214341059 ikhsan-muharipan 2aec

LAPORAN PRAKTIKUMPROGRAMMABLE LOGIC CONTROL 1

Disusun oleh :

TEKNIK OTOMASI MANUFAKTUR DAN MEKATRONIKAPOLITEKNIK MANUFAKTUR NEGERI BANDUNG

BANDUNG2015

IKHSAN MUHARIPAN2 AEC

I. PENDAHULUAN

PLC pertama kali diperkenalkan pada tahun 1960-an. Alasan utama perancangan PLC adalah

untuk menghilangkan beban ongkos perawatan dan penggantian sistem kontrol mesin berbasis relay.

Bedford Associate (Bedford, MA) mengajukan usulan yang diberi nama MODICON (kepanjangan

Modular Digital controller) untuk perusahaan-perusahaan mobil di Amerika. Sedangkan perusahaan

lain mengajukan sistem berbasis komputer (PDP-8) MODICON 084 merupakan PLC pertama didunia.

Pada pertengahan tahun 1970-an, teknologi PLC yang dominan adalah sekuenser mesin-kondisi

dan CPU berbasis bit-slice. Prosesor AMD 2901 dan 2903 cukup populer digunakan dalam

MODICON dan PLC A-B. Kemampuan komunikasi pada PLC mulai muncul pada awal-awal tahun

1973. Sistem yang pertama adalah Modbus-nya MODICON. Dengan demikian PLC bisa

berkomunikasi dengan PLC lain dan bisa ditempatkan lebih jauh dari lokasi mesin sesungguhnya yang

dikontrol. Sayangnya, kurangnya standarisasi mengakibatkan komunikasi PLC menjadi mimpi buruk

untuk protokol-protokol dan jaringa-jaringan yang tidak kompatibel. Tetapi bagaimanapun juga, saat

itu merupakan tahun yang hebat untuk PLC.

Pada tahun 1980-an dilakukan usaha untuk menstandarisasi komunikasi dengan protokol

otomasi pabrik milik General Motor (General Motor’s Manufacturring Automation Protocol (MAP)).

Juga merupakan waktu untuk memperkecil ukuran PLC dan pembuatan perangkat lunak pemrograman

melalui pemprograman simbolik dengan komputer PC daripada terminal pemprogram atau

penggunaan pemrogram genggam ( handled programmer). Sekarang PLC terkecil seukuran dengan

sebuah kontrol relai tunggal tahun 1990- dilakukan reduksi protokol baru dan modernisasi lapisan f

isik dari protokol-protokol populer yang bertahan pada tahun 1980-an. Standar terakhir (IEC 1131-3).

Seiring perkembangan teknologi solid state, saat ini PLC telah mengalami perkembangan luar biasa,

baik dari ukuran. kepadatan komponen serta dari segi fungsionalnya. Beberapa peningkatan perangkat

keras dan perangkat lunak ini di antaranya adalah :

1. Ukuran semakin kecil dan kompak.

2. Jumlah input output yang semakin banyak dan padat

3. Waktu eksekusi program yang semakin cepat.

4. Pemrograman relatif semakin mudah. Hal ini terkait dengan perangkat lunak pemrograman yang

semakin user friendly

5. Memiliki kemampuan komunikasi dan sistem dokumentasi yang semakin baik.

6. Jenis instruksi/fungsi semakin banyak dan lengkap

Dengan PLC, sinyal dari berbagai peralatan luar di-interface sehingga fleksibel dalam mewujudkan

sistem kendali. Disamping itu, kemampuannya dalam komunikasi jaringan memungkinkan penerapan

yang luas dalam berbagai operasi pengendalian sistem. Dalam sistem otomasi, PLC merupakan

‘jantung’ sistem kendali. Dengan program yang disimpan dalam memori PLC, dalam eksekusinya,

PLC dapat memonitor keadaan sistem melalui sinyal dari peralatan input, kemudian didasarkan atas

logika program menentukan rangkaian aksi pengendalian peralatan output luar. PLC juga dapat

digunakan untuk mengendalikan tugas-tugas sederhana yang berulang-ulang, atau di-interkoneksi

dengan yang lain menggunakan komputer melalui jaringan komunikasi untuk mengintegrasikan

pengendalian proses yang kompleks. PLC memiliki dua bagian dasar, yaitu: Input/Output interface

system dan Central Processing unit.

- Input

Input yang akan masuk ke dalam CPU berupa signal dari sensor atau tranducer. Signal sensor ini terdapat dua jenis, yaitu: discrete signal dan analog signal. Discrete signal berupa saklar biner dimana hanya sebuah ON atau OFF signal ( 1 atau 0, Benar atau salah), Contohnya: push button, limit switch dan level sensor. Sedangkan analog signal menggunakan prinsip rentang suatu nilai antara nol hingga skala penuh. Contohnya dalam kehidupan sehari-hari adalah ketika Anda sedang memutar volume speaker atau radio Anda. Rentang nilai dari sensor ini akan diinterpretasikan sebagai nilai-nilai integer oleh CPU PLC. CPU PLC pada saat ini sering menggunakan 16 bit processor sehingga nilai integer nya memiliki rentang “-32768 hingga 32767”. Contoh dari analog signal ini adalah sensor tekanan, sensor temperature dan sensor aliran. Analog signal dapat berupa tegangan atau arus listrik dan nilai ini akan diproposionalkan dengan nilai integer CPU, contohnya: sebuah analog 0-5 V atau 4–20 mA akan di-konversikan menjadi nilai integer 0 – 32767.

- CPU

Semua aktivitas atau pemprosesan data yang diambil dari sensor (data input) terjadi pada Central Processing Unit (CPU). CPU ini memiliki tiga bagian utama, yaitu: Processor, Memory System dan System Power Supply. Processor akan memproses signal input secara aritmatik dan logic, yaitu: melakukan operasi logika, sequential, timer, counter dan mengolah fungsi-fungsi yang diinginkan berdasarkan program yang telah ditentukan. Selain itu, processor juga mengolah program yang ada di dalam memori, serta mengatur komunikasi antara input-output, memori dengan processor itu sendiri.

http://www.insinyoer.com/timercounter-1-16-bit-pada-avr/

http://www.insinyoer.com/adc-analog-digital-converter-mikrokontroler/

http://www.insinyoer.com/wp-content/uploads/2014/12/prinsip-kerja-PLCprogrammable-logic-controller.jpg

- Output

Hasil pemrosesan data yang diolah pada CPU akan berupa signal keluaran digital yang dikirim ke modul output untuk menjalankan actuator. Actuator ini dapat berupa motor listrik, solenoid, heater, led display, injector, heater, pompa dan lain-lain. Actuator ini akan berfungsi sesuai instruksi dari CPU, jika pada CPU telah di-program timer ON dari lampu selama dua detik maka lampu pada aktuator akan menyala selama dua detik dan kemudian setelah dua detik lampu akan OFF.

http://www.insinyoer.com/wp-content/uploads/2014/12/prinsip-kerja-PLCprogrammable-logic-controller-2.jpg

II. LANDASAN TEORI

A. BAGIAN–BAGIAN PLC

Elemen-elemen sebuah PLC terdiri atas :

- Central Processing Unit (CPU)

Adalah otak dalam PLC, merupakan tempat mengolah program sehingga sistem kontrol

yang telah di desain akan bekerja seperti yang telah diprogramkan.

- Terminal masukan (Power Supply )

Adalah terminal untuk memberi tegangan dari power supply ke CPU (100 sampai 240 VAC

atau 24 VDC). Modul ini berupa switching power supply.

- Terminal pertanahan fungsional (Functional Earth Terminal)

Adalah terminal pertanahan yang harus diketanahkan jika menggunakan tegangan sumber

AC.

- Terminal keluaran Power Supply

ZELIO SR2 B201 BD Keluaran scheneider elektrik dengan sumber tegangan AC dilengkapi

dengan keluaran 24 VDC untuk mensuplai keluaran.

- Terminal masukan (Terminal Input)

Adalah terminal yang menghubungkan ke rangkaian masukan.

- Terminal keluaran (Terminal Output)

Adalah terminal yang menghubungkan ke rangkaian keluaran.

- Indikator PC

Indikator yang memperlihatkan atau menampilkan status operasi atau mode dari PC

- Terminal pertanahan pengaman (Protective Out Terminal)

Adalah terminal pengaman pertanahan untuk mengurangi resiko kejutan listrik.

- Indikator masukan (Indikator Input)

Menyala saat terminal masukan ON.

- Indikator keluaran (Indikator Output)

Menyala saat terminal keluaran ON.

- Memori PLC

1. IR (Internal Relay)

Bagian memori ini digunakan untuk menyimpan status keluaran dan masukan PLC.

2. SR (Special Relay)

Special relay adalah relai yang mempunyai fungsi-fungsi khusus seperti untuk pencacah,

interupsi dan status flags (misalnya pada intruksi penjumlahan terdapat kelebihan digit

pada hasilnya (carry flag), kontrol bit PLC, informasi kondisi PLC, dan sistem clock

(pulsa 1 detik; 0,2 detik dan sebagainya).

3. Ar (Auxilary Relay)

Terdiri dari flags dan bit untuk tujuan-tujuan khusus. Dapat menunjukkan kondisi PLC

yang disebabkan oleh kegagalan sumber tegangan, kondisi spesial I/O, kondisi input

atau output unit, kondisi CPU PLC, kondisi memori PLC.

4. LR (Link Relay)

Digunakan untuk data link pada PLC link system. Artinya untuk tukar-menukar

informasi antara dua PLC atau lebih dalam suatu sistem kontrol yang saling

berhubungan satu dengan yang lain dan menggunakan banyak PLC.

5. HR (Holding Relay)

Holding Relay digunakan untuk mempertahankan kondisi kerja rangkaian PLC yang

sedang dioperasikan apabila terjadi gangguan pada sumber tegangan dan akan

menyimpan kondisi kerja PLC walaupun sudah dimatikan

6. TR (Temporary Relay)

Berfungsi untuk penyimpanan sementara kondisi logika program pada ladder diagram

yang mempunyai titik percabangan khusus

7. DM (Data Memory)

Berfungsi untuk penyimpanan data-data program karena isi DM tidak akan hilang (reset)

walaupun sumber tegangan PLC mati.

- Peripheral port

Penghubung antara CPU dengan PC atau peralatan peripheral lainnya, yaitu dengan

menggunakan kabel data RS 232C adaptor atau RS 422).

- Exspanssion I/O

Penghubung CPU ke exspanssion I/O unit untuk menambah 12 masukan dan 8 keluaran.

B. ZELIO SOFT 2

Program Zelio soft 2 merupakan software untuk membuat program PLC dari

perusahaan Schneider Electric. Software ini cukup mudah penggunaannya dan mudah dipahami,

sangat cocok bagi pemula yang ingin belajar PLC. Zelio Soft bisa di program dengan dua

metode yaitu dengan Ladder diagram (LAD) atau Fuction Block Diagram (FBD). Selain itu

software ini juga menyediakan 2 tampilan yaitu electric symbol dan ladder symbol dan dengan

software ini kita bisa mensimulasikan hasil program yang kita buat sebelum di cobakan ke alat

PLC.

Komunikasi antara Komputer dengan peralatan yang di kontrol adalah syarat mutlak

yang harus dipenuhi dalam suatu sistem komunikasi data. Untuk bisa berkomunikasi antara

komputer dengan PLC perlu adanya setting atau penyesuaian agar sesuai dengan COM yang

digunakan. Dalam hal ini pembahasan bagaimana menyambungkan antara PLC Zelio Logic

dengan komputer yang digunakan. Dan juga bagaimana membuat program dasar menggunakan

Program Zelio Soft 2 dengan ladder diagram.

Trainer PLC yang digunakan adalah type SR2 B201 BD terdiriatas 10 buah input diskrit,

6 buah input analog, dan 8 buah output Relay, jika PLC type lain tinggal menyesuaikan dengan

langkah langkah yang sesuai. Sebelum menggunakan PLC ini, komputer harus sudah ada

program PLC Zelio Logic seperti menggunakan software Zelio Soft.

Gambar 1.4 Kabel SR2CBL01

Gambar 1.5 Kabel SR2USB01

1. Memulai membuat program

Jalankan program seperti pada umumnya, berikut adalah tampilan startup dari

program Zelio Soft 2

Keterangan Gambar :

Create new program : Membuat program baru

Open an existing program : Membuka program yang telah dibuat

Open a recently used program : Membuka sebuah program yang dibuka sebelumnya

Download a program from a module : Mengambil program dari PLC Zelio ke PC

Monitoring Mode : Mode monitor

Exit : Keluar dari program software

Pilih “Create new program”. maka akan tampil dialog untuk memilih jenis PLC Zelio yang

akan digunakan.

2. Pilih jenis PLC yang akan digunakan. Jenis-jenis PLC yang disediakan pada software ini

antara lain:

10/12 I/O WITHOUT_EXTENSION

10/12 I/O WITHOUT_SCREEN_WITHOUT_EXTENSION

20 I/O WITHOUT_EXTENSION

20 I/O WITHOUT_SCREEN_WITHOUT_EXTENSION

10 I/O WITH_EXTENSIONS

26 I/O WITH_EXTENSIONS

3. Pilih PLC 20 I/O WITHOUT EXTENSION, dengan referensi modul SR2B201BD, modul

yang terdiri atas 10 input diskrit, 6 input analog, dan 8 output Relay serta tegangan supply

24 Volt DC.

4. tekan “Next”.

5. Tekan “Next”. Akan tampil dua pilihan pemrograman yaitu “Ladder” dan “Function Block

Diagram”.

C. PEMOGRAMAN PLC ZELIO DENGAN BAHASA LADDER DIAGRAM

Pada PLC Zelio dapat diprogram (Ladder Diagram) dengan metode Screen & Keyboard

(jika memang PLC Zelio tersebut mendukung fiturnya) atau melalui software Zelio Soft 2. Berikut

bagian-bagian pada software Zelio Soft 2 :

Menu Bar

Tempat Merancang Program (Ladder Diagram)

Toolbar Komponen

1. Input 2. Front Panel Button 3. Auxiliary relay M4. Output5. Timer 6. Counter7. Counter Comparator

8. Analog Comparator9. Weekly Clock 10. Display11. Backlighting 12. Daylight Saving Summer

III. PRAKTIKUM

3.1 Tugas 1 : Traffic Light 1

1) Deskripsi

Buatkan program, wiring PLC untuk lampu lalu lintas berikut :

- Lampu 3 buah dengan (Output:Q1[hijau], Q2[merah], dan Q3[kuning])

- Tombol Start dan Stop (Input: I1 dan I2)

- Waktu yang disediakan adalah : merah 10 detik, kuning = 6 detik, hijau = 4

detik

2) List Input Output

Input

No Kompone

n

Keterangan Fungsi

1 I1 Input 1 Sebagai tombol untuk memulai proses (Tombol Start)

2 I2 Input 2 Sebagai pemutus rangkaian (Tombol Stop)

Output

No Kompone

n

Keterangan Fungsi

1 Q1 Output 1 Output yang mewakili lampu merah

2 Q2 Output 2 Output yang mewakili lampu kuning

3 Q3 Output 3 Output yang mewakili lampu hijau

3) Program

Gambar 3.4 Program PLC Tugas 1

4) Wiring

5) I/O

5. Time Chart

Start I1

Stop I2

Merah Q110 detik

kuning Q2 6 detik

Hijau Q3 4 detik

6) Analisa Program

Pada Tugas 1 ini I1 digunakan sebagai push button start, Kemudian input I2

digunakan sebagai emergency stop agar program bisa dihentikan seketika apabila

terjadi error atau masalah masalah lain saat program bekerja. Ketika push button start

(I1) ditekan maka arus akan masuk ke Q1 dan akan langsung mengunci atau leching

sehingga lampu merah menyala selama 10 detik. Setelah 10 detik timer (T1) tercapai

lampu merah padam kemudian kontak NO Q1 bekerja dan akan langsung mengunci

atau leching sehingga lampu kuning pun menyala selama 6 detik yang diatur timernya

oleh T2. Setelah 6 detik timer (T2) habis lampu kuning padam kemudian kontak NO

Q2 bekerja dan akan langsung mengunci atau leching sehingga lampu hijau pun

menyala selama 4 detik yang diatur timernya oleh T3. Ketiga lampu akan bekerja

secara kontinyu pada rangkaian ini.

3.2 Tugas 2 : Traffic Light 2

1) Deskripsi

Praktikum ini merupakan pengembangan dari rangkaian traffic light pada tugas

sebelumnya. Prinsip kerjanya :

- Lampu 6 buah dengan (Output: Q1 dan Q4 [hijau], Q2 dan Q5[merah] dan Q3

dan Q6 [kuning])

- Tombol Start dan Stop (Input : I1 dan I2)

- Waktu yang disediakan adalah : merah = 10 detik, kuning = 6 detik, hijau =m 4

detik


Input

No Kompone

n

Keterangan Fungsi



3) Program

Preview Tugas 2

Output

No Kompone

n

Keterangan Fungsi







4) Wiring

5) I/O

6) Timechart

7) Analisa Program

Pada praktikum untuk Tugas 2 ini I1 digunakan sebagai push button start,

Kemudian I2 digunakan sebagai emergency stop agar program bisa dihentikan seketika

apabila terjadi error atau masalah masalah lain saat program bekerja Ketika push button

start (I1) ditekan maka kontak relay SM1 akan aktif melewatkan arus yang akan masuk

untuk mengaktifkan rangkaian, selain itu juga mengaktifkan kontak relay SM2 yang

akan melewatkan arus untuk mengaktifkan 3 lampu traffic lainnya

3.3 Tugas 3 : Mesin Pompa

1) Deskripsi

Jika Tombol Start (I1) ditekan, maka Pompa 1 (Q1) akan langsung bekerja, sehingga

cairan 1 akan masuk ke dalam mixer. 10 detik kemudian pompa 2 (Q2) akan bekerja selama

5 detik dan cairan 2 masuk ke dalam mixer tercampur dengan cairan 1. Setelah pompa 2

mati, maka 2 detik kemudian pompa 1 mati. Setelah itu mixer motor langsung akan bekerja

selama 5 detik untuk mencampur cairan 1 dan 2. 2 detik kemudian drain valve terbuka

secara otomatis, 1 detik kemudian pompa 3 aktif. 10 detik kemudian pompa 3 mati, lalu 1

detik kemudian disusul oleh drain vave tertutup secara otomatis. Lalu setelah itu, pompa 1

akan bekerja kembali seperti proses sebelumnya()continue. Proses akan berhenti jika tombol

Stop Ditekan.


Input

No Kompone

n

Keterangan Fungsi



Output

No Kompone

n

Keterangan Fungsi

1 Q1 Output 1 Output yang mewakili Pompa 1



4 Q4 Output 4 Output yang mewakili Drain Valve

5 Q5 Output 5 Output yang mewakili Mixer Motor

3) Program


4) Wiring

5) I/O

6) Timechart

7) Analisa Program

Tiap pompa diatur aktifnya menggunakan rangkaian diatas dengan komponen time delay agar dapat disesuaikan waktu penyalaannya, dan juga pengaturan untuk penyalaan secara continue. Proses penyalaan pompa dimulai dengan pompa 1 lalu pompa 2 menyala dan kemudian pompa 2 mati otomatis diikuti beberapa detik setelahnya dengan pompa 1, selanjutnya pompa 3 menyala. proses berlanjut pada drain valve yang menyala otomatis dan pompa 3 yang bekerja setelah drain valve terbuka, kemudian pompa 3 & 4 mati lalu proses dimulai dari awal terus (continue).

3.4 Praktikum 4 : Mesin Bor

1) Deskripsi

Terdapat sebuah mesin bor yang dikontrol oleh s2 buah silinder kerja ganda dengan

2 buah solenoid valve 5/2 Bi-Stabil. Jika sensor benda kerja aktif dan tombol start ditekan,

maka clamping cylinder akan bergerak maju untuk mencekam benda kerja, lalu setelah benda

tercekam, maka drilling cylinder akan bergerak turun untuk melakukan proses pengeboran,

setelah selesai maka drilling cylinder kembali ke posisi semula, lalu diikuti oleh clamping

cylinder. Proses dapat dilakukan dengan cara 1 siklus atau continue dengan cara memilih

sakalar 1 cycle/continue.


1.Input

Tombol start = I1

Tombol stop = I2

Tombol 1 cycle/ continue= I3

2. Output

Solenoid valve1 (clamping silinder) = Q1

Solenoid valve2 (clamping silinder)= Q2

Solenoid valve1 (drilling silinder)= Q3

Solenoid valve2 (drilling silinder)= Q4

3) Program


4) Wiring

5) I/O

6) Timechart

7) Analisa Program

Satu push button dipakai untuk pemilihan siklus dan rangkaian akan aktif ketika tombol start ditekan. Dimulai dengan silinder clamping mencekam benda, lalu silinder drilling maju untuk pengeboran lalu mundur otomatis dan silinder clamping bergerak mundur. Proses dapat dilakukan dengan 1 cycle atau proses secara continue.

IV. KESIMPULAN

PLC adalah sebuah peralatan kontrol otomatis yang menggunakan memori yang dapat

diprogram untuk mengimplementasikan fungsi-fungsi spesifik seperti logika, urutan,

perwaktuan, pencacahan dan operasi aritmatik untuk mengontrol mesin atau proses melalui

modul-modul I/O digital maupun analog.

Zelio Soft 2 dapat digunakan sebagai simulasi rangkaian kontrol untuk mengendalikan suatu

sistem.

Kelebihan menggunakan Zelio dibandingkan dengan memakai rangkaian rangkaian kontrol

konvensional adalah:

a. Desain lebih mudah diubah karena menggunakan software

b. Implementasi lebih singkat

c. Modifikasi lebih mudah dilakukan

d. Lebih murah

e. Perawatan lebih mudah

f. Kehandalan tinggi

Rangkaian PLC dapat menghasilkan hasil output yang sama meskipun susunan komponen PLC

pada rangkaian yang satu dengan rangkaian yang lain berbeda.

Kita harus memiliki pengetahuan dasar tentang cara kerja relay dan konsep pada instalasi mesin

listrik

214341059 ikhsan-muharipan 2aec

Documents