LAPORAN PRAKTIKUM PLC

PENGOLAH AIR LIMBAH

Disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah PLC semester 5 yang dibimbing oleh Bapak Tresna Umar Syamsuri, DRS.

DISUSUN OLEH :

Ervan Karunia (D4 – 2B / 1041150046)

M. Luthfie Arsantyo D (D4 – 2B / 1041150045)

Puguh Septian P. (D4 – 2B/ 1041150022)

PROGRAM STUDI SISTEM KELISTRIKAN

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

POLITEKNIK NEGERI MALANG

TAHUN 2013

KONTROL PENGOLAH AIR LIMBAH BERBASIS PLC

1. Tujuan

1) Mengetahui aplikasi dari programmable logic control ( PLC )

2. Dasar Teori

Programable logic control (PLC) adalah merupakan kontrol mikroprosesor yang serbaguna yang dirancang untuk memenuhi tuntutan praktis diindustri dalam bidang automatik, sebagaai ganti dari sistem elekrto mekanis yang menjadi tulang punggung strategi pengendalian pada system atau proses yang kompleks, oleh karenanya hingga saat ini pengetahuan tentang sistem rangkaian menggunakan relay tetap merupakan dasar yang sangat penting serta diperlukan dalam pemrograman kerja dari PLC.

PLC bekerja dengan menerima data dari peralatan input yang merupakan saklar-saklar, tombol-tombol, sensor-sensor, dan lain sebagainya. Perubahan yang terjadi pada peralaatan input akan memberikan sinyal pada PLC yang bersifat logika yang selanjutnya disimpan dalam suatu program ingatannya, kondisi input tersebut akan diolah oleh PLC, selanjutnya perintah-perintah dari input akan ditransfer oleh PLC ke outputnya yang kemudian dapat digunakan untuk menggerakan mesin-mesin atau suatu alur proses produksi. untuk lebih jelasnya sebuah PLC dapat digambarkan diagram bloknya sebagai berikut :

Gambar 2.1 Blok diagram konfigurasi PLC

PLC mempunyai kemampuan untuk dapat bekerja pada kondisi-kondisi temperatur yang cukup tinggi, kondisi kelembabaan udara yang tinggi, adanya pengaruh vibrasi serta

kondisi-kondisi noise dan kejutan-kejutan yang timbul oleh mesin-mesin atau peralataan listrik lainnya.

Disamping itu bagi industri yang menggunakan PLC, dapat pula mengharapkan kelebihan dari pemakaian PLC sebagai berikut :

- Dapat bekerja dengan cukup aman, handal, serta fleksibel.

- Mudah untuk mengubah program atau rancangaan dari rangkaian kontrol.

- Tidak membutuhkan banyak pengawatan, sehingga menghemat biaya dan mempermudah pengawatan.

- Mudah dalam pemprograman, karena dirancang dengaan bahasa yang dapat dimengerti oleh banyak orang.

- Mudah dalam memonitor dan dalam menentukaan letak kesalahan apabila terjadi gangguan pada rangkaian kontrol, sehingga waktu yang dihemat untuk hal tersebut cukup besar.

 

Alasan penggunaan PLC sebagai sistim kontrol dibandingkan dengan elektro mekanis

Setelah mengetahui dan memahami kegunaan rangkaian kontrol secara elektro mekanis dan PLC maka dapat dilakukan perbandingan antara keduanya, yang pada dasarnya meliputi:

No Sifat perbandingan Elekto mekanis Programmable control

1 Waktu pengawatan rangkaian kontrol

Relatif lama karena harus menghubungkan semua rangkaian kontrol dengan pengawatan

Relatif seingkat karena hanaya memprogram rangkaian kontrol tersebut.

2 Perluasan fungsi kerja rangkaian kontrol

Lebih sulit karena harus membongkar pengawatan

Lebih mudah karena dapat dilakukan hanya dengan program.

3 Keandalan kerja dari rangkaian kontrol

Kurang, karena mudah terjadi fibrasi atau kontak aus/ mengelas dan respon operasi kontak agak lambat.

Cukup baik, karena kontaknya bersifat elektronis sehingga responnya cepat dan tidak ada fibrasi dan pengelasan kontak.

4 Pelacakan gangguan / kesalahan.

Relatif lebih lama karena kontak – kontaknya tidak dapat

Relatif lebih cepat karena semua kontak dan komponen lainnya

dimonitor sehingga pelacakannya harus dengan cara manual dan kalau perlu di bongkar

daopat di monitor sehingga pelacakannya hanay dengan melihat program

5 Pemakaian panel kontrol Memerlukan ruangan panel yang relatif lebih besar

Memerlukan ruangan panel yang relatif lebih kecil

6 Tinjauan biaya -Untuk kontro proses sederhana akan lebih murah

-Untuk kontrol proses kompleks akan lebih mahal

- Untuk kontrol proses sederhana akan lebih mahal

- Untuk kontrol proses kompleks akan lebih murah

7 Skala kontrol Kecil dan sedang Sedang hingga besar

8 Sistem penulisan rangkaian kontrol

Rangkaian kontrol dibuat secara vertikal

Rangkaian kontro dibuat horizontal

9 Pemakain kontak Terbatas Tak terbatas

10 Hubungan kontak – kontak peralatan kontrol

Melalui kawat penghubung

Secara elektronis tanpa kawat penghubung

11 Hubungn rangkaianinput / output

Untuk konponen output umumnya dilakukan bersama saat merangkai

Dapat dilakukan secara terpisah

12 Hubungan rangkaianinput / output luar

Dilaksanakan oleh kawat penghubung dan melalui terminal kontrol

Dilakukan dengan kawat penghubung dan melalui terminal kontrol

Konfigurasi PLC

Konfigurasi PLC dapat dibagi menjadi empat komponen utama berikut:

1). Antarmuka (interface) input

2). Antarmuka (interface) output

3). Central Processing Unit (CPU)

4). Unit memori

Arus informasi pada PLC akan mengikuti jalur yang sederhana serupa dengan yang ditunjukkan di bawah ini:

1). CPU akan membaca unit memori

2). Memeriksa status antarmuka input

3). Memperbaharui status antarmuka output

Antarmuka Input

Disinilah semua sinyal input dikumpulkan. Sinyal-sinyal input biasanya 24 VDC. Unit PLC yang sesuai harus dipilih untuk dapat bekerja dengan tegangan atau arus tinggi yang berbahaya, maka terminal-terminal input diisolasi. Metode tersebut adalah Optoisolator, tidak ada tegangan yang ditransmisi dari terminal-terminal input menuju CPU, hanya pulsa-pulsa optis (cahaya). Metode ini digunakan pada sebagian besar PLC.

 

                                                 

Gambar 2.2 Diagram Rangkaian Input

Antarmuka Output

Gambar 2.3 Diagram Rangkaian Output

Disinilah semua sinyal output berasal. Jenis sinyal output tergantung pada metode switching output. CPU secara langsung dihubungkan pada antarmuka (Interface) output. Tegangan balik yang berbahaya dapat merusak CPU sehingga diperlukan isolasi antara CPU dan antarmuka (interface) output. Unit PLC harus dipilih yang cocok dengan tegangan output yang digunakan. Baik Unit Transistor maupun TRIAC menggunakan opto-isolation (sebagaimana dijelaskan sebelumnya). Unit-unit relay memiliki isolasi yang terpasang built-in, yaitu tegangan diubah dengan menggerakkan coil, dengan asas kerja mekanis.

Central Processing Unit (CPU)

CPU dapat dianggap sebagai otak dari PLC. Program dipanggil dari unit memori dan di proses CPU. Pemprosesan dapat disebut sebagai menjalankan program. Apa yang sebenarnya terjadi adalah bahwa program tersebut ‘di-scan’, ini berarti bahwa program diperiksa dari awal hingga akhir dari informasi baru dimasukkan. Ini sering disebut sebagai ‘waktu scan’ PLC, walaupun sebenarnya lebih berkaitan dengan waktu pengoperasian program. Scan dari program umumnya memakan waktu 70 ms, tetapi hal ini tergantung pada panjang program dan kerumitannya. Setelah scan yang satu selesai, scan berikutnya akan dimulai dengan segera. PLC membutuhkan tempat untuk menyimpan program kerja. ‘Peralatan’ untuk ini disebut unit memori atau memori saja. Peralatan memori dapat memiliki penyimpanan data jangka pendek atau jangka panjang.

Unit Memori

Random Access Memory (RAM)

Tipe ini adalah yang paling umum digunakan. RAM bukanlah merupakan ‘peralatan’ penyimpanan memori yang permanen. Agar penyimpanan data untuk jangka panjang dapat dilakukan, maka RAM harus mendapatkan daya secara terus menerus. Hal ini biasanya dilakukan dengan menggunakan baterai kecil. Sehingga durasi penyimpanan data oleh ‘peralatan’ RAM berbanding lurus dengan umur baterai. Pembacaan dan penulisan data RAM dapat terjadi kapan saja.

Read Only Memory (ROM)

Tipe ini terutama terbagi atas EPROM atau EEPROM. Peralatan ROM merupakan fasilitas penyimpanan memori yang permanen. ‘Peralatan’ ROM tidak membutuhkan catu daya eksternal, seperti baterai, untuk mempertahankan data yang disimpan.

Erasable Programmable Read Only Memory (EPROM)

Setelah EPROM diisi data maka penulisan lebih lanjut tidak dimungkinkan. Pembacaan dari suatu EPROM adalah sama dengan pada memori RAM. Data pada EPROM hanya dapat dihapus dengan mengekspos ‘chip’ EPROM pada cahaya ultraviolet yang sangat pekat. Setelah ini EPROM siap untuk menerima data baru. Untuk menulis data pada suatu EPROM diperlukan EPROM writer yang khusus.

Electronically Erasable Programmable Read Only Memory (EEPROM)

Setelah EPROM ‘diisi’ data, maka penulisan tidak dimungkinkan pada saat EEPROM berada pada ‘mode protected’. Pembacaan dari suatu EEPROM adalah sama dengan memori RAM. Penghapusan dan penulisan kembali EEPROM dapat dilakukan secara langsung tanpa memerlukan EEPROM writer.

Bagian-bagian PLC

PLC (programmable logic controller) adalah berbasis CPU (central processing unit) yang berisi program dan dihubungkan dengan peralatan input dan peralatan output. Program mengontrol PLC sehingga ketika ada sinyal input dari peralatan input, maka akan ada respon yang dibuat PLC yang dapat memberi sinyal pada output. Respon dapat berupa sinyal output untuk menghidupkan peralatan output.

Peralatan input dapat berupa tombol tekan pada panel, water level control, motor induksi, dan peralatan lain yang dapat memberi sinyal yang dapat dimasukan kedalam PLC. Peralatan output dapat berupa motorized valve, lampu indikator, relai yang menghidupkan motor, atau peralatan lainnya yang dapat diaktifkan oleh sinyal output PLC.

a. CPU (Central Procesing Unit)

Berfungsi sebagai pengolah program rangkaian kontrol yang telah dimasukan oleh alat pemrograman. CPU mengolah logika – logika dengan memperhatikan sinyal input padaPLC dan merubahnya menjadi fungsi yang dapat mengoltrol komponen output.

b. Alat pemrograman

Yaitu alat yang digunakan untuk memasukan instruksi program rangkaian ke CPU. Pada PLC Mitsubishi pemrogramannya dapat menggunakan programming console atau pemrograman dengan menggunakan komputer, dengan menggunakan software GX Develover.

c. Modul input dan output ( I/O )

Berfungsi untuk mengubah sinyal-sinyal listrik yang datang dari peralatan luar menjadi besaran tegangan dengan level rendah dan selanjutnya oleh CPU diproses menjadi sinyal-sinyal dengan level tertentu untuk mengontrol peralatan. Dengan kata lain modul I/O ini merupakan suatu papan rangkaian electronik yang menghubungkan antara CPU dan peralatan luar Input/Output. Modul ini diisolasi secara optis dari pengaruh-pengaruh noise listrik dan dipasang pada rak-rak yang telah disediakan melalui plug in terminal.

Perancang dan pemprogram

Prosedur perancangan PLC

Agar PLC dapat bekerja sebagaimana mestinya, maka harus diikuti langkah-langkah berikut:

1. Menentukan deskripsi kerja dari sistim tersebut secara lengkap.

2. Menentukan komponen I/O yang akan dihubungkan pada terminal I/O PLC.

3. Membuat rangkaian kontrol dalam bentuk diagram tangga.

4. Jika menggunakan Hand Held programmer, maka diagram tersebut harus diubah dahulu kedalam bentuk mnemonic.

5. Memasukan program kedalam CPU.

6. Mengecek kesalahan-kesalahan dalam pemrograman.

7. Memperbaiki kesalahan-kesalahan tersebut dengan mengganti program.

8. Jalankan program dengan bantuan simulator dan mengecek kerja yang menyimpang dari deskripsi.

9. Memperbaiki kerja yang menyimpang dari deskripsi tersebut dengan cara mengganti program.

10. Menguji dengan rangkaian sebenarnya, dengan cara menghubungkan terminal I/O PLC dengan peralatan I/O.

11. Menyimpan program yang dibuat dalam memori PLC.

 

3. Alat dan Bahan

Alat dan bahan yang dibutuhkan pada control pengolahan air limbah berbasis PLC adalah:

a) PLC : 1 unitb) PC : 1 unitc) Saklar : 6 unitd) Contactor : 3 unite) Motor : 3 unitf) Lampu : 1 unitg) Kabel : Secukupnya

4. Gambar Rangkaian

Kontrol Pengolah Air Limbah Berbasis PLC

5. Statement List