Modul BEL KUIS Instruktur Bener2

5/27/2018 Modul BEL KUIS Instruktur Bener2

1/20

LAMPIRAN A

MODUL PLANT BEL KUIS ASISTEN


2/20

PERCOBAAN

PLC : PLANT BEL KUIS

A. Tujuan1.Memanfaatkan serta memahami karakteristik PLC Omron seri CPM1A-

40CDT pada modul sistem traffic light.

2. Memahami cara kerja sistem bel kuis melalui modul sistem Bel kuis.3.Mempelajari penggunaan software CX Programmer dalam pembuatan Ladder

Diagram.

4.Melatih daya analisis dan kepekaan mahasiswa untuk mendapatkan solusi darisuatu masalah yang dihadapi.

B. Dasar TeoriBerdasarkan standar National Electrical Manufacture Association (NEMA)

ICS3-1978 Part ICS3-304, 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 1 Fungsi PLC

Prinsip Dasar PLC :

Perbandingan cara kerja PLC dengan sistem kontrol konvensional dapat

dilihat pada gambar 2 dan gambar 3 switch S1 dan S2 adalah push-button normally

open (NO), S1 akan mengalirkan arus ke L1 sedangkan S2 akan mengalirkan arus ke

Counting

SequencingLogic

Timing

Data Control

PROGRAMMABLE

LOGIC CONTROL


3/20

L2 pada saat kedua switch tersebut ditekan, gambar 3.

Pada gambar 3 komponen yang sama disambungkan ke PLC. Dari gambar 3

tersebut terlihat beberapa perbedaan yaitu switch tidak disambungkan secara

langsung ke lampu tetapi melalui modul input PLC, sedangkan lampu disambungkan

ke modul output PLC. Input tidak berhubungan dengan output secara langsung tetapi

keduanya dihubungkan oleh prosesor berdasarkan program logic yang dimasukkan.

Gambar 2 Hardwired Sistem

Gambar 3 Sistem PLCProsesor pada gambar 3 diprogram untuk menghubungkan S1 dengan L1 dan

S2 dengan L2. Hal ini terlaksana dengan memasukkan program atau diagram ke

dalam prosesor melalui keyboard atau alat pemrograman lainnya.


4/20

Dari segi operasional,switch dan lampu yang disambungkan langsung dengan

sistem PLC adalah identik, perbedaannya terletak pada cara arus listrik mengalir.

Pada hardwired sistem arus listrik mengalir berasal dari suatu sumber tegangan

melaluiswitchmenuju lampu yang bersangkutan, arus listrik mengalir melalui kawat

penghantar ke lampu, pada saatswitchterbuka arus terputus dan lampu akan padam.

Pada sistem PLC arus yang berasal dari sumber tegangan mengalir melalui S1

dan S2 menuju input module. Input module akan mengirim sinyal ke prosesor,

tegangan dari switch terisolir dengan sinyal tegangan yang masuk ke prosesor,

pengisolasian ini mutlak diperlukan karena prosesor bekerja dengan tegangan dan

arus rendah. Prosesor menerima sinyal dari inputmodule pada saat switch tertutup,

dan akan mengirimkan sinyal yang sama ke output module atas pengarahan dariprogram. Program berfungsi untuk mengarahkan sinyal dari input module yang

tersambung dengan S1. Semua kejadian ini berlangsung dalam orde milidetik. Pada

saat S2 tertutup, kejadian yang sama berlangsung akan tetapi kali ini sinyal output

prosesor dikirimkan ke outputmodule yang tersambung dengan L2[4]

.

Prinsip Kerja PLC :

Pada prinsipnya sebuah PLC melalui modul input bekerja menerima data-data

berupa sinyal dari peralatan input luar (external input device) dari sistem yang

dikontrol seperti yang diperlihatkan pada gambar 4 Peralatan input luar tersebut

antara lain berupa sakelar, tombol, sensor. Data-data masukan yang masih berupa

sinyal analog akan diubah oleh modul input A/D (analog to digital input module)

menjadi sinyal digital. Selanjutnya oleh prosesor sentral (CPU) yang ada di dalam

PLC sinyal digital itu diolah sesuai dengan program yang telah dibuat dan disimpan

di dalam ingatan (memory). Seterusnya CPU akan mengambil keputusan dan

memberikan perintah melalui modul output dalam bentuk sinyal digital. Kemudian

oleh modul output D/A (digital to analog module) dari sistem yang dikontrol seperti

antara lain berupa kontaktor, relay, solenoid, heater, alarm dimana nantinya dapat

untuk mengoperasikan secara otomatis sistem proses kerja yang dikontrol tersebut.


5/20

Gambar 4 Bagian-bagian PLC [1] [5]

Operasional PLC Omron CPM1A :

Unit PLC CPM1A dapat bekerja dalam tiga mode. Ketiga mode tersebut di

antaranya adalah sebagai berikut. [9]

1. Mode Program

Program atau diagram tangga tidak dapat bekerja dalam mode program ini. Mode

ini digunakan untuk melakukan beberapa operasi dalam persiapan eksekusi program:

a. Mengubah nilai-nilai inisial/operasi sebagaimana terdapat di dalamsetupPC.b. Menulis, menyalin atau memeriksa program.c. Memeriksa pengkabelan dengan cara memaksa bit-bit I/O ke kondisi set atau

reset.

2.Mode Monitor

Program atau diagram tangga berjalan dalam mode monitor ini dan beberapa

operasi dapat dilakukan melalui sebuah piranti pemrograman. Secara umum, mode

monitor digunakan untuk melakukan lacak kesalahan (debug atau troubleshoting),

operasi pengujian dan melakukan penyesuaian (adjustment):

a. Pengendalian online(langsung).b. Mengawasi memori I/O selama PLC beroperasi.

Pro rammer

PeralatanModul I/O

Peralatan

CPU MemoriPower


6/20

c. Memaksasetatau resetbit-bit I/O, mengubah nilai-nilai dan mengubah nilaisaat ini selama PLC beroperasi.

3.Mode RUN.

Program atau diagram tangga dijalankan dengan kecepatan normal pada mode run

ini. Operasi-operasi seperti pengeditan online, memaksasetatau resetbit-bit I/O dan

mengubah nilai-nilai tidak dapat dilakukan dalam mode ini, tetapi status dari bit I/O

dapat diawasi.

Implementasi Ladder PLC dengan Persamaan Transisi State :

Pada dasarnya, diagram keadaan juga dapat ditransformasikan ke dalamprogram ladder PLC dengan menggunakan Persamaan Boolean yang

menggambarkan relasi logika diagram keadaan tersebut. Transformasi dengan

menggunakan teknik ini akan menghasilkan program ladder yang relatif kecil

dan kompak.

Tampak pada gambar bahwa sistem akan menuju State A jika terjadi tiga

hal berikut: (1) terjadi transisi inisial awal:FS, (2) terjadi transisi pada dirinya

sendiri (State A-nya sendiri) dan (3) terjadi transisi dari State B karena dipicu olehmasukan B. Sementara itu, sistem akan meninggalkan State A jika (4) terjadi

transisi menuju state lain (dalam hal ini State B) karena terjadi masukan A. Secara

formal, hal ini dapat dituliskan dalam logika Boolean:

(1) (2) (3) (4)

StateA = (FS + StateA + StateB.B).StateA.A (1)

Penjelasan yang sama berlaku untuk State B. Sistem akan menuju State B

jika terjadi (1) transisi pada dirinya sendiri dan (2) terjadi transisi dari State A

karena dipicu masukan A, sedangkan sistem akan meninggalkan State B jika (3)

pada sistem terjadi masukan B, atau secara formal ditulis:


7/20

(1) (2) (3)

StateB = (StateB+ StateA.A).StateB.B (2)

Gambar 5 Detail diagram keadaan

Pada metode ini, setiap transisi state ditulis Persamaan Booleannya terlebih

dahulu, setelah itu baru dituliskan persamaan-persamaan state-nya. Untuk lebih

jelasnya, perhatikan kasus yang sama seperti pada kasus perancangan

sebelumnya. Namun dalam hal ini, dideklarasikan variabel (relai internal) untuk

setiap transisi yang terjadi pada setiap state seperti terlihat pada Gambar 17 di

bawah ini:

Gambar 6 Diagram state yang sama dengan Gambar 9

Berdasarkan Gambar 17 di atas, dituliskan persamaan-persamaan transisinya

terlebih dahulu:

T1 =FS (1)

T2 = S IB.B (2)

T3 = STA.A (3)

T4 = STC.C.B (4)

T5 = STA.(C+B) (5)


8/20

sedangkan persamaan-persamaan state-nya adalah:

STA = (STA + T1 + T2 + T4).T3.T5 (6)

STB = (STB + T3).T2 (7)

STC = (STC + T5).T4

Sekarang, perhatikan secara seksama Gambar 17. Jika suatu saat sistem

berada pada posisi State STA, lalu pada saat yang bersamaan terjadi transisi T3 dan

T5 secara serempak, ke mana sistem tersebut harus beralih, ke State STB ataukah

STC? Jika prioritas yang diberikan pada T3 lebih tinggi dibandingkan dengan

T5 maka persamaan STC di atas harus dimodifikasi seperti di bawah ini:

STC = (STC + T5.T3).T4 (8)

dan berdasarkan tabel, persamaan output-nya adalah:

P = STA +STC (9)

Q = STB+ STC (10)

Berdasarkan persamaan-persamaan tersebut maka diagram ladder-nya ter-

lihat seperti Gambar 18 berikut:

Gambar 7 Diagram ladder PLC berdasarkan solusi persamaan transisi

state


9/20

C. Tujuan percobaan :1. Memahami cara kerja plant bel kuis menggunakan PLC2. Memahami cara merancang diagram ladder bel kuis menggunakan CX-

Programmer

D. Alat dan Bahan :1. PLC Omron Sysmac CPM1A2. PC + Software CX-Programmer3. Modul I/O PLC4. Modul Bel kuis5. Kabel downloader RS2326. Power Supply

E. PetunjukPelaksanaan :1. Plant bel kuis

Berikut tampilan hardware plant bel kuis :


10/20

Gambar 8 Hardware Plant Bel Kuis

Gambar 8 merupakan hardware dari plant bel kuis, dimana menggunakan input

P1, P2, P3 dan RESET dari modul I/O dan lampu indikator L1 , L2, L3, dan

BUZZER dari plant bel kuis.

Diagram Blok Rangkaian Input/Output PLC

Masing-masing bagian dalam sistem bel kuis terhubung dengan terminal inpu-

output pada PLC guna pengontrolan sistem. Untuk masukan P1, P2, P3 dan

RESET menggunakan modul I/O, sedangkan output yang digunakan adalah

lampu 1 sampai dengan lampu 3 dan juga buzzer.

Gambar 9 Diagram Blok Rangkaian Input Output PLC

Berikut penjelasan tiap blok berdasarkan gambar 9 :

P1

P1 berfungsi sebagai tombol push button pemain 1.


11/20

P2P2 berfungsi sebagai tombol push button pemain 2.

P3

P3 berfungsi sebagai tombol push button pemain 3.

RESETReset berfungsi untuk mengembalikan sistem kepada kondisi awal.

BUZZER

Buzzer berfungsi sebagai indikator suara saat salah satu dari pemain telahmenekan push button.

Lampu 3

Lampu 3 berfungsi sebagai lampu indikator pemain 3 saat menekan tombolpush button, dengan warna lampu indikator hijau pada plant.

Lampu 2Lampu 2 berfungsi sebagai lampu indikator pemain 2 saat menekan tombol

push button, dengan warna lampu indikator merah pada plant

Lampu 1Lampu 1 berfungsi sebagai lampu indikator pemain 1 saat menekan tombol

push button, dengan warna lampu indikator biru pada plant

2. Plant terhubung ke plant input-output secara serial. Sedangkan PLC CPM1Aterkoneksi dengan plant input-output, PC, dan power supply. Seperti pada

gambar berikut.

Gambar 10 Basic interkoneksi modul bel kuis

3. Kemudian catu daya pada power supply di On kan4. Membuat ladder diagram dengan metode FSM dan trial error

Modul bel

kuis

Modul input

outputKePLC


12/20

Untuk membuat ladder diagram maka terlebih dahulu kita harus

mendefinisikan input/output yang

akan digunakan seperti pada gambar

9. Kemudian membuat kemungkinan

kondisi (state) yang ada seperti

berikut.

Tabel 1Kemungkinan State

Dengan logika peralihan state sebagai berikut.

Gambar 11State Diagram

Saat pertama kali dihidupkan maka sistem akan langsung menuju

State S0, yang merepresentasikan kondisi awal ketika sistem mati atau saat

hidup pertama kali atau bisa dikatakan sebagai home position , dari posisi

State L3 L2 L1 Buzzer

S0 0 0 0 0

S1 1 0 0 1

S2 0 1 0 1

S3 0 0 1 1


13/20

inilah sistem akan ditentukan akan berpindah menuju state mana S1 , S2, atau

S3 sesuai dengan inputannya.

DaristateS0 akan berpindah ke state S1 apabila mendapat inputan P3 yaitu

ketika pemain 3 menekan push button. State S1 merupakan kondisi dimana L3

dan buzzer akan ON. State 1 akan berpindah ke state S0 kembali apabila

mendapat inputan RESET .

Dari state S0 juga bisa berpindah menuju ke state S2 apabila mendapat

inputan P2 yaitu ketika pemain 2 menekan push button. State S2 merupakan

kondisi dimana L2 dan buzzer akan ON. State2 akan berpindah ke state S0

kembali apabila mendapat inputan RESET .

Dari state S0 juga bisa berpindah menuju ke state S3 apabila mendapatinputan P1 yaitu ketika pemain 1 menekan push button. State S3 merupakan

kondisi dimana L1 dan buzzer akan ON. State3 akan berpindah ke state S0

kembali apabila mendapat inputan RESET .

Dari tabel dan state diagram diatas kemudian kita dapat membuat

persamaan transisi dan persamaan state nya :

T0 = FS (1)

T1 = S0. P3

T2 = T4 = T6 = (S3+S2+S1).RESET (2) (3) (4)

T3 = S0.P2 (5)

T5 = S0.P1 (6)

Sedangkan persamaan-persamaan state-nya adalah:

S0 = (S0 +T2 +T4 +T6 +FS) . . (7)

S1 = (S1 + T1). (8)

S2 = (S2 + T3). (9)

S3 = (S3 + T5). (10)


14/20

Persamaan output-nya adalah:

L3 = S1 . . (11)

L2 = S2 . . (12)

L1 = S3 . . (13)

BUZZER = S1 +S2 +S3 (14)

Berdasarkan uraian algoritma sistem bel kuis yang telah dijelaskan

sebelumnya, kita dapat membuat tabel alokasi alamat masukan dan keluaran

pada ladder diagram yang digunakan dapat dilihat pada tabel berikut :

Tabel 2 Alamat masukan dan keluaran sistem bel kuis

Masukan Alamat

P1 00.00

P2 00.01

P3 00.02

RESET 00.03

Keluaran Alamat

BUZZER 10.00

L3 10.01

L2 10.02

L1 10.03

Internal relay Alamat

T1 200.00

T2 200.01

T3 200.02

T4 200.03

T5 200.04

T6 200.05

S0 200.06

S1 200.07

S2 200.08


15/20

S3 200.09

T0 200.10

Selanjutnya kita dapat membuat ladder diagram sistem bel kuis

menggunakan software CX PROGRAMMER dengan metode state diagram

dari input, output, persamaan state dan transisi nya:


16/20

Gambar 12 Ladder Diagram Aplikasi Bel kuis secara keseluruhan

Apabila menggunakan metode konvensional secara trial error didapat ladder

diagram bel kuis sebagai berikut:

Dengan alamat masukan dan keluaran pada ladder diagram yang digunakan

dapat dilihat pada tabel berikut :

Tabel 3 Alamat masukan dan keluaran sistem bel kuis metode trial error

Masukan Alamat

P1 00.00

P2 00.01

P3 00.02

RESET 00.03

Keluaran Alamat

BUZZER 10.00

L3 10.01

L2 10.02

L1 10.03

Internal relay Alamat

STATUS 200.00

STATUS_RESET 200.01


17/20

Ladder diagram sistem bel kuis metode trial error :

Gambar 13 Ladder Diagram Aplikasi Bel kuis secara keseluruhan metode trial error


18/20

5. Sambungkan kabel RS232 ke PLC dan pastikan driver nya sudah terinstal ,sehingga pada device manager terlihat tampilan seperti berikut :

6. Download ladder diagram ke PLC dengan langkah sebagai berikuta. Pastikan PLC yang digunakan harus sesuai dengan konfigurasinya

PLC yang digunakan pada modul ini adalah CPM1A-40CDR.

Berikut tampilan untuk melakukan perubahan konfigurasi, melalui menu

PLCCHANGE MODEL .


19/20

Gambar 13 konfigurasi PLC

b. Pilih menuPLC WORK ONLINE

c. Pilih menuPLC TRANSFER TO PLC

7. Amati perubahan Input / Output pada setiap perubahan stateTabel 4 Kondisi input output pada state 0

Input

P1 P2 P3 Reset

Kondisi 0 0 1 X

Output

L1 L2 L3 Buzzer

Kondisi 0 0 1 0

Tabel 5 Kondisi input output pada state 1

Input

P1 P2 P3 Reset

Kondisi 0 0 1 0

Output

L1 L2 L3 Buzzer

Kondisi 0 0 1 0


Input

P1 P2 P3 Reset

Kondisi 0 1 0 0


20/20

Output

L1 L2 L3 Buzzer

Kondisi 0 1 0 0


Input

P1 P2 P3 Reset

Kondisi 1 0 0 0

Output

L1 L2 L3 Buzzer

Kondisi 1 0 0 0

Modul BEL KUIS Instruktur Bener2

Documents

Transcript of Modul BEL KUIS Instruktur Bener2