Lapres SPO P1

of 36/36
LAPORAN RESMI PRAKTIKUM SISTEM PENGENDALIAN OTOMATIS PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER AINUN NADIROH 2412100063 Asisten Laboratorium Mesawati Pitartyanti NRP 24111000 JURUSAN TEKNIK FISIKA Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2015
  • date post

    04-Sep-2015
  • Category

    Documents

  • view

    243
  • download

    19

Embed Size (px)

description

Berisi laporan hasil praktikum sistem pengendalian otomatik P-1

Transcript of Lapres SPO P1

LAPORAN RESMI PRAKTIKUM SISTEM PENGENDALIAN OTOMATIS

PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER

AINUN NADIROH2412100063

Asisten LaboratoriumMesawati Pitartyanti NRP 24111000

JURUSAN TEKNIK FISIKAFakultas Teknologi IndustriInstitut Teknologi Sepuluh NopemberSurabaya 2015

3

vi

LAPORAN RESMI PRAKTIKUM SISTEM PENGENDALIAN OTOMATIS

PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER

AINUN NADIROH2412100063

Asisten LaboratoriumMesawati PitartyantiNRP 24111000

JURUSAN TEKNIK FISIKAFakultas Teknologi IndustriInstitut Teknologi Sepuluh NopemberSurabaya 2015

AUTOMATIC CONTROL SYSTEM PRACTICE REPORT

PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER

AINUN NADIROH NRP 2412100063

Laboratory AsisstantMesawati PitartyantiNRP 24111000

DEPARTEMENT OF ENGINEERING PHYSICSFaculty of Industrial TechnologyInstitut Teknologi Sepuluh NopemberSurabaya 2015ABSTRAK

PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER

Di era modern ini setiap industri membutuhkan dan menerapkan sistem pengendalian. Sistem pengendalian adalah suatu sistem yang dapat mengendalikan proses produksi sekaligus menjaga hasil produksi agar tetap sesuai dengan keinginan atau dengans set point yang telah ditentukan. Secara konvensional, sistem pengendalian biasanya terdiri dari perangkat-perangkat seperti counter, relay, timer, dan lainnya. Namun, atas keterbatasan perangkat-perangkat tersebut dalam menjalankan fungsinya, saat kini telah digunakan sistem pengendalian yang bersifat otomatis atau digital. Salah satu sistem yang sampai saat ini dikembangkan dalah Programmable Logic Controller (PLC). Berdasarkan praktikum, didapat beberapa hasil diantaranya Pada praktikum mengenai Programable Logic Controller dilakukan percobaan mengenai sensor dan pompa yang saling berhubungan satu sama lain, dimana kondisi yang diminta adalah: apabila saklar nyala, maka pompa 1 dan indikator pompa 1 nyala dan pompa akan mengalirkan air ke tanki, apabila air mengenai sensor bawah, maka pompa 1 dan lampu indikator pompa 1 tetap menyala, apabila air mengenai sensor tengah, maka pompa 1 dan lampu indikator 1 tetap menyala dengan mixer dan lampu indikator mixer yang juga menyala, apabila air mengenai sensor atas, maka pompa 1 dan mixer beserta lampu indikatornya akan mati, tetapi pompa 2 dan lampu indikatornya menyala. Dimana pompa 2 akan menyedot air dari tanki sehingga air akan berkurang, air akan terus turun hingga air tidak mengenai sensor bawah, pada kondisi ini maka pompa 1 akan menyala dan proses berulang ke kondisi nomor satu.

Kata Kunci: PLC, Self Holding, Interlock

DAFTAR ISIHALAMAN JUDULiABSTRAKiiiDAFTAR ISIivDAFTAR GAMBARviDAFTAR TABELviiBAB I PENDAHULUAN11.1Latar Belakang11.2Permasalahan11.3Tujuan1BAB II DASAR TEORI32.1Programmable Logic Controller32.2Logika Dasar PLC52.2.1Logika NOT52.2.2Logika AND52.2.3Logika NAND62.2.4Logika OR62.2.5Logika NOR62.3Dasar Pemrograman PLC72.4Rangkaian Self Holding92.5Rangkaian Interlock10BAB III METODOLOGI123.1Alat dan Bahan Praktikum123.2Langkah-langkah praktikum12BAB IV ANALISA DAN PEMBAHASAN144.1Analisa Data144.2Pembahasan15BAB V PENUTUP175.1Kesimpulan175.2Saran17DAFTAR PUSTAKA18

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Kontrol Proses Close Loop di Industri3Gambar 2.2 Diagram blok PLC4Gambar 2.3 Logika NOT5Gambar 2.4 Logika AND5Gambar 2.5 Logika NAND6Gambar 2.6 Logika OR6Gambar 2.7 Logika NOR7Gambar 2.8 AND, OR, NOT8Gambar 2.9 TON dan TOF8Gambar 2.10 Counter9Gambar 2.11 Rangkaian Self Holding9Gambar 2.12 Rangkaian Interlock10Gambar 4.1 Tampilan Ladder Diagram14

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 Input dan Output PCT 17 to PLC Siemens S7-20012Tabel 4.1 Tabel adressing pada logika PLC15

v

BAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar BelakangDi era modern ini setiap industri membutuhkan dan menerapkan sistem pengendalian. Sistem pengendalian adalah suatu sistem yang dapat mengendalikan proses produksi sekaligus menjaga hasil produksi agar tetap sesuai dengan keinginan atau dengans set point yang telah ditentukan. Secara konvensional, sistem pengendalian biasanya terdiri dari perangkat-perangkat seperti counter, relay, timer, dan lainnya.Namun, atas keterbatasan perangkat-perangkat tersebut dalam menjalankan fungsinya, saat kini telah digunakan sistem pengendalian yang bersifat otomatis atau digital. Salah satu sistem yang sampai saat ini dikembangkan dalah Programmable Logic Controller (PLC).Percobaan P1 Sistem Pengendalian Otomatis tentang PLC ini dapat memberikan pemahaman lebih mengenai PLC. Selain itu juga dapat mengetahui penerapan secara langsung PLC pada plant.

1.2 PermasalahanBerdasarkan latar belakang yang telah dijelaskan pada sub-bab sebelumnya, maka hal-hal yang menjadi rumusan masalah dalam praktikum ini adalah sebagai berikut.a. Bagaimana dasar-dasar dan pemrograman PLC?b. Bagaimana bahasa pemrograman pada PLC?1.3 TujuanTujuan dari dilakukannya praktikum ini adalah a. Mampu memahami dasar-dasar dan pemrograman PLC.b. Mampu memahami bahasa pemrograman pada PLC.

Halaman ini sengaja dikosongkan

13

BAB IIDASAR TEORI

2.1 Programmable Logic ControllerPLC (Programmable Logic Controller) adalah sebuah alat instrument yang mempunyai kemampuan menyimpan instruksi-instruksi yang berfungsi sebagai kendali atau melaksanakan fungsi suatu perintah kerja yang sekuensial, perhitungan aritmatik, pemrosesan numerik, sarana komunikasi dari suatu proses yang jenis input atau outputnya berupa sinyal logic on-off. PLC merupakan sistem operasi elektronik digital yang dirancang untuk keperluan lingkungan industri, PLC digunakan untuk menggantukan fungsi relay-relay yang banyak digunakan.

Gambar 2.1 Kontrol Proses Close Loop di IndustriPLC menerima sinyal input dari perlatan sensor berupa sinyal on off. Apabila input berupa sinyal analog, maka dibutuhkan input analog modul yang menkonversikan sinyal analog menjadi sinyal digital. Sinyal tersebut langsung dikirim ke Central Processing Unit (CPU) untuk diproses sesuai program yang dibuat. Hasil pemrosesan berupa sinyal keluaran digital yang dikirim ke modul output untuk menjalankan actuator. Pabrikan yang membuat produk PLC diantaranya Allan Bradley, Omron, Mitshubishi, General Electric-Klocker Moler, Festo, Texas Instrument, Siemens, Toshiba, dan Scheneider. PLC yang dipakai dalam praktikum kali ini adalah PLC Siemens S7-200 dan Allen Bradley (logixpro).

Gambar 2.2 Diagram blok PLCPLC mempunyai kelebihan yang kemungkinan tidak dimiliki oleh peralatan kontrol konvensional yaitu bahwa PLC dapat bekerja pada industri dengan kondisi yang cukup berat, dengan tingkat polusi tinggi, fluktuasi temperatur antara 0 sampai 60 dan kelembaban relatif antara 0% sampai 95%. Dibandingkan dengan sistem kendali konvensional, PLC mempunyai kelebihan antara lain:a.Bekerja handal dan aman, serta fleksible.b.Hemat dalam jumlah pengawatan.c.Pemrogramannya sederhana dan mudah dirancang dalam bahasa atau instruksi yang mudah dimengerti.d.Pemasangan atau instalasinya mudah.2.2 Logika Dasar PLCFungsi logika pada PLC dapat mempermudah dalam melakukan analisis dan menyusun diagram tangga (ladder diagram) PLC. Berikut fungsi logika pada PLC.2.2.1 Logika NOTLogika NOT merupakan nilai kebalikan dari suatu logika. Pada PLC input Normally Close merupakan logika NOT dari input Normally Open. Suatu logika NOT hanya memiliki output yang bernilai 1 bila input Normally Close bernilai 0.

Gambar 2.3 Logika NOT2.2.2 Logika ANDLogika AND hanya akan menghasilkan output yang bernilai 1 bila semua input Normally Open yang terhubung secara seri bernilai 1. Sedangkan bila ada satu saja input Normally Open yang bernilai 0 maka output-nya akan bernilai 0.

Gambar 2.4 Logika AND2.2.3 Logika NANDLogika NAND (NOT-AND) merupakan logika kebalikan dari logika AND. Output logika NAND selalu bernilai 0 bila input semua Normally Close yang terhubung secara paralel bernilai 1, selain itu output-nya akan bernilai 1.

Gambar 2.5 Logika NAND2.2.4 Logika ORLogika OR pada PLC tersusun dari beberapa input Normally Open yang tersusun paralel. Sehingga bila ada salah satu input Normally Open yang bernilai 1 maka output-nya akan bernilai 1. Sedangkan bila semua input Normally Open bernilai 0 maka output-nya akan bernilai 0.

Gambar 2.6 Logika OR2.2.5 Logika NORKebalikan dari logika OR yakni logika NOR (NOT-OR), yang memiliki output bernilai 1 hanya bila semua input Normally Close yang terhubung seri bernilai 0. Selain itu output-nya akan bernilai 0.

Gambar 2.7 Logika NOR2.3 Dasar Pemrograman PLCKontrol program adalah komponen utama dalam sistem yang bekerja secara otomatis. Kontrol program harus didesain secara sistematis, terstruktur dengan baik dan harus terdokumentasi agar bebas dari kesalahan, pemeliharaan mudah, dan efektif dalam biaya. Untuk memrogram PLC dapat digunakan prosedur berikut untuk menyelesaikan permasalahan mengenai kontrol. Langkah-langkah dalam membuat program sebagai berikut:a. Identifikasi Masalah Definisi permasalahan untuk menjabarkan problem kontrol dalam bentuk detail. Informasi yang diperlukan yaitu skema posisi, skema sekuensial, dan table kebenaran untuk menerangkan hubungan I/O.b. Allocation List Allocation list berisi kondisi-kondisi program atau alamat yang dipakai oleh keluaran atau masukan.c. Pembuatan Program Terdapat dua cara untuk membuat program, yaitu dengan menggunakan ladder diagram atau statement list.Berikut beberapa contoh program dasar PLC Allen Bradley (software logixpro) dengan menggunakan ladder diagram. Logika AND, OR dan NOT

Gambar 2.8 AND, OR, NOT TON (Timer On Delay) dan TOF (Timer Off Delay)

Gambar 2.9 TON dan TOF Conter Up/ Down

Gambar 2.10 Counter2.4 Rangkaian Self HoldingRangkaian self holding adalah rangkaian yang dapat mempertahankan kondisi nilai suatu operasi logika.

Gambar 2.11 Rangkaian Self HoldingCara KerjaKeadaan awal, lampu GL menyala Apabila tombol BS2 ditekan maka arus akan mengalir menuju koil kontaktor X sehingga koil menjadi magnet yang menyebabkan kontak Bantu X,X2 terhubung dan X1 terputus mengakibatkan lampu RL menyala dan GL padam Apabila tombol BS2 dilepas maka arus masih mengalir menuju koil kontaktor X melalui kontak Bantu X menyebabkan lampu tetap hidup walaupun BS2 dilepas. Apabila BS1 ditekan maka arus yang menuju koil kontaktor X akan putus sehingga kontak Bantu X1 kembali terhubung dan X2 terputus, Lampu GL kembali menyala dan RL padam.2.5 Rangkaian InterlockRangkaian interlock adalah rangkaian kontrol yang saling mengunci secara bergantian bila salah satu sumber lain aktif.

Gambar 2.12 Rangkaian InterlockCara KerjaKeadaan awal, lampu L1dan L2 padamApabila tombol BS1 ditekan maka arus akan mengalir menuju koil kontaktor X1 sehingga koil menjadi magnet yang menyebabkan kontak Bantu X1(dari kontaktor 1) terhubung menyebabkan lampu L1 menyalaApabila tombol BS2 ditekan maka arus akan mengalir menuju koil kontaktor X2s ehingga koil menjadi magnet yang menyebabkan kontak Bantu X2 (dari kontaktor 2) terhubung menyebabkan lampu L2 menyala

BAB IIIMETODOLOGI

Pada bab ini akan diajarkan metode yang disusun dan digunakan dalam penyelesaian permasalahan dalam praktikum.3.1 Alat dan Bahan PraktikumPeralatan dan Bahan yang digunakan pada praktikum ini adalah:a. Modul PLC Siemens S7-200b. Kabel Downloader MPIc. Modul PCT 17d. PC yang terinstall Step 7 Micro3.2 Langkah-langkah praktikuma. Peralatan yang dibutuhkan disiapkan.b. Input dan Output dari PLC ditentukan untuk memudahkan penggambaran wiring pada Step 7.Tabel 3.1 Input dan Output PCT 17 to PLC Siemens S7-200Modul Mixing TankI/O PLCSiemensS7-200

Sensor 3 (bawah)I0.3

Sensor 2 (tengah)I0.2

Sensor 1 (atas)I0.1

Pompa 1Q0.3

Pompa 2Q0.4

Mixer Q0.6

Indikator Pompa 1Q0.0

Indikator Pompa 2Q0.2

Indikator MixerQ0.1

SaklarI0.0

Halaman ini sengaja dikosongkan

BAB IVANALISA DATA DAN PEMBAHASAN

Pada bab ini akan dipaparkan hasil praktikum 4.1 Analisa DataHasil praktikum simulasi didapatkan logika cara kerja sistem sebagai berikut:

Gambar 4.1 Tampilan Ladder Diagram

Kondisi air naik: Saklar menyala = Pompa 1 dan indikator pompa 1 menyala Menyentuh sensor bawah = Pompa 1 dan indikator pompa 1 menyala Menyentuh sensor tengah = Mixer, pompa 1, dan indikator pompa 1 menyala Menyentuh sensor atas = Pompa 2 dan indikator pompa 2 menyalaKondisi air turun:Menyentuh sensor tengah = Pompa 2 dan indikator pompa 2 menyalaMenyentuh sensor bawah = Pompa 1 dan indikator pompa 1 menyalaTabel 4.1 Tabel adressing pada logika PLCModul Mixing TankI/O PLCSiemensS7-200

Sensor 3 (bawah)I0.3

Sensor 2 (tengah)I0.2

Sensor 1 (atas)I0.1

Pompa 1Q0.3

Pompa 2Q0.4

Mixer Q0.6

Indikator Pompa 1Q0.0

Indikator Pompa 2Q0.2

Indikator MixerQ0.1

SaklarI0.0

4.2 PembahasanPada praktikum mengenai Programable Logic Controller dilakukan percobaan mengenai sensor dan pompa yang saling berhubungan satu sama lain, dimana kondisi yang diminta adalah: apabila saklar nyala, maka pompa 1 dan indikator pompa 1 nyala dan pompa akan mengalirkan air ke tanki, apabila air mengenai sensor bawah, maka pompa 1 dan lampu indikator pompa 1 tetap menyala, apabila air mengenai sensor tengah, maka pompa 1 dan lampu indikator 1 tetap menyala dengan mixer dan lampu indikator mixer yang juga menyala, apabila air mengenai sensor atas, maka pompa 1 dan mixer beserta lampu indikatornya akan mati, tetapi pompa 2 dan lampu indikatornya menyala. Dimana pompa 2 akan menyedot air dari tanki sehingga air akan berkurang, air akan terus turun hingga air tidak mengenai sensor bawah, pada kondisi ini maka pompa 1 akan menyala dan proses berulang ke kondisi nomor satu.Berdasarkan kondisi yang diminta maka untuk memprogram agar dapat mencapai kondisi tersebut diperlukan pemahaman mengenai self-holding dan interlock.Self-holding adalah sebuah rangkaian yang berfungsi sebagai penahan (hold) dari suatu output agar terus berada pada keadaan yang diinginkan, walaupun input berubah-ubah, output akan tetap berada pada kondisi yang sama. Pada simulasi, rangkaian ini digunakan pada range 1, yaitu apabila saklar dimatikan maka pompa 1 yang sebelumnya menyala akan tetap menyala. Biasanya rangkaian self-holding terlihat digunakan apabila dalam satu range terdapat bentuk percabangan (parallel).Interlock adalah sebuah rangkaian yang berfungsi sebagai pengaman, jadi apabila salah satu komponen dimatikan, maka komponen lainnya akan tetap bekerja. Namun, terkecuali jika yang dimatikan adalah sumber, pada simulasi yang dilakukan sumber adalah I:0/0 yang mana merupakan saklar pada sistem. Yang terjadi adalah, apabila salah satu dari komponen dalam sistem tidak bekerja, maka bagian sistem yang lain akan tetap bekerja secara normal. Pada simulasi, interlock digunakan untuk memisahkan pompa yang menyala terhadap inputan sensor.

BAB VKESIMPULAN DAN SARAN

5.1 KesimpulanBerdasarkan hasil praktikum programmable Logic Controller ini maka dapat disimpulkan bahwa PLC bekerja dengan cara mengamati masukan atau sensor dengan melakukan proses sesuai dengan yang dibutuhkan (sesuai dengan program yang diatur). Pemrograman dasar dari PLC Siemens S7200 adalah menggunakan ladder diagram yang dapat disusun dari perangkat lunak Step 7. Adapun perangkat keras dari PLC Siemens S7200 meliputi I/O Interface, power supply, CPU, memori, recorder dan printer, serta program. Mengenai permasalahan yang diinginkan pada praktikum PLC yaitu tentang mixing tank dan hubungan sensor, pompa, dan mixer diperlukan rangkaian interlock dan self holding untuk menyelesaikan kondisi-kondisi yang diinginkan.

5.2 SaranDari praktikum yang telah dilakukan, saran yang dapat diberikan yakni untuk praktikan lebih memahami kembali dasar teori yang menunjang jalannya praktikum untuk kemudahan dalam proses praktikum.

DAFTAR PUSTAKA

[1] Anonim, MODUL P1:Programmable Logic Controller, Surabaya: Laboratorium Rekayasa Instrumentasi Teknik Fisika ITS, 2015.

Lampiran 1

TUGAS KHUSUS