MODUL PRAKTIKUM SISTEM KENDALI DIGITAL

PROGRAM STUDI D3 TEKNIK ELEKTRONIKAPROGRAM PENDIDIKAN VOKASI

UNIVERSITAS HALU OLEOKENDARI

MODUL P1

PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER

I. Tujuan Praktikum : 1. Praktikan diharapkan dapat emahami dasar-dasar dan pemrograman PLC 2. Praktikan diharapkan dapat memahamai Bahasa pemrograman PLC

II. Dasar Teori ;

Pada dasarnya Programmable Logic Controller (PLC) itu merupakan suatu peralatan

elektronika yang berbasis mikroprocessor, yang dirancang khusus untuk menggantikan

kinerja peralatan peralatan elektronik seperti counter, relay elektronik, timer dalam suatu

proses pengendalian (controller).

PLC 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.

PLC dapat digunakan untuk mengendalikan peralatan-peralatan, mesin-mesin pada

proses produksi diberbagai industri logam, perusahaan perakitan, industri semen, industri

otomotif, pengolahan dikilang minyak, industri makanan dan minuman serta masih banyak di

bidang industri lain

PLC (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 3.1 Kontrol Proses Closed Loop di Industri

PLC menerima sinyal input dari perlatan sensor berupa sinyal on off. Apabila input

berupa sinyal analog, maka dibutuhkan input analog modul yang menkonversikan sinyal

AKTUATOR

SENSOR

LOGIC

CONTROLLER DISPLAY PLANT

analog menjadi sinyal digital. Sinyal tersebut langsung dikirim ke cental Central Processing

Unit (CPU) untuk diproses sesuai program yang dibuat. Hasil pemrosesan berupa sinyal

keluaran digital yang dikirim ke modul output untuk menjalankan aktuator.

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 3.2 Diagram Block PLC

3.1 Dasar Pemroraman PLC Kontrol 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 3.3 AND, OR, NOT

TON (Timer On Delay) dan TOF (Timer Off Delay)

Gambar 3.4 TON dan TOF

Counter Up/Down

Gambar 3.5 Counter

3.2 Prosedur Percobaan

Alat dan Bahan 1. Modul PLC Siemens S7-200 2. Kabel Downlader MPI 3. Modul Mixing tank 4. PC yang terinstall Step 7 Micro

Langkah Percobaan 1. Siapkan alat dan bahan. 2. Wiring dan tentukan I/O Mixing tank ke input dan output PLC Siemens S7-200.

Tabel 3.1 Input dan Output PCT 17 to PLC Siemens S7-200

Modul Mixing Tank I/O PLC Siemens S7-200

Sensor 3 (bawah)

Sensor 2 (tengah)

Sensor 1 (atas)

Pompa 1

Pompa 2

Mixer

Indikator Pompa 1

Indikator Mixer

Indikator Pompa 2

MODUL P2

Simulasi Pengendalian Suhu Pada PCT 13 Dengan LABVIEW 2012

I. Tujuan:

1. Praktikan dapat mengetahui konfigurasi hardware National Instrument Field Point yang digunakan untuk mengendalikan besarnya suhu pada PCT 13.

2. Praktikan dapat mengetahui cara pemrogramman Labview 2012. 3. Praktikan dapat mengetahui peran mode Kontrol PID secara Real Time.

II. Dasar teori :

Pada modul praktium ini praktikan akan mengendalikan suhu Aliran fluida dengan

menggunakan software LABVIEW 2012 yang terintergrasi dengan hardware National

Instrument Field Point yang digunakan sebagai interface antara LABVIEW 2012 dengan

plant yang akan dikendalikan yaitu PCT 13. Diagram block dari sistem pengendalian laju

aliran (flow) dengan menggunakan LABVIEW 2012 dapat dilihat pada dibawah ini:

Gambar 1. blok diagram sistem pengendalian suhu

untuk konfigurasi antara hardware field point, LABVIEW 2012, dan modul Flow

Control

LABVIEW 2012

Labview adalah sebuah software pemrograman buatan national instrument dengan

konsep yang berbeda seperti bahasa pemrograman lainnya yaitu: C++, Matlab, atau visual

basic, tetapi mempunyai fungi yang sama. Bahasa pemrograman labview berbasis pada grafis

atau blok diagram sementara yang lain menggunakan basis text. Labview bekerja mempunyai

dua bagian yaitu: front panel digunakan sebagai user interface yang akan mensimulasikan

panel untuk instrument dan block diagram digunakan sebagai source code dibuat dan

berfungsi sebagai instruksi untuk front panel.

Gambar 2. front panel dan block diagram

LABVIEW PCT 13

Pompa

T ref T out

Menu bar pada front panel labview.

run

Gambar 3. menu bar pada front panel

fungsi dari masing-masing bagian adalah:

1. Run : mengeksekusi VI sampai process selesai 2. Run continuously : mengeksekusi VI secara kontinu, setelah satu proses selesai maka

VI kembali dieksekusi sampai abort ditekan.

3. Abort : menghentikan eksekusi. 4. Pause : menghentikan eksekusi sementara 5. Highlight : melihat alur dari jalan program secara berlahan pada front panel. 6. Start single stepping: mengeksekusi VI per step 7. Align object : mengatur tampilan obejk 8. Distribute objek : mengatur tampilan beberapa objek 9. Recorder : mengatur tampilan beberapa objek yang saling bertumpukan 10. Icon : gambar yang ditampilkan VI tersebut bila dijadikan sub VI

Tool Pallete

Dalam membuat suatu VI ada beberapa tools yang harus dipakai dan masing mempunyai

kegunaannya:

Gambar 4. Tool pallete

1. Operate value: mengubah nilai parameter dari suatu objek 2. Connect wire : menghubungkan beberapa objek dengan kabel 3. Set/clear breakpoint : membuat atau menghilangkan sebuah breakpoint 4. Probe data : membuat sebuah probe yang berfungsi untuk monitoring data 5. Object Pop Up: menu yang berhubungkan dengan objek tersebut tersebut atau

memunculkan daftar objek

6. Position /size/select: memindahkan, mengubahkan ukuran atau memilih suatu objek

7. Edit text : mengedit atau membuat tulisan. 8. Scroll window : memindahkan sudut pandangan pada layar

recorde

r

Start single stepping

abort Align object Run continues

highlight pause

icon

Distribute object

6

5

4

7

1

2

9

8

3

10

9. Get color : mengambil sampel warna 10. Set color : mengubah warna dan suatu objek.

Control palette

Dalam pemrograman berbasis grafis, hal yang perlu dilakukan untuk membuat

suata program adalah menaruh beberapa fungsi dan kemudian menghubungkan

dengan kabel pada bagian diagram. Fungsi-fungsi tersebut terletak pada control

palette. Banyak fungsi yang terletak dalam control palette bervariasi tergantung pada

seberapa lengkap LABVIEW yang diinstall. Pada praktikum ini menggunakan control

& simulation, PID palette yang digunakan untuk membuat kontrol PID pada front

panel LABVIEW.

Gambar 5. Control panel PID labview

Dalam praktikum ini hanya menggunakan PID advanced, sebagai kontroler

Fungsi PID lanjut (PID Advanced) menerapkan sebuah fungsi kontroller PID dalam bentuk

penjumlahan, contohnya adalah P, I dan D dijumlahkan, dengan parameter pengendalian Kc,

Ti dan Td. (Lebih tepatnya, bentuk penjumlahan akan membentuk sebuah fungsi pengendali

PID ideal. Bentuk penjumlahan lain adalah betuk parallel dengan parameter pengendali Kc,

Ki = Kc/Ti dan Kd = Kc*Td). Fungsi pengendali PID ini menerapkan anti-wind up dan dapat

dipasang pada modus manual. Pilihan yang tersedia ad