1380_Pengontrolan Traffic Light Pada Jalan Simpang Empat Dengan Programmable Logic Controller Twido

PENGONTROLAN TRAFFIC LIGHT PADA JALAN SIMPANG EMPAT DENGAN PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER TWIDO TUGAS AKHIR Diajukan untuk melengkapi persyaratan guna menyelesaikan Program Pendidikan Diploma III Jurusan/Program Studi Teknik Listrik pada Politeknik Professional Mandiri Medan

Oleh YEYEB A.HAKISYA

NIM. 3.0302002

PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK JURUSAN ELEKTRO POLITEKNIK PROFESSIONAL MANDIRI MEDAN 2005

LEMBAR PENGESAHAN

Tugas Akhir Dengan Judul :

PENGONTROLAN TRAFFIC LIGHT PADA JALAN SIMPANG EMPAT DENGAN PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER TWIDO Oleh : YEYEB A.HAKISYA

Telah diperiksa dan dinyatakan selesai serta dapat diajukan dalam sidang ujian . Medan, Juli 2005 Pembimbing I

Pembimbing II

Drs. Boas Aritonang, S.T

Drs. M.Naibaho,S.T

Direktur

Ketua Jurusan Elektro

Drs. Kesman Tampubolon

Drs. Tudenwan Sirait

PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK JURUSAN ELEKTRO POLITEKNIK PROFESSIONAL MANDIRI MEDAN 2005

ii

PERSETUJUAN KOMISI UJIAN TUGAS AKHIR D-III

Tanda Tangan

1. Wiono, S.Pd Penguji I

………………….

2. Drs. Agus Sakti Rambe , M.Pd Penguji II

…………………..

3. H. Tambunan, S.Sos Penguji III

…………………..

MAHASISWA : Nama

: YEYEB A.HAKISYA

NIM

: 3.0302002

Tanggal Ujian

:

iii

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat rahmat dan karuniaNya, penulis dapat menyelesaikan makalah ini yang berjudul “PENGONTROLAN TRAFFIC LIGHT PADA JALAN SIMPANG EMPAT

DENGAN

PROGRAMMABLE

LOGIC

CONTROLLER

TWIDO“,

makalah ini merupakan salah satu persyaratan untuk menyelesaikan Program Diploma III Guru Kejuruan di Pusat Pengembangan Penataran Guru Teknologi Medan . Selanjutnya penulis penulis

menyadari sepenuhnya bahwa makalah ini jauh dari

sempurna baik isi, bentuk maupun susunannya, maka dari itu seandainya ada kesalahan atau kekeliruan dari penulisan makalah ini, maka koreksi ataupun kritik  sehat sangat penulis harapkan demi kesempurnaan makalah ini. Pada kesempatan ini juga penulis mengucapkan banyak terima kasih yang sebesar -besarnya kepada : 1. Ayahanda dan Ibunda serta ayunda dan adinda tercinta yang telah banyak  memberikan dukungan kepada penulis untuk selalu giat dalam belajar. 2. Bapak Ir. H. Ponijan Asri, M.M, selaku Kepala Pusat Pengembangan Penataran Guru Teknologi Medan dan sekaligus sebagai pelindung yayasan PPM . 3. Bapak Drs. Kesman Tampubolon, Selaku Direktur Yayasan Politeknik  Professional Mandiri (PPM) Medan . 4. Bapak Drs. H. Sebayang, Selaku PUDIR I .

iv

5. Bapak Drs. T. Sirait, Selaku Ketua Jurusan Elektro . 6. Bapak Drs. Boas Aritonang, S.T, Selaku Ketua Program Studi Teknik Listrik  dan sekaligus sebagai pembimbing I. 7. Bapak Drs. M. Naibaho, S.T, Selaku Pembimbing II. 8. Seluruh Bapak/Ibu Dosen dan Staf di PPPGT Medan. 9. Adinda Dewi Yulianti yang kusayangi. 10. Rekan-rekan sesama mahasiswa serta semua pihak yang berperan dalam penyelesaian makalah ini. Atas bantuan fasilitas serta bimbingan maupun nasehat-nasehat yang telah diterima dan dipergunakan oleh penulis maka dengan ini penulis mengucapkan terima kasih banyak , semoga jasa-jasa yang baik yang telah diberikan , mendapat imbalan amal yang baik dari Tuhan Yang Maha Esa . Akhir kata penulis berharap semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi yang memerlukannya guna menambah ilmu pengetahuan.

Medan , Juli 2005 Penulis

Yeyeb A.Hakisya NIM. 3.0302002

v

DAFTAR ISI

Halaman HALAMAN JUDUL............................................................... JUDUL...................................................................................... .......................... ... i LEMBAR PENGESAHAN ............................................ ................................................................... .................................. ........... ii LEMBAR PERSETUJUAN................................................ PERSETUJUAN....................................................................... .............................. ....... iii KATA PENGANTAR ............................................ .................................................................... .......................................... .................. iv DAFTAR ISI ............................................ ................................................................... .............................................. .................................. ........... vi DAFTAR TABEL..................... TABEL ............................................ .............................................. .............................................. .......................... ... x DAFTAR GAMBAR ............................................... ...................................................................... ......................................... .................. xi DAFTAR LAMPIRAN........................................................... LAMPIRAN.................................................................................. .......................... ... xv BAB I : PENDAHULUAN..................................... PENDAHULUAN............................................................ ...................................... ............... 1 A. Latar Belakang Masalah.................................. Masalah......................................................... .......................... ... 1 B. Identifikasi Masalah ............................................ .................................................................. ...................... 2 C. Batasan Masalah.......................................... Masalah................................................................. .............................. ....... 3 D. Alasan Pemilihan Judul........................................... Judul............................................................. .................. 4 E. Tujuan Penulisan ............................................. .................................................................... .......................... ... 4 BAB II : PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER DAN PERALATAN PERALATAN PENGONTROLAN..................................... PENGONTROLAN..................................... 6 A. Programmable Logic Controller........................... Controller................................................. ...................... 6 1. Latar belakang dan perkembangan PLC .............................. .............................. 6 2. Apakah itu PLC ? ........................................... ................................................................. ...................... 8 3. Bagian-bagian Bagian-bagian PLC ............................................ .............................................................. .................. 12 4. Prinsip kerja kerja programmable logic controller..................... controller........................ ... 16

vi

5. Waktu scan........................................................................... 17 6. Bahasa pemrograman........................................................... 18 B. PLC Twido ................................................................................ 20 1. Bagian-bagian PLC Twido.................................................... 24 C. Expansion I/O modules ............................................................. 25 D. TwidoSoft.................................................................................. 26 1. Menginstall program TwidoSoft .......................................... 28 2. Konfigurasi PLC Twido....................................................... 34 3. Membuat aplikasi baru pada program TwidoSoft................ 36 E. Prinsip pemrograman TwidoSoft............................................... 38 1. Input ..................................................................................... 38 2. Output................................................................................... 38 3. Internal bits........................................................................... 39 4. Timer ON delay..................................................................... 40 F. Membuat ladder diagram pada TwidoSoft ................................ 43 1. Instruksi utama ladder diagram............................................ 43 2. Link elements ....................................................................... 44 3. Programming grid ................................................................ 44 4. Ladder palette toolbar .......................................................... 45 G. Menyimpan Program.................................................................. 47 H. Transfer PC ke Controller .......................................................... 48 I. Switching to RUN....................................................................... 50 J. Animation Table......................................................................... 50

vii

K. Komponen Peralatan Kontrol..................................................... 52 1. MCB...................................................................................... 52 2. Sakelar SPST......................................................................... 54 3. Relai ..................................................................................... 54 BAB

III : PENGONTROLAN TRAFFIC LIGHT PADA JALAN SIMPANG EMPAT DENGAN PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER ............................ 56 A. Sistem kerja traffic light pada jalan simpang empat ............... 56 B. Diagram Signal Rangkaian...................................................... 63 C. Peralatan kontrol...................................................................... 64 1. MCB..................................................................................... 64 2. Relai ..................................................................................... 64 3. Sakelar SPST........................................................................ 65 4. Lampu .................................................................................. 65 5. Penghantar............................................................................ 66 D. Programming Ladder Diagram (LD) Traffic Ligh Pada Jalan Simpang Empat Dengan PLC TWDLCAA24DRF Yang Ditambah Expansion I/O Modules TWDDMM24DRF.................................................................. 67 E. Rangkaian Kontrol Traffic Light Pada Jalan Simpang Empat Dengan PLC TWDLCAA24DRF Dan Expansion I/O Modules TWDDMM24DRF ............................................ 75 1. Bagian Input....................................................................... 75

viii

2. Bagian Output .................................................................... 76 F. Rangkaian Utama Pengontrolan Traffic Light Pada Jalan Simpang Empat.............................................................. 80 G. Mentransfer program yang tersimpang pada memori PC ke dalam memori PLC ............................................................ 82 H. Membuat animation table input output pada software TwidoSoft V2.5....................................................................... 83 I. Menjalankan Program Yang Tersimpan Pada Memori PLC ......................................................................................... 84 BAB

IV : KESIMPULAN DAN SARAN ................................................... 85 A. Kesimpulan ............................................................................. 85 B. Saran........................................................................................ 86

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN-LAMPIRAN

ix

DAFTAR TABEL Halaman TABEL I : PERBANDINGAN ANTAR WIRED LOGIC DENGAN PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER ........................ 7 TABEL II : MAXIMUM HARDWARE CONFIGURATION .................... 20 TABEL III .: MAXIMUM SOFTWARE CONFIGURATION..................... 21 TABEL IV : RELAI OUTPUT SPESIFICATION....................................... 22 TABEL V : SPESIFICATION EXPANSION I/O MODULES .................. 26 TABEL VI : BAGIAN INPUT DAN FUNGSINYA ................................... 75 TABEL VII : BAGIAN OUTPUT DAN FUNGSINYA ............................... 76

x

DAFTAR GAMBAR Halaman GAMBAR 1 : Fungsi PLC........................................................................... 9 GAMBAR 2 : Diagram Input Output pada PLC.......................................... 10 GAMBAR 3 : Konfigurasi computer........................................................... 13 GAMBAR 4 : Konfigurasi PLC................................................................... 13 GAMBAR 5 : Skema prinsip kerja PLC...................................................... 16 GAMBAR 6 : Siklus scan secara umum...................................................... 17 GAMBAR 7 : Ilustrasi pembacaan ladder diagram melalui rangkaian analog .................................................................. 19 GAMBAR 8. : Bentuk dari PLC Twido type TWDLCAA24DRF ..................................................... 23 GAMBAR 9

: Skema blok input output PLC TWDLCAA24DRF............. 23

GAMBAR 10 : Bagian-bagian PLC TWDLCAA24DRF............................ 24 GAMBAR 11. : Bentuk dari expansion I/O modules TWDDMM24DRF.............................................................. 25 GAMBAR 12 : Skema blok input-output expansion TWDDMM24DRF.............................................................. 25 GAMBAR 13 : Hubungan Computer Ke PLC ............................................. 27 GAMBAR 14 : Kotak dialog TwidoSoft 1.0 ................................................. 29 GAMBAR 15 : Kotak dialog Welcome to TwidoSoft Setup ......................... 29 GAMBAR 16 : Kotak dialog License Agreement ......................................... 30 GAMBAR 17 : Kotak dialog Choose Destination Location ........................ 31

xi

GAMBAR 18 : Kotak dialog Setup Type...................................................... 32 GAMBAR 19 : Kotak dialog Select Program Folder .................................. 32 GAMBAR 20 : Kotak dialog Start Copying Files ........................................ 33 GAMBAR 21 : Kotak dialog proses pengcopian File .................................. 33 GAMBAR 22 : Kotak dialog Setup Complete .............................................. 34 GAMBAR 23 : Tampilan jendela Twidosoft................................................ 36 GAMBAR 24 : Kotak dialog Change base control ...................................... 36 GAMBAR 25 : Kotak dialog PL707 Win ...................................................... 37 GAMBAR 26 : Base control pada application browser................................ 37 GAMBAR 27 : Penempatan input pada PLC Twido .................................... 38 GAMBAR 28 : Penempatan output pada PLC Twido .................................. 39 GAMBAR 29 : Cara kerja Timer ON Delay ................................................. 40 GAMBAR 30 : Bentuk timer dalam ladder diagram pada TwidoSoft ......... 41 GAMBAR 31 : Kotak dialog timers ............................................................. 41 GAMBAR 32 : Programming Grid............................................................... 44 GAMBAR 33 : Ladder palette toolbar........................................................... 45 GAMBAR 34 : Kotak dialog Ladder Viewer ............................................... 46 GAMBAR 35 : Contoh ladder diagram pada ladder editor .......................... 47 GAMBAR 36 : Kotak dialog Save In ........................................................... 48 GAMBAR 37 : Langkah pertama transfer PC ke Controller........................ 49 GAMBAR 38 : Langkah kedua transfer PC ke Controller ........................... 49 GAMBAR 39 : Langkah ketiga transfer PC ke Controller ........................... 49 GAMBAR 40 : Kotak dialog information switcing to RUN ........................ 50

xii

GAMBAR 41 : Contoh ladder yang akan dibuat animation table .................................................................... 51 GAMBAR 42 : Langkah pertama membuat animation table ........................ 51 GAMBAR 43 : Langkah kedua membuat animation table........................... 51 GAMBAR 44 : Tampilan Animation Table pada waktu program dijalankan ............................................................................ 52 GAMBAR 45 : Simbol miniatur circuit breaker........................................... 53 GAMBAR 46 : Konstruksi MCB.................................................................. 53 GAMBAR 47 : Simbol sakelar SPST ............................................................ 54 GAMBAR 48 : a. Konstruksi relai dengan kontak tukar .............................. 55 b. Simbol relai .................................................................... 55 GAMBAR 49 : Keadaan lampu lalu lintas pada persimpangan jalan........... 56 GAMBAR 50 : Arti warna – warna lampu lalu lintas .................................. 57 GAMBAR 51 : Penempatan traffic light pada jalan simpang empat............ 58 GAMBAR 52 : Skema kerja saat lampu dijalan satu berwarna hijau........... 59 GAMBAR 53 : Skema kerja saat lampu dijalan dua berwarna hijau ............ 60 GAMBAR 54 : Skema kerja saat lampu dijalan tiga berwarna hijau ........... 61 GAMBAR 55 : Skema kerja saat lampu dijalan empat berwarna hijau ....... 62 GAMBAR 56 : Diagram signal traffic light pada jalan simpang empat....... 63 GAMBAR 57 : Contoh lampu lalu lintas...................................................... 66 GAMBAR 58 : Kotak dialog prefences ........................................................ 67

xiii

GAMBAR 59 : Program Ladder Diagram pengontrolan traffic light pada jalan simpang empat dengan PLC TWDLCAA24DRF.................................................. 69 GAMBAR 60 : Rangkaian kontrol pada PLC TWDLCAA24DRF............. 78 GAMBAR 61 : Rangkaian kontrol pada expansion I/O modules TWDDMM24DRF ............................................................. 79 GAMBAR 62 : Rangkaian utama pengontrolan traffic light pada simpang empat........................................................... 81 GAMBAR 63. : Tampilan jendela untuk langkah menghubungkan (connect) dari PC ke Controller ......................................... 82 GAMBAR 64 : Status bagian input dan output yang dibuat pada animation table editor ........................................................ 83 GAMBAR 65 : Tampilan jendela me-RUN kan PLC ................................. 84

xiv

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN 1 . Hasil pengujian ladder diagram untuk pengontrolan traffic light pada simpang empat melalui Animation Table pada software TwidoSoft V2.5 dengan menggunakan computer yang bersistem operasi Windows 98 .

xv

1

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Masalah

Lampu lalu lintas sering kita jumpai terutama di jalan-jalan raya yang sangat padat lalu lintasnya, umumnya kita jumpai di persimpangan-persimpangan jalan baik  persimpangan tiga ataupun persimpangan empat. Secara garis besar lampu lalu lintas atau traffic light berfungsi untuk menertibkan kendaraan-kendaraan yang berada pada persimpangan jalan, Berdasarkan fungsinya tersebut tentunya peran lampu lalu lintas sangatlah penting. Dapat kita bayangkan karena sesuatu hal tiba-tiba lampu lalu lintas yang berada pada persimpangan tidak menyala, tentunya pelanggaran terjadi dimanamana seperti saling mendahului dalam melewati suatu persimpangan dan lain sebagainya, hal tersebut akan mengakibatkan kemacetan yang cukup panjang di jalan dan sangat merugikan semua pihak apalagi dalam masalah waktu . Memandang hal demikian diatas maka sangat diperlukan sekali pengaturan lampu lalu lintas yang baik yang menggunakan peralatan yang handal, cepat, efisien, dan dapat bekerja dalam waktu yang lama serta mudah dalam melakukan modifikasi  jika terjadi perubahan deskripsi kerja pada lampu lalu lintas tersebut. Dewasa ini teknologi semakin terus berkembang dan begitu banyak peralatan-peralatan elektronik yang diciptakan. Salah satu contoh teknologi baru tersebut adalah Programmable Logic Controller atau yang disingkat dengan PLC dimana penggunaan PLC ini sangat cocok untuk rangkaian yang sangat rumit dan pemrogramannya dapat dikombinasikan dengan PC (Personal Computer) .

2

Untuk mengontrol sistem kerja lampu lampu lalu lintas, banyak cara yang dapat dilakukan yaitu dengan menggunakan kontaktor magnit ataupun relai yang telah dikombinasikan dengan peralatan TDR (time delay relai) atau dengan menggunakan

PLC. Namun dengan menggunakan PLC banyak keuntungan yang

didapat dibanding dengan menggunakan kontaktor maknit ataupun relai yang dikombinasikan dengan peralatan TDR. Salah satu contohnya yaitu dengan menggunakan PLC perawatan akan lebih mudah, perubahan desain lebih mudah, relatif tahan terhadap kondisi lingkungan yang buruk dan memiliki reliabilitas yang tinggi serta aplikasi kendali yang luas. Karena itulah penulis memaparkan atau memperdalam penulisan makalah ini dan penulis rasa sistem pengontrolan dengan menggunakan PLC sangat perlu untuk dipelajari .

B. Identifikasi Masalah .

Pengontrolan traffic light pada jalan simpang empat dengan programmable logic controller (PLC) adalah dengan memberikan program sesuai keperluan lampu lalu lintas tersebut yang digunakan untuk mengontrol kendaraan yang berada pada  jalan simpang empat. Untuk memprogram PLC dapat digunakan alat pemograman (papan-tuts) atau dengan sebuah personal computer (PC) yang telah diisi (di install) dengan program yang mensupport PLC yang digunakan, biasanya program ini dikeluarkan/diproduksi oleh pabrik pembuat PLC tersebut. Mesin PLC dapat digunakan untuk berbagai bermacam pengendalian sesuai dengan yang diinginkan. Hanya saja PLC yang telah banyak dipasarkan harus kita lengkapi dengan peralatan-

3

peralatan kontrol seperti kontaktor magnit, sakelar, tombol tekan, pembatas arus, pengaman,

dan

sebagainya.

Dalam

makalah

ini

hanya

membahas

tentang

pengontrolan traffic light pada jalan simpang empat dengan menggunakan PLC Twido. Berikut hal-hal yang perlu diperhatikan dalam membuat pengendalian tersebut ; 1. Bagaimana membuat rangkaian ladder diagram dari pengontrolan tersebut melalui software TwidoSoft version 2.5 yang sudah terinstall pada PC (personal computer) ? 2. Bagaimanakah membuat rangkaian utama dari pengontrolan traffic light pada  jalan simpang empat ? 3. Bagaimanakah membuat rangkaian kontrol dengan PLC ? 4. Bagaimanakah mentransfer program ladder diagram yang telah dibuat pada computer ke dalam memori PLC ? 5. Bagaimanakah menjalankan program yang sudah tersimpan ke dalam memori PLC untuk diuji kebenaran rangkaian ladder yang telah dibuat ?

C. Batasan Masalah

Mesin PLC dapat digunakan untuk mengendalikan berbagai macam aplikasi sesuai dengan yang dikehendaki . Untuk itu penulis mencoba menyajikan pemakaian PLC untuk mengontrol traffic light pada jalan simpang empat . Adapun sebagai batasan masalahnya meliputi :

4

1. Lampu yang digunakan adalah lampu INFRARED RAY 25 watt/220V. 2. Sakelar yang digunakan adalah relai dan sakelar SPST. 3. Pengaman yang digunakan adalah MCB satu phasa. 4. PLC yang digunakan adalah PLC Twido dengan tipe TWDLCAA24DRF yang

ditambah

expansion

I/O

modules

type

digital

dengan

jenis

TWDDMM24DRF produksi scheneider electric. 5. Sebagai alat transfer dari PC ke Controller digunakan kabel TSXPCX1031. 6. Software yang digunakan untuk memprogram PLC Twido adalah Software PLC Twido version 2.5 .

D. Alasan Pemilihan judul .

Mengingat sangat pentingnya fungsi lampu lalu lintas di jalan raya dan untuk  itu dibutuhkan pengontrolan lampu lalu lintas dengan menggunakan peralatan yang baik dan efisien serta mudah dalam melakukan perawatan, maka penulis mencoba mengambil judul “PENGONTROLAN TRAFFIC LIGHT PADA JALAN SIMPANG EMPAT

DENGAN

MENGGUNAKAN

PROGRAMMABLE

LOGIC

CONTROLLER TWIDO “.

E. Tujuan dan Kegunaan Penulisan . Adapun tujuan dari penulisan makalah ini adalah : 1. Untuk

memenuhi

salah

satu

persyaratan

ujian

akhir

dalam

rangka

menyelesaikan program Diploma III Guru Kejuruan di Politeknik Professional Mandiri Medan .

5

2. Untuk meningkatkan pengetahuan penulis yang diperoleh selama mengikuti perkuliahan

di

Politeknik

Professional

Mandiri

Medan,

khususnya

pengetahuan dalam sistem pengendalian dengan menggunakan programmable logic controller yang diperoleh dalam mata kuliah Praktikum Rancangan Listrik V . 3. Untuk memperdalam dan mengembangkan pengetahuan yang penulis peroleh dalam bentuk tulisan . 4. Untuk meningkatkan mutu calon-calon guru yang disesuaikan dengan perkembangan ilmu dan teknologi zaman sekarang . 5. Agar melalui penulisan makalah ini, penulis semakin dapat mengembangkan kemahiran untuk dapat menghasilkan makalah yang lain dengan judul yang berbeda sebagaimana lazimnya diharapkan dari seorang calon guru/guru, guna meningkatkan pengetahuan para pembaca dengan kualitas bacaan yang bermutu .

6

BAB II PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER DAN PERALATAN PENGONTROLAN

A. Programmable Logic Controller.

1. Latar belakang dan perkembangan PLC . Sebelum adanya Programable Logic Controller, sudah banyak peralatanperalatan kontrol yang digunakan seperti cam switch dan drum. Dahulu panel kontrol dengan relai sudah menjadi kontrol sekuensial yang utama kemudian diteruskan dengan munculnya transistor, dimana solid state relai (SSR) dapat menggantikan relai elektromagnetik yang tidak cocok untuk kontrol dengan kecepatan tinggi. Namun sekarang sistem kontrol sudah meluas keseluruh pabrik  dan kebutuhan akan sistem pengontrolan semakin mengharapkan yang lebih baik  lagi, yang memiliki aplikasi kendali yang luas dan sistem kontrol total dikombinasikan dengan kontrol dan feedback, pemrosesan serta sistem monitor terpusat. Sistem kontrol logika konvensional tidak dapat melakukan hal-hal tersebut untuk itu Programable Logic Controller dihadirkan untuk menjawabnya . Programmable Logic Controller (PLC) diperkenalkan pertama kali pada tahun 1969 oleh Richard E.Morley pendiri Modicon corporation. Modicon kependekan dari  Mo dular Digital Controller . Setelah itu muncul PLC model 184 yang mencapai kesuksesan, diperkenalkan pada tahun 1973 yang dirancang oleh Michael Greenberg. Kemudian sampai sekarang PLC terus dikembangkan , yang mana sekarang divaisnya sudah berbasis computer, standar

7

industri

dan

menggantikan

divais

elektro-mekanik

dan

rangkaian

yang

mengontrol mesin-mesin proses dan peralatan-peralatan. Begitupun dengan sistem pemrogramannya, jika dahulu pemrogramannya hanya untuk merek  spesifik PLC yang digunakan namun sekarang sistem pemrograman PLC sudah dikombinasikan dengan personal computer (PC) melalui perangkat lunak berbasis windows .

TABEL 1. PERBANDINGAN ANTAR WIRED LOGIC DENGAN PROGRAMABLE CONTROLLER PERBANDINGAN

WIRED LOGIC

PROGRAMABLE CONTROLLER

Peralatan yang dikontrol ( hardware )

Tujuan Khusus

Tujuan Umum

Sakelar Kontrol

Kecil dan Sedang

Sedang dan Besar

Mengubah / Penambahan pada spesifikasi

Sukar

Mudah

Periode Pengiriman

Beberapa Hari

Dengan Segera

Perawatan ( Oleh pembuat dan pemakai )

Sukar

Mudah

Ketahanan Uji

Tergantung design dan menufaktur

Sangat tinggi

Efisiensi dari segi ekonomi

Keuntungan pada operasi skala kecil

Keuntungan pada operasi skala kecil , sedang , besar .

8

2. Apakah Itu PLC ? Aplikasi pada industri dan kontrol proses sangat memerlukan relai sebagai elemen kontrolnya, yang mana relai tersebut digunakan sebagai penghubung dari suatu rangkaian kerangkaian lainnya dengan menggunakan pengawatan. Namun pada saat sebuah sistem mengalami perubahan deskripsi kerja, pengawatan relai harus diubah juga terlebih dahulu. Tentunya hal tersebut tidak efisien dan memerlukan waktu yang cukup lama. Dengan menggunakan PLC maka pada setiap terjadi perubahan deskripsi kerja sebuah sistem, maka yang diubah adalah “Program “nya tanpa mengubah penginstalasiannya. Pada dunia otomasi saat ini, pengendali logika terprogram (PLC) telah menjadi standart untuk dipergunakan sebagai pengendal i. PLC tidak hanya menggantikan pengendali konvensional yang sudah ada sebelumnya, tetapi telah banyak mengambil alih banyak fungsi pengendali tambahan lainnya karena didalam PLC sudah terdapat beberapa unit peralatan yang berfungsi sebagai relai, coil, latching coil, timer, drum dan counter yang dapat digunakan untuk mengendalikan peralatan dengan bantuan program yang dapat dibuat sesuai dengan yang diinginkan . Menurut  National Electrical Manufacturing Association (NEMA) PLC adalah Suatu perangkat elektronik digital dengan memory yang dapat diprogram untuk menyimpan instruksi-instruksi yang menjalankan fungsi-fungsi spesifik, seperti: logika, sequencing, timing, counting, dan aritmatika untuk mengontrol mesin dan proses .

9

Gambar 1 di bawah memperlihatkan fungsi-fungsi yang dapat dikerjakan oleh PLC .

Gambar 1. Fungsi PLC .

Programable Logic Controller dapat diartikan sebagai berikut : PROGRAMABLE , PLC sebagai alat pengendali mempunyai kemampuan

bahwa programnya dapat diubah atau dimodifikasi berdasarkan

deskripsi

kerja

yang

diinginkan

tanpa

mengubah sistem instalasinya. LOGIC

, PLC bekerja berdasarkan logika sehingga dapat melakukan fungsi timing , counting , sequencing dan aritmatika.

CONTROLLER

, PLC mempunyai kemampuan untuk mengendalikan plant atau sistem berdasarkan instruksi program.

Dalam melakukan pengendalian suatu peralatan pada dasarnya mencakup tiga bagian besar yakni bagian INPUT, CONTROLLER, dan OUTPUT . Bagian

10

input adalah peralatan-peralatan yang memberikan masukan untuk menentukan proses kerja peralatan yang dikontrol, contoh bagian input seperti tombol tekan, limit switch, flow switch dan sebagainya. Sedangkan bagian output adalah peralatan-peralatan yang dipergunakan untuk melaksanakan hasil dari suatu proses. Contoh bagian output yaitu motor, selenoid, led display, heater, lampu dan sebagainya. Kemudian bagian controller berfungsi untuk melakukan perhitungan, pengambilan keputusan, pengendalian dan lain sebagainya dari masukan untuk dikeluarkan dibagian output dalam hal ini dilakukan oleh PLC. Gambar 2 di bawah memperlihatkan diagram input output pada PLC .

Motor

Tombol tekan

Limit switch

M

Selenoid

Level switch Heater Flow switch Lampu Software Circuit

Gambar 2. Diagram Input Output Pada PLC .

HEATER

11

Sistem kerja dari PLC adalah berdasarkan program yang dimasukkan kedalamnya dan secara umum fungsi dari PLC sangatlah kompleks dan teliti diantaranya

dapat

mengingat,

berkomunikasi/berdialog,

memutus

mendata, dan

mengolah/memproses

menghubungkan

rangkaian

data, secara

otomatis. Selain itu program yang akan dimasukkan kedalam memori PLC dapat dibuat kapan saja sesuai dengan keperlukan dan pada peralatan atau mesin yang akan dikendalikan oleh PLC, dapat dikontrol, diatur, ditambah, dapat dikurangi, dan diganti dengan mudah. Sekarang PLC cukup banyak digunakan terutama di industri-industri yang banyak menggunakan sistem pengontrolan hal tersebut dikarenakan PLC sangatlah luas penggunaannya. Berikut adalah beberapa contoh aplikasi PLC dan keun tun gan men ggun akan PLC dal am oto mati sasi . a. Beberapa contoh aplikasi PLC antara lain sebagai berikut : 1). Manufaktur otomotif .

11). Sistem konveyor ( ban berjalan ).

2). Pabrik semen .

12). Pabrik rokok .

3). Pengendali lift / elevator .

13). Pabrik sepatu .

4). Pengairan / irigasi .

14). Otomatisasi bangunan .

5). Pengendali pembangkit listrik .

15). Pabrik keramik .

6). Penggilingan ( mesin giling ) .

16). Pabrik kaca .

7). Pengontrol lampu lalu lintas .

17). Pabrik kaleng makanan .

8). Sistem keamanan .

18). Pembuatan beton bertulang .

9). Pengendali robot .

19). Pabrik makanan .

10). Pabrik minuman ringan .

20). Pompa bensin .

12

b. Keuntungan menggunakan PLC dalam otomatisasi ; 1). Waktu implementasi proyek lebih cepat . 2). Modifikasi lebih mudah tanpa biaya tambahan . 3). Kalkulasi biaya proyek lebih akurat . 4). Memerlukan waktu training lebih pendek . 5). Perubahan desain lebih mudah (dengan software) . 6). Aplikasi kendali yang luas . 7). Perawatan mudah . 8). Reliabilitas tinggi . 9). Relatif tahan terhadap kondisi lingkungan yang buruk .

3. Bagian-b agian PLC. Bagian-bagian yang terdapat pada PLC tidak jauh berbeda dengan perangkat keras yang dimiliki oleh sebuah computer, namun perbedaannya dengan personal computer yaitu pada PLC sudah dilengkapi unit input-output digital yang bisa langsung dihubungkan keperangkat luar (switch,sensor,relai,dll) kemudian PLC merupakan computer khusus untuk aplikasi industri yang digunakan untuk memonitor dan mengontrol proses industri untuk menggantikan hard-wired control (rangkaian relai/kontaktor) dan memiliki bahasa pemrograman sendiri. Namun perbedaan utama antara PLC dengan personal computer yaitu PLC dirancang untuk instalasi dan perawatan oleh teknisi elektrik industri yang tidak harus mempunyai skill elektronika yang tinggi. Gambar di bawah ini memperlihatkan konfigurasi antara Personal computer dengan PLC .

13

Gambar 3. Konfigurasi computer .

Isolation barrier

Gambar 4. Konfigurasi PLC .

14

Bagian-bagian dari Programable Logic Controller antara lain terdiri dari ; a. Power Supply Unit , berfungsi untuk memberikan sumber daya ke PLC. b. Central Processin g Unit PLC

yang

berfungsi

untuk

(CPU ) , merupakan jantung dari sistem

mengambil

instruksi

dari

memori,

mendekodenya dan kemudian mengeksekusi intruksi tersebut. Selama proses tersebut, CPU akan menghasilkan sinyal kontrol yang memindahkan data I/O port atau sebaliknya, melakukan fungsi aritmatika dan logika juga mendeteksi sinyal dari luar CPU. Sebagian besar CPU berisi batterai cadangan yang berfungsi untuk menjaga program operasi yang ada dalam penyimpanan jika terjadi kegagalan supply daya pada PLC. c. Input/Output

Modules , Input/Output Modules merupakan suatu

peralatan atau perangkat elektronik yang berfungsi sebagai perantara atau penghubung (interface) antara CPU dengan peralatan input output devices.  Input Modules , berfungsi untuk mengkonversi sinyal analog yang berasal

dari input device menjadi sinyal digital . Output Device , berfungsi untuk mengkonversi sinyal digital menjadi sinyal

analog sehingga dapat mengaktifkan kembali peralatan luar (output devices) . d. Programming Devices , atau alat untuk memprogram adalah suatu peralatan yang digunakan untuk menuliskan, mengedit, memodifikasi atau memonitoring

program

yang

ada

didalam

memori

PLC.

Sistem

pemrograman PLC dapat dilakukan dengan dua cara,  pertama dengan menggunakan personal computer , yaitu rancangan kontrol konvensional

15

ditulis dalam bentuk ladder diagram dan dapat langsung didownload ke PLC,  Kedua

dengan menggunakan programming console, yaitu ladder

diagram yang telah didapat tadi diubah terlebih dahulu menjadi mnemonic code dan selanjutnya dapat dituliskan pada keypad dari console . e.

Memory , seperti halnya sistem computer, memori PLC terdiri atas

RAM dan ROM. Kapasitas memori antara satu PLC dengan yang lain berbeda-beda tergantung pada type dan pabrik pembuatnya begitupun dalam menyatakan ukuran memori, beberapa pabrik menyatakan ukuran memori dalam byte, kilobyte dan ada pula yang dinyatakan dengan jumlah intruksi yang dapat disimpan .  RAM

(Rand om

Acc es

Memory) ,

berfungsi

sebagai

tempat

penyimpanan program. Program yang telah ditulis tersimpan didalam RAM yang ada didalam PLC sehingga dapat diubah/diedit melalui programming unit, namun kerugian penyimpanan di RAM adalah progam dan data akan hilang ketika power supply mati dan untuk mengatasi hal ini, RAM dapat dibackup dengan batteray lithium, sehingga meskipun power suplly mati , program dan data tidak hilang. Umumnya bila battery tidak rusak, program dan data bisa disimpan selama 30 hari .  ROM

(Rea d

Only

Me mory) , merupakan

tempat

penyimpanan

Operating System yang dibuat oleh pabrik pembuat PLC. Operating System ini hanya dapat dibaca oleh prosessor dan berfungsi untuk mengeksekusi program yang tersimpan didalam RAM .

16

4. Prinsip kerja Programable Logic Controller . Sebuah PLC bekerja dengan cara menerima data-data dari peralatan input luar atau input devices. Peralatan input luar secara umum disebut sensor yang terbagi menjadi dua jenis yaitu sensor jenis kontak dan sensor jenis non kontak . Sensor jenis kontak contohnya yaitu push button, sakelar, limit switch, level switch dan lain-lainnya, kemudian sensor jenis non kontak yaitu sensor magnit, sensor induktif, sensor kapasitif, LDR dan lain sebagainya. Data-data yang masuk  dari peralatan input ini berupa sinyal-sinyal analog (berupa besaran listrik), yang selanjutnya melalui input modules diubah menjadi sinyal digital untuk kemudian diolah oleh CPU berdasarkan intruksi-intruksi program yang telah dibuat dan ditetapkan suatu keputusan untuk dikirim ke output modules kemudian oleh output modules sinyal digital ini diubah terlebih dahulu menjadi sinyal analog, sinyal analog inilah yang akan mengaktifkan output devices yang berupa output kontrol seperti relai, kontaktor, selenoid, dll, dan output beban seperti lampu, motor-motor dan lain sebagainya. Secara blok diagram, prinsip kerja PLC dapat dilihat pada gambar 5 berikut ;

SISTEM YANG DIKONTROL

Gambar 5. Skema prinsip kerja PLC .

17

5. Waktu Scan . Selama setiap siklus bekerja, prosesor akan membaca semua input, mengambil nilai-nilai tersebut, mengeksekusi pogram dan meng- update output. Proses ini disebut scanning. Proses scan terjadi secara kontinyu dan berurutan dari pembacaan status input, pengevaluasian logika kontrol dan memperbaharui output kemudian waktu yang diperlukan untuk membuat suatu scan umumnya bervariasi mulai dari 1 milidetik sampai 30 milidetik hal tersebut tergantung dari panjangnya program. Dari gambar 6 di bawah dapat dilihat PLC akan mengamati inputnya kemudian membangkitkan respon kontrol yang tepat pada outputnya .

MEMBACA INPUT

MENYESUAIKAN INPUT

MENJALANKAN PROGRAM

Gambar 6. Siklus scan secara umum .

18

6. Bahasa Pemrograman . Pada PLC ada empat metode/type bahasa pemrograman yang bisa digunakan, namun keempat bahasa pemrograman tersebut tidak semua disupport oleh suatu PLC. Bahasa pemrograman yang digunakan tersebut adalah Ladder diagram languages (LD), Instruction list languages (IL) / Statement List (SL), Sequential Function Chart (SFC) /Grafcet languages dan High-level languages (biasanya Visual Basic) . Namun umumnya bahasa pemrograman yang banyak disupport oleh PLC adalah ladder diagram languages ( LD ) dan instruction list languages ( IL ). Sesuai dengan identifikasi masalah seperti yang tercantum dalam Bab I maka pada makalah ini penulis hanya membahas ladder diagram sebagai bahasa pemrograman pada PLC Twido. Bahasa ladder diagram pada dasarnya adalah suatu perangkat simbol dari perintah yang digunakan untuk menciptakan program pengontrol. Bahasa pemrograman tersebut dirancang untuk mewakili sedekat mungkin penampakan sistem relai yang diberi pengawatan yang secara garis besar berfungsi untuk  mengontrol output yang didasarkan pada kondisi input . Dengan adanya ladder diagram, penginstalasian secara hardwire seperti pada rancangan kontrol konvensional tidak diperlukan lagi karena hubungan kontak-kontak pada ladder diagram yang ada dalam CPU PLC sudah terangkai secara elektronik. Program ladder diagram dapat ditampilkan pada layar monitor kemudian elemen-elemen seperti kontak normally open, kontak normally closed,

19

timer, counter, relai, dll, dinyatakan dalam bentuk gambar. Adapun aturan umum menggambarkan suatu program diagram ladder sebagai berikut : a.

Aliran listrik / tenaga dari rel kiri ke rel kanan .

b.

Suatu coil keluaran tidak dihubungkan langsung ke rel(rail) sebelah kiri .

c.

Tidak ada kontak yang ditempatkan di kanan dari suatu coil keluaran .

d.

Hanya satu dari coil keluaran dalam suatu ladder line. Tiap coil keluaran umumnya hanya satu kali dalam suatu program . Untuk memudahkan pemahaman suatu program pengontrol, pembacaan

ladder diagram dapat kita baca seperti suatu diagram sirkit. Gambar 7 di bawah memperlihatkan rangkaian analog untuk memudahkan dalam membaca ladder diagram .

Gambar 7. Ilustrasi pembacaan ladder diagram melalui rangkaian analog .

Pada gambar di atas, diagram sirkit (bergaris merah) mempunyai dua kontak (tombol) dan satu coil (relai) seperti halnya ladder diagram yang ditandai dengan garis hijau .

20

B. PLC Twido.

PLC Twido adalah PLC yang dibuat oleh Schneider Telemecanique yang termasuk kategori PLC nano. PLC Twido tersedia dalam 2 model yaitu model compact dan model modular. Adapun model PLC Twido yang penulis bahas pada makalah ini adalah model Twido compact dengan type TWDLCAA24DRF. Berikut adalah maximum hardware dan software configuration dari PLC TWDLCAA24DRF. TABEL II MAXIMUM HARDWARE CONFIGURATION

Controller Item Standard digital inputs Standard digital outputs Max expansion I/O modules (Digital or analog) Max digital inputs (controller I/O + exp I/O) Max digital outputs (controller I/O + exp I/O) Max digital I/O (controller I/O + exp I/O) Max AS-Interface bus interface modules Max I/O with AS-Interface modules (7 I/O per slave) Max relay outputs Potentiometers Max analog I/O (controller I/O + exp I/O) Remote controllers Serial ports Cartridge slots Largest application/backup size (KB) Optional memory cartridge (KB) Optional RTC cartridge Optional Operator Display Optional 2nd port

Compact controller TWDLCAA24DRF 14 10 4 14+(4x32)=142 10+(4x32)=138

24+(4x32)=152 2 24+(2x62x7)=892 10 base + 32 expansion 2 8 in / 4 out 7 2 1 32 1 32 1 yes yes yes

21

TABEL III MAXIMUM SOFTWARE CONFIGURATION . Compact Base Controllers

Part

TWDLCAA24DRF

Timers

128

Constants

256

Counters

128

Fast counters

3

Very fast counter:

1

LIFO/FIFO registers

4

Schedule blocks

16

Drum controllers

8

Step counter

8

Shift bit register

8

Memo ry wor ds

3000

Memory bits

256

PLC TWDLCAA24DRF dapat disambungkan dengan sumber tegangan 100/240 Volt untuk penyediaan dayanya, dan juga pada PLC telah tersedia sumber DC 24 Volt yang dapat dirangkai pada inputnya . Kemudian pada bagian outputnya dapat dihubungkan dengan sumber tegangan AC 110/240 Volt dengan ketentuan arus yang

mengalir

maksimum

2

Amper

AC.

Adapun

Output

Pada

PLC

TWDLCAA24DRF berupa output relai. Tabel IV di bawah memperlihatkan spesifikasi dari output relai .

22

TABEL IV RELAI OUTPUT SPECIFICATION

RELAI OUTPUT SPECIFICATION Output points

10 output

Output points per common line: COM0

4 NO contacts

Output points per common line: COM1

4 NO contacts

Output points per common line: COM2

1 NO contact

Output points per common line: COM3

1 NO contact

Maximum load current

2 A per output 8 A per common line

Initial contact resistance

30 mΩ maximum

Rated load (resistive/inductive)

240 VAC/2 A, 30 VDC/2 A

Adapun bentuk dari PLC Twido dan Skema blok input output PLC TWDLCAA24D RF dapat dilihat pada gambar di bawah.

Gambar 8. Bentuk dari PLC Twido type TWDLCAA24DRF .

23

Gambar 9. Dimensi PLC TWDLCAA24DRF

Gambar 10. Skema blok input output PLC TWDLCAA24DRF .

24

1. Bagian – Bagian Dari PLC Twido . Berikut

di

bawah

memperlihatkan

bagian-bagian

dari

TWDLCAA24DRF .

Gambar 11. Bagian-bagian PLC TWDLCAA24DRF.  Label   Description 1.

 Mou nth ing Ho l e

2.

Terminal cover 

3.

 Hinged lid 

4.

 Removable cover to operator display connector 

5.

 Expansion connector 

6.

Sensor power terminals

7.

Serial port 1

8.

 Analog potentiometers

9.

Serial port 2 connector 

10.

100-240 VAC power supply terminals on TWDLCA•••DRF series 24 VDC power supply terminals on TWDLCD•••DRF series

11.

Cartridge connector - located on the bottom of the controller\ 

12.

 Input terminals

13.

 LEDs

1 4.

Output terminals

PLC

25

C. Expansion I/O Modules . PLC Twido dapat ditambahkan modul I/O tambahan (expansion I/O modules), baik I/O diskrit maupun I/O analog. Pada PLC TWDLCAA24DRF maximum expansion I/O modules type digital atau analog yang dapat dihubungkan dengan PLC adalah sebanyak 4 expansion I/O modules. Adapun expansion I/O modules yang penulis bahas pada makalah ini adalah expansion I/O modules type digital dengan nama

TWDDMM24DRF yang memiliki 16 input dan 8 output..

Berikut adalah bentuk dan skema blok input-output serta specification expansion I/O Modules dari TWDDMM24DRF.

Gambar 12. Bentuk dari expansion I/O modules TWDDMM24DRF .

Gambar 13. Skema blok input – output expansion TWDDMM24DRF .

26

TABEL V SPESIFICATION EXPANSION I/O MODULES REFERENCE NUMBER

TWDDMM24DRF

I/O points

16 inputs and 8 outputs

Rated input voltage

24 VDC source/sink input signal

Input voltage range

from 20.4 to 28.8 VDC

Rated input current

7 mA/input (24 VDC)

Input impedance

3.4 k Ω

Turn on time (24 VDC)

4 ms (24 VDC)

Turn off time (24 VDC)

4 ms (24 VDC)

Cable length Internal current draw all I/O on Internal current draw - all I/O off  Weight

3m (9.84 ft.) in compliance with electromagnetic immunity 65 mA (5 VDC) 45 mA (24 VDC) 10 mA (5 VDC) 0 mA (24 VDC) 140 g

D. TwidoSoft . TwidoSoft merupakan software untuk memprogram PLC Twido yang dibuat oleh Schneider Telemecanique. Software ini dapat dioperasikan ke laptop atau computer yang memiliki sistem operasi

Microsoft Windows 98 Second Edition,

Microsoft Windows 2000, atau dengan Windows Xp kemudian hard disk computer yang digunakan mempunyai drive C dengan kapasitas memori minimal 40 Mb. TwidoSoft dapat digunakan untuk memprogram beberapa type PLC Twido seperti Twido Compact (TWDLCAA10DRF, dll), Twido Modular (TWDLMDA20DTK, dll). Program tersebut dimasukkan kedalam memori PLC melalui sebuah alat penghubung ( inteface converter ) .

27

Gambar 14. Hubungan Computer Ke PLC

Kabel TSXPCX1031 dan kabel TSXPCX3030 merupakan kabel komunikasi yang menghubungkan PC ke controller. Type kabel TSXPCX1031 port-nya berbentuk serial sedangkan type kabel TSXPCX3030 port-nya berbentuk USB.

28

1. Menginstall Program TwidoSoft Untuk menginstall program TwidoSoft pada PC dapat dilakukan jika PC (personal computer) yang digunakan sudah memiliki sistem operasi dan juga memiliki

kelengkapan-kelengkapan

dikonfigurasikan

dengan

PLC,

serta

berikut

intervesnya

adalah

supaya

dapat

kelengkapan–kelengkapan

minimal yang harus dimiliki oleh PC : a. Pentium 300 MHz . b. 40 Mb hard disk . c. 128 Mb RAM. d. CD ROM drive . Kelengkapan tersebut di atas harus terpenuhi, hal tersebut sangat berguna untuk mempercepat proses pngiriman data dan sangat disarankan jika PC yang digunakan memiliki kemampuan di atas kelengkapan–kelengkapan yang telah disebutkan di atas. Berikut ini adalah langkah-langkah menginstal program Twidosoft , sebagai contoh pada makalah ini penulis membahas penginsatalan software TwidoSoft 1.0 adapun cara untuk menginstal software Twidosoft  di atas version 1.0 lebih kurang tidak jauh berbeda dengan langkah-langkah di bawah .

a. Hidupkan computer . b. Setelah Windows keluar (menampilkan jendelanya ), masukkan CD Program TwidoSoft kedalam CD-ROM, kemudian temukan file SETUP pada program tersebut . Klik dua kali atau tekan enter file tersebut, pada layar computer akan keluar kotak dialog TwidoSoft 1.0 .

29

Gambar 15. Kotak dialog TwidoSoft 1.0 .

c. Pilih bahasa yang diinginkan untuk mengikuti prosedure penginstalan . Setelah bahasa dipilih klik OK . d. Layar computer akan menampilkan jendela Welcome to TwidoSoft Setup .

Gambar 16. Kotak dialog Welcome to TwidoSoft Setup .

30

e. Klik Next untuk melanjutkan . f.

Keluar kotak dialog  License Agreement.

Gambar 17. Kotak dialog  Li cen s e A g r ee m en t .

g. Bacalah persetujuan lisensi yang diberikan (klik lambang anak panah bawah untuk melihat teks berikutnya , klik lambang anak panah atas untuk kembali ke teks sebelumnya), setelah selesai dibaca Klik Yes, hal tersebut menyatakan bahwa computer akan menerima semua item dan ketentuan dari program TwidoSoft. h. Kemudian pada layar akan keluar kotak dialog Choose Destination Location .

31

Gambar 18. Kotak dialog Choose Destination Location.

i.

Destination Folder merupakan alamat/tempat program TwidoSoft berada jika sudah terinstall pada computer. Alamat tersebut dapat ditentukan sendiri dengan mengklik browse dan pilih alamat penyimpanan program tersebut pada memori hard disk. Namun dalam penginstalan , Program TwidoSoft sudah memberikan alamat tersendiri secara otomatis jadi tidak perlu lagi diganti . Pada kotak dialog di atas, program TwidoSoft jika sudah terinstall akan berada pada drive C dengan alamat C:\Programmes\Schneider Electric \  TwidoSoft pada hardisk computer. Kemudian klik Next untuk melanjutkan .

 j.

Selanjutnya akan keluar kotak dialog Setup Type

32

Gambar 19. Kotak dialog S e t u p T y p e .

k. Beri tanda (

) pada salah satu atau semua option yang diberikan, kemudian

klik Next untuk melanjutkan . l. Keluar kotak dialog Select Program Folder.

Gambar 20. Kotak dialog S e l e c t P r o g r a m F o l d e r .

33

m. Klik Next untuk melanjutkan, kemudian akan keluar kotak dialog Start  Copying Files.

Gambar 21. Kotak dialog S t a r t C o p y i n g F i l e s . n. Klik Next untuk melanjutkan, kemudian Software TwidoSoft 1.0 akan terinstall ke computer, tunggu sampai selesai proses pengcopian file.

Gambar 22. Kotak dialog proses pengcopian File .

34

o. Setelah proses pengcopian file selesai, selanjutnya akan tampil kotak dialog Setup Complete. Klik finish untuk menyatakan proses penginstalan software

TwidoSoft selesai .

Gambar 23. Kotak dialog S e t u p C o m p l e t e .

2. Konfigurasi PLC Twido. Setelah software TwidoSoft sudah terinstall pada computer, PLC yang digunakan harus dikonfigurasi terlebih dahulu. Tujuan dari konfigurasi adalah untuk menentukan parameter-parameter yang sesuai dengan kemampuan PLC dan juga sesuai dengan kebutuhan, misalnya : a. Tipe PLC yang dipakai . b. Port komunikasi yang dipakai . c. Modul-modul tambahan yang terhubung dengan PLC : Real Time Clock  (RTC) , modul I/O tambahan , dll .

35

Adapun cara untuk mengkonfigurasi PLC twido secara umum sebagai berikut ; a. Hubungkan program (Twidosoft) dengan PLC melalui kabel komunikasi multifungsi (TSX PCX 1031). Pilih menu switch pada TSX PCX 1031 di TER DIRECT (2) . b. klik File  New untuk membuat program baru. 

c. Klik Hardware

Edit Controller Comm Setup (terdapat 3 pilihan

komunikasi yaitu : Remote Link, Modbus dan ASCII). d. Jika kita menggunakan komunikasi remote link, maka kita gunakan address 0 (untuk master). e. Jika kita menggunakan komunikasi Modbus, kita masukan parameter komunikasi : Baud Rate

Data Bit

Parity

Stop Bit

19200

8

None

1

f.

Klik Hardware



End of  Respone Timeout Frame (x100ms) 10

10

Frame Timeout 10

Change Base Controller (pilih type yang sesuai dengan

PLC yang akan digunakan). g. Klik Hardware



Add Option (hal ini dilakukan jika kita akan menambahkan

beberapa modul tambahan pada Base Controller/PLC seperti : Real Time Clock (RTC) cartridge, Memory cartridge dan modul lainnya) h. Transfer parameter yang tadi dipilih ke PLC. i.

Klik PLC  connect .

 j.

PLC telah terkonfigurasi dan siap diisi program .



Done.

36

3.

Membuat aplikasi baru pada program TwidoSoft .

a. Setelah program TwidoSoft dibuka pada menu bar klik File  New , kemudian akan muncul jendela seperti gambar di bawah .

Gambar 24. Tampilan jendela TwidoSoft . b. Pada menu bar klik Hardware



Change Base Kontrol, kemudian muncul

kotak dialog Change base control .

Gambar 25. Kotak dialog Change base control .

37

c. Tentukan base control yang sesuai dengan yang digunakan oleh PLC setelah

itu klik change . d. Muncul kotak dialog seperti gambar di bawah .

Gambar 26. Kotak dialog PL707Win . e. Klik yes untuk melanjutkan . f.

Arahkan kursor pada application browser, disitu akan terlihat base kontrol yang digunakan .

Gambar 27. Base control pada application browser .

38

E. Prinsip Pemrograman TwidoSoft.

1. Input . Input merupakan masukan yang berupa signal yang diterima dari sensor luar. Sintaksis yang digunakan pada Twido adalah sebagai berikut ;

% = Menunjukkan objek .

y = Nomor / jumlah modul .

I

z = Nomor / jumlah saluran .

= Menunjukkan masukan .

Gambar 28. Penempatan input pada PLC Twido 2. Output . Output adalah signal yang dihasilkan oleh PLC yang dikirim ke relai, dan lain sebagainya. Sintaksis yang digunakan adalah sebagai berikut :

%

= Menunjukkan objek .

y = Nomor / jumlah modul .

Q

= Menunjukkan keluaran .

z = Nomor / jumlah saluran .

39

Gambar 29. Penempatan output pada PLC Twido

3. Internal Bits . Internal bits merupakan wilayah memori yang dialokasikan oleh PLC . Internal bits ini dapat dipakai sebagai output internal dan hanya dapat digunakan untuk keperluan internal. Dengan perkataan lain, output internal tidak langsung mengendalikan

peranti

output.

Pada

PLC

Twido

Compact

type

TWDLCAA24DRF internal bits yang bisa digunakan yaitu mulai dari %M0 sampai %M255. Sintaksis yang digunakan adalah sebagai berikut;

% Mn %

= Menunjukkan obyek .

M

= Menunjukkan bit didalam Memori internal .

n

= Nomor ;Jumlah bit internal .

40

4. Timer ON delay. Timer digunakan sebagai pengatur waktu proses yang didalamnya terdapat tiga bagian utama yaitu bagian input, konstanta timer dan output . a. Input berfungsi men-start aktifnya timer untuk mulai menghitung waktu. b. Konstanta timer memberikan nilai berapa lama timer aktif . c. Output memberikan keluaran logika 1 atau 0 bila waktu yang dinyatakan dalam konstanta timer telah tercapai . Pada PLC Twido juga terdapat rangkaian timer, ada 3 type timer yang dapat digunakan yaitu Timer ON delay (TON), timer OFF Delay (TOF) dan timer-pulse (TP) namun pada makalah ini penulis hanya membahas timer dengan type timer ON Delay . Timer ON delay merupakan rangkaian pewaktu yang akan bekerja menunda terlebih dahulu sebelum ON (aktif). Gambar 29 di bawah memperlihatkan cara kerja Timer ON delay yang mana jika diberi tegangan pada bagian inputnya timer mulai bekerja dan akan berhenti jika %TM0.V = %TM0.P. Kemudian setelah %TM0.V = %TM0.P, titik Q (bagian output) akan aktif dan akan berhenti jika sumber tegangan pada bagian input (IN) diputuskan .

Gambar 30. Cara kerja Timer ON Delay.

41

Dalam ladder diagram, timer biasa digambarkan dalam bentuk kotak. Pada PLC TWDLCAA24DRF banyaknya timer yang bisa digunakan adalah mulai dari TM0 sampai TM127 . Gambar 31 di bawah memperlihatkan tampilan bentuk timer pada program TwidoSoft.

% TM0

. IN

An input IN to RUN % TM0

Q

TYPE TB ADJ %TM0.P

TON 1s Y 4

An Output Q To display The status

Internal Parameters

Gam bar 31. Bentuk timer dalam ladder diagram pada TwidoSoft. Berikut adalah cara untuk mengkonfigurasi timer ; 1. Setelah kotak dialog timers tampil, masukkan nomor ; jumlah timer % TM dalam box sesuai dengan nomor timer yang ingin diatur .

Gambar 32. Kotak dialog timers .

42

2. Pilih Jenis timer yang akan digunakan . Terdapat tiga pilihan yaitu TON, TOF, dan TP . Dalam hal ini kita pilih TON . 3. Pilih time base sebagai dasar menetapkan unit waktu pada timer . Terdapat 5 pilihan yaitu: 1 ms, 10 ms, 100 ms, 1sec, dan 1 min. 5. Atur preset waktu yang digunakan . dapat diisi mulai dari 0 sampai 9999. 6. Klik OK untuk menutup kotak dialog dan menerima semua perubahan.

Untuk lebih jelas memahami penggunaan timer ON Delay Berikut adalah contoh penggunaan timer ON Delay pada Program TwidoSoft. Jika sakelar (%I0.8) diaktifkan timer akan bekerja , setelah 5 detik output %Q0.0 akan aktif .

43

F. Membuat ladder diagram pada TwidoSoft .

Ladder diagram merupakan salah satu bahasa pemrograman yang disupport oleh PLC Twido yang pembuatannya dapat dibuat melalui software TwidoSoft. Pembuatan ladder diagram pada TwidoSoft terdiri dari beberapa rung, dan dari masing-masing rung tersebut dapat dibuat ladder diagram yang dimulai dari bar sisi kiri dan berakhir pada bar sisi kanan . 1. Instruksi utama ladder diagram . a. Kontak . Memungkinkan untuk masukan kontak seperti limit switch, tombol tekan dan internal variable contacts seperti automation relays dan lain-lain . Kontak terdiri dari dua jenis kontak yaitu ; 1)

. Kontak Normally open ( NO ) dengan notasi

:

2)

. Kontak Normally Closed ( NC ) dengan notasi :

b. Coil . Secara umum coil berhubungan langsung dengan keluaran yang akan mengerjakan semua perintah sesuai dengan yang diinginkan. Pada software TwidoSoft coil terdiri dari empat jenis yaitu : Diect coils dengan notasi

:

Reverse coils dengan notasi : SET coils dengan notasi

:

S

RESET coils dengan notasi

:

R

44

2.Link elements . Berupa garis penghubung antara kontak dengan kontak atau sebagai garis penghubung antara kontak dengan coil .Ada dua jenis garis penghubung yang digunakan yaitu garis yang berbentuk vertikal dan garis berbentuk horizontal . a. Horizontal Connection

: Digunakan untuk hubungan

secara seri yang dapat dibuat diantara dua potential bar . b. Vertical Connection

: Digunakan untuk membuat hubungan secara

paralel . 3. Programming Grid . Programming grid merupakan tempat menempatkan berbagai instruksi dalam membuat ladder diagram . Berikut adalah ilustrasi dari programming grid .

Gambar 33. Programming Grid .

45

Test Zone .

Isi atau tempat kondisi-kondisi yang diuji dalam rangka melaksanakan tindakan. Dapat diisi mulai dari kolom 1-10 yang terdiri dari kontak, function blocks dan comparison blocks. Action Zone .

Isi operasi atau keluaran, dapat diisi mulai dari kolom 9 - 11, yang dapat berisi coil dan operation blocks .

4. Ladder Palette Toolbar . Ladder palette toolbar berisi berbagai instruksi–instruksi atau fasilitas untuk membuat ladder diagram, instruksi ini disisipkan kedalam grid sesuai dengan ketentuan. Ladder palette toolbar menjadi bagian dari ladder editor yang terdiri dari tiga section .

Gambar 34. Ladder palette toolbar .

Left Section

: Berisi tombol – tombol untuk elemen test seperti masukan dan comparison blok .

46

Middle Section

: Berisi tombol untuk action elements seperti output, operasi blok jump/subroutine instruksi, timer, counter, shortcut tombol untuk Extended Ladder Palette.

Righ Section

: Menampilkan nama elemen yang terpilih dari ladder palette atau extended ladder palette.

Adapun

cara

membuat

ladder

diagram

dengan

TwidoSoft

sebagai berikut ; 1. Setelah aplikasi baru sudah dibuat, maka untuk memulai membuat ladder diagram yaitu dengan cara mengklik insert pada menu ladder viewer . Ladder Viewer RUNG 0

END OF PROGRAM

Insert

Gambar 35. Kotak dialog  Lad d er View er .

2. Muncul kotak dialog ladder editor. Selanjutnya gunakan fasilitas yang terdapat pada ladder palette toolbar untuk membuat ladder diagram pada rung 0. Klik kiri pada mouse untuk mengaktifkan salah satu fasilitas yang ingin kita gunakan pada ladder palette toolbar kemudian tempatkan pada test zone atau action zone dengan cara mengklik kiri pada mouse .

47

3. Setelah rung 0 selesai dibuat klik tanda (

) pada menu ladder editor .

Klik 

Gambar 36. Contoh ladder diagram pada ladder editor . 4. Jika ladder diagram masih ingin dibuat, ulangi lagi langkah diawal dan buat ladder diagram pada rung baru tersebut, begitupun seterusnya sampai ladder diagram yang dibuat benar–benar selesai dan siap ditransfer ke PLC .

G. Menyimpan Program

Program yang telah selesai dibuat dapat disimpan didalam hardisk atau disket. Ini sangatlah menguntungkan sekali karena dengan tersimpannya program didalam hardisk atau disket, program tersebut dapat di edit dan digunakan kapan saja sesuai keperluan. Adapun cara untuk menyimpan program sebagai berikut ;

48

1. Pada menu bar klik File kemudian klik Save As, muncul kotak dialog Save in

Gambar 37. Kotak dialog Save In 2. Pada kotak isian File name, isikan nama program yang di buat . ( Nama program tidak boleh lebih dari 255 karakter dan itu termasuk space , kemudian tidak dapat berisi karakter berikut yang manapun ; \ / : * ? " < > ) . 3. Setelah nama program dibuat klik Save .

H. Transfer PC Ke Controller .

Program yang telah dibuat dalam bentuk ladder diagram pada program TwidoSoft dapat kita isikan ke memori PLC dengan cara mentransfer data tersebut dari PC ke PLC dengan menggunakan comunication cable . Cara tersebut dapat dilakukan jika PC sudah terhubung (connect) dengan PLC . Berikut adalah cara untuk  mentransfer data dari PC ke Controller . 1.

Pada menu bar klik controller kemudian klik transfer PC=>Controller .

49

Gambar 38. Langkah pertama transfer PC ke Controller. 2.

Muncul kotak dialog information .

3.

Klik OK.

Gambar 39. Langkah kedua transfer PC ke Controller . 4.

Muncul kotak dialok information .

5.

Klik NO , tunggu beberapa saat computer akan terkoneksi dengan PLC .

Gambar 40. Langkah ketiga transfer PC ke Controller.

50

I. Switching to RUN.

Setelah PC terkoneksi dengan PLC , program yang telah dibuat tersebut dapat dijalankan atau diuji , adapun cara untuk menjalankannya sebagai berikut ; 1. Pada menu bar klik Controller



2. Muncul kotak dialog information

klik Run . 

Klik OK untuk melanjutkan .

Gambar 41. Kotak dialog information switcing to RUN. 3. Tunggu beberapa saat , setelah itu program yang sudah dibuat

dapat

dijalankan .

J. Animation Table Untuk melihat status unsur-unsur program, pada software TwidoSoft dapat dibuat melalui animation table . Tabel ini akan menampilkan keadaan dari unsur unsur program dengan memberikan sinyal berupa angka nol atau satu. Angka nol menandakan elemen tersebut dalam keadaan OFF sedangkan angka satu menandakan elemen tersebut aktif. Ketika pengontrol dijalankan, animation table akan memberikan sinyal sesuai dengan instruksi program. Dengan cara ini dapat diketahui aplikasi yang dibuat sudah benar atau belum. Berikut adalah cara membuat animation table .

51

1. Berikut di bawah adalah ladder diagram yang akan dibuat animation table .

%S6

%Q0.0

Gambar 42. Contoh ladder yang akan dibuat animation table . 2. Pada menu bar klik program kemudian klik animation table editor. 3. Muncul kotak dialog animation table editor.

Gambar 43. Langkah pertama membuat animation table . 4. Arahkan kursor pada kolom address kemudian klik baris satu, ketikkan %S6 setelah selesai tekan enter, begitupun pada

baris kedua ketikkan %Q0.0

kemudian tekan enter .

Gambar 44. Langkah kedua membuat animation table.

52

5. Setelah itu, ketika program dijalankan dapat kita lihat unsur-unsur kerja dari aplikasi yang dibuat pada animation table . 6. Untuk melihatnya yaitu pada menu bar klik program kemudian klik animation table editor .

Gambar 45. Tampilan Animation Table pada waktu program dijalankan.

K. Komponen Peralatan Kontrol.

1. Miniatur Circuit Breaker ( MCB ). Miniature circuit breaker adalah peralatan sakelar yang dapat mengalirkan arus dalam keadaan normal dan merupakan alat pengaman otomatis yang dapat mengamankan rangkaian dari arus lebih akibat beban mekanik, dan juga arus hubung singkat. MCB mempunyai bimetallic elemen yang bekerja berdasarkan panas. Bimetallic ini akan panas atau memuai jika terjadi arus lebih akibat beban yang lebih besar dari beban normal. Untuk itu alat bimetallic ini dibuat dan direncanakan sesuai dengan ukuran arus nominal MCB tersebut, dimana dalam waktu yang sangat singkat dapat bekerja sehingga rangkaian beban terlindungi . MCB juga dilengkapi dengan Elemen magneting tripping yang bekerja berdasarkan magnet, yang mana jika arus listrik yang besar mengalir melalui kumparan seperti arus hubung singkat maka elemen ini akan bekerja secara cepat

53

memutuskan rangkaian. Elemen ini juga dapat dioperasikan secara manual dengan menekan tombol. Miniatur circuit breaker terdiri atas miniatur circuit breaker satu phasa dan tiga phasa yang memiliki prinsip kerja yang sama. Simbol dan penomoran terminal dari miniatur circuit breaker beserta konstruksinya dapat dilihat pada gambar 46 dan gambar 47 berikut.

1

1

3

5

2

2

4

6

a. Miniatur circuit breaker 1 fasa

b. Miniatur circuit breaker tiga fasa

Gambar 46. Simbol miniatur circuit breaker

Pengungkit

Pengungkit

Terminal

Terminal

Rumah

Rumah

a. Konstruksi MCB satu phasa

b. Konstruksi MCB tiga phasa

Gambar 47. Konstruksi MCB

54

2. Sakelar SPST Sakelar SPST (single pole single throw) merupakan salah satu jenis dari sakelar togel yang hanya bisa menghubungkan rangkaian dengan sumber tegangan pada satu arah saja sedang arah berikutnya berfungsi untuk memutus rangkaian dengan sumber tegangan. Sakelar ini hanya dapat dialiri arus listrik  satu phasa, Adapun simbol sakelar SPST dapat dilihat dari gambar di bawah ini .

Gambar 48. Simbol sakelar SPST. 3. Relai. Relai adalah sejenis kontak atau sakelar yang dapat menghubungkan suatu rangkaian kerangkaian kontrol lainnya. Relai bermanfaat untuk kontrol  jarak jauh dan untuk pengontrolan alat tegangan dan arus tinggi dengan sinyal kontrol dan arus rendah seperti untuk mengendalikan peralatan dan mesin dari kejauhan atau mengendalikan dari kejauhan akan peralatan yang berada ditempat yang berbahaya. Relai mempunyai kontak NO, NC atau kombinasi keduanya dan catu tegangan relai tergantung dari kebutuhan dan sumber daya, misalnya 24 volt arus searah, 115 volt dan 220 volt arus bolak balik. Relai terdiri dari sebuah lilitan kawat (kumparan, coil) yang dililitkan pada suatu inti dari besi lunak. Jika kumparan dialiri arus listrik, maka sesuai dengan prinsip elektromagnit kumparan akan berubah menjadi magnit. Magnit ini menarik (atau menolak) suatu lidah (pegas), dan lidah pun akan menghubungkan

55

kontak ataupun melepas kontak. Konstruksi dasar relai dan lambangnya seperti gambar 49 di bawah ini.

   k    i    t    k    i   a    t    t     n    k    i   o    t    i    k    T

C B A

Pegas Kontak  B

  r   a    k   g   n   a    J

Isolasi

Tonjolan anti lengket A

Kumparan (a)

Inti

C

(b)

Gambar 49 : a. Konstruksi relai dengan kontak tukar b. Simbol relai Jika relai diberi arus, maka inti akan menarik jangkar sehingga kontak antara lidah B dan A terbuka (tidak terhubung), dan kontak antara lidah B dan C tertutup (terhubung).

56

BAB III PENGONTROLAN TRAFFIC LIGHT PADA JALAN SIMPANG EMPAT DENGAN PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER TWIDO

A. Sistem kerja traffic light pada jalan simpang empat.

Gambar 50. Keadaan lampu lalu lintas pada persimpangan jalan .

Sistem kerja traffic light pada suatu persimpangan tidak selalu sama, hal tersebut tergantung dari banyak persimpangan dan kondisi tata tertib jalan yang telah diatur oleh pemerintah yang berwenang. Begitupun dengan lamanya waktu kendaraan bergantian berjalan, hal tersebut disesuaikan dengan tingkat kepadatan dari kendaraan-kendaraan yang lalu-lalang di jalan tersebut . Sebelum melewati suatu persimpangan para pengemudi diwajibkan untuk  mematuhi rambu-rambu yang telah ditetapkan, rambu-rambu tersebut berupa lampu

57

petunjuk yang terdiri dari tiga buah warna. Lampu tersebut dipasang dalam sebuah box yang diberi tiang dan ditempatkan diujung sebelah kiri, ditengah-tengah ruas  jalan atau diatas setiap jalan pada suatu persimpangan sehingga memudahkan para pengemudi untuk melihatnya. Adapun warna lampu yang digunakan pada traffic light untuk memberikan rambu-rambu kepada para pengemudi adalah lampu merah, kuning dan hijau . Gambar 51 di bawah memperlihatkan arti dari kode-kode warna yang digunakan pada traffic light.

Gambar 51. Arti warna-warna lampu lalu lintas

Sesuai dengan judul makalah yang penulis ambil, lampu lalu lintas yang dikendalikan oleh PLC Twido digunakan untuk mengontrol jalan simpang empat. Adapun lamanya waktu kendaraan bergantian berjalan penulis mengambil salah satu sampel lampu lalu lintas yang ada dikota medan yaitu lampu hijau menyala selama 30 detik, lampu kuning menyala selama 5 detik dan lampu merah menyala selama 105 detik. Gambar 52 di bawah memperlihatkan simpang empat .

penempatan traffic light pada jalan

58

Lampu Lalu Lintas Mobil

Zebra Cross Pembatas Antar Jalan

Jalan Ruas Jalan

Gambar 52. Penempatan traffic light pada jalan simpang empat.

Berikut di bawah menjelaskan prinsip kerja traffic light pada jalan simpang empat.

59

1. Kondisi pertama . Pada saat lampu tanda warna hijau di jalan satu menyala dan lampu tanda untuk mobil dua, tiga, dan empat berwarna merah. Mobil satu dapat menuju arah jalan A2, A3, dan A4 sementara mobil di jalan dua hanya dapat menuju jalan A3 dan mobil yang tidak menuju jalan tersebut akan berhenti (STOP), mobil di jalan tiga hanya dapat menuju jalan A4 dan mobil yang tidak  menuju jalan A4 akan berhenti begitupun untuk mobil di jalan empat hanya dapat menuju jalan A1 dan mobil yang tidak menuju jalan A1 akan berhenti. Sampai lampu tanda berwarna kuning di jalan satu menyala, mobil satu masih bisa berjalan dan akan berhenti jika lampu tanda berwarna merah menyala. Gambar

53 di bawah memperlihatkan skema kerja saat lampu di jalan satu

berwarna hijau . A4

Jalan menuju arah A4

Mobil di jalan 4

STOP 4

Mobil di jalan 3

Jalan menuju arah A1

3

A1

A3

Jalan menuju arah A3 Mobil di jalan 2 Jalan menuju arah A2

1

A

2

Mobil di jalan 1

Lampu tanda untuk  mobil di jalan 1 A2

Gambar 53. Skema kerja saat lampu di jalan satu berwarna hijau .

60

2. Kondisi kedua . Saat lampu tanda warna merah pada jalan satu menyala, lampu hijau di  jalan dua akan menyala dan lampu-lampu tanda di jalan tiga dan empat masih tetap lampu berwarna merah menyala. Mobil dua dapat menuju arah A1, A3, dan A4 sementara mobil di jalan satu, tiga, dan empat berhenti dan hanya dapat berjalan menuju jalan kearah kiri dari jalan masing–masing. Saat lampu tanda berwarna kuning di jalan dua menyala mobil dua dapat terus berjalan dan akan berhenti sampai lampu tanda berwarna merah menyala. Gambar 54 di bawah memperlihatkan skema kerja saat lampu di jalan dua berwarna hijau .

Jalan menuju arah A4

A Mobil di jalan 4

Mobil di jalan 3

4

Jalan menuju arah A1

3

A1

A3

Jalan menuju arah A3

1 B

Lampu tanda untuk  mobil 2

2

Mobil di jalan 1

A2

Jalan menuju arah A2

Gambar 54. Skema kerja saat lampu di jalan dua berwarna hijau .

61

3. Kondisi ketiga . Saat lampu tanda di jalan dua berwarna merah menyala, lampu tanda berwarna hijau di jalan tiga akan meyala dan lampu tanda di jalan empat , di jalan satu masih berwarna merah. Mobil tiga dapat menuju jalan A1, A2, dan A4 , sedangkan mobil di jalan satu, dua, dan empat harus berhenti dan hanya dapat menuju jalan kearah kiri dari jalan masing–masing. Saat lampu tanda berwarna kuning di jalan tiga menyala mobil tiga dapat terus berjalan dan akan berhenti sampai lampu tanda berwarna merah menyala. Gambar 55 di bawah memperlihatkan skema kerja saat lampu di jalan tiga berwarna hijau . Jalan menuju arah A4 Mobil di jalan 4

A Lampu tanda untuk mobil 3 Mobil di jalan 3

Jalan menuju arah A1

4 C 3

A1

A3

Jalan menuju arah A3

1

2

Mobil di jalan 1

Mobil di jalan 2 A2

Jalan menuju arah A2

Gambar 55. Skema kerja saat lampu di jalan tiga berwarna hijau .

62

4. Kondisi keempat . Saat lampu tanda warna merah di jalan tiga menyala, lampu tanda berwarna hijau di jalan empat akan meyala dan lampu tanda di jalan satu dan dua masih berwarna merah. Mobil empat dapat menuju jalan A1, A2, dan A3, sedangkan mobil di jalan satu, dua, dan tiga harus berhenti dan hanya dapat menuju jalan kearah kiri dari jalan masing-masing. Sampai lampu warna kuning di jalan empat menyala mobil empat dapat terus berjalan dan akan berhenti jika lampu tanda berwarna merah menyala. Saat lampu tanda warna merah di jalan empat menyala maka lampu tanda berwarna hijau di jalan satu akan menyala dan terjadi keadaan pada kondisi satu kemudian diteruskan kondisi dua, tiga, empat, dan kembali lagi kekondisi satu demikian seterusnya. Gambar 56 di bawah memperlihatkan skema kerja saat lampu di jalan empat berwarna hijau . A4

Mobil di jalan 4

Jalan menuju arah A4

Lampu tanda untuk  mobil 4

4

Mobil di jalan 3

D

3

A1

A3

1

Jalan menuju arah

2

Jalan menuju arah A3 Mobil di jalan 2

Mobil di jalan 1

A2

Jalan menuju arah A2

Gambar 56. Skema kerja saat lampu di jalan empat berwarna hijau .

63

B. Diagram Signal Rangkaian .

Untuk lebih memahami sistem kerja lampu lalu lintas pada jalan simpang empat, dapat digambarkan dalam bentuk diagram signal. Pada gambar diagram signal ini dapat dilihat waktu kerja ( t ) masing -masing beban ( lampu ) . WAKTU ( T ) OUTPUT

Second

LAMPU 30 35

Q0.0 / R1

M1

Q0.1 / R2

K1

Q0.2 / R3

H1

Q0.3 / R4

M2

Q0.4 / R5

K2

Q0.5 / R6

H2

Q0.6 / R7

M3

Q0.7 / R8

K3

Q0.8 / R9

H3

Q0.9 / R10

M4

Q1.0 / R11

K4

Q1.1 / R12

H4

65 70

100 105

Gambar 57. Diagram signal traffic light pada jalan simpang empat .

Ket; Lampu hijau

: Menyala selama 30 detik.

Lampu kuning

: Menyala selama 5 detik.

Lampu merah

: Menyala selama 105 detik.

135 140

64

C. Peralatan kontrol

Seperti yang telah dijelaskan dalam bab-bab terdahulu, bahwa PLC yang ada dipasaran untuk dapat kita pergunakan sebagai pengendali harus kita lengkapi dengan peralatan kontrol lainnya. Dalam hal ini untuk pengontrolan traffic light pada jalan simpang empat, komponen-komponen yang diperlukan adalah sebagai berikut :

1. MCB. Sebagai pengaman PLC digunakan MCB 1 Phase 2A (F2) kemudian sebagai pengaman pada rangkaian utamanya digunakan MCB 1 phase 6A (F1) . 2. Relai . Relai yang digunakan pada pengontrolan traffic light dengan PLC Twido adalah relai dengan spesifikasi sebagai berikut : OMRON MK2P-I (MADE IN MALAYSIA) 4

5

3

6

2

7 1

8

250 VAC / 28VDC Contact : 10A NO, 5A NC.

Bottom View Relai tersebut digunakan sebanyak 12 unit, dengan keperluan sebagai berikut ; a. Relai 1 (R1), digunakan untuk sakelar lampu merah di jalan satu. b. Relai 2 ( R2), digunakan untuk sakelar lampu kuning di jalan satu. c. Relai 3 (R3), digunakan untuk sakelar lampu hijau di jalan satu.

65

d. Relai 4 (R4), digunakan untuk sakelar lampu merah di jalan dua. e. Relai 5 (R5), digunakan untuk sakelar lampu kuning di jalan dua. f.

Relai 6 (R6), digunakan untuk sakelar lampu hijau di jalan dua.

g. Relai 7 (R7), digunakan untuk sakelar lampu merah di jalan tiga. h. Relai 8 ( R8), digunakan untuk sakelar lampu kuning di jalan tiga. i.

Relai 9 (R9), digunakan untuk sakelar lampu hijau di jalan tiga.

 j.

Relai 10 (R10), digunakan untuk sakelar lampu merah di jalan empat.

k. Relai 11 ( R11), digunakan untuk sakelar lampu kuning di jalan empat. l.

Relai 12 (R12), digunakan untuk sakelar lampu hijau di jalan empat.

3. Sakelar SPST. Sakelar SPST (S0) digunakan sebanyak satu buah yang berfungsi untuk  menghubungkan dan memutuskan rangkaian ke sumber tegangan. Sakelar ini dipasang pada bagian input PLC.

4. Lampu Ada banyak jenis lampu yang dapat digunakan sebagai lampu lalu lintas salah satunya dapat kita gunakan lampu

INFRARED RAY 25 Watt/220V.

Lampu tersebut digunakan sebanyak 12 buah dan didudukkan dengan menggunakan fitting yang untuk selanjutnya ditempatkan didalam sebuah box seperti halnya yang terlihat pada lampu lalu lintas yang ada pada persimpangan di jalan raya.

66

Tiap-tiap box berisi tiga buah lampu dan supaya cahaya yang dihasilkan lampu memiliki warna merah, kuning, dan hijau , lampu tersebut diberi penutup dari bahan campuran kaca dan plastik yang diberi warna .

Penutup lampu yang berwarna merah

Pelindung cahaya lampu agar pancaran cahaya tidak  menyebar

BOX

Gambar 58. Contoh lampu lalu lintas.

5. Penghantar . Penghantar yang digunakan untuk rangkaian kontrol pada PLC dapat digunakan kabel NYAF dengan ukuran 1 x 1,5 mm

2

yang penyambungannya

menggunakan sepatu kabel . Kemudian untuk penghantar yang digunakan pada rangkaian dari relai ke lampu dapat kita gunakan kabel NYY yang ukuran luas penampangnya minimal 2

2,5 mm atau dapat kita hitung dengan menyesuaikan ketentuan pengontrolan yang telah dirancang. Kabel tersebut ditanam didalam tanah dengan terlebih dahulu diberi perlindungan terhadap kemungkinan terjadinya gangguan mekanis.

67

D. Programming Ladder Diagram (LD) Traffic Light Pada Simpang Empat Dengan PLC

TWDLCAA24DRF

Yang

Ditambah

Expansion

I/O

Modules

TWDDMM24DRF.

Programming LD adalah bahasa pemrograman yang disupport oleh PLC Twido. Program tersebut sangat mudah untuk dipahami karena secara umum simbol yang digunakan mirip gambar dalam rangkaian relai/kontaktor. Untuk itu pada makalah ini penulis hanya membuat program ladder diagram tanpa membuat rangkaian kontrol arus dengan menggunakan relai . Sebelum membuat aplikasi baru pada software TwidoSoft, terlebih dahulu diatur default pogram editor yang akan digunakan. Adapun cara mengaktifkannya sebagai berikut ; 1. Pada menu bar klik File kemudian klik Prefences . 2. Muncul kotak dialog Prefences .

Gambar 59. Kotak dialog prefences. 3. Pada bagian default program editor, aktifkan ladder dengan memberi tanda ( ) setelah itu klik klik OK .

68

Setelah

default

pogram

editor

ditentukan

langkah

selanjutnya

yaitu

menampilkan jendela ladder diagram editor untuk membuat ladder diagram dari pengontrolan traffic light pada jalan simpang empat. Langkah tersebut dapat kita lakukan dengan mengaktifkan pilihan New pada menu file dan diteruskan dengan mengklik insert pada menu ladder viewer. Berikut di bawah adalah program ladder diagram pengontrolan traffic light pada jalan simpang empat .

69

70

71

72

73

74

75

E. Rangkaian Kontrol Traffic Light Pada Jalan Simpang Empat Dengan PLC TWDLCAA24DRF Dan Expansion I/O Modules TWDDMM24DRF.

Setelah ladder diagram dibuat, maka selanjutnya kita buatkan rangkaian kontrol dengan PLC yang sudah ditambah dengan expansion I/O modules, berikut adalah hal-hal yang perlu diperhatikan dalam membuat rangkaian kontrol dengan PLC . 1. Bagian Input . Bagian-bagian rangkaian yang menjadi input, yaitu rangkaian masukan untuk memberikan sinyal kepada PLC. Dari ladder diagram yang telah dibuat, yang menjadi bagian input adalah : TABEL VI BAGIAN INPUT DAN FUNGSINYA No.

INPUT

1.

%I0.0

COMENT

Digunakan untuk sakelar SPST, yang berfungsi untuk  memberikan sinyal/perintah kepada PLC apabila kita inginkan rangkaian sistem bekerja (ON) .

2. Bagian Output . Bagian-bagian

rangkaian

output

yaitu

rangkaian

keluaran

yang

merupakan hasil proses kerja PLC sesuai dengan program yang diberikan kepadanya. Rangkaian-rangkaian output inilah nantinya yang akan mengaktifkan relai untuk menghubungkan rangkaian sumber

tegangan dengan lampu. Dari

76

ladder diagram yang telah dibuat, output yang digunakan sebanyak dua belas output sementara pada PLC TWDLCAA24DRF

jumlah output yang dimiliki

sebanyak 10 output . Untuk itu pada PLC ditambahkan expansion I/O Modules untuk menambah jumlah outputnya. Adapun yang menjadi output/keluran sesuai ladder diagram yang dibuat sebagai berikut ; TABEL VII BAGIAN OUTPUT DAN FUNGSINYA No.

OUTPUT

COMENT

1.

%Q0.0

Mengaktifkan relai 1 (R1) , yang berfungsi sebagai sakelar lampu merah di jalan satu (M1).

2.

%Q0.1

Mengaktifkan relai 2 (R2) , yang berfungsi sebagai sakelar lampu kuning di jalan satu (K1) .

3.

%Q0.2

4.

%Q0.3

5.

%Q0.4

6.

%Q0.5

7.

%Q0.6

8.

%Q0.7

9.

%Q0.8

10.

%Q0.9

11.

%Q1.0

12.

%Q1.1

Mengaktifkan relai 3 (R3) , yang berfungsi sebagai sakelar lampu hijau di jalan satu (H1). Mengaktifkan relai 4 (R4) , yang berfungsi sebagai sakelar lampu merah di jalan dua (M2). Mengaktifkan relai 5 (R5) , yang berfungsi sebagai sakelar lampu kuning di jalan dua (K2). Mengaktifkan relai 6 (R6) , yang berfungsi sebagai sakelar lampu hijau di jalan dua (H2). Mengaktifkan relai 7 (R7) , yang berfungsi sebagai sakelar lampu merah di jalan tiga (M3). Mengaktifkan relai 8 (R8) , yang berfungsi sebagai sakelar lampu kuning di jalan tiga (K3). Mengaktifkan relai 9 (R9) , yang berfungsi sebagai sakelar lampu hijau di jalan tiga (H3). Mengaktifkan relai 10 (R10) , yang berfungsi sebagai sakelar lampu merah di jalan empat (M4). Mengaktifkan relai 11 (R11) , yang berfungsi sebagai sakelar lampu kuning di jalan empat (K4). Mengaktifkan relai 12 (R12) , yang berfungsi sebagai sakelar lampu merah di jalan empat (H4).

77

Peralatan-peralatan input dan output di atas selanjutnya dirangkaikan pada terminal input dan output dari PLC dan expansion I/O Modules dengan 2

menggunakan kabel NYAF 1,5 mm . Penempatan peralatan tersebut harus sesuai dengan alamatnya masing-masing dari ladder diagram yang telah dibuat supaya tidak terjadi kesalahan dalam pengoperasiannya. Untuk lebih jelasnya dapat kita lihat gambar 20. Rangkaian kontrol traffic light pada PLC TWDLCCAA24DRF dan Expansion I/O modules TWDDMM24DRF .

78

RANGKAIAN KONTROL PADA PLC TWDLCAA24DRF

S0

+24V 0V DC OUT

L

F2

N

DC IN COM

Ry.Out COM 0

0

0

1

1

2

2

3

F3

3

4

Ry.Out COM 1

5

4

6

7

5

8

6

R2

R4

10

Ry.Out COM 2

7

F4 R1

9

11

8

12

13

Ry.Out COM 3

9

F5

R5

R6

R7

R8

N F

PLN, AC 220 V 2A , 50Hz

Gambar 61. Rangkaian kontrol pada PLC TWDLCAA24DRF.

R9

R10

79

RANGKAIAN KONTROL PADA EXPANSION I/O MODULES TWDDMM24DRF

COM 0

0

R11

1

0

2

1

2

3

COM1

3

4

NC

5

6

4

7

5

8

6

9

10 11 12

8

13 14

15 16

COM 2

R12 F5

N

AC 220 V F

Gambar 62. Rangkaian kontrol pada expansion I/O modules TWDDMM24DRF.

80

F. Rangkaian Utama pengontrolan traffic light pada jalan simpang empat .

Rangkaian utama adalah gambaran rangkaian beban dan rangkaian kontakkontak relai serta kontak breaker yang dihubungkan pada arus beban . Pada penginstalasian lampu lalu lintas perlu dibuatkan gambar rangkaian utama , hal tersebut bertujuan

untuk memudahkan dalam melakukan penginstalasian atau

menghubungkan komponen–komponen seperti

lampu, kontak relai dan

pengaman ke sumber tegangan . Rangkaian utama ini terdiri dari dua bagian yaitu bagian rangkaian yang dipasang didalam panel kontrol dan bagian rangkaian yang dipasang diluar panel kontrol. Komponen–komponen yang dipasang didalam panel kontrol adalah : PLC, relai, dan MCB. Sedangkan bagian yang dipasang diluar panel seperti jaringan listrik dan beban (lampu). Adapun gambar rangkaian utama pengontrolan traffic light pada simpang empat dapat dilihat pada gambar 63 di bawah .

81

Sumber AC 1 phase 220 V- 6A 50Hz F

F1

R1

M1

R2

K1

R3

R4

R5

R6

R7

R8

R9

H1

M2

K2

H2

M3

K3

H3

R 10

M4

R 11

R 12

K4

H4

N

Gambar 63. Rangkaian utama pengontrolan traffic light pada jalan simpang empat .

82

G. Mentransfer program yang tersimpan pada memori PC ke dalam memori PLC.

Program ladder diagram yang digunakan untuk pengontrolan traffic light pada jalan simpang empat selanjutnya kita transfer ke PLC supaya program tersebut tersimpan ke dalam memori PLC . Dengan tersimpannya program tersebut, PLC akan membaca semua perintah dari program tersebut sehingga pengontrolan traffic light pada jalan simpang empat dapat kita jalankan . Adapun cara untuk mentrasfer program dari memori PC ke PLC terlebih dahulu PC harus kita hubungkan ke PLC dengan cara memilih pilihan Connect pada menu PLC , selanjutnya pilih Transfer PC=>Controller . Tunggu beberapa saat sampai proses transfer selesai . Setelah itu memori PLC sudah terisi program yang telah dibuatkan dan siap dijalankan .

Gambar 64. Tampilan jendela untuk langkah menghubungkan (connect) dari PC ke Controller

83

H. Membuat animation table input output pada software TwidoSoft V2.5 .

Tujuan membuat animation table adalah untuk melihat status unsur-unsur program , adapun caranya terlebih dahulu dengan memilih pilihan animation table editor pada menu hardware kemudian akan muncul jendela animation table editor. Selanjutnya isikan status dari unsur-unsur yang ingin dilihat pada kotak address. Pada animation table editor yang penulis buat , penulis hanya menampilkan status bagian input dan bagian output pada PLC seperti yang terlihat pada gambar 65 di bawah .

0

Gambar 65. Status bagian input dan output yang dibuat pada animation table editor.

84

I. Menjalankan program yang tersimpan pada memori PLC.

Program yang sudah tersimpan pada memori PLC dapat kita jalankan melalui software TwidoSoft pada computer untuk dilihat status dari

masing-

masing unsur program tersebut. Keuntungannya yaitu kita dapat melakukan pengeditan kembali jika pada program yang telah dibuat terdapat kesalahankesalahan. Adapun cara untuk menjalankannya yaitu dengan cara mengaktifkan pilihan Run pada menu PLC. Ikuti prosedur yang ada kemudian tunggu beberapa saat setelah itu program sudah dapat dijalankan .

Gambar 66. Tampilan jendela me-RUN kan PLC

Setelah PLC di-RUN kan, terlebih dahulu tampilkan jendela animation table editor setelah itu baru aktifkan bagian-bagian input sesuai dengan rancangan yang telah dibuat dan perhatikan status input dan output pada animation table editor.

85

BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

Setelah mempelajari isi dari tugas akhir ini mulai dari bab I sampai dengan bab III, maka dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut : 1. Dengan mengunakan PLC, pengawatan ( wiring) relatif lebih sedikit dibanding dengan panel kontrol konvensional karena hubungan kontakkontak pada ladder diagram yang ada dalam CPU PLC sudah terangkai secara elektronik sehingga penginstalasian secara hardwire seperti pada rancangan kontrol konvensional tidak diperlukan lagi. 2. Membuat pengontrolan traffic light pada jalan simpang empat dengan menggunakan

PLC

lebih

mudah

dan

praktis

dibanding

dengan

menggunakan kontaktor magnet. Dengan PLC rangkaian kontrolnya lebih sederhana, sedangkan rangkaian utama tetap tidak berubah. 3. PLC dapat melakukan berbagai macam pengendalian seluas mungkin karena pada PLC sudah terdapat beberapa unit peralatan yang berfungsi sebagai relai, coil, latching coil, timer, drum dan counter sehingga memudahkan kita dalam merancang sebuah aplikasi baru.

86

B. Saran

1. Mengingat fungsi lampu lalu lintas pada persimpangan sangatlah penting, maka dalam melakukan pengontrolan lampu lalu lintas, hendaknya peralatan pengontrol tersebut diberi sumber cadangan. Hal ini mencegah terjadinya kemacetan di jalan apabila aliran listrik dari PLN tiba-tiba terhenti . 2. Untuk peningkatan pengetahuan dan keterampilan mahasiswa khususnya dalam bidang pengendalian peralatan dengan PLC, agar praktek khusus bengkel listrik IV di laboratorium perlu ditingkatkan lagi.