PEMROGRAMAN PROGRAMMABLE LOGIC

CONTROLLER (PLC)

BERBASIS “CLEAN CODE”

SKRIPSI

Diajukan sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan

Pendidikan Program Studi Strata I Jurusan Teknik Elektro

Fakultas Teknik Universitas Widya Dharma Klaten

Disusun oleh :

Nama : Yusup Budi Pamungkas

NIM : 1542100513

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS WIDYA DHARMA KLATEN

2019

iv

SURAT PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI

FORM A-l

Yang bertanda tangan di bawah ini, saya

N a ma YUSUP BUDI PAMUNGKAS

N I M 1542100513

Program Studi Teknik Elektro

Menyatakan bahwa SKRIPSI berjudul

PEMROGRAMAN PLC BERBASIS CLEAN CODE.

Merupakan hasil karya tulis yang kami buat sendiri, dan bukan merupakan

bagian dari Skripsi maupun hasil karya tulisan penulis lain. Bilamana ternyata

dikemudian hari pernyataan ini tidak benar dan terbukti ada sebagian hasil

karya tulisan penulis lain, kami sanggup menerima sanksi akademik apapun

yang ditetapkan oleh Universitas Widya Dharma Klaten.

Klatem 13 Agustus 2019

YUSUP BUDI PAMUNGKAS

NIM. 1542100513

•

v

HALAMAN MOTTO

1. “Be Your Self” Jadilah dirimu sendiri untuk mengarungi dan menapaki

kehidupan ini

2. “Think Fast Get the Best” Berpikir cepat dan dapatkan yang terbaik. Kata

terbaik tentunya telah melewati beberapa fase/tahapan pertimbangan yang

matang, namun jangan lupa kesempatan sangat banyak hanya kita mau

menangkapnya atau hanya menjadi penonton saja.

3. Keluarga adalah petualangan hidup yang abadi. Kita bisa mendapatkan

kesenangan, keceriaan, kebahagian, kesedihan, kekecewaan bahkan

penyesalan bersama teman. Namun itu semua hanya sesaat dan ada

masanya akan hilang (masa tua), tetapi untuk keluarga adalah abadi.

vi

PRAKATA

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas

terselesainya skripsi ini sebagai salah satu persyaratan menyelesaikan studi S-1

ini.

Skripsi ini penulis buat berdasarkan teori dan pengalaman bekerja yang

didapat dibangku kuliah ini atau diperusahaan dan instansi tempat penulis bekerja

dan melakukan penelitian. Dengan tujuan selain bermanfaat bagi penulis sendiri,

juga diharapkan bermanfaat bagi para pembaca, khususnya para mahasiswa.

Harapan dari penulis semoga skripsi ini bisa dimanfaatkan dan bisa

berguna bagi kita semua. Tidak lupa pula penulis mengharapkan kritik dan saran

yang membangun dari pembaca sekalian guna kemajuan dan perkembangan ilmu

pengetahuan dan kesempurnaan skripsi ini.

Pada kesempatan ini pula, perkenankan penulis mengucapkan banyak

terimakasih kepada :

1. Bapak Sugeng Santosa, ST., M. Eng. Selaku pembimbing pertama yang

memotivasi demi terselesainya skripsi ini

2. Bapak Harri Purnomo, ST., MT. selaku pembimbing kedua yang selalu

memberi masukan yang membangun dan candaan yang menghibur hati

vii

3. Istri saya Rachel Kurniawati, ST. yang selalu men-support dan menemani

disetiap saat mendampingi dalam pengerjaan skripsi ini

4. Ketiga anaku. Yoel Vaando Mixsy, Tatiana Nevaeh Mixsy dan Lina Giftia

Mixsy yang selalu menghibur karena tingkah lakunya yang masih anak-

anak

5. Teman-teman sejawat dan ditempat kerja yang tidak dapat saya sebutkan

satu per satu, support dan dukungannya selalu bermanfaat

6. Serta anak-anak didiku siswa SMK PL LEONARDO KLATEN tahun

ajaran 2011/2012, 2012/2013, 2013/2014, 2014/2015, 2015/2016,

2016/2017, 2017/2018 dan 2018/2019 yang berkenan menjadi partner

dalam penelitian ini

7. Dan semua pihak yang dengan sukarela dan kerendahan hatinya

membantu dan memberi semangat dalam menyelesaikan skripsi ini

viii

DAFTAR ISI

HALAMAN PERSETUJUAN .......................................................................... ii

HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................... iii

SURAT PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI ........................................... iv

HALAMAN MOTTO ........................................................................................ v

PRAKATA ......................................................................................................... vi

DAFTAR ISI .................................................................................................... viii

DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... x

ABSTRAKS ....................................................................................................... xi

BAB I ................................................................................................................. 12

PENDAHULUAN ............................................................................................. 12

1.1. Latar Belakang Masalah ...................................................................... 12

1.2. Perumusan Masalah ............................................................................. 14

1.3. Batasan Masalah .................................................................................. 14

1.4. Tujuan Penulisan ................................................................................. 14

1.5. Manfaat Penelitian ............................................................................... 15

1.6. Tinjauan Penulisan Pendahulu ............................................................ 16

1.7. Sistematika Penulisan .......................................................................... 18

BAB II ............................................................................................................... 20

DASAR TEORI ................................................................................................ 20

2.1. Sejarah Teknologi PLC ....................................................................... 20

2.2. Latar Belakang Pemakaian PLC .......................................................... 21

2.3. Kelebihan dan Kekurangan menggunakan PLC ................................. 23

2.4. Prinsip Kerja PLC ............................................................................... 26

2.5. Sistematika Mendesain suatu Sistem PLC .......................................... 30

2.6. Bahasa Pemrograman PLC .................................................................. 31

2.7. Jenis-jenis PLC .................................................................................... 36

2.8. Pengertian dan Cara Kerja Program PLC bergaya Clean Code .......... 37

BAB III .............................................................................................................. 44

ix

METODOLOGI PENELITIAN ..................................................................... 44

3.1. Waktu dan Lokasi Penelitian ............................................................... 44

3.2. Alat dan Bahan Penelitian ................................................................... 44

3.3. Metode Penelitian ................................................................................ 49

BAB IV .............................................................................................................. 52

HASIL PENELITIAN dan PEMBAHASAN ................................................ 52

4.1. Hasil Penelitian .................................................................................. 52

4.2. Pembahasan ....................................................................................... 59

BAB V ................................................................................................................ 67

PENUTUP ......................................................................................................... 67

5.1. Kesimpulan ........................................................................................ 67

5.2. Saran ................................................................................................... 68

DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... xii

LAMPIRAN 01 ................................................................................................ xiii

(PROGRAM LADDER PLC) ........................................................................ xiii

LAMPIRAN 02 .............................................................................................. xviii

(PROGRAM MNEUMONIC PLC )............................................................ xviii

LAMPIRAN 03 ............................................................................................... xxii

(AREA MEMORY PLC ) .............................................................................. xxii

x

DAFTAR GAMBAR

........................................................................... 29 Gambar 2.1 Bagian-bagian PLC

.................................................................... 39 Gambar 2.2 Bagian input clean code

........................... 40 Gambar 2.3 Bagian Control/Proses pada program clean code

................................................................. 41 Gambar 2.4 Bagian output clean code

Gambar 3.1 Diagram Flow Chart pengendali Traffic Light ................................ 51

Gambar 4.1 Bentuk program PLC sumber pertama ............................................. 52

Gambar 4.2 Bentuk Program PLC sumber kedua ................................................ 54

Gambar 4.3 Bentuk Program PLC berbasis Clean Code ..................................... 55

Gambar 4.4 Bentuk Program PLC berbasis Clean Code (lanjutan) .................... 56

Gambar 4.5 Bentuk arah troubleshooting pada program Clean Code ................ 61

Gambar 4.6 Bentuk arah troubleshooting pada program clean code (lanjutan) . 62

Gambar 4.7 Bagian program PLC konvensional dari sumber 1 .......................... 63

Gambar 4.8 Bagian INPUT dan OUTPUT program PLC berbasis Clean Code .. 65

xi

ABSTRAK

Y. Budi Pamungkas, 1542100513, Jurusan Teknik Elektro S-1, Fakultas Teknik,

Universitas Widya Dharma Klaten, Judul : PEMROGRAMAN PLC BERBASIS

CLEAN CODE

PLC saat ini dapat diprogram dari jarak jauh, tergantung dan terkoneksi

melalui jaringan internet (IoT). Namun untuk pemrograman PLC masih belum

ada perkembangan dan monoton. Harus segera dilakukan beberapa terobosan

yang strategis dalam melakukan pemrograman PLC ini.

Tujuan dari skripsi ini adalah memperkenalkan pemrograman PLC dengan

cara baru yang lebih rapi, tertata dan mudah dipahami oleh programer lainnya,

sekalipun mereka tidak membuat program PLC tersebut. Dimana nantinya

pemrograman PLC ini disebut program “Clean Code” PLC.

Kesimpulan dari penelitian ini akan menggantikan program PLC secara

KONVENSIONAL menjadi program “CLEAN CODE” yang dapat dijadikan

rujukan bahkan standar dalam melakukan pemrograman PLC, baik itu dari tingkat

dasar maupun yang sudah tingkat lanjut (advance).

ABSTRACT

Y. Budi Pamungkas, 1542100513, Department of Electrical Engineering S-1,

Faculty of Engineering, Widya Dharma University Klaten, Title:

PROGRAMMING PLC BASED ON CLEAN CODE

PLCs can now be programmed remotely, dependent and connected via the

internet network (IoT). But for PLC programming there is still no progress and

monotony. Must be done several strategic breakthroughs in doing this PLC

programming.

The purpose of this thesis is to introduce PLC programming in a new way

that is neater, orderly and easily understood by other programmers, even if they

don't make the PLC program. Where later this PLC programming is called the

"Clean Code" PLC program.

The conclusion of this study will replace the CONVENTIONAL PLC

program into a "CLEAN CODE" program that can be used as a reference and

even a standard for PLC programming, both from the basic and advanced levels.

12

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Masalah

Kehandalan kerja, efektifitas, efisiensi dan kemudahan

pengoperasian perangkat Pemrograman Programmable Logic Controller

(PLC) menjadikannya pilihan utama dalam proses otomatisasi. Meskipun

perkembangan teknologi sekarang ini lebih cepat daripada perkembangan

dibidang lain, PLC tetap menjadi pilihan tersendiri. Pemanfaatan PLC ini

tidak hanya dipakai didunia industri dan otomasi, namun banyak dari

industri lain sebagai contoh dibidang arsitektur sebagai penggerak utama

Lift dan Escalator maupun Elevator, dibidang industri perikanan dan

peternakan sebagai kontrol utama pengairan kolam maupun pengatur suhu

ruangan dipeternakan juga menfaatkan kelebihan darinya.

Pemrograman PLC cenderung mudah dan gampang, tinggal bahasa

pemrogram PLC apa yang akan kita gunakan. Kebanyakan PLC

menggunakan bahasa ladder (diagram tangga). Disebut diagram tangga

sebab pemrogramannya memang mirip seperti bentuk susunan anak tangga.

Bahasa ini sering pula disebut dengan ladder diagram. Logika yang

digunakan pada ladder diagram ini sama persis apabila kita menggunakan

logika saklar. Yaitu menggunakan kontak Normaly Open (NO) dan Normaly

13

Close (NC) sebagai penyambung dan pemutus arus listrik pada jalur

pengkabelan.

Sebagian besar programer PLC cukup familiar dengan gaya atau

model konvensional (ladder dengan logika saklar) dalam memprogram

sebuah PLC. Dimana model konvensional ini sangat umum diajarkan

disekolah-sekolah maupun di Balai Pelatihan dan Training PLC. Dibutuhkan

suatu terobosan yang baru dan menarik serta mudah dalam melakukan suatu

troubleshooting, baik software maupun hardware dalam memprogram

sebuah PLC. Penulis skripsi ini mencoba memunculkan cara atau trik baru

pemrograman ladder diagram dengan gaya yang berbeda. Lebih simpel,

mudah dipahami dan nyaman dipandang mata. Yaitu pemrograman PLC

bermodel Clean Code.

Pengertian clean code sendiri diabdosi dari istilah dalam

pemrograman yang berhubungan dengan dunia Information Technology

(IT). Clean code mengandung arti bersih, rapi, simpel dan elegan. Jadi

pemrograman PLC dengan model clean code adalah program ladder PLC

yang teratur dan simpel dalam penyusunan program, serta sangat elegan dan

nyaman dipandang mata sehingga dapat dengan mudah dimengerti dan

dipahami oleh programer PLC lainnya.

14

1.2. Perumusan Masalah

1. Pemrograman PLC saat ini masih bersifat konvensional, diperlukan

suatu cara yang baru dalam melakukan pemrograman PLC (Clean

Code)

2. Bagaimana membuat program ladder PLC menjadi tampilan yang

lebih rapi dan teratur

3. Bagaimana melakukan troubleshooting dan modifikasi suatu

program PLC dapat dilakukan dengan mudah dan cepat

4. Belum adanya standarisasi pemrograman PLC

1.3. Batasan Masalah

Batasan – batasan yang diberikan dalam penulisan skripsi ini

antara lain adalah:

1. Bahasa PLC yang dipake adalah bahasa Ladder atau anak tangga

2. PLC yang digunakan adalah PLC OMRON CP1E dengan 20 I/O

3. Penelitian yang dilakukan dengan cara mengambil program PLC

yang sudah ada (kontrol tertentu), lalu diubah menjadi program yang

baru (clean code)

1.4. Tujuan Penulisan

Tujuan dari penelitian ini adalah:

15

1. Memperkenalkan program Clean Code PLC ini kekalayak umum

2. Membuat program ladder dengan tampilan yang teratur dan rapi

3. Melakukan troubleshooting dan modifikasi program dapat dilakukan

dengan cepat dan mudah

4. Menjadi standar pemrogramaan PLC

Apabila dimungkinkan penulis skripsi ini ingin bekerjasama

dengan universitas untuk memfasilitasi dalam pengurusan hak paten.

Apabila terlaksana tentunya nama besar univeritas dan kredibilitas akan

diperhitungkan oleh univeritas lainnya maupun pemerintah dan dunia.

1.5. Manfaat Penelitian

Adapun hasil dari penelitian ini diharapkan memberikan manfaat,

antara lain:

1. Bagi Siswa

a. Siswa mendapat materi tambahan tentang pemrograman PLC

b. Siswa mendapat pengalaman baru dalam memprogram PLC dan

membandingkan dengan cara lama

c. Siswa lebih mudah dalam melakukan trial and error program PLC

dengan mudah dan tepat

16

d. Dapat dijadikan perlombaan pemrograman PLC yang baru dan

terstandar

2. Bagi Guru

a. Guru dapat mengajarkan teknik yang baru ke siswa

b. Dapat menaikan kompetensi dibidang pemrograman PLC dengan

cara yang berbeda

c. Dapat melakukan troubleshooting dengan cepat dan mudah dalam

menguji para siswanya

d. Dapat menjelaskan perbedaan program PLC konvensional dengan

program PLC berbasis clean code ini

3. Bagi Programer PLC

a. Mendapat pengalaman baru dalam pemrograman PLC

b. Dapat dengan mudah dan jelas dalam menyampaikan maksud

program yang dibuatnya kepada programer PLC yang lain

c. Dapat dijadikan standar pemrograman PLC

1.6. Tinjauan Penulisan Pendahulu

Penelitian terdahulu yang ada saat ini masih berupa pemrograman

dasar yang hanya memprogram dan mengintruksikan secara langsung

hubungan antara input menggerakan output dan masih jarang

17

mengoptimalkan alamat operan internal relay. Oleh sebab itu, penulis

melalui skripsi ini mengajak programer PLC untuk sering menggunakan

internal relay yang ada pada PLC untuk membantu troubleshooting program

dan menjadikan program tersebut rapid an teratur

Tinjauan Pustaka Pendahulu antara lain:

1. Ratnanto Fitriadi1; Ahmad Kholid Al Ghofari

2; dan Gancang Bayu

Kuncoro3; tahun 2014, tentang “MODUL SISTEM KONTROL

MESIN INDUSTRI MENGGUNAKAN PLC” membahas contoh-

contoh modul PLC yang ada pada kontrol mesin-mesin industri,

seperti konveyor, filling machine dan packing machine

2. Riyadi Juhana, tahun 2008 tentang “APLIKASI

PEMROGRAMMING LOGIC CONTROLLER (PLC) SEBAGAI

ALAT UNTUK OTOMASI DALAM PROSES LINE BALANCING”,

membahas kontrol mesin produksi (paintshop) yang meningkat

produktifitasnya setelah mengganti sistem kontrol konvensional

menjadi kontrol berbasis PLC di PT. Hyundai Indonesia Motor

3. Dedek Yuhendri, tahun 2018 tentang “PENGGUNAAN PLC

SEBAGAI PENGONTROL PERALATAN BUILDING AUTOMATIS”,

membahas suatu PLC yang digunakan untuk mengatur stop kontak,

lampu dan Air Conditioning (AC) pada bangunan gedung maupun

perumahan resident

18

4. Ide Ayu Astuti, tahun 2017 tentang “PENGEMBANGAN SIMULASI

PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER BERBASIS

PEMBELAJARAN MOBILE DI SEKOLAH MENENGAH

KEJURUAN”, tugas akhir skripsi Fakulatas Teknik Universitas

Negeri Yogyakarta, membahas pemrograman PLC yang dapat

dikontrol dengan perangkat mobile phone

5. Jusuf Bintoro1; M. Satria Pinandita

2; Edi Santoso

3; Komang Oka I

4,

tahun 2009 tentang “PERANCANGAN SIMULATOR PLC

MENGGUNAKAN PROGRAM DELPHI”, berisikan rancangan

sebuah program simulator PLC yang dapat digunakan untuk

memudahkan pengguna pemula memahami pemrograman dan cara

kerja PLC

Perbedaan dengan penelitian ini terdapat pada cara pemrograman

PLC saja. Dimana menurut peneliti lebih elegan, rapi dan cepat dalam

troubleshooting. Sedangakan untuk tujuan dan fungsinya sama, tidak ada

yang berbeda.

1.7. Sistematika Penulisan

Penulisan skripsi ini disusun dengan sistematika penulisan sebagai

berikut:

19

1. BAB I PENDAHULUAN (memuat latar belakang, tujuan, manfaat

penelitian, rumusan masalah, batasan masalah, tinjauan penelitian

pendahulu dan sistematika penulisan)

2. BAB II DASAR TEORI (berisi data-data yang relevan)

3. BAB III METODE dan HASIL PENELITIAN (berisikan waktu dan

tempat penelitian, alat dan bahan, metode yang digunakan)

4. BAB IV PEMBAHASAN HASIL PENELITIAN (memuat data-data

sebelum maupun sesudah dilakukan pemrograman Clean Code dan

analisa pengamatannya)

5. BAB V PENUTUP (berisi kesimpulan dan saran)

67

BAB V

PENUTUP

5.1. Kesimpulan

Dari hasil penelitian ini dapat disimpulkan bahwa:

1. Dengan metode pemrograman clean code PLC ini, sekarang pemrogram

PLC mendapatkan tambahan satu cara (dikenal kalayak umum)

pemrograman PLC yang dapat dilakukan dengan cara kerja mesin sama

dan tidak berubah

2. Pemrograman PLC berbasis Clean Code mempunyai 3 unsur penting

dalam aspek pemrograman dan teknik, yaitu: Terstruktur, Rapi dan Teratur

3. Dengan program PLC yang rapi dan teratur serta terbantu dengan

pembagian menjadi 3 bagian utama yaitu bagian INPUT, CONTROL dan

OUTPUT, tentunya dalam melakukan troubleshooting dan modifikasi

program akan lebih terarah, cepat, mudah dan efisien

4. Pemrograman PLC berbasis Clean Code sangat layak untuk dijadikan cara

pemrograman ladder PLC dari tingakat dasar hingga tingkat lanjut. Dan

sangat dimungkinkan menjadi standar pemrograman PLC dengan bahasa

Ladder Diagram

68

5.2. Saran

Sadar akan segala kemungkinan-kemungkinan yang masih dapat

dikembangkan dalam penelitian ini, maka segala saran dan masukan akan

sangat berguna bagi kemajuan dan perubahan perkembangan pemrograman

PLC berbasis Clean Code ini.

1. Tantangan Revolution Industry 4.0

Masih diperlukan suatu terobosan yang terstandar internasional

dalam pembuatan program PLC

2. Dibidang Pendidikan dan Pelatihan

Program Clean Code masih sangat luas dan dapat dikembangkan

lagi terlebih untuk bahasa-bahasa program PLC lainnya, seperti

Steatment List, Structure List dan Fungsion Block Diagram (FBD)

3. Penelitian Lanjutan

Diperlukan pembuktian lebih lanjut dalam memodifikasi

program PLC pada mesin-mesin produksi yang terintegrasi dengan PLC

sebagai kontrol utamanya. Tentunya dengan judul yang lebih spesifik

untuk mesin tertentu.

Dan akhirnya, penulis mengucapkan terimakasih yang sebesar-

besarnya atas waktu dan kesempatannya untuk membaca dan memahami apa

yang coba dijelaskan dalam laporan ini

xii

DAFTAR PUSTAKA

1. Ide Ayu Astuti. Tahun 2017. Pengembangan Simulasi Programmable

Logic Controller Berbasis Pembelajaran Mobile di Sekolah Menengah

Kejuruan, Tugas Akhir Skripsi, Universitas Negeri Yogyakarta

2. Tim Penyusun Buku Pelajaran. Tahun 2013. Sistem Kontrol Terprogram,

Buku Siswa Kelas XI, Kemendikbud

3. Ahmad Rivai & Nana Sudjana. Tahu 2013. Media Pengajaran

(Penggunaan dan Pembuatannya), Bandung: Sinar Baru Algensindo

4. Deni Darmawan. Tahun 2013. Pendidikan Teknologi Informasi dan

Komunikasi. Bandung: PT Remaja Rosdakarya

5. Handy Wicaksono. Tahun 2009. Programmable Logic Controller: Teori,

Pemrograman, dan Aplikasinya dalam Otomasi Sistem. Yogyakarta:

Graha Ilmu

6. Hanif Said. Tahun 2012. Aplikasi Programmable Logic Controller (PLC)

dan Sistem Pneumatik pada Manufaktur Industri. Yogyakarta: Penerbit

Andi

7. Wijaya Widjanarta N. Tahun 2006. Teknik Digital. Yogyakarta: Erlangga

8. Wicaksono H. Tahun 2009. Programmable Logic Control Teori,

Pemrograman dan Aplikasnya dalam Otomasi Sistem, Yogyakarta: Graha

Ilmu