LAPORAN RESMI PRAKTIKUM P1 SISTEM PENGENDALIAN OTOMATIKPROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER (PLC)

Disusun oleh :Nico Natanael S2412 100 064

Asisten :Mesawati Pitartyanti2411 100 129

PROGRAM STUDI S1 TEKNIK FISIKAJURUSAN TEKNIK FISIKAFAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRIINSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERSURABAYA 2015

i

vi

vi

LAPORAN RESMI PRAKTIKUM P1 SISTEM PENGENDALIAN OTOMATIKPROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER (PLC)

Disusun oleh :Nico Natanael S2412 100 064

Asisten :Mesawati Pitartyanti2411 100 129

PROGRAM STUDI S1 TEKNIK FISIKAJURUSAN TEKNIK FISIKAFAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRIINSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERSURABAYA 2015

ABSTRAK

Seiring dengan perkembangan teknologi, di dunia industri kini telah digunakan sistem pengendalian yang bersifat otomatis atau digital. Salah satu sistem yang sampai saat ini dikembangkan adalah Programmable Logic Controller (PLC). Untuk menjalankan PLC ini digunakan suatu bahasa pemrograman salah satunya adalah Diagram Ladder. Dalam percobaan yang dilakukan pada praktikum ini yaitu mengenai pengendalian level. Komponen-komponen sistem pengendalian yang digunakan diantaranya 2 pompa, 1 mixer, 3 sensor, 3 lampu indikator dan juga saklar. Untuk menjalankan sistem ini terlebih dahulu dibuat simulasi program pada software logicpro. Program yang telah berhasil disimulasikan selanjutnya diterapkan pada plant.

Kata kunci : sistem pengendali, programmable logic control (PLC), diagram ladder

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis haturkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena atas limpahan rahmat serta karunianya sehingga laporan resmi praktikum P1 Sistem Pengendalian Otomatik yang berjudul Programmable Logic Control (PLC) ini dapat terselesaikan dengan baik. Tidak lupa penulis juga mengucapkan terimakasih kepada asisten praktikum yang telah memdampingi jalannya praktikum P1 ini.Semoga laporan resmi praktikum Sistem Pengendalian Otomatik ini dapat bermanfaat bagi pembaca dan bagi penulis khususnya. Dalam penulisan laporan resmi praktikum ini tentu masih banya terdapat kekurangan. Maka kritik dan juga saran dari pembaca akan sangat membantu dalam menjadikan sempurnanya laporan praktikum ini dan laporan-laporan praktikum selanjutnya.

Surabaya, 15 April 2015

Penulis

DAFTAR ISI

Halaman JuduliAbstrakiiKata PengantariiiDaftar IsiivDaftar GambarvDaftar TabelviBab I : Pendahuluan1.1 Latar Belakang11.2 Permasalahan11.3 Tujuan1Bab II : Dasar Teori2.1 Programmable Logic Control (PLC)32.2 Logika Dasar PLC42.3 Dasar Pemrograman PLC6Bab III : Metodologi3.1 Peralatan93.2 Prosedur Percobaan9Bab IV : Hasil dan Pembahasan4.1 Hasil114.2 Pembahasan12Bab V : Kesimpulan dan Saran5.1 Kesimpulan205.2 Saran20Daftar PustakaviiLampiran

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 NAND5Gambar 2.6 Logika OR6Gambar 2.7 Logika NOR6Gambar 2.8 AND, OR dan NOT7Gambar 2.9 TON dan TOF8Gambar 2.10 Counter8Gambar 4.1 Tampilan Ladder Pompa 111Gambar 4.2 Tampilan Ladder Mixer12Gambar 4.3 Tampilan Ladder Pompa 212

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1 Input dan Output PCT 17 to PLC Siemens S7-20011

i

BAB IPENDAHULUAN

1.1 Latar BelakangDi era modern ini, sistem pengendalian menjadi kebutuhan utama dalam setiap proses di industri baik industri kecil, menengah, ataupun besar. 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, perangkat-perangkat tersebut memiliki keterbatasan dalam menjalankan fungsinya. Seiring dengan perkembangan teknologi, kini telah digunakan sistem pengendalian yang bersifat otomatis atau digital. Salah satu sistem yang sampai saat ini dikembangkan dalah Programmable Logic Controller (PLC). Untuk lebih memahami bagaimana PLC mengendalikan suatu proses, maka pada percobaan P1 Sistem Pengendalian Otomatis ini akan dibahas lebih lanjut tentang PLC.1.2 PermasalahanAdapun permasalahan dalam praktikum Programmable Logic Control (PLC) ini adalah sebagai berikut.a. Bagaimana dasar-dasar dan pemrograman PLC ?b. Bagaimana bahasa pemrograman pada PLC?

1.3 TujuanAdapun tujuan dari praktikum Programmable Logic Control (PLC) ini adalah sebagai berikut.a. Mampu memahami dasar-dasar dan pemrograman PLC.b. Mampu memahami bahasa pemrograman pada PLC.

Halaman Ini Sengaja Dikosongkan2

1

12

2

BAB IIDASAR TEORI

2.1 Programmable Logic Control (PLC)PLC (Programmable Logic Controller) adalah suatu instrument yang mempunyai kemampuan untuk 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 Industri

PLC menerima sinyal input dari peralatan 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 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 2.2 Diagram Blok PLC

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 fleksibel.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.a. 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 NOTb. 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 ANDc. 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 NANDd. 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 ORe. 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 NOR

2.3 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.a. Logika AND, OR dan NOT

2.32Gambar 2.8 AND, OR, NOT

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

Gambar 2.9 TON dan TOF

Counter UP/Down

Gambar 2.10 Counter

10

8

9

BAB IIIMETODOLOGI

3.1 PeralatanAdapun peralatan yang digunakan dalam percobaan ini adalah sebagai berikut.a. Modul PLC Siemens S7-200b. Kabel Downloader MPIc. Modul PCT 17d. PC yang terinstall Step 7 Micro

3.2 Prosedur percobaanAdapun Prosedur percobaan yang harus dilakukan adalah sebagai berikut :a. Peralatan yang dibutuhkan disiapkan.b. Input dan Output dari PLC ditentukan untuk memudahkan penggambaran wiring pada Step 7.

Table 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 2Q0.1

Indikator MixerQ0.2

SaklarI0.0

Halaman Ini Sengaja Dikosongkan

10

BAB IVANALISA DATA DAN PEMBAHASAN

4.1 Analisa DataSistem kerja yang dioperasikan pada plant adalah sebagai berikut:a. Ketika saklar dinyalakan maka pompa 1 dan lampu indikator pompa 1 akan menyala, sehingga volume air akan naik.b. Pada saat volume air naik dan menyentuh sensor bawah, pompa 1 dan lampu indikator pompa 1 akan tetap menyala, sehingga volume air terus naik dan menyentuh sensor tengah.c. Pada saat ketinggian air menyentuh sensor tengah maka mixer dan lampu indikator mixer menyala. Sementara pompa 1 dan lampu indikator pompa 1 masih tetap menyala.d. Ketika ketinggian air mengenai sensor atas maka pompa 2 menyala. Sedangkan pompa 1 dan mixer akan mati secara otomatis.Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan, fungsi logika yang berhasil dijalankan pada program step 7 micro adalah sebagai berikut :

Gambar 4.1 Tampilan Ladder Pompa 1

Gambar 4.2 Tampilan Ladder Mixer

Gambar 4.3 Tampilan Ladder Pompa 2

4.2 PembahasanNetwork 1 berisi perintah untuk menyalakan saklar utama, lampu indikator pompa 1 dan pompa 1, dimana logika AND digunakan pada saat input berupa saklar menyala, pompa 2 dikondisikan Normally Close dan logika OR digunakan pada saat sensor bawah dalam kondisi Normally Open atau sensor atas Normally Close, maka pompa 1 (Q0.3) akan aktif dan indikator pompa 1 (Q0.0) menyala. Pada network 2, berfungsi untuk menyalakan mixer dan lampu indikator mixer. Logika yang dipakai adalah logika AND yaitu ketika air menyentuh sensor tengah, sensor atas dalam kondisi Normally Close dan Pompa 1 dari Network 1 diatas menjadi input ke Network 2 maka pada saat ketinggian/level air menyentuh sensor tengah maka mixer dan lampu indikator mixer akan menyala.Network 3 berfungsi untuk menyalakan pompa 2 dan lampu indikator pompa 2 pada saat ketinggian atau level air menyentuh sensor atas. Sama dengan rung sebelumnya, logika yang dipakai untuk menjalankan perintah pada rung ini adalah logika OR dan AND. Pada saat air menyentuh sensor atas (sensor atas menyala) atau dalam kondisi indikator pompa 1 Normally Close dan sensor bawah serta sensor atas aktif maka pompa 2 aktif dan indikator pompa 2 akan menyala. Pompa 2 ini berfungsi untuk menyedot air sehingga level air akan menurun kembali.

12

11

13

BAB VKESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan Berdasarkan praktikum PLC yang telah dilaksanakan maka diperoleh beberapa kesimpulan sebagai berikut.a. Diagram ladder pada software logicpro dan step 7 micro bekerja dari kiri ke kanan, tidak dari atas ke bawah. Hal ini telah dibuktikan dalam penyusunan fungsi logika yang tidak berurutan yaitu rank mixer, rank pompa 1 dan rank pompa 2. Padahal sistem bekerja dengan urutan rank pompa 1, mixer dan pompa 2.b. Logika yang digunakan pada program PLC ini adalah logika AND dan OR yang terdiri dari tiga rung untuk menjalankan masing-masing perintah yang diinginkan.

5.2 SaranSaran yang dapat diberikan untuk praktikum ini adalah logika yang digunakan untuk menjalankan perintah lebih kompleks lagi dan digunakan logika berupa self holding serta interlock.

14

DAFTAR PUSTAKA

[1] Spektrum Gelombang Elektromagnetik.2008. Retrieved from https://hanstt.files.wordpress.com/2008/08/spektrum-gelombang-elektromagnetik.pdf diakses pada tanggal 04 November 2014 pukul 20.34[2]Minandar, Shintia. Fisika.2012. Retrieved from ]http://shintiaminandar.blogspot.com/p/fisika.html diakses pada tanggal 04 November 2014 pukul 20.55

vii

LAMPIRANTugas Khusus

zi

viii