L2 f009034 mkp

Susdarminasari Taini-L2F009034 Halaman 1

Makalah Seminar Kerja Praktek

PERANCANGAN APLIKASI PLC OMRON SYSMAC CPM1A

PADA TRAFFIC LIGHT DI LABORATORIUM TEKNIK KONTROL

OTOMATIK TEKNIK ELEKTRO UNIVERSITAS DIPONEGORO Susdarminasari Taini (L2F009034)

Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Semarang

Jln. Prof. Soedharto, Tembalang, Semarang, Jawa Tengah, Indonesia

e-mail: [email protected]

Abstrak

Laboratorium Teknik Kontrol

Otomatik merupakan salah satu wadah bagi

mahasiswa untuk mengembangkan

kemampuan praktis yang menyediakan

fasilitas dalam melakukan penelitian.

Ketersediaan perangkat-perangkat penunjang

dalam hal sistem kendali otomatis

memungkinkan mahasiswa melakukan suatu

riset. Salah satu riset yang telah dilakukan

adalah perancangan modul sistem traffic light

menggunakan perangkat PLC (Program Logic

Control) sebagai sistem control otomatisnya.

Penggunaan PLC dipakai untuk

mempermudah dalam pemprogramannya yaitu

dengan menggunakan fungsi Ladder Diagram.

Pada makalah ini akan dibahas

mengenai dasar teori PLC, pengenalan PLC

OMRON SYSMAC CPM1A dan ladder

diagram sebagai sarana pemrogramannya

serta contoh aplikasinya tentang aplikasi PLC

pada modul sistem traffic light. Sesuai

kebutuhan akan modul guna sistem

pembelajaran praktikum, maka laporan kerja

praktek ini disesuaikan dengan kebutuhan

tersebut diatas sebagai bahan pembelajaran

pengontrolan sistem silo menggunakan PLC

khususnya PLC OMRON SYSMAC CPM1A

Kata kunci: traffic light, ladder diagram,

PLC

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

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 presisi, efektif dan efisien,

dan produksi akan semakin berlipat-lipat.

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).

1.2 Maksud dan Tujuan

Tujuan dari Kerja Praktek 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.

1.3 Pembatasan Masalah

Materi kerja praktek ini dibatasi

pada pengolahan PLC OMRON

SYSMAC CPM1A dari sisi perangkat

kerasnya dan pemrograman dasar bahan

ladder untuk mendukung kerja PLC dalam

aplikasinya untuk traffic light. Fungsi-

fungsi tambahan di luar fungsi dasar pada

pemrograman dan aplikasi-aplikasi PLC

selain aplikasi dasar tidak diulas pada

laporan kerja praktek ini.

mailto:[email protected]


II. DASAR TEORI

2.1 PLC (Programmable Logic

Control)

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

diprogram 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 2.1 Fungsi PLC

2.2 PLC OMRON SYSMAC

CPM1A

PLC OMRON SYSMAC CPM1A

adalah salah satu produk PLC dari Omron

yang terbaru. CPM1A merupakan PLC

tipe paket yang tersedia dengan 10, 20, 30,

40 buah I/O (input/output). Sistem input

outputnya berupa bit. Atau lebih dikenal

dengan PLC tipe relay karena hanya

membaca masukan dan menghasilkan

keluaran dengan logika 1 atau 0.

Gambar 2.2 PLC Omron Sysmac CPM1A

40I/O

2.2.1 Karakteristik CPM1A

PLC Omron CPM1A

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 2.3 Terminal I/O

2.2.2 Konfigurasi Internal Input

Output

Berikut ini adalah rangkaian

internal pada PLC Omron CPM1A:

1. Internal Input

PLC Omron CPM1A merupakan

jenis PLC yang kontaktor kontaktor input

internalnya digerakkan oleh transistor.

Gambar 2.4 Rangkaian Internal input

2. Internal Output

PLC Omron CPM1A-40CDT

merupakan jenis PLC CPM1A yang

kontaktor kontaktor output internalnya

digerakkan oleh transistor.

Gambar 2.5 Rangkaian Sinking Internal output


Gambar 2.6 Rangkaian Sourcing Internal

output

III. PERANCANGAN SISTEM

3.1 Perancangan Perangkat Keras

3.1.1 Sketsa Sistem Otomatisasi

Traffic Light

Sketsa sistem traffic light dapat

dilihat secara lengkap pada lampiran 1.

3.1.2 Diagram Blok Rangkaian

Input/Output PLC

Gambar 3.1 Diagram Blok Rangkaian Input

Output PLC

3.1.3 Penjelasan Tiap Blok

Berikut penjelasan tiap blok

berdasarkan gambar 3.2 :

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


kondisi utara standby, dengan warna

indikator kuning pada plant.


kondisi utara stop, dengan warna

indikator merah pada plant.


kondisi Pejalan Kaki utara go, dengan

warna indikator hijau pada plant.


kondisi Pejalan Kaki utara stop,

dengan warna indikator merah pada

plant.


kondisi barat go, dengan warna

indikator hijau pada plant


kondisi barat standby, dengan warna

indikator kuning pada plant.


kondisi barat stop, dengan warna

indikator merah pada plant.


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.


indikator kondisi selatan stop, dengan

warna indikator merah pada plant.


indikator kondisi selatan standby,

dengan warna indikator kuning pada

plant


indikator kondisi selatan go, dengan

warna indikator hijau pada plant


indikator kondisi timur stop, dengan

warna indikator merah pada plant.



indikator kondisi timur standby,

dengan warna indicator kuning pada

plant.


indikator kondisi timur go, dengan

warna indikator hijau pada plant

3.2 Perancangan Perangkat Lunak

3.2.1 Desain Pemrograman dengan

PLC

Untuk desain Ladder diagram

traffic light menggunakan pemrograman

software CX-Programmer 9.0. dapat

dilihat pada lampiran 2.

3.2.1.1 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 3.1 Kemungkinan State

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 kaki 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

3.2.1.2 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 3.1 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-

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


state S2 ketika TIM 0001 (timer arah

barat-timur go) selesai menghitung selama

200 ms yang kemudian beralih ke TIM

0002 ( timer arah barat-timur standby)

selama 100 ms. Sedangkan TIM 0000


(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



utara-selatan stop dan timer pejalan kaki

utara-selatan stop) selesai menghitung

selama 300 ms yang kemudian beralih ke

TIM 0003 (timer arah barat-timur stop)

yang menghitung selama 300 ms.

Sedangkan TIM 0002 (timer arah barat-

timur standby) juga selesai menghitung


TIM 0004 (timer arah utara-selatan go)

yang menghitung selama 200 ms. Adapun


O4, O8, O9, O13, O14.


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



utara-selatan go) selesai menghitung


TIM 0005 ( timer arah utara-selatan

standby) selama 100 ms. Sedangkan TIM

0003 (timer arah barat-timur stop) tetap

menghitung selama 300 ms. Adapun


O4, O8, O9, O12, O14.


dimana arah barat-timur stop dan pejalan


ms. Sedangkan arah utara-selatan standby

selama 100 ms.

IV. PENGUJIAN

4.1 State 1

Gambar 3.2 Pengujian plant traffic light pada

state 1

State S1 merupakan kondisi dimana

arah utara-selatan stop dan pejalan kaki

arah utara-selatan stop ON selama 300 ms

sedangkan arah barat-timur go ON selama

200 ms.

4.2 State 2

Gambar 3.3 Pengujian plant traffic light pada

state 2


dimana arah utara-selatan stop dan pejalan


ms. Sedangkan arah barat-timur standby

selama 100 ms.


V PENUTUP

5.1 Kesimpulan

1. Pada perancangan aplikasi PLC

OMRON SYSMAC CPM1A pada

sistem traffic light bertujuan untuk

memudahkan proses dan untuk

mengurangi kesalahan akibat human

error.

2. 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.

5.2 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.

DAFTAR PUSTAKA

[1] CX-Programmer User Manual Version 3.1

[2] CX-Programmer Introduction Guide R132-

E1-04.pdf

[3] CX-One Introduction Guide R145-E1-

03.pdf

[4] Muttaqin, Ilham, “Perancangan Aplikasi

PLC Omron Sysmac CP1L

pada Sistem Otomasi Ice

Compactor untuk Pemadatan Ice

Flag”, Semarang : Jurusan

Teknik Elektro Universitas

Diponegoro, 2012

[5] OMRON. 2005.CPM1A Operation

Manual.pdf

[6] OMRON. 1997.CPM1A Series

Brochure.pdf

[7] B3729-PLC TRAINER SYSTEM

INSTRUCTIONS MANUAL.pdf

[8] Setiawan, Iwan, “Programmable Logic

Control (PLC) dan Teknik

Perancangan Sistem Kontrol”,

Yogyakarta : ANDI, 2006.

[9] Swamardika Alit, “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.

[10] -------, “Buku Pedoman Teknik Elektro

2009”, Semarang : Jurusan Teknik

Elektro Universitas Diponegoro, 2009.

[11] -------, Laboratorium TKO,

http://www.elektro.undip.ac.id

[12] -------, Lokasi Teknik Elektro

UNDIP, Semarang,

http://www.maps.google.com

BIOGRAFI

Susdarminasari Taini –

L2F009034, dilahirkan di

Pasarwajo, 22 Maret 1991.

Jenjang edukasi ditempuh

dari SD Negeri 4 Pasarwajo,

SMP Negeri 1 Pasarwajo,

SMA Negeri 1 Pasarwajo

dan sekarang sedang menempuh studi S1

di Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik

Universitas Diponegoro dengan peminatan

konsentrasi kontrol.

Semarang, Juli 2012

Mengetahui dan mengesahkan,

Dosen Pembimbing

Sumardi, ST. MT

NIP. 197005212000121001

http://www.maps.google.com/


Lampiran 1

Sketsa Sistem Otomatisasi Traffic Light

Gambar 1 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


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


Lampiran 2

Ladder Diagram Keseluruhan Sistem Traffic Light


Gambar 2 Ladder Diagram Aplikasi Traffic Light secara keseluruhan

Alamat masukan dan keluaran pada ladder diagram yang digunakan dapat

dilihat pada tabel berikut:

Tabel 1 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

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

L2 f009034 mkp

Documents

Transcript of L2 f009034 mkp