PRAKTIKUM SISTEM PENGENDALIAN DENGAN PLC (PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER) 1. PENDAHULUAN
Kemajuan teknologi yang berkembang pesat dewasa ini, mengakibatkan industri sebagai produsen/penghasil produsen/penghasil barang menggunakan menggunakan cara-cara otomatisasi untuk meningkatkan jumlah hasil barang yang diproduksinya secara efektif dan efisien. Salah satu peralatan control otomatis yang saat ini banyak digunakan adalah PLC (Programmable Logic Controller). Aplikasi PLC saat ini sudah tersebar luas pada berbagai bidang, seperti : industri, PLN (pembangkit dan distribusi), Lampu lalulintas, militer, dan lain-lain. Definisi PLC (Programmable Logic Controller) menurut NEMA ( National National Electrical Electrical Manufacturers Manufacturers Association Association - USA), USA), adalah : “Alat elektronika digital yang menggunakan programmable programmable memory untuk menyimpan instruksi dan untuk menjalankan fungsi – fungsi khusus seperti : logika, sequence (urutan), timing pewaktuan), penghitungan dan operasi aritmetika untuk mengendalikan mesin dan proses. “ Adapun definisi lain menyebutkan bahwa PLC ialah : “Komputer industri khusus untuk mengawasi dan mengendalikan proses industri menggunakan bahasa pemrograman khusus untuk kontrol industri ( ladder diagram ), didesain untuk tahan terhadap lingkungan industri yang yang banyak banyak gangguan ( noise, vibration, shock, temperature, humidity ) PLC (Programmable Logic Controller ), ), yaitu : kendali logika terprogram merupakan suatu piranti elektronika yang dirancang untuk dapat beroperasi secara digital dengan menggunakan memori sebagai media penyimpanan instruksi-instruksi internal untuk menjalankan fungsi-fungsi logika, seperti: fungsi pencacah, fungsi urutan proses, fungsi pewaktu, fungsi aritmetika, dan fungsi lainnya dengan cara memprogramnya. Program-program dibuat kemudian dimasukkan dalam PLC melalui programmer/monitor. Pembuatan program dapat menggunakan komputer sehingga dapat mempercepat hasil pekerjaan (dapat juga menggunakan console tapi agak sulit karena tampilannya per satu baris sehingga dapat memperlambat proses pemrogaman). Fungsi lain pada PLC dapat digunakan untuk memonitor jalannya proses pengendalian yang sedang berlangsung, sehingga dapat dengan mudah dikenali urutan kerja (work sequence ) proses pengendalian yang terjadi pada saat itu. Dalam sistem PLC ini terdapat 4 (empat) komponen bagian utama, yaitu : 1. Central Processing Unit (CPU), merupakan otak dari PLC yang terdiri dari 3 (tiga) bagian, Yaitu: a. Mikroprosesor merupakan otak dari PLC yang difungsikan untuk operasi matematika dan operasi logika b. Memori, merupakan daerah CPU yang digunakan untuk melakukan proses penyimpanan dan pengiriman data pada PLC. c. Catu daya, yang berfungsi untuk mengubah sumber masukan tegangan bolak-balik menjadi tegangan searah. 2. Programmer/monitor. 3. Input / output modules. 4. Raks atau chasis.
2. PLC INPUT/OUTPUT DEVICE
Secara umum, cara kerja sistem yang dikendalikan PLC cukup sederhana. 1. PLC mendapatkan sinyal input dari input device. 2. Akibatnya PLC mengerjakan logika program yang ada di dalamnya. dalamnya. 3. PLC memberikan sinyal output pada output device Untuk memperjelas, pada gambar 1 dapat dilihat diagram hubungan PLC dan input/output device . INPUT DEVICE (Tombol, Push Button, Sensor, Transducer, dan lain-lain)
PLC (Programmable Logic Controller)
OUTPUT DEVICE (Relay, Motor dc/ac, Lampu, Heater, Blower, buzer, dan lain-lain)
Gambar 1. Diagram hubungan PLC dan input/output device . Dari penjelasan di atas, didapatkan definisi sebagai berikut : device : benda fisik yang memicu eksekusi logika/program pada PLC. • PLC Input device Contoh : saklar dan sensor. • PLC Output device : benda fisik yang diaktifkan oleh PLC sebagai hasil eksekusi program. Contohnya ialah motor DC, lampu, buzer, solenoid dan lain – lain. Sebelum melangkah lebih jauh, penting untuk memahami istilah “diskrit” dan “analog”. Karena keduanya menentukan sinyal yang akan diterima atau dihasilkan oleh peralatan. Discrete input device menghasilkan sinyal 0 dan 1, sedang analog input device menghasilkan sinyal dengan range tertentu (0, 1, 2, 3, 4, …). Demikian juga discrete output device diaktifkan sinyal 0 dan 1, sedang analog output device dapat diaktifkan oleh sinyal dengan range tertentu (0, 1, 2, 3, 4, …). 2.1. Discrete input device Switch adalah contoh dari input jenis ini. Toggle switch adalah jenis switch yang paling populer yang memberikan logika 0 atau 1 secara permanen. Berikut ini gambar toggle switch .
Gambar 2. Toggle switch. Jenis yang lain ialah push button yang memberikan logika 0 atau 1 selama penekanan saja (sementara). Pada gambar 3 Berikut ini ditampilkan gambar dari push button. Sensor juga merupakan contoh dari input device. Sensor bisa bersifat diskrit maupun analog. Secara sederhana, sensor dapat didefinisikan sebagai : • Alat untuk untuk mengubah besaran fisik (kecepatan, posisi, tekanan, dll ) menjadi besaran listrik (tegangan, arus, resistansi ). Salah satu jenis sensor yang bersifat diskrit ialah limit switch. Umumnya limit switch digunakan untuk mengetahui ada tidaknya suatu obyek di lokasi tertentu. Limit switch akan aktif jika mendapatkan sentuhan atau tekanan dari suatu benda fisik. Pada gambar 4 berikut ini ditampilkan gambar contoh bentuk – bentuk limit switch.
2. PLC INPUT/OUTPUT DEVICE
Secara umum, cara kerja sistem yang dikendalikan PLC cukup sederhana. 1. PLC mendapatkan sinyal input dari input device. 2. Akibatnya PLC mengerjakan logika program yang ada di dalamnya. dalamnya. 3. PLC memberikan sinyal output pada output device Untuk memperjelas, pada gambar 1 dapat dilihat diagram hubungan PLC dan input/output device . INPUT DEVICE (Tombol, Push Button, Sensor, Transducer, dan lain-lain)
PLC (Programmable Logic Controller)
OUTPUT DEVICE (Relay, Motor dc/ac, Lampu, Heater, Blower, buzer, dan lain-lain)
Gambar 1. Diagram hubungan PLC dan input/output device . Dari penjelasan di atas, didapatkan definisi sebagai berikut : device : benda fisik yang memicu eksekusi logika/program pada PLC. • PLC Input device Contoh : saklar dan sensor. • PLC Output device : benda fisik yang diaktifkan oleh PLC sebagai hasil eksekusi program. Contohnya ialah motor DC, lampu, buzer, solenoid dan lain – lain. Sebelum melangkah lebih jauh, penting untuk memahami istilah “diskrit” dan “analog”. Karena keduanya menentukan sinyal yang akan diterima atau dihasilkan oleh peralatan. Discrete input device menghasilkan sinyal 0 dan 1, sedang analog input device menghasilkan sinyal dengan range tertentu (0, 1, 2, 3, 4, …). Demikian juga discrete output device diaktifkan sinyal 0 dan 1, sedang analog output device dapat diaktifkan oleh sinyal dengan range tertentu (0, 1, 2, 3, 4, …). 2.1. Discrete input device Switch adalah contoh dari input jenis ini. Toggle switch adalah jenis switch yang paling populer yang memberikan logika 0 atau 1 secara permanen. Berikut ini gambar toggle switch .
Gambar 2. Toggle switch. Jenis yang lain ialah push button yang memberikan logika 0 atau 1 selama penekanan saja (sementara). Pada gambar 3 Berikut ini ditampilkan gambar dari push button. Sensor juga merupakan contoh dari input device. Sensor bisa bersifat diskrit maupun analog. Secara sederhana, sensor dapat didefinisikan sebagai : • Alat untuk untuk mengubah besaran fisik (kecepatan, posisi, tekanan, dll ) menjadi besaran listrik (tegangan, arus, resistansi ). Salah satu jenis sensor yang bersifat diskrit ialah limit switch. Umumnya limit switch digunakan untuk mengetahui ada tidaknya suatu obyek di lokasi tertentu. Limit switch akan aktif jika mendapatkan sentuhan atau tekanan dari suatu benda fisik. Pada gambar 4 berikut ini ditampilkan gambar contoh bentuk – bentuk limit switch.
Gambar 3. Push-Button .
Gambar 4. Limit Switch Switch. 2.2. Analog Input Device Salah satu input device yang bersifat analog adalah : thermocouple yang berfungsi untuk mengetahui besaran suhu (temperature). Resistansi dari thermocouple akan berubah seiring dengan perubahan temperature disekitar sensor. Contoh aplikasi untuk thermocouple adalah sistem pengaturan suhu ruangan dan sistem pengaturan water heater.
Device 2.3. Discrete 2.3. Discrete Output Device Contoh dari discrete output device ialah solenoid yang berfungsi untuk mengubah sinyal listrik menjadi gerakan mekanis linier. Contoh aplikasinya ialah sebagai pemukul pada sistem pensortiran barang. Berikut ini gambar solenoid dalam keadaan unenergized dan energized .
Gambar 5. Selenoid .
Contoh lain dari discrete output device ialah Relay juga termasuk dalam jenis tersebut. Relay berfungsi untuk mengubah sinyal listrik menjadi gerakan contact (perubahan logika 0/1). Berikut ini gambar detail dari relay.
Gambar 6. Relay. Contoh lain lagi dari discrete output device ialah Motor DC berfungsi untuk memberikan gerakan berputar dari suatu sinyal listrik. Sebagai output diskrit, motor DC dapat dijalankan untuk operasi ON/OFF dan pengaturan arah saja ( forward dan reverse). Berikut ini rangkaian Hbridge untuk kebutuhan tersebut.
Gambar 7. Rangkaian H-Bridge dengan Relay. 3. DIAGRAM CONTROL DAN DIAGRAM LADDER Program yang ditampilkan pada monitor merupakan suatu alat yang digunakan untuk berkomunikasi dengan PLC. Dengan menggunakan program ini dapat dimasukkan program ke dalam PLC dan juga dapat memonitor proses yang dilakukan oleh PLC. Program mempunyai beberapa fungsi, yaitu: pertama adalah OFF, difungsikan untuk mematikan PLC sehingga program yang dibuat tidak dapat dijalankan. Kedua adalah RUN, difungsikan untuk mengendalikan suatu proses pada saat program dalam kondisi diaktifkan. Ketiga Monitor, untuk mengetahui keadaan suatu proses yang terjadi pada PLC. Keempat, program yang menyatakan suatu keadaan dimana program dapat digunakan untuk membuat program. Dua macam gambar yang banyak ditampilkan dalam program pengarsipan sistem pengendalian/pengaturan, yaitu gambar diagram garis tunggal ( one line diagram ) dan diagram ladder (tangga) 3.1. Gambar Diagram Garis Tunggal (One Line Diagram) Diagram ini menggambarkan cara kerja suatu sistem pengendalian/pengaturan. Penggambaran diagram garis tunggal lebih sederhana karena hanya mewakili urutan kerja dari
suatu pengendalian. Nama lain gambar diagram garis tunggal adalah diagram kontrol. Pada gambar 8 diberikan sebuah contoh gambar diagram garis tunggal. L2
L1 start b
a
A
B
OL
e R
stop
d c G R
Keterangan gambar : a. Tombol Start (ON). b. Tombol Stop (OFF). c. Normally open. d. Peralatan pengaman. e. Relay. f. Lampu tanda. g. L1 dan L2 sumber tegangan.
f
Gambar 8. Contoh gambar diagram pengawatan tunggal. Prinsip kerja rangkaian pada gambar 8, yaitu : ketika tombol start ditekan maka akan mengenergis relay R dan selanjutnya relay R akan mengaktifkan kontak-kontak NO ( normally open) nya. (Energis atau Energize adalah kumparan yang terdapat dalam relay diberikan power listrik sehingga relay akan bekerja sesuai dengan spesifikasinya). Kontak NO ( normally open) berubah menjadi normally closed (NC). Kontak NO merupakan kontak dalam keadaan normal (tidak bekerja) terbuka, kondisi ini dipenuhi saat koil R tidak terenergis dan akan berubah menjadi normally closed (NC) atau terhubung saat koil relay R terenergis, sehingga ketika tombol start dilepas lampu G dan relay tetap akan terenergis, dikarenakan tombol start dipasang parallel dengan kontak NO yang mengakibatkan titik A dan B tetap terhubung sehingga aliran arus tetap mengalir dari L 1 ke L2 yang ditandai dengan menyalanya lampu tanda G. Tombol stop digunakan untuk mematikan rangkaian control tersebut. Pembuatan sistem pengendalian/pengaturan, biasanya yang terlebih dahulu dibuat adalah diagram control. Hal ini dimaksudkan agar saat dicobakan bila terjadi kesalahan dapat dengan mudah dapat dicarikan dan diperbaiki. 3.2. Diagram LADDER (tangga) Pada PLC diagram control dinamakan dengan diagram ladder (tangga). Dinamakan diagram tangga dikarenakan bentuknya menyerupai tangga (bersusun seperti tangga), seperti kita berjalan menuruni tangga, mulai tangga atas dan perlahan ke bawah. Pada gambar 9, dibawah ini menggambarkan bentuk dari diagram ladder (tangga). A
B Y
C
A
Keterangan gambar : A = Masukan/tombol start B = Normally close (NC) C = Normally open (NO) Y = Output/Relay X = Output/Relay
C X
Gambar 9. Gambar diagram ladder (tangga) PLC.
Pada gambar 9 tersebut, sebuah diagram ladder tersusun dari beberapa simbol-simbol kontak A, B, C dengan keluaran (output) Y dan X. Pada penggambaran diagram ladder dikenal simbolsimbol yang hampir sama dengan relay-relay mekanik, yaitu : a. Saklar Normally Open (NO), saklar ini menandakan keadaan saklar yang normalnya pada posisi OFF/terbuka, dan akan On atau terhubung bila r elay telah terenergis.
Gambar 10. Simbol NO ( Normally Open). b. Saklar Normally Closed (NC), saklar ini menandakan keadaan saklar yang normalnya pada keadaan OFF/tertutup, jadi jika saklar tersebut diaktifkan akan menjadi ON/terbuka.
Gambar 11. Simbol NC ( Normally Closed ). c. Keluaran (output). Keluaran dapat berupa relay yang akan mengaktifkan kontak-kontak NO dan NC. Y
Y (a)
(b)
Gambar 12. Simbol keluaran (output) relay Y. Prinsip kerja gambar 9, adalah keluaran Y akan bekerja bilamana saklar A atau C terhubung, dan keluaran X akan bekerja bilamana saklar A dan C telah terhubung. Keluaran Y akan OFF jika B telah berubah jadi ON. Dalam hubungannya dengan masukkan dan keluaran di atas beberapa instruksi dasar PLC yang banyak digunakan dalam penyusunan diagram ladder , yaitu: a. Instruksi LD dan LDNOT Instruksi LD digunakan untuk masukkan-masukan (inputs) yangdikehendaki sebagai awal dari tangga. Sedangkan NOT untuk menandakan kontak NC ( Normally Closed ). Instruksi LD dan LDNOT dibutuhkan hanya satu kondisi logika saja pada awal program. Bentuk diagram ladder perintah tersebut dapat digambarkan sebagai berikut : LD
LDNOT
Gambar 13. Diagran ladder instruksi LD dan LDNOT. b. Instruksi AND dan ANDNOT Instruksi AND digunakan untuk masukkan-masukan ( inputs) yang di-seri-kan dengan masukkan yang sebelumnya. Tentunya instruksi yang di-seri-kan harus terpenuhi
semuanya untuk mengeluarkan satu keluaran. Dalam bentuk ladder perintah tersebut digambarkan sebagai berikut.
LD
AND
ANDNOT
Gambar 14. Diagram ladder instruksi AND dan ANDNOT. c. Instruksi OR dan ORNOT Instruksi OR digunakan untuk masukkan-masukan (inputs) yang di-paralel-kan dengan masukkan yang sebelumnya. Beberapa instruksi memungkinkan terletak pada garis terpisah secara parallel, maka kondisi pertama merupakan instruksi load (LD) dan sisanya berhubungan dengan instruksi OR atau ORNOT.
LD
OR
ORNOT
Gambar 15. Diagram ladder instruksi OR dan ORNOT. Kombinasi antara OR dan AND dapat digambarkan sebagai berikut :
LD
A ND
OR
ORNOT
Gambar 16. Diagram ladder gabungan instruksi OR dan AND. d. Instruksi END Instruksi ini digunakan untuk menandakan akhir dari suatu program. END
END
(a) (b) Gambar 17. Ladder instruksi END.
Dalam penyusunan diagram ladder PLC tidak diperkenankan untuk memasang atau menggambarkan simbol kontak secara horizontal seperti terlihat pada gambar 18 dibawah ini. B
A
Y
D C
E
Gambar 18. Contoh penggambaran posisi kontak yang salah. Posisi dari kontak D merupakan posisi yang tidak diperkenankan dikarenakan pada PLC tidak dapat diprogram untuk posisi seperti ini. Susunan di atas dapat diubah agar dapat deprogram dalam PLC seperti terlihat pada gambar 19.
B
A
Y
C
C
D
D
E
E
Gambar 19. Perbaikan untuk permasalahan pada gambar 18. 3.3. Masukkan-Masukan (Inputs) PLC Keadaan saklar pada diagram ladder terpengaruh pada 2 (dua) hal, yaitu: saklar eksternal dan saklar internal. Pada saklar internal kontak-kontak dipengaruhi oleh relay internal yang terdapat pada PLC dan kontak-kontak tersebut menjadi saklar NO atau NC dari relay tersebut. Sedangkan pada saklar eksternal dipengaruhi oleh saklar-saklar eksternal yang dipasang melalui modul masukkan PLC. Berbagai macam saklar eksternal, diantaranya dalam bentuk saklar atau berupa sensor. 3.4. Keluaran PLC Kontak-kontak pada diagram ladder di atas akan mempengaruhi keluaran internal dan keluaran eksternal. Untuk keluaran internal dapat berwujud relay internal, timer (pewaktu), counter (pencacah) dan lain sebagainya. Untuk keluaran eksternal dapat berupa keluaran atau piranti yang ingin dikendalikan dengan menggunakan PLC, misalnya motor, selenoide, lampu dan lain sebagainya. Keluaran-keluaran tersebut dihubungkan ke PLC melalui modul PLC.
3.5. Operasi Pembacaan (Scanning Operation) Operasi pembacaan merupakan suatu proses pembacaan program pada PLC. Siklus operasional pembacaan pada PLC tersusun atas tiga bagian : 1. Pembacaan masukkan 2. Pembacaan program 3. Pembacaan keluaran Total waktu pembacaan program yang lengkap merupakan fungsi dari kecepatan prosesor dan panjang dari program-program yang dibuat. Prosesor berkecepatan tinggi dan ratusan ladder dibaca dengan lengkap berlangsung kira-kira dalam waktu 1 detik. PEMBACAAN KELUARAN
PEMBACAAN MASUKAN
PEMBACAAN PROGRAM
Gambar 20. Tiga bagian siklus operasional PLC. Selama masukkan dibaca, terminal-terminal masukkan dibaca dan dimasukkan dalam table status masukan yang di-update secara bertahap menurut urutan pembacaan masukkan. Selama proses pembacaan program, data yang ada dibaca dan dimasukkan dalam table status masukkan kemudian diterjemahkan pada program user. Ketika program dieksekusi, table status keluaran di-up date secara tepat sesuai dengan perubahan. Ketika terjadi proses pembacaan, data yang terkumpul dalam table status output ditransfer ke terminal-terminal output. Hal yang diperhatikan bahwa masukkan, program dan keluaran merupakan bagian yang terpisahkan. Oleh karena itu beberapa perubahan keadaan dari peralatan masukkan selama pembacaan keluaran tidak diproses sampai pada masukkan pembacaan selanjutnya. Selain itu perubahan data pada table keluaran tidak akan ditransfer ke terminal output selama masukkan dan pembacaan dibaca. Pentransferan yang mempengaruhi keluaran peralatan berlangsung hanya selama keluaran pembacaan. Proses pembacaan suatu program berlangsung ada 2 (dua) macam, yaitu: dari kiri ke kanan pada tiap-tiap rung (garis) dan dari rung (garis) teratas hingga ke rung paling bawah. Seperti contohnya pada gambar 21 dibawah ini. Horisontal Scanning Q0.0
I2.4 A
B
Q0.0 Q0.2
C
Kembali untuk scanning berikutnya
Q0.1
I0.2
= arah alur pembacaan
Q0.2
Q0.2
Gambar 21. Contoh proses pembacaan program PLC.
Vertikal Scanning
Gambar 21 diatas dapat memperlihatkan bahwa status ON-OFF dari keluaran pada garis B diidentifikasikan sebagai Q0.1. Q0.1 dikontrol oleh dua kontak nomor masukan Q0.0 dan nomor masukan yang ditandai oleh Q0.2. Saat saklar masukan ke I2.4 adalah tertutup maka relay Q0.0 diaktifkan. Kemudian Q0.0 menutup pada garis B. Jika output Q0.2 di-energise oleh satu dari dua kontak hanya setelah kita meninggalkan garis B, output Q0.0 tidak akan berubah aktif segera. Kontak Q0.2 tidak akan tertutup hingga pembacaan pada garis B selanjutnya. 3.6. Prosedur Operasi Program sederhana pada gambar 22, menggambarkan bagaimana cara memulai menggunakan PLC. Diinginkan memprogram dan menghubungkan PLC untuk memperoleh hasil operasi diskrit sebagai berikut : Sebuah koil relay ter-energis saat dua buah saklar (I0.2 dan I0.4) dan satu saklar limit ( Limit Switch) (I0.6) diaktifkan. I0.2
I0.4
I0.6
Q0.1
Q0.1
Gambar 22. Gambar diagram ladder PLC sederhana. Untuk membuatnya dalam PLC, langkah pertama yang dilakukan adalah dengan menandai nomor identitas masukan dan keluaran. Masukan mempunyai awalan “I”, sedangkan keluaran mempunyai awalan “Q”. Nomor-nomor berikut dapat sebagai tanda : Tabel 1: Penandaan nomor identitas masukan dan keluaran. No Symbol name 1 Tombol 1 2 Tombol 2 3 Limit Switch 4 Relay output
Address I0.2 I0.4 I0.6 Q0.1
Comment Masukan dari tombol 1 Masukan dari tombol 2 Masukan dari saklar limit Keluaran relay
Langkah selanjutnya, membuat sebuah diagram tangga untuk mengawali operasi rangkaian seperti diperlihatkan pada gambar 22. Langkah berikutnya, menggambarkan bagaimana masukan dan keluaran akan dihubungkan ke modul masukan dan keluaran. Misalkan terdapat delapan terminal masukan dan delapan terminal keluaran. Modul masukan dimulai dengan 1 sampai 8 dan modul keluaran dimulai dengan 1 sampai 8. Hubungan antara masukan dan keluaran dibuat seperti gambar 23. Masing-masing komponen dihubungkan ke salah satu modul. Langkah terakhir yaitu memprogram diagram tangga ( ladder ) pada komputer, lalu setelah selesai dan tidak ada kesalahan program maka kemudian program dimasukkan (transfer) ke dalam CPU dari PLC. Modul Input
Modul Output
Common
Hot common
T- 1 T- 2
Input 1
Output 1
Input 2
Output 2
Input 3
Output 3
Input 8
Output 8
Relay
LS
Gambar 23. Diagram koneksi untuk gambar 22.
PRAKTIKUM SISTEM PENGENDALIAN DENGAN PLC (PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER) MODUL – 1 DASAR PENGATURAN APLIKASI SISTEM KENDALI I. TUJUAN
-
Untuk mengetahui rangkaian control khususnya PLC ( Programmable Logic Controller ) dan Panel operasi pengendalian.
-
Mengetahui pengertian dasar dari contact point NO, contact point NC, Coil Relay, Timer .
-
Mengetahui dan memahami penggunaan, pengoperasian dan pemrograman PLC.
-
Mempelajari dan mengerti pemrograman dasar pengaturan menggunakan PLC.
II. PERALATAN YANG DIGUNAKAN
-
Panel operasi
-
Modul Praktikum Pengendalian Dasar Aplikasi
-
Modul PLC
-
Personal Computer
-
Kabel-kabel yang menghubungkan PLC dengan Komputer serta modul praktikum dan panel
III. TEORI PENUNJANG •
Contact Point NO ( Normally Open)
NO
NO ( Normally Open) merupakan suatu istilah untuk menunjukkan sifat kondisi dari suatu contact point atau saklar. NO ( Normally Open) maksudnya adalah contact point dalam keadaan
terbuka (Off ) pada saat Coil Relay tidak diberi tegangan. Bila Coil Relay diberi tegangan maka contact point NO akan berubah menjadi tertutup (On).
•
Contact Point NC (Normally Close)
NC
NC ( Normally Close) merupakan suatu istilah untuk menunjukkan sifat kondisi dari suatu contact point atau saklar. NC ( Normally Close) maksudnya adalah contact point dalam keadaan
tertutup (On) pada saat Coil Relay tidak diberi tegangan. Bila coil relay diberi tegangan maka NC akan berubah menjadi terbuka (Off ).
•
Coil Relay
Coil Relay
Coil Relay merupakan salah satu komponen di dalam relay. Coil Relay adalah suatu sistem
magnet (pada relay) yang apabila diberi tegangan akan merubah kondisi contact point NO menjadi NC dan atau sebaliknya akan merubah kondisi contact point NC berubah menjadi NO (di dalam relay terdapat contact point NO dan NC).
•
Relay 5
1
NO
NC
9 COM
13
14
Relay Coil
Keterangan : - Pin 5 adalah NO - Pin 1 adalah NC - Pin 9 adalah Common - Pin 13 dan 14 adalah coil relay . - Bila Pin 13 dan 14 ( coil relay) dihubungkan ke sumber tegangan maka: - Pin 5 dan Pin 9 berubah dari NO menjadi NC - Pin 1 dan Pin 9 berubah dari NC menjadi NO
•
Push button
1
2
3
4
Keterangan: -
Pin 1 dan Pin 2 adalah NC
-
Pin 3 dan Pin 4 adalah NO
Push button adalah komponen yang terdiri dari 1 buah contact point NO dan 1 buah contact point NC. Ketika tombolnya ditekan maka pin 3 terhubung dengan pin 4. Ketika tombol dilepas
maka kembali ke posisi awal pin 1 terhubung ke pin 2.
•
Timer TIMER IN
PT
Keterangan : - IN adalah Input - T adalah Timer - PT adalah Preset Time Preset time adalah untuk men- set lama waktu timer bekerja. Timer adalah suatu sistem yang pada saat terjadi contact (ada atau diberi tegangan) akan bekerja selama waktu yang telah di- set (program) pada timer tersebut. •
Beban Kerja (Aplikasi)
Beban kerja atau beban aplikasi ini adalah komponen listrik yang akan dikendalikan operasional kerjanya, seperti : ‘ON’ atau ‘OFF’. Aplikasi ini dapat berupa lampu, blower (kipas), kontaktor, motor, bell dan lain-lain. Pengendalian aktifitas operasionalnya dapat dil akukan oleh PLC.
Pada praktikum pengendalian dasar aplikasi ini, perlu diketahui bahwa relay, lampu, bell dan blower merupakan beberapa aplikasi yang akan dikendalikan kerja operasionalnya (aktif atau
tidak aktif). Pengendalian dilakukan pada tiga kondisi, yaitu :
-
Kondisi pertama adalah setiap push button dapat digunakan untuk mengaktifkan seluruh operasional aplikasi.
-
Kondisi ke dua adalah hanya satu aplikasi saja yang dapat aktif jika push button ditekan sedangkan operasional aplikasi yang lain tidak dapat bekerja.
-
Kondisi yang ketiga adalah penggunaan pengendalian menggunakan timer, misal lampu diatur menyala hanya beberapa detik saja.
Pelajarilah dengan baik seluruh petunjuk praktikum ini sebelum anda melakukan percobaan sehingga anda dapat menghindari kesalahan fatal yang dapat mengakibatkan kerusakan.
IV. TUGAS PENDAHULUAN
1. Terangkan secara lebih terterinci cara kerja dari Relay, Push button, gambarkan dan jelaskan. 2. Gambarkan dan jelaskan apa yang anda ketahui tentang diagram ladder. 3. Gambarkan dan jelaskan apa yang anda ketahui tentang PLC ( Programmable Logic Controller ).
V. PROSEDUR PERCOBAAN
V.1. Prosedur Kerja Latihan Dasar 1:
1. Periksa posisi nomor kabel, dan posisi penempatannya pada input/output dan pin catu daya PLC. 2. Sambungkan kabel yang menghubungkan PLC dengan Komputer (PORT 0 pada PLC ke COM1 pada Komputer) 3. Periksa ulang sekali lagi seluruh hubungan-hubungan kabel. 4. Hubungkanlah modul praktikum dengan jala-jala listrik PLN (untuk menghubungkan listrik dari PLN). 5. Nyalakan komputer dan panggil program Microwin ver.2.0. 6. Buatlah program untuk mengoperasikan lampu, relay, blower dan bell (lihat pada lampiran) dengan cara memilih menu PROJECT lalu pilih menu NEW, selanjutnya pilihlah tipe CPU 216 dan komunikasi melalui COM1. 7. Kemudian pilih menu VIEW lalu kemudian pilih menu LADDER untuk membuat program dengan tipe LADDER diagram. {untuk melakukan pemrograman PLC ini dapat dilakukan dalam dua tipe pemrograman pertama dengan LADDER Diagram dan yang kedua dengan STL. Tetapi untuk memudahkan praktikan dalam melakukan pemahaman dalam
pemrograman PLC maka tipe pemrograman yang dianjurkan adalah dengan LADDER Diagram}. 8. Buatlah program pengendalian dengan PLC seperti yang terdapat pada Lampiran, yaitu: Latihan Dasar 1. 9. Setelah pemrograman selesai, untuk memeriksa apakah program telah benar maka lakukan langkah berikutnya dengan cara memilih menu CPU lalu pilih menu COMPILE. 10. Hubungkan panel operasi dengan jala-jala listrik PLN. Kemudian, tekan tombol POWER ON pada panel operasi (perhatikan ! PLC akan langsung nyala).
11. Transfer program yang telah dibuat ke PLC, dengan cara memanggil menu PROJECT lalu pilih menu DOWNLOAD. 12. CPU harus dalam mode STOP. 13. Setelah
program ditransfer, maka pilih menu CPU lalu pilih menu RUN (sebelumnya
pindahkan saklar pada PLC pada mode RUN). Selanjutnya maka PLC siap beroperasi. 14. Pilih menu DEBUG lalu pilih menu LADDER ON dan amati apa yang terjadi. 15. Tekan tombol push button ON pada relay dan amati ladder diagram pada program. 16. Tekan tombol push button OFF pada relay dan amati apa yang terjadi, analisa ?. - Perhatikan pada layar monitor (aktifkan icon debug dan klik icon ladder status on ), perhatikan aktifitas dari setiap blok dari ladder diagram. - Perhatikan juga lampu indikator alamat pada PLC, lalu anda bandingkan aktifitas dari ladder diagram dengan lampu indikator alamat yang ada pada PLC. Lakukan hal tersebut untuk masing-masing beban. 17. Kemudian coba anda tekan push button ON dan push button OFF pada aplikasi yang lain (lampu, bell dan blower) dan amati apa yang terjadi, analisa ?. 18. Dari hasil penekanan tombol push button tersebut, aksi apa yang dapat anda perhatikan pada relay, lampu, bell dan blower. Analisalah dan buatlah kesimpulan anda untuk pengendalian aplikasi yang telah anda lakukan.
V.2. Prosedur Kerja Latihan Dasar 2:
1. Ulangilah seluruh prosedur kerja di atas (V.1) tetapi dengan membuat program yang lain (program baru) seperti terdapat pada lampiran, yaitu : Latihan Dasar 2. 2. Dari hasil penekanan tombol push button tersebut, aksi apa yang dapat anda perhatikan pada relay, lampu, bell dan blower. Analisalah dan buatlah kesimpulan anda untuk pengendalian aplikasi yang telah anda lakukan.
3. Coba anda bandingkan hasil dari program Latihan Dasar 1 dengan program Latihan Dasar 2, dimana perbedaannya. Analisalah dan buatlah kesimpulan anda untuk pengendalian aplikasi yang telah anda lakukan.
V.3. Prosedur Kerja Latihan Dasar 3:
1. Ulangilah seluruh prosedur kerja di atas (V.1) tetapi dengan membuat program yang lain (program baru) seperti terdapat pada lampiran, yaitu : Latihan Dasar 3. 2. Dari hasil penekanan tombol push button tersebut, aksi apa yang dapat anda perhatikan pada lampu. Analisalah dan buatlah kesimpulan anda untuk pengendalian aplikasi yang telah anda lakukan. 3. Coba anda bandingkan hasil dari program Latihan Dasar 1 dan 2 dengan program Latihan Dasar 3, dimana perbedaannya. Analisalah dan buatlah kesimpulan anda untuk pengendalian aplikasi yang telah anda lakukan.
Cara merangkai:
PB OFF
220
PB ON
1
Relay Coil 2
0
R 1
2
LAMPU
R 220
3
0
( Ladder Diagram untuk percobaan mempelajari dan memahami relay dan tombol ( push button))
VI. TUGAS PRAKTIKUM AKHIR
1. Dari hasil percobaan pada Prosedur Kerja Latihan Dasar 1, lakukan analisa dan jelaskan kesimpulan apa yang dapat diambil. 2. Dari hasil percobaan pada Prosedur Kerja Latihan Dasar 2, lakukan analisa dan jelaskan kesimpulan apa yang dapat diambil. 3. Dari hasil percobaan pada Prosedur Kerja Latihan Dasar 3, lakukan analisa dan jelaskan kesimpulan apa yang dapat diambil.
PRAKTIKUM SISTEM PENGENDALIAN DENGAN PLC (PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER) MODUL - 2 MODUL PRAKTIKUM SISTEM KENDALI AKSI - REAKSI SENSOR DAN PENGGERAK
I. TUJUAN
-
Untuk mempelajari dan memahami penggunaan, pengoperasian dan pemrograman PLC dan aplikasinya dengan mendapatkan input dari sensor ( limit switch).
-
Untuk mempelajari dan mengetahui sistem pengaturan aksi dan reaksi dari sensor terhadap penggerak (motor) secara manual dan otomatis.
II. PERALATAN YANG DIGUNAKAN
-
1 buah panel operasi.
-
1 buah modul aksi reaksi sensor dan penggerak lengkap
-
1 buah PLC
-
1 buah Komputer
-
Kabel-kabel untuk menghubungkan PLC dengan Komputer
III. TEORI PENUNJANG
Sistem aksi reaksi dari sensor terhadap penggerak merupakan suatu simulasi dari pergerakan benda kerja yang digerakan oleh sebuah motor dan akibat dari aksi terhadap sensor ( limit switch) akan mengakibatkan aksi (dalam hal ini bebannya adalah lampu dan bell). Adapun diagram blok rangkaian secara keseluruhan dapat dilihat pada gambar 1.
Aksi 1
Aksi 2
Stage 2
Stage 3
stage 4
Selesai
SW 2
SW 3
SW 4
SW 1
Aksi 3
Aksi 4
Motor
Reverse
arah alur benda kerja
Gambar 1. Diagram blok modul Pengendalian aksi – reaksi sensor dan penggerak.
1
Stage 1 merupakan pergerakan benda kerja menuju sensor 1 sedangkan stage 2 merupakan pergerakan benda kerja menuju sensor 2. Kemudian stage 3 merupakan pergerakan benda kerja dari sensor 2 menuju sensor 3 dan stage 4 merupakan pergerakan benda kerja menuju sensor 4 yang merupakan stage terakhir. Kemudian jika hendak melakukan pengulangan lagi maka harus dilakukan aksi reverse. Sistem ini dapat bekerja secara manual maupun secara otomatis.
IV. TUGAS PENDAHULUAN
1. Terangkan apa yang anda ketahui tentang sensor limit switch. 2. Dari pemahaman sekilas dari gambar yang terdapat pada gambar 1, kinerja dari apa yang dapat anda pahami, coba jelaskan.
V. PROSEDUR PERCOBAAN
V.I. SISTEM KENDALI AKSI - REAKSI SENSOR DAN PENGGERAK
V.1.1. PROSEDUR KERJA UNTUK INTERKONEKSI DAN PEMROGRAMAN SISTEM.
1. Sambungkan kabel yang keluar dari panel operasi modul sistem kendali aksi-reaksi sensor dan penggerak ke PLC dan modul sistem kendali aksi-reaksi sensor dan penggerak (periksa ! hubungan-hubungannya harus benar sesuai dengan posisinya). 2. Hubungkan kabel konektor yang digunakan untuk menghubungkan PLC dengan Komputer, perhatikan posisi hubungannya jangan sampai terbalik (lihat keterangan yang ada pada kabel konektor tersebut). Hubungkan kabel konektor tersebut ke PORT 0 pada PLC dan ke COM1 pada Komputer. (pilih baud rate komunikasinya 9600 Bps). 3. Pindahkan saklar MCB pada panel operasi ke posisi ON ( untuk menghubungkan listrik dari PLN) 4. Nyalakan Komputer dan panggil program Microwin ver.2.0. 5. Buatlah program untuk mengoperasikan sistem Kendali Aksi - Reaksi Sensor Dan Penggerak (lihat pada lampiran) dengan cara memilih menu PROJECT lalu pilih menu NEW, selanjutnya pilihlah tipe CPU 216 dan komunikasi melalui COM1. 6. Kemudian pilih menu VIEW lalu kemudian pilih menu LADDER untuk membuat program dengan tipe LADDER diagram. {untuk melakukan pemrograman PLC ini dapat dilakukan dalam dua tipe pemrograman pertama dengan LADDER Diagram dan yang kedua dengan STL. Tetapi
2
untuk memudahkan praktikan dalam melakukan pemahaman dalam pemrograman PLC maka tipe pemrograman yang dianjurkan adalah dengan LADDER Diagram}. 7. Program untuk praktikum ini dapat anda lihat pada lampiran, yaitu : LatCon. Ikutilah dan buatlah program tersebut. 8. Setelah pemrograman selesai, untuk memeriksa apakah program telah benar maka lakukan langkah berikutnya dengan cara memilih menu CPU lalu pilih menu COMPILE. 9. Hubungkan panel operasi dengan jala-jala listrik PLN. Kemudian, tekan tombol POWER ON pada panel operasi (perhatikan ! PLC akan langsung nyala). 10. Transfer program yang telah dibuat pada komputer ke PLC, dengan cara memanggil menu PROJECT lalu pilih menu DOWNLOAD. 11. CPU harus dalam mode STOP. 12. Setelah program ditransfer, maka pilih menu CPU lalu pilih menu RUN (sebelumnya pindahkan saklar pada PLC pada mode RUN). Selanjutnya maka PLC siap beroperasi. 13. Pilih menu DEBUG lalu pilih menu LADDER ON dan amati apa yang terjadi. 14. Ada pun untuk langkah praktikum selanjutnya, lihat pada langkah prosedur V.1.2. Operasi Sistem Kendali Aksi - Reaksi Sensor Dan Penggerak. 15. Jangan lupa jika pengamatan telah selesai (praktikum telah selesai) maka tekan tombol POWER OFF untuk mematikan sistem (PLC akan mati)
V.1.2. Operasi Sistem Kendali Aksi - Reaksi Sensor Dan Penggerak
V.1.2.1. Pengoperasian Mode Manual
1. Pindahkan selektor switch yang ada pada panel operasi Sistem Kendali Aksi - Reaksi Sensor Dan Penggerak ke Mode MANUAL (lampu indikator Manual akan menyala). 2. Tekan tombol
STAGE
1 ON (lampu indikator stage 1 akan menyala), untuk menjalankan motor
sampai sensor 1 dan menyalakan aksi 1 (lampu). 3. Tekan tombol
STAGE
2 ON (lampu indikator aksi 1 akan mati), dan motor akan bergerak
sampai dengan sensor 2 dan akan menyalakan aksi 2 (lampu). 4. Tekan tombol
STAGE
3 ON (lampu indikator aksi 2 akan mati), dan motor akan bergerak
sampai dengan sensor 3 dan akan menyalakan aksi 3 (lampu). 5. Tekan tombol
STAGE
4 ON (lampu indikator aksi 3 akan mati), dan motor akan bergerak
sampai dengan sensor 4 dan akan menyalakan aksi 4 (bell) dan motor akan berhenti. 6. Selanjutnya agar motor dapat memindahkan posisi benda kerja pada posisi awal maka anda harus menekan tombol REVERSE ON. PERHATIAN, posisi benda kerja jangan sampai ke posisi 3
akhirnya jadi sebelum sampai di posisi akhirnya maka anda harus menekan tombol REVERSE OFF.
V.1.2.2. Pengoperasian Mode Otomatis
1. Pindahkan selektor switch yang ada pada panel operasi ke mode AUTO (lampu indikator Auto akan menyala). 2. Posisi benda kerja harus pada posisi awal. 3. Kemudian anda tekan tombol AUTO ON maka perhatikanlah unjuk kerja operasional dari sistem kendali aksi – reaksi sensor dan penggerak. 4. Jika hendak mengulang lagi maka tekan tombol AUTO OFF dan kemudian tekan Tombol REVERSE ON (ingat posisi benda kerja jangan sampai ke posisi akhirnya, jadi sebelumnya
harus anda tekan tombol REVERSE OFF).
Untuk mematikan panel operasi: •
Tekan tombol POWER OFF pada panel operasi (PLC akan mati).
•
Pindahkan MCB dalam panel operasi ke posisi OFF.
PERHATIAN !!!
-
Tombol EMERGENCY berguna untuk mematikan seluruh sistem. Hal ini berguna jika terjadi gangguan pada sistem atau terjadi gangguan lain yang membahayakan praktikan maka peralatan praktikum dan praktikan dapat terlindungi.
VI. TUGAS PRAKTIKUM AKHIR
1. Buatlah diagram alir ( flow chart ) untuk program yang digunakan pada praktikum ini. Jelaskan alur kerjanya. 2. Dari praktikum sistem kendali aksi reaksi ini kesimpulan apa yang dapat anda ambil, coba paparkan.
4
PRAKTIKUM SISTEM PENGENDALIAN DENGAN PLC (PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER) MODUL - 3 MODUL PRAKTIKUM PENGATURAN TEMPERATUR
OVEN (RUANGAN)
I. TUJUAN
-
Untuk mempelajari dan memahami penggunaan, pengoperasian dan pemrograman PLC dan aplikasinya.
-
Untuk mempelajari dan mengetahui sistem pengaturan temperatur pada oven (ruangan) secara manual dan otomatis.
II. PERALATAN YANG DIGUNAKAN
-
1 buah panel operasi.
-
1 buah Oven lengkap
-
1 buah PLC
-
1 buah Komputer
-
Kabel-kabel untuk menghubungkan PLC dengan Komputer
III. TEORI PENUNJANG
Sistem pengaturan temperatur oven (ruangan) dibutuhkan sebagai pemanas pada suatu ruang dan suhu daru ruang tersebut diinginkan untuk dikendalikan sesuai dengan suhu yang ditentukan. Pertama-tama suhu di-set pada temperatur yang diinginkan, peng-set-an dilakukan pada transduser kontrol temperatur. Ketika sistem pengaturan diaktifkan melalui panel kontrol maka jika suhu di bawah yang di-set maka group lampu atau group heater akan hidup. Ketika suhu telah mencapai yang telah di-set maka group lampu atau group heater akan mati dan alarm akan berbunyi. Ketika suhu turun maka sensor temperatur akan mengirimkan sinyal ke transduser kontrol temperatur bahwa suhu telah turun sehingga secara otomatis group lampu atau group heater akan hidup. Jumlah group lampu atau group heater yang akan hidup kembali untuk menjaga temperatur dapat diprogram apakah 1 group atau 2 group atau 3 group.
1
Oven (Ruangan) Group 1
Group 1
Sensor Temperatur
Group 2
Group 2
Group 3
Group 3
Transduser Kontrol Temperatur
PANEL OPERASI
PLC
(diagram blok hubungan rangkaian sistem pengaturan temperatur oven (ruangan).
IV. TUGAS PENDAHULUAN
1. Terangkan apa yang anda ketahui tentang sensor temperatur dan transduser kontrol temperatur. 2. Tersedia tiga heater (pemanas), sensor temperatur dan transduser kontrol temperatur. Diperlukan untuk memanaskan air sampai 80 turun di bawah 80
0
0
C, kondisi temperatur ini harus tetap dijaga. Jadi jika suhu
C atau di atasnya maka heater harus dapat bekerja menjaga temperatur air.
Jumlah heater yang harus hidup untuk menjaga agar suhu tetap sejumlah 2 heater . Rancang sistem pengaturannya (buat diagram blok hubungan rangkaian sistem), dan buat Ladder diagram serta diagram alir ( flow chart ) dari program yang anda rancang. 3. Apa kegunaan dari pengaturan temperatur pada oven (ruangan), pada aplikasi nyata (industri, pertanian, peternakan, kedokteran, dan lain-lain).
2
V. PROSEDUR PERCOBAAN
V.I. SISTEM PENGATURAN TEMPERATUR
OVEN (RUANGAN)
V.1.1. PROSEDUR KERJA UNTUK INTERKONEKSI DAN PEMROGRAMAN SISTEM.
1. Sambungkan kabel yang keluar dari panel operasi modul pengaturan temperatur oven (ruangan) dan water heater ke PLC dan modul pengaturan temperatur oven (ruangan) (periksa ! hubunganhubungannya harus benar sesuai dengan posisinya). 2. Hubungkan kabel konektor yang digunakan untuk menghubungkan PLC dengan Komputer, perhatikan posisi hubungannya jangan sampai terbalik (lihat keterangan yang ada pada kabel konektor tersebut). Hubungkan kabel konektor tersebut ke PORT 0 pada PLC dan ke COM1 pada Komputer. (pilih baud rate komunikasinya 9600 Bps). 3. Pindahkan saklar MCB pada panel operasi ke posisi ON ( untuk menghubungkan listrik dari PLN) 4. Nyalakan Komputer dan panggil program Microwin ver.2.0. 5. Buatlah program untuk mengoperasikan sistem pengaturan temperatur oven (ruangan) (lihat pada lampiran) dengan cara memilih menu PROJECT lalu pilih menu NEW, selanjutnya pilihlah tipe CPU 216 dan komunikasi melalui COM1. 6. Kemudian pilih menu VIEW lalu kemudian pilih menu LADDER untuk membuat program dengan tipe LADDER diagram. {untuk melakukan pemrograman PLC ini dapat dilakukan dalam dua tipe pemrograman pertama dengan LADDER Diagram dan yang kedua dengan STL. Tetapi untuk memudahkan praktikan dalam melakukan pemahaman dalam pemrograman PLC maka tipe pemrograman yang dianjurkan adalah dengan LADDER Diagram}. 7. Program untuk praktikum ini dapat anda lihat pada lampiran, yaitu : Oven. Ikutilah dan buatlah program tersebut. 8. Setelah pemrograman selesai, untuk memeriksa apakah program telah benar maka lakukan langkah berikutnya dengan cara memilih menu CPU lalu pilih menu COMPILE. 9. Hubungkan panel operasi dengan jala-jala listrik PLN. Kemudian, tekan tombol POWER ON pada panel operasi (perhatikan ! PLC akan langsung nyala). 10. Transfer program yang telah dibuat pada komputer ke PLC, dengan cara memanggil menu PROJECT lalu pilih menu DOWNLOAD. 11. CPU harus dalam mode STOP. 12. Setelah program ditransfer, maka pilih menu CPU lalu pilih menu RUN (sebelumnya pindahkan saklar pada PLC pada mode RUN). Selanjutnya maka PLC siap beroperasi. 3
13. Pilih menu DEBUG lalu pilih menu LADDER ON dan amati apa yang terjadi. 14. Jika pengamatan telah selesai maka tekan tombol POWER OFF untuk mematikan sistem (PLC akan mati)
V.1.2. Operasi Pengaturan Temperatur Oven (Ruangan)
V.1.2.1. Pengoperasian Mode Manual
1. Pindahkan selektor switch yang ada pada panel operasi pengaturan temperatur oven (ruangan) dan water heater ke Mode MANUAL (lampu indikator Manual akan menyala). 2. Tekan tombol HEATER 1 ON (lampu indikator Heater 1 akan menyala), untuk menjalankan lampu group 1 (1 group ada 4 buah lampu). 3. Tekan tombol HEATER 2 ON (lampu indikator Heater 2 akan menyala), untuk menjalankan lampu group 2 (1 group ada 4 buah lampu). 4. Tekan tombol HEATER 3 ON (lampu indikator Heater 3 akan menyala), untuk menjalankan lampu group 1 (1 group ada 4 buah lampu). 0
5. Set temperatur oven sebesar 40 C. Peng-set-an dilakukan pada transduser kontrol temperatur. 6. Lampu-lampu yang ada pada oven (ruangan) akan menyala bila temperatur dalam oven (ruangan) lebih rendah dari temperatur yang telah di-set (40 0). 7. Saat temperatur ruangan sama dengan temperatur yang di-set maka semua lampu akan mati dan Alarm berbunyi. Lamanya waktu alarm berbunyi diatur dengan timer yang di-set pada program. Catat waktu mulai dari alarm menyala sampai transduser kontrol temperatur aktif kembali (yang menandakan bahwa suhu oven telah menurun, yang ditandai dengan bunyi “klik” ) dan catat pada suhu berapa trasnduer kontrol temperatur aktif. 8. Bila temperatur oven (ruangan) turun kembali dibawah temperatur yang telah di-set maka tekanlah tombol Heater 1 On, Heater 2 On dan Heater 3 On atau salah satunya lagi untuk menjaga temperatur yang diharapkan. 9. Langkah selanjutnya untuk menjaga suhu agar kembali ke temperatur yang ditentukan maka coba anda hanya menekan tombol Heater 1 ON, amati apa yang terjadi catat lamanya waktu mulai dari anda menekan tombol Heater 1 ON sampai dengan tercapainya kembali temperatur yang telah di-set. 10. Biarkan sampai suhu turun dan transduser kontrol suhu aktif kembali. Catat waktu mulai dari alarm menyala sampai transduser kontrol temperatur aktif kembali (yang menandakan bahwa suhu water heater telah menurun, yang ditandai dengan bunyi “klik” ) dan catat pada suhu berapa trasnduer kontrol temperatur aktif. 4
11. Langkah selanjutnya untuk menjaga suhu agar kembali ke temperatur yang ditentukan maka coba anda hanya menekan tombol Heater 1 ON dan Heater 2 ON, amati apa yang terjadi catat lamanya waktu mulai dari anda menekan tombol Heater 1 ON dan Heater 2 ON sampai dengan tercapainya kembali temperatur yang telah di-set. 12. Biarkan sampai suhu turun dan transduser kontrol suhu aktif kembali. Catat waktu mulai dari alarm menyala sampai transduser kontrol temperatur aktif kembali (yang menandakan bahwa suhu water heater telah menurun, yang ditandai dengan bunyi “klik” ) dan catat pada suhu berapa trasnduer kontrol temperatur aktif. 13. Langkah selanjutnya untuk menjaga suhu agar kembali ke temperatur yang ditentukan maka coba anda hanya menekan tombol Heater 1 ON, Heater 2 ON dan Heater 3 ON, amati apa yang terjadi catat lamanya waktu mulai dari anda menekan tombol Heater 1 ON, Heater 2 ON dan Heater ON sampai dengan tercapainya kembali temperatur yang telah di-set.
14. Kemudian ulangi langkah-langkah percobaan di atas dengan men-set suhu masing-masing pada 0
0
0
temperatur 50 C, 60 dan 70 C.
Untuk mematikan Heater •
Tekan tombol
HEATER
1 OFF untuk mematikan Heater group 1 (lampu indikator Heater
1akan mati) •
Tekan tombol HEATER 2 OFF untuk mematikan Heater group 2 (lampu indikator Heater 2 akan mati)
•
Tekan tombol HEATER 3 OFF untuk mematikan Heater group 3 (lampu indikator Heater 3 akan mati)
V.1.2.2. Pengoperasian Mode Otomatis
1. Pindahkan selektor switch yang ada pada panel operasi ke mode AUTO (lampu indikator Auto akan menyala). 0
2. Set temperatur oven sebesar 40 C. Peng-set-an dilakukan pada transduser kontrol temperatur. 3. Tekan tombol START (lampu indikator Start akan menyala). Amati apa yang terjadi. 4. Semua Lampu akan menyala bila temperatur dalam Oven (ruangan) lebih rendah dari temperatur yang telah di-set. 5. Bila temperatur ruangan sama dengan temperatur yang telah di-set maka semua lampu akan mati dan Alarm akan berbunyi. Amati dan catat waktu yang diperlukan mulai dari alarm menyala
5
sampai transduser kontrol temperatur aktif kembali (yang menandakan bahwa suhu oven telah menurun, yang ditandai dengan bunyi “klik” dan lampu pada oven (ruangan) menyala secara otomatis) dan catat pada suhu berapa trasnduer kontrol t emperatur aktif. 6. Bila temperatur ruangan kemudian turun kembali di bawah temperatur yang telah di-set maka Lampu grup 2 yang menyala (untuk menjaga keseimbangan). Sementara Lampu grup 1 dan 3 mati. Amati apa yang terjadi catat lamanya waktu mulai dari lampu group 2 menyala sampai dengan tercapainya kembali temperatur yang telah di-set. 7. Tekan tombol STOP untuk menghentikan operasi. 8. Kemudian ulangi langkah-langkah percobaan di atas dengan men-set suhu masing-masing pada 0
0
0
temperatur 50 C, 60 dan 70 C.
Untuk mematikan panel operasi: •
Tekan tombol POWER OFF pada panel operasi (PLC akan mati).
•
Pindahkan MCB dalam panel operasi ke posisi OFF.
PERHATIAN !!!
-
Tombol EMERGENCY berguna untuk mematikan seluruh sistem. Hal ini berguna jika terjadi gangguan pada sistem atau terjadi gangguan lain yang membahayakan praktikan maka peralatan praktikum dan praktikan dapat terlindungi.
VI. TUGAS PRAKTIKUM AKHIR
1. Buatlah diagram alir ( flow chart ) untuk program yang digunakan pada praktikum ini. Jelaskan alur kerjanya. 2. Dari praktikum sistem pengaturan temperatur oven (ruangan) secara manual kesimpulan apa yang dapat diambil untuk masing-masing suhu yang telah di-set. Berapa group lampu yang sebaiknya menyala ketika suhu turun untuk kemudian dikembalikan kesuhu yang telah di-set tersebut. Buatlah grafik hubungan antara temperatur dan waktu untuk setiap percobaan yang anda lakukan. 3. Dari hasil data pada Tugas Praktikum Akhir No 2 di atas maka buatlah diagram alir ( flow Chart ) dan ladder diagram untuk program yang digunakan untuk merealisasikan kesimpulan anda tersebut. 4. Apakah ada perbedaan waktu mulai dari transduser kontrol temperatur aktif (ketika suhu turun) dan kembali kesuhu yang telah di-set untuk masing-masing temperatur yang telah di-set, jika ada perbedaan jelaskan dan analisa penyebabnya.
6
PRAKTIKUM SISTEM PENGENDALIAN DENGAN PLC (PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER) MODUL - 4 MODUL PRAKTIKUM SISTEM KENDALI LAMPU LALU LINTAS
I. TUJUAN
-
Untuk mempelajari dan memahami penggunaan, pengoperasian dan pemrograman PLC dan aplikasinya untuk aplikasi pengendalian lampu lalu lintas dan pintu pelintasan kereta api.
-
Untuk mempelajari dan mengetahui sistem pengaturan timer penyalaan lampu ‘merah’ dan ‘kuning’ serta ‘hijau’ pada suatu persimpangan jalan.
-
Untuk mempelajari pengendalian terpadu lampu lalu lintas dan pintu pelintasan kereta api serta variasinya.
II. PERALATAN YANG DIGUNAKAN
-
1 buah panel operasi.
-
1 buah modul pengendalian lampu lalu lintas dan pintu pelintasan kereta api.
-
1 buah PLC
-
1 buah Komputer
-
Kabel-kabel untuk menghubungkan PLC dengan Komputer
III. TEORI PENUNJANG BARAT
SELATAN
UTARA
TIMUR
Gambar 1. Modul Sistem Kendali Lampu Lalulintas dan Pintu Pelintasan Kereta Api. 1
Pengendalian lampu lalulintas memiliki variasi sesuai dengan kondisi dan situasi kepadatan lalulintas pada persimpangan jalannya. Pada gambar 1 diperlihatkan gambar suatu persimpangan jalan dan posisi trafic light nya serta pintu pelintasan kereta api. Pengendalian dapat dilakukan secara metoda kontiniu dengan prosedur pengendalian menggunakan timer untuk menentukan lama nyala dari lampu ‘merah’ dan ‘kuning’ serta ‘hijau’. Pengendalian dapat pula dilakukan berdasarkan kondisi ruas jalan yang paling padat pada waktu tertentu sehingga nyala lampu ‘hijau’ lebih lama dari pada ruas jalan yang lainnya. Pintu pelintasan kereta api juga dapat dilakukan pengendalian terhadap proses buka dan tutupnya sesuai dengan kedatangan kereta api pada ruas jalan tersebut serta ketika kereta api telah meninggalkan ruas jalan tersebut. Tombol push buttom yang terdapat pada sisi jalur kereta api adalah merupakan model sensor yang mengindikasikan kereta lewat. Pada praktikum untuk modul ini anda akan mempelajari teknik dan cara pengendalian lampu lalu lintas serta variasivariasinya.
IV. TUGAS PENDAHULUAN
1. Terangkan apa yang anda ketahui tentang lampu lalulintas serta terangkan proses aktifitas penyalaan lampu-lampu indiokatornya sesuai dengan pengamatan anda pada persimpangan jalan di sekitar lingkungan anda . 2. Dari pemahaman sekilas dari gambar yang terdapat pada gambar 1, kinerja dari apa yang dapat anda pahami, coba jelaskan.
V. PROSEDUR PERCOBAAN
V.I. SISTEM KENDALI LAMPU LALULINTAS DAN PINTU PELINTASAN KERETA API
V.1.1. PROSEDUR KERJA UNTUK INTERKONEKSI DAN PEMROGRAMAN SISTEM.
1. Sambungkan kabel yang keluar dari panel operasi modul sistem kendali aksi-reaksi sensor dan penggerak ke PLC dan modul sistem kendali aksi-reaksi sensor dan penggerak (periksa ! hubungan-hubungannya harus benar sesuai dengan posisinya). 2. Hubungkan kabel konektor yang digunakan untuk menghubungkan PLC dengan Komputer, perhatikan posisi hubungannya jangan sampai terbalik (lihat keterangan yang ada pada kabel konektor tersebut). Hubungkan kabel konektor tersebut ke PORT 0 pada PLC dan ke COM1 pada Komputer. (pilih baud rate komunikasinya 9600 Bps). 3. Pindahkan saklar MCB pada panel operasi ke posisi ON ( untuk menghubungkan listrik dari PLN) 2
4. Nyalakan Komputer dan panggil program Microwin ver.2.0. 5. Buatlah program untuk mengoperasikan Sistem Kendali Lampu Lalulintas Dan Pintu Pelintasan Kereta Api (lihat pada lampiran) dengan cara memilih menu PROJECT lalu pilih menu NEW, selanjutnya pilihlah tipe CPU 216 dan komunikasi melalui COM1. 6. Kemudian pilih menu VIEW lalu kemudian pilih menu LADDER untuk membuat program dengan tipe LADDER diagram. {untuk melakukan pemrograman PLC ini dapat dilakukan dalam dua tipe pemrograman pertama dengan LADDER Diagram dan yang kedua dengan STL. Tetapi untuk memudahkan praktikan dalam melakukan pemahaman dalam pemrograman PLC maka tipe pemrograman yang dianjurkan adalah dengan LADDER Diagram}. 7. Program untuk praktikum ini dapat anda lihat pada lampiran, yaitu : stopan1. Ikutilah dan buatlah program tersebut. 8. Setelah pemrograman selesai, untuk memeriksa apakah program telah benar maka lakukan langkah berikutnya dengan cara memilih menu CPU lalu pilih menu COMPILE. 9. Hubungkan panel operasi dengan jala-jala listrik PLN. Kemudian, tekan tombol POWER ON pada panel operasi (perhatikan ! PLC akan langsung nyala). 10. Transfer program yang telah dibuat pada komputer ke PLC, dengan cara memanggil menu PROJECT lalu pilih menu DOWNLOAD. 11. CPU harus dalam mode STOP. 12. Setelah program ditransfer, maka pilih menu CPU lalu pilih menu RUN (sebelumnya pindahkan saklar pada PLC pada mode RUN). Selanjutnya maka PLC siap beroperasi. 13. Pilih menu DEBUG lalu pilih menu LADDER ON dan amati apa yang terjadi. 14. Jika pengamatan telah selesai maka tekan tombol POWER OFF untuk mematikan sistem (PLC akan mati)
V.1.2. Operasi Sistem Kendali Lampu Lalulintas Dan Pintu Pelintasan Kereta Api
V.1.2.1. Pengoperasian Mode Otomatis (STOPAN 1)
1. Ulangilah seluruh prosedur kerja di atas (V.1.1) tetapi dengan membuat program yang lain (program baru) seperti terdapat pada lampiran, yaitu : STOPAN1. 2. Pindahkan selektor switch yang ada pada panel operasi ke mode AUTO (lampu indikator Auto akan menyala). 3. Kemudian anda tekanlah tombol ‘otomatis trafic on’ lalu anda amatilah modul percobaan, hasil apa yang terjadi pada operasi penyalaan lampu ‘merah’ dan ‘kuning’ serta ‘hijau’ untuk setiap ruas jalan (utara-selatan serta barat-timur). Catatlah hasil percobaan anda tersebut. 3
