem Otomatisasi Traffic Light

Modul ini mensimulasikan sistem traffic light secara lengkap dimana terdapat

empat persimpangan yang masing-masing persimpangan memiliki traffic light serta

2 pasang traffic light untuk pejalan kaki.

Berikut keterangan gambar dari sketsa sistem traffic light diatas:

O1 : Lampu arah utara go

O2 : Lampu arah utara standby

O3 : Lampu arah utara stop

O4 : Lampu pejalan kaki arah utara go

O5 : Lampu pejalan kaki arah utara stop

O6 : Lampu arah barat go

Page 23: Contoh pendahuluan

O7 : Lampu arah barat standby

O8 : Lampu arah barat stop

O9 : Lampu pejalan kaki arah selatan go

O10 : Lampu pejalan kaki arah selatan stop

O11 : Lampu arah selatan stop

O12 : Lampu arah selatan standby

O13 : Lampu arah selatan go

O14 : Lampu arah timur stop

O15 : Lampu arah timur standby

O16 : Lampu arah timur go

Page 24: Contoh pendahuluan

LAMPIRAN 2

Ladder Diagram Keseluruhan Sistem Traffict Light

Page 25: Contoh pendahuluan
Page 26: Contoh pendahuluan

Gambar 12. Ladder Diagram Aplikasi Traffic Light secara keseluruhan

Alamat masukan dan keluaran pada ladder diagram yang digunakan dapat

dilihat pada tabel berikut:

Tabel 5. Alamat masukan dan keluaran sistem traffic light

Masukan Alamat

PB Start 00.06

PB Stop 00.07

Keluaran Alamat

Lampu O1 010.00

Lampu O2 010.01

Lampu O3 010.02

Page 27: Contoh pendahuluan

Lampu O4 010.03

Lampu O5 010.04

Lampu O6 010.05

Lampu O7 010.06

Lampu O8 010.07

Lampu O9 011.00

Lampu O10 011.01

Lampu O11 011.02

Lampu O12 011.03

Lampu O13 011.04

Lampu O14 011.05

Lampu 15 011.06

Lampu 16 011.07