LAPORAN PENGALAMAN LAPANGAN INDUSTRI

PENGAPLIKASIAN PLC SIEMENS SIMATIC S-7

SEBAGAI KONTROL PORTAL SCRAPPER

DI STORAGE INDARUNG III

Oleh :

RISQI FAJRIL

NIM: 17634 / 2010

Program Studi Pendidikan Teknik Elektronika

JURUSAN TEKNIK ELEKTRONIKA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS NEGERI PADANG

2014

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah, puji syukur penulis ucapkan kepada Allah SWT atas segala

limpahan rahmat dan hidayahnya sehingga kerja praktik yang dilaksanakan di PT.

Semen Padang ini dapat berjalan dengan baik, serta berkat izin-Nya juga penulis

dapat menyelesaikan Laporan Kerja Praktik ini dengan judul Pengaplikasian

PLC Siemens Simatic S-7 sebagai Kontrol Portal Scrapper di Storage Indarung

III.

Selesainya laporan ini tidak lepas oleh bantuan dari berbagai pihak, oleh

sebab itu pada kesempatan ini penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih

kepada:

1. Kedua Orang tua Tercinta, dan seluruh keluarga yang telah memberikan

dorongan baik moril maupun materil, serta telah mendoakan penulis agar

tetap dalam limpahan rahmat kurnia Allah SWT.

2. Bapak Safriado ST , selaku Ka. Biro Pemeliharaan Listrik dan Instrumen

II/III PT. Semen Padang.

3. Bapak Algazali, ST selaku Ka. Bid Pemeliharaan Listrik dan Instrumen

Indarung II/III PT. Semen Padang.

4. Bapak Afdal, selaku Ka. Urusan Raw Mill Indarung II PT.Semen Padang.

5. Bapak Supriadi, ST selaku Ka. Urusan Raw Mill Indarung III PT.Semen

Padang.

6. Bapak Edward selaku pembimbig lapangan area Raw Mill II/III PT.Semen

Padang yang telah membimbing penulis dalam menyusun laporan ini.

7. Bapak M. Yasin, Bapak Zairal, Bapak Irdas, Bapak Irwan Azwar, Bapak

Supaman, Bapak Amrin, Bang Ari, Bang Rahmad, Bang Ariel, Bang Anto,

Bang Adit. Seluruh personil PLI II/III serta karyawan PT. Semen Padang

yang secara langsung maupun tidak langsung telah membantu penulis.

8. Bapak Drs Putra jaya MT, selaku Ketua Jurusan Teknik Elektronika

Universitas Negeri Padang.

9. Seluruh Dosen Teknik Elektronika Universitas Negeri Padang yang telah

memberikan dukungan dan ilmunya kepada penulis.

10. Teman-teman angkatan 2010.

11. Dan semua pihak lain yang telah memberikan membantu penulis secara

langsung maupun tidak langsung yang tidak bisa disebut satu persatu.

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa Laporan Kerja Praktek ini masih

jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu, penulis sangat mengharapkan kritik dan

saran yang bersifat membangun guna kesempurnaan laporan ini.

Akhir kata, penulis berharap semoga laporan ini dapat diterima dan

bermanfaat bagi kita semua, Amin.

Padang, Maret 2014

Penulis

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang PLI

Praktek Industri merupakan salah satu kegiatan akademis yang memiliki

tujuan utama memberikan kesempatan kepada mahasiswa untuk menambah

wawasan mengenai dunia kerja. Disamping itu mahasiswa juga dapat melihat,

mengamati, membandingkan, dan sekaligus dapat menerapkan ilmu-ilmu dan

teori-teori yang didapatkan selama perkuliahan.

Dalam kegiatan praktek industri ini mahasiswa dituntut untuk

mengidentifikasi kondisi perusahaan/instansi tempat melaksanakan praktek

industri. Bentuk kegiatan ini ditekankan pada aspek pelaksanaan pekerjaan di

lapangan. Dalam pelaksanaannya, perusahaan dapat menempatkan mahasiswa

pada satu bagian/divisi tertentu selama pelaksanaan praktek, atau merotasikan

mahasiswa diantara berbagai bagian/ divisi dalam perusahaan. Disamping

untuk mengenal dunia kerja, praktek kerja lapangan juga diharapkan menjadi

sarana bagi mahasiswa untuk belajar menulis laporan dan melakukan

presentasi dengan baik.

Pada kesempatan ini, praktek industri dilaksanakan pada Biro

Pemeliharaan Listrik dan Instrument pabrik Indarung II/III PT. Semen Padang.

Penempatan ini ditentukan oleh perusahaan. Disini mahasiswa dapat melihat,

mengamati, dan mempelajari semua aktivitas yang dilakukan di Biro PLI

Indarung II/III.

Dibiro PLI II/III PT. Semen Padang memiliki suatu sistem elektronika

yang sangat komplit dalam melaksanakan aktivitas perusahaan. Salah satu

diantara sistem yang digunakan pada PLI II/III adalah sistem kontrol otomatis

menggunakan alat yang bisa di kontrol menggunakan program komputer.

Dari hal diatas penulis ingin mengangkat suatu bahan yang akan dijadikan

sebagai laporan Pengalaman Praktek Industri. Pada bagian ini penulis akan

membahas mengenai Pegaplikasian PLC Siemens Simatic S-7 Sebagai

Kontrol Portal Scraper di Storage Indarung III

B. Tujuan PLI

1. Merupakan salah satu mata kuliah wajib yang diberikan kepada

mahasiswa Universitas Negeri Padang.

2. Praktek Industri bertujuan untuk memberikan kesempatan kepada

mahasiswa untuk mengenal dunia kerja.

3. Praktek Industri dapat dijadikan sebagai sarana untuk meningkatkan

ilmu pengetahuan, dengan mendapatkan pembinaan serta keterampilan

dalam memecahkan suatu permasalahan yang terjadi didunia kerja.

4. Praktek Industri bertujuan untuk menjalin hubungan silaturahmi antara

dunia pendidikan dengan dunia industri dalam mendidik mahasiswa

C. Batasan Masalah

1. Dalam praktek industri, penulis diberikan orientasi mengenai aktivitas

perusahaan secara umum.

2. Dalam praktek industri, penulis membahas tentang Pegaplikasian PLC

Siemens Simatic S-7 Sebagai Kontrol Portal Scraper di Storage

Indarung III.

D. Rumusan Masalah

Berdasarkan batasan masalah diatas maka dalam penulisan laporan ini

penulis merumuskan masalah yaitu bagaimana Pegaplikasian PLC Siemens

Simatic S-7 Sebagai Kontrol Portal Scraper di Storage Indarung III.

E. Perencanaan Kegiatan PLI

1. Kegiatan PLI dilaksanakan oleh mahasiswa dengan bobot 3 sks harus

dilaksanakan dalam waktu minimal 4-5 minggu.

2. Dalam satu semester diperhitungkan 16 minggu efektif, berarti jumlah

kegiatan PLI yang harus dilaksanakan sebanyak 3 x 16 x 4 jam = 192

jam. Untuk itu mahasiswa melaksanakn PLI selama 8 jam dalam

sehari, maka akan tuntas selama 4 minggu.

3. Jadwal pelaksanaan PLI ditentukan oleh mahasiswa itu sendiri yang

harus dipertimbangkan terlebih dahulu jawal perkuliahan dan

persyaratan khusus dari jurusan.

4. Kegiatan PLI dilaksanakan di perusahaan atau industri yang beroperasi

dibidang teknik atau kejuruan.

F. Pelaksanaan Kegiatan Pengalaman Lapangan Industri(PLI)

1. Kegiatan umum

a. Pengenalan terhadap sejarah perusahaan, ruang lingkup kerja, tata

tertib perusahaan dan struktur organisasi perusahaan.

b. Pengenalan proses produksi semen

c. Pengenalan alat instrumen yang digunakan pada PT. Semen Padang

2. Kegiatan khusus

a. Mempelajari konstruksi dan pengontrolan Portal Scraper di Storage

Indarung III.

b. Mempelajari pemograman Portal Scraper di Storage Indarung III.

c. Tanya jawab dan diskusi dengan pembimbing yang ada di PT. Semen

Padang.

d. Observasi dan mengamati langsung alat-alat yang sudah ada.

G. Sistematika Penulisan Laporan

Untuk mempermudah penulisan laporan ini, maka penulis membuat

suatu sistematika pembahasan, yang mana sistematika pembahasan

merupakan urutan dari pembahasan laporan. Sistematika penulisan laporan

adalah sebagai berikut:

BAB I Pendahuluan

Berisi tentang latar belakang pelaksanaan Praktek Industri

(PI), tujuan pelaksanaan Praktek Industri (PI), batasan

masalah, rumusan masalah, perencanaan kegiatan Praktek

Industri (PI), pelaksanaan kegiatan Praktek Industri (PI) dan

sistematika penulisan.

BAB II Tinjauan Umum PT. Semen Padang

Berisi tentang sejarah singkat PT. Semen Padang, struktur

organisasi PT. Semen Padang, manajemen perusahaan,

produksi PT. Semen Padang.

BAB III Sistem Kelistrikan PT Semen Padang

Bab ini berisi tentang sistem distribusi listrik yang ada di

PT. Semen Padang, mulai dari pembangkit sampai dapat

digunakan.

BAB IV Pembahasan

Membahas tentang tinjauan umum, mekanisme kerja

Penarikan Lime Stone dan Silica Stone, sistem control

Penarikan Lime Stone dan Silica Stone, pemograman

Penarikan Lime Stone dan Silica Stone dengan

menggunakan program PLC Siemens Simatic S-7.

BAB V Penutup

Bab ini membahas tentang kesimpulan yang merupakan

poin-poin intisari dari keseluruhan isi bab-bab laporan kerja

praktek ini dan juga saran dari penulis.

BAB II

TINJAUAN UMUM PT. SEMEN PADANG

A. Sejarah PT. Semen Padang

Pada tahun 1896 seorang perwira Belanda yang berkebangsaan Jerman

yang bernama Ir. Carl Christophus Lau tertarik dengan batu-batuan yang ada di

bukit Karang Putih dan bukit Ngalau. Batu-batuan itu dikirim ke Belanda dan

hasil penelitian menunjukkan bahwa batu-batuan tersebut dapat dijadikan bahan

baku semen. Pada tanggal 25 Januari 1907 Ir. Carl Christophus Lau mengajukan

permohonan kepada Hindia Belanda untuk mendirikan pabrik semen di Indarung,

pada tanggal 16 Agustus 1907 permohonan itu disetujui.

Untuk melanjutkan usahanya, Lau menghimpun kerja sama dengan

beberapa perusahaan seperti Fa. Gebroeders Veth, Fa. Dunlop, Fa. Yarman &

Soon serta pihak swasta lainnya, sehingga pada tanggal 18 Maret 1910 berdirilah

NV Nederlandesch Indische Portland Cement Maatschappij (NV NIPCM) dengan

akte notaris Johanes Piede Smidth di Amsterdam sebagai pabrik semen tertua di

Indonesia. Pabrik yang berlokasi lebih kurang 15 Km dari pusat kota Padang ini

mulai beroperasi pada tahun 1913 dengan kapasitas 22.900 ton pertahun dan pada

tahun 1939 pernah mencapai produk tertinggi 172.000 ton. Ketika Jepang

menguasai Indonesia tahun 1942 sampai 1945 pabrik semen ini diambil alih oleh

Manajemen Asano Cement Jepang. Ketika proklamasi kemerdekaan pada 1945,

pabrik ini diambil alih oleh karyawan Indonesia dan selanjutnya diserahkan

kepada pemerintah Republik Indonesia dengan nama Kilang Semen

Indarung.Perkembangan selanjutnya, perusahaan melakukan peningkatan

kapasitas roduksi dengan optimalisasi Indarung I dan pembangunan pabrik baru

Indarung II, II A, III B, III C, maka mulai 1 Januari 1994 kapasitas terpasang

meningkat menjadi .720.000 ton semen pertahun. Pabrik Indarung I sebagai

pabrik tertua yang meggunakan proses basah sekarang tidak dioperasikan lagi

mengingat efisiensi dan angkanya suku cadang peralatannya akan tetapi masih

tetap dirawat dengan baik.

Pabrik Indarung II dibangun pada tahun 1977 dan selesai pada tahun 1980.

Setelah itu berturut-turut dibangun pabrik Indarung III A (1981-1983) dan

Indarung III B (selesai tahun 1987). Pabrik Indarung III C dibangun oleh PT.

Semen Padang pada tahun 1994. Kemudian dalam perkembangannya pabrik

Indarung III A akhirnya dinamakan pabrik Indarung III sedang pabrik Indarung III

B dan III C yang menggunakan satu Kiln yang sama diberi nama pabrik Indarung

IV. Dengan diresmikannya pabrik Indarung V pada tanggal 16 Desember 1998

maka kapasitas produksi meningkat menjadi 5.240.000 ton semen pertahun.

Berdasarkan surat menteri keuangan Republik Indonesia No. S-326/ MK.

016/ 1995 tanggal 5 Juni 1995, pemerintah melakukan konsolidasi atas tiga buah

pabrik semen milik pemerintah yaitu PT. Semen Padang, PT. Semen Gresik dan

PT. Semen Tonasa yang terealisasi tanggal 15 September 1995.

B. Visi dan Misi PT. Semen Padang

Visi PT. Semen Padang dalah :

Menjadi Industri Semen Yang Andal, Unggul, Dan Berwawasan Lingkungan

Misi PT. Semen Padang adalah :

1. Meningkatkan nilai perusahaan bagi stakeholder, bertumbuh dan

memberikan pelayanan terbaik kepada pelanggan

2. Mengembangkan industri berwawasan lingkungan

3. Mengembangkan sumber daya manusia yang kompeten dan professional

C. Struktur Organisasi

Struktur organisasi PT. Semen Padang sering mengalami perubahan sesuai

dengan tuntutan perkembangan dan kemajuan perusahaan. Struktur organisasi

yang akan dijelaskan berikut ini adalah struktur organisasi yang ditetapkan oleh

Surat Keputusan Direksi No. 091/SKD/DESDM/05.2004 pada tanggal 13 Mei

2004. Berdasarkan struktur organisasinya, PT Semen Padang dipimpin oleh

seorang Direktur Utama yang tugasnya bertanggung jawab terhadap seluruh

bidang yang ada di perusahaan. Dalam menjalankan manajemen perusahaan,

Direktur Utama dibantu oleh empat orang direksi, yaitu:

1. Direktur Pemasaran

Bertanggung jawab terhadap masalah niaga atau pemasaran.

2. Direktur Produksi

Bertanggung jawab terhadap kelancaran jalannya pabrik

(operasional).

3. Direktur Litbang

Bertanggung jawab terhadap penelitian dan pengembangan

perusahaan.

4. Direktur Keuangan

Bertanggung jawab terhadap masalah-masalah keuangan dari

perusahaan.

Disamping itu Direktur Utama bersama direktur lainnya yang disebut

Dewan Direksi juga membawahi beberapa Anak Perusahaan dan Lembaga

Penunjang (APLP) dan Panitia Pelaksana Keselamatan dan Kesehatan Kerja

(P2K3). Anak perusahaan yang ada sekarang PT. Igasar, PT. Yasiga Sarana

Utama, PT. Andalas Yasiga Perkasa dan PT. Pasoka Sumber Karya.

D. Manajemen Perusahaan

Dalam mengelola suatu perusahaan agar berjalan dengan baik dan benar

diperlukan manajemen yang terstruktur dan terprogram, dimana sistem

manajemen inilah yang nantinya akan menentukan jalannya roda perusahaan.

Sistem manajemen ditentukan oleh pengambil keputusan atau pimpinan

perusahaan, yang mana dari impinan inilah akhirnya akan dilahirkan

kebijaksanaan yang penting bagi erusahaan, sehingga perusahaan dapat berjalan

dengan baik.

Berdasarkan garis besarnya fungsi manajemen dapat dibagi atas:

1. Perencanaan (Planning)

Planning adalah fungsi manajemen untuk menentukan tujuan posisi

dan program perusahaan. Pada PT. Semen Padang perencanaan dibuat oleh

pemimpin sedangkan perencanaan yang bersifat kecil pada masing-masing

unit ilaksanakan oleh masing-masing unit itu sendiri.

2. Pengoperasian (Organizing)

Struktur organisasi merupakan kelengkapan yang sangat penting

bagi preusan imana didalamnya tergambar tingkat tanggung jawab,

wewenang dan tugas yang jelas.

3. Penggerakan (Actuating)

Actuating adalah suatu usaha penggerakan seorang pimpinan

terhadap bawahannya. Pada PT. Semen Padang hal ini dilaksanakan

dengan cukup baik dengan adanya koperasi karyawan, siraman-siraman

rohani berkala, darma wanita perusahaan dan lain-lain.

4. Pengawasan (Controlling)

Controlling adalah tindakan yang harus dilaksanakan oleh seorang

pemimpin perusahaan untuk menjaga agar tidak terjadi penyimpangan,

penyelewengan tugas dan wewenang dari yang telah ditentukan semula,

sehingga dapat dicapai hasil yang baik pula. Pada PT. Semen Padang

pengawasan dilakukan terhadap kegiatan-kegiatan produksi, keuangan,

tugas, sistem dan prosedur hasil produksi.

E. Proses Pembuatan Semen

Ada dua macam produksi semen yang digunakan di PT. Semen Padang,

yaitu :

1. Proses Basah (Wet Process)

Pada proses penggilingan basah, campuran bahan mentah digiling

dalam Raw Mill dengan menambahkan air dengan kadar tertentu, biasanya

berkisar antara 30 37 %. Hasil penggilingan bahan mentah berupa

CEROBONG

DEBU = 0.05 %

FEEDER

HOMOGENIZING SILO

PACKER

SILOKLINKER

BATU BARA

BATU KAPUR + 81 %

BATU SILIKA + 9 %

TANAH MERAH + 9 %

PASIR BESI + 1 %

DE

DU

ST

ING

SU

SP

EN

SIO

N

PR

EHEA

TER

DERMAGA KAPAL

STORAGE

HG

WAGON

HGHG

ROTARY KILN

RAW MILL

FINE COAL

STORAGE

STORAGE

COAL MILL

SILOSEMEN

SILOSEMEN

GYPSUMKLINKER

CEMENT MILL

PASAR

TELUK BAYUR

lumpur yang disebut dengan Slurry. Agar Slurry yang dihasilkan

homogen, maka dilakukan proses homogenizing, yaitu mengaduk Slurry

secara mekanik atau menggunakan udara tekan di dalam bak

penampungan.

Gambar 1. Flow Diagram Proses Basah ( Wet Process )

2. Proses Kering (Dry Process)

Berikut adalah Flow Diagram Proses Kering (Dry Process) :

1.BATU KAPUR 2.BATU SILIKA

RAW MILL

AIR 1.GRINDING 2.MIXING 3.CORRECTION 4.HOMOGENIZING

SLURRY KIL

WATER VAPOUR

FUEL RAW FUEL

1.DRYINR 2.GRINDING 3.COMPRESSING 4.HEATING

KLINKER

GYPSUM

CEMMENT MILL

1.GRINDING 2.MIXING 3.COALING

CEMMENT

PACKING

Gambar 2. Flow Diagram Proses Kering (Dry Process)

Pembuatan semen dengan menggunakan proses kering yakni

dengan melakukan proses pengeringan pada saat proses pencampuran,

sehingga diharapkan memiliki kadar air kurang dari 1 %.

Adapun tahap proses kering (dry process) di PT. Semen Padang adalah

sebagai berikut :

1. Penyediaan dan Penyimpanan Bahan Mentah

Bahan-bahan mentah yang digunakan dalam pembuatan seman

adalah sebagai berikut:

a. Batu Kapur (Limestone)

Batu kapur yang digunakan berasal dari Tambang PT. Semen

Padang yang berada di Bukit Karang Putih, yakni dalam penggunaanya

kurang lebih sebesar 81 % dari komposisi semen keseluruhan.

Adapun tahap penambangan batu kapur (limestone) di Bukit

Karang Putih adalah sebagai berikut :

a) Pembongkaran

Pada tahap pembongkaran, dilakukan 2 proses yaitu :

a.1) Drilling

Apabila sudah didapatkan ukuran Border Space Area yang

diharapkan, maka dilakukan proses pengeboran dengan kedalaman

7 sampai 10 meter sebanyak 100 buah lubang, guna ditanamkan

bahan peledak.

a.2) Blasting

Apabila sudah didapatkan 100 lubang, maka lubang-lubang

tersebut diledakan guna mendapatkan pecahan-pecahan batu kapur

(limestone).

b) Pemuatan (Loading)

Yakni proses pengumpulan batu kapur yang sudah diledakan,

menggunakan excavator yang nantinya di kumpulkan pada hopper.

c) Pengangkutan

Pada proses ini, batu-batu kapur yang sudah terkumpul didalam

hopper akan di hancur menggunakan crusher dan mosher agar

ukuran batu lebih kecil, yang selanjutnya akan dikirim ke storage

menggunakan belt conveyor.

Adapun luas tambang batu kapur PT. Semen Padang adalah 206

hektar, dengan target material yang dikirim kepabrik yaitu sebanyak

25.000 ton/hari dan hasil yang berada di tambang sebanyak 30.000

ton/hari.

b. Batu Silika

Batu silika yang digunakan berasal dari Tambang PT. Semen

Padang yang berada di Bukit Ngalau, yakni dalam penggunaanya kurang

lebih sebesar 9 % dari komposisi semen keseluruhan. Dengan proses

penambangan tidak menggunakan bahan peledak, tetapi menggunakan

excavator, kemudian dikumpulkan di hopper dengan dumptruck untuk di

hancurkan menggunakan crusher yang selanjutnya di kirim ke storage

menggunakan belt conveyor.

c. Clay

Clay diperoleh di sekitar kecamatan kuranji (Kota Padang) di kirim

menggunakan dumptruck dan dikumpulkan di clay storage. Kebutuhannya

dalam komposisi keseluruhan semen yakni kurang lebih sebesar 9 %.

d. Iron Sand

Iron Sand atau pasir besi dibutuhkan kurang lebih 1 % dari

keselurah komposisi material semen. Pasir besi didatangkan dari cicalap

dan dikumpulkan di hoper menggunakan dumptruck.

e. Gypsum

Material ini digunakan untuk mengontrol waktu pengeringan

(thickening time). Material ini ditambahkan pada tahap cement mill dengan

kebutuhan 3-5 % dari komposisi keseluruhan pembuatan semen. Gypsum

yang digunakan, didatangkan langsung dari Thailand, sedangkan untuk

gypsum alam dan sintesis didatangkan dari PT. Petro Kimia Gresik.

Seluruh bahan-bahan material diatas, disimpan di storage masing-

masing, sehingga siap digunakan untuk proses selanjutnya.

2. Pencampuran dan Penggilingan

Proses pencampuran merupakan proses dimana semua bahan baku

pembuatan semen (batu kapur, clay, pasir besi) dicampur dalam mill feed

dengan komposisi yang telah ditetapkan. Setelah material-material

tercampur dalam mill feed, maka tahap selanjutnya adalah penggilingan.

Proses penggilingan ini menggunakan peralatan yang disebut Raw Mill,

yang hasilnya berupa Raw Mix. Prinsip kerja Raw Mill itu sendiri adalah

Prejacking Pump memompakan pelumas bertekanan tinggi (100 bar) ke

arah Slide Shoe Bearing dan sehingga Mill terangkat akibat high pressure

ini. Setelah Mill terangkat selanjutnya pompa sirkulasi pelumas mulai

mensirkulasikan pelumas. Sementara itu motor di start dan Mill bisa

berputar.

Pada pabrik Indarung IV, Raw Mill terdapat dua macam, yaitu :

a. Raw Mill 1

Pada Raw Mill 1, peralatan Raw Mill yang digunakan bertipe

Tube Mill. Tube Mill adalah jenis Raw Mill yang berbentuk tabung

horizontal dengan media penggilingan menggunakan Ball Mill.

Gambar 3. Komponen Utama Tube Mill

b. Raw Mill 2

Gambar 4. Roller Mill (Vertical Mill)

Pada Raw Mill 2, peralatan Raw Mill yang digunakan berjenis

Roller Mill (Vertical Mill). Pada Roller Mill (Vertical Mill)

menggunakan Roller sebagai media penggilingan material, dan

Grinding Table sebagai tempat penempatan material.

Untuk mengeringkan material digunakan gas panas yang

keluar dari Kiln dengan suhu sekitar 350C. Material keluaran dari

Raw Mill ini berbentuk bubuk tepung bersuhu 80C dengan

kandungan air < 1 % yang disebut dengan Raw Meal (Raw Mix).Dari

Raw Mill, Raw Mix dibawa ke Separator untuk dilakukan pemisahan

material yang kasar dan halus. Material yang masih kasar diumpankan

kembali ke Raw Mill untuk digiling kembali dan material yang sudah

halus dimasukkan ke dalam silo Raw Mix, yaitu tempat penyimpanan

sementara dan tempat dilakukannya homogenisasi

3. Pembakaran

Setelah melalui proses homogenisasi di dalam silo, Raw Mix

diumpankan ke Kiln untuk proses pembakaran. Tujuan utama dari

pembakaran adalah untuk menghasilkan reaksi-reaksi kimia dan

pembentukan senyawa di antara oksida-oksida yang terdapat pada bahan

mentah. Pembakaran ini dilakukan hingga mencapai suhu maksimum,

yaitu 14500C.

Pada tahap pembakaran ini terjadi beberapa proses, yaitu:

a) Pengeringan (untuk proses basah)

b) Pemanasan pendahuluan (Pre Heating)

c) Kalsinasi (Calcination)

d) Pemijaran (Sintering)

e) Pendinginan (Cooling)

Raw Mix dibawa ke Preheater yang disebut dengan Suspension

Preheater. Di sini dilakukan penguapan lanjutan/pemanasan awal pada

Raw Mix dengan gas panas bersuhu 8000C 9000C. Disamping itu,

dilakukan proses penguraian material untuk mendapatkan kapur CaO dari

senyawa CaCO3 atau dikenal dengan kalsinasi, dengan persamaan reaksi:

CaCO3 C900 CaO + CO2 (g)

Dari Preheater, Raw Mix diumpankan ke Kiln. Kiln berupa tabung

besi dengan diameter 5 m dan panjang 80 m. Kiln dipasang dengan

kedudukan miring kira-kira 30 dan diputar dengan kecepatan konstan

(maksimal 2 rpm) agar pembakaran sempurna dan merata.

Bahan bakar yang digunakan untuk pembakaran ini adalah batu bara

yang sudah dihaluskan pada Coal Mill. Proses penggilingan batu bara juga

bertujuan untuk memisahkan material dari udara. Udara yang terpisah

dibuang untuk sirkulasi, sedangkan material yang halus disimpan pada Coal

Hopper. Penyaluran serbuk batu bara sebagai bahan bakar dilakukan

dengan menggunakan fan.

Material yang telah mengalami pemijaran/pembakaran di dalam

Kiln, selanjutnya didinginkan oleh alat pendingin (Cooler) yang terletak

pada bagian pangkal Kiln. Cooler yang memiliki panjang 15 m ini

mendinginkan material yang panas dengan mengalirkan udara dari luar.

Material yang keluar dari Kiln ini disebut dengan Klinker yang memiliki

suhu 150 - 200C. Klinker ini kemudian disimpan di silo Klinker untuk

didinginkan.

4. Penggilingan Klinker

Pada tahap ini, Klinker yang telah didinginkan di dalam silo

diumpankan bersama Gypsum sekitar 3 6 % ke dalam Cement Mill

(Tromol Cement). Fungsi gypsum dalam semen adalah sebagai retarder,

yaitu bahan yang dapat mengendalikan reaksi sewaktu pengerasan semen,

sehingga semen tidak terlalu cepat mengeras setelah dicampur dengan air.

Di dalam Cement Mill, Klinker yang berukuran 1 40 mm3 digiling

bersama gypsum sampai mencapai tingkat kehalusan tertentu dengan

menggunakan grinding media. Hasil penggilingan dalam Cement Mill

berupa semen siap pakai yang diangkut menggunakan Bucket Elevator

menuju separator. Pada separator ini, dilakukan pemisahan material yang

halus dengan yang kasar. Material yang kasar diumpankan kembali menuju

mill, sedangkan semen yang halus dimasukan ke dalam silo semen dan siap

untuk dikantongkan dan ditransportasikan.

5. Pengantongan ( Packing Plant )

Proses pengantongan dilakukan sesuai dengan distribusi yang

dibutuhkan. Jadi tidak ada penumpukan atau gudang semen untuk semen

yang telah dikantongkan di pabrik ini. Semen yang akan didistribusikan ke

wilayah yang relatif dekat, dilayani dengan menggunakan truk seperti

Sumatra Barat, Jambi, dan Tapanuli Selatan yang pengantongannya

dilakukan di Indarung. Sedangkan pengantongan untuk pemasaran yang

akan ditransportasikan melalui kapal laut dilakukan di Teluk Bayur.

Semen yang diambil dari silo semen langsung menuju unit

pengantongan dengan menggunakan alat transportasi Air Slide Conveyor.

Setelah dikantongkan, semen langsung dibawa dengan Belt Conveyor ke

atas truk.

Pengantongan semen PT. Semen Padang dilakukan pada dua tempat

yaitu Packing Plant Indarung (PPI) dan Packing Plant Teluk Bayur (PPTB).

Pada PPI terdapat 10 unit packer dan di Teluk Bayur terdapat 7 unit packer.

Setiap unit merupakan rotary packer dengan 10 spout dan berkapasitas 80

ton per jam. Pengangkutan semen menuju Teluk Bayur menggunakan jasa

angkutan kereta api dan semen dibawa berupa bubuk semen (Bulk Cement).

Selain pengantongan Indarung dan Teluk Bayur, juga tersedia Packing Plant

di Belawan, Batam, dan Tanjung Priok. Dengan adanya packing plant di

beberapa daerah maka semen dikirimkan dalam bentuk curah.

F. Produk produk PT. Semen Padang

PT. Semen Padang memproduksi 4 jenis semen, yaitu:

a. Portland Cement

Semua semen jenis ini merupakan perekat hidrolis yang dihasilkan

dari penggilingan terak/klinker yang kandungan utamanya kalsium silikat

dan digiling bersama-sama dengan bahan tambahan berupa kristal

senyawa kalsium sulfat. Semen Portland ini ada 4 tipe yaitu:

1) Portland Cement Type I

Semen tipe ini digunakan untuk keperluan konstruksi tipe umum yang

tidak memerlukan persyaratan khusus seperti ketahanan terhadap

sulfat, zat asam dan lain-lain. Tipe ini biasanya digunakan untuk

bangunan pemukiman, gedung-gedung bertingkat dan lain-lain.

2) Portland Cement Type II

Semen tipe ini digunakan untuk keperluan konstruksi bangunan yang

memerlukan ketahanan sulfat antara 0,10 0,20 % dan panas hidrasi

sedang, misalnya bangunan di pinggir laut, bangunan di bekas tanah

rawa, saluran irigasi untuk dam-dam dan landasan jembatan.

3) Portland Cement Type III

Semen tipe ini digunakan untuk keperluan konstruksi bangunan yang

memerlukan kekuatan tekan awal tinggi pada fase permulaan setelah

pengikatan terjadi, misalnya untuk pembuatan jalan beton, bangunan-

bangunan bertingkat tinggi, bangunan-bangunan dalam air yang tidak

memerlukan ketahanan terhadap serangan sulfat.

4) Portland Cement Type IV

Semen tipe ini digunakan untuk keperluan konstruksi bangunan

tanah/air yang mengandung sulfat melebihi 0,20 % dan sangat cocok

untuk instalasi limbah pabrik, konstruksi dalam air, jembatan,

terowongan, pelabuhan, dan pembangkit tenaga nuklir.

b. Super Masonry Cement

Semen ini dapat digunakan untuk konstruksi perumahan gedung,

jalan dan irigasi yang struktur betonnya maksimal K-255. Selain itu, dapat

juga digunakan untuk bahan baku pembuatan genteng beton, hollow brick,

paving block, tegel dan bahan bangunan lainnya.

1) Super PPC(Portland Pozzoland Cement)

Semen yang memenuhi persyaratan mutu semen Portland

Pozzoland SNI 15-0302-1994 dan ASTM C 595 M-95 a, dapat

digunakan secara luas, seperti:

a) Konstruksi beton massa (bendungan, dam, dan irigasi)

b) Konstruksi beton yang memerlukan ketahanan terhadap serangan

sulfat (bangunan tepi pantai dan tanah rawa)

c) Bangunan/instalasi yang memerlukan kekedapan yang lebih tinggi

d) Pekerjaan pemasangan dan plesteran.

2) Oil Well Cement Class G-HSR (High Sulfate Resistant)

Semen jenis ini merupakan semen khusus yang digunakan

untuk pengeboran minyak bumi dan gas alam dengan konstruksi sumur

minyak di bawah permukaan laut dan bumi dengan kedalaman

mencapai 800 kaki. OWC yang diproduksi adalah G-HSR (High

Sulfate Resistant) yang disebut juga dengan Basic OWC. Penambahan

zat addictive menjadikan semen ini dapat digunakan untuk berbagai

kedalaman dan temperatur.

3) PortlandCement CEM I 42.5 R-NA

Portland Cement CEM I 42.5 R-NA adalah tipe semen dengan

kekuatan awal yang tinggi, susut relatif pada waktu mengering serta

tahan terhadap pembekuan pada iklim dingin (Frost), dan cocok

dipakai untuk pekerjaan:

a) Konstruksi terowongan/bendungan

b) Konstruksi jalan raya dan jembatan

c) Pengecoran beton pada suhu yang dingin atau pengecoran akibat

adanya rembesan air

d) Beton yang tahan terhadap alkalis reaktif

e) Industri beton pracetak (Presast Concrete) yang membutuhkan

kekuatan tekan awal yang tinggi

f) Konstruksi umum dan cukup workable untuk aduk pemasangan

dan plesteran dengan pengerutan/penyusutan rendah (lower

shrinkage).

G. Penerapan Sistem Manajemen Mutu

Dalam menghadapi tantangan era globalisasi pasar bebas, maka PT.

Semen Padang telah mendapatkan pengakuan dan izin pemakaian tanda:

a. API Monogram, sertifikat NO. 10A-0044, dari American Petroleum

Institute-New York.

b. ISO 9002-1994, sertifikat NO. 95-97 scope : Raw Material Mining,

Cement Manufacturing and Cement Packaging and Cement Marketing,

dari Quality Certification Bureau INC.Canada (QCB).

c. ISO 9001-1994, sertifikst NO. 97-585 scope: Design Development

Production, Instalation and Servicing Equipment of Industries, dari

Quality Certification Bureau INC.Canada (QCB).

d. ISO 14001 : 1996 SNI 19-14001-1997, dari Succofindo International

Certification Services, Organization NO. EMS 00013.

e. Certificate of Convormity. NO. 0/20/008/3, dari lembaga mutu Landes

Material Prufamt Sachsen Anhalt (LMPA) Magdeburg, Germany.

BAB III

SISTEM KELISTRIKAN DAN INSTRUMENTASI

PT. SEMEN PADANG

A. Sistem Kelistrikan PT. Semen Padang

PT. Semen Padang yang terdiri dari lima pabrik ( Pabrik Indarung II

sampai dengan Pabrik Indarung V ) dan pertambangan, dalam operasionalnya

menggunakan energi listrik yang cukup besar. Sebagian besar energi listrik

tersebut digunakan untuk proses produksi. Selain itu juga digunakan untuk

penerangan dan kantor pusat.

Total energi listrik yang dibutuhkan oleh PT. Semen Padang sekitar 91,2

MW yang terdiri dari 1,2 MW untuk operasional non pabrik dan sekitar 90,0 MW

untuk operasional pabrik.

No Pabrik Daya (MW)

1 Pabrik Indarung I 2,1

2 Pabrik Indarung II 12

3 Pabrik Indarung III 13,2

4 Pabrik Indarung IV 26,4

5 Pabrik Indarung V 34,5

6 Tambang 1,8

7 Non Pabrik 1,2

Total 91,2

Tabel 1. List Kebutuhan Listrik PT. Semen Padang

Energi listrik yang dikonsumsi oleh PT. Semen Padang pada awalnya

disuplai oleh pembangkit sendiri berupa PLTA dan PLTD. Seiring dengan

perkembangan pabrik dan kemajuan teknologi, maka kebutuhan tenaga listrik

meningkat dengan cepat yang tidak dapat dipenuhi oleh pembangkit sendiri.

Untuk memenuhi kebutuhan tenaga listrik tersebut, maka PT. Semen Padang

melakukan kerja sama (kontrak) dengan PT. PLN (Persero).

1. Perusahaan Listrik Negara (PLN)

Konsumsi daya listrik PT. Semen Padang yang dikontrak dari PLN

saat ini sebesar 90 MVA digunakan untuk menjalankan peralatan pada

Pabrik Indarung II, III, IV, V kebutuhan tambang dan kebutuhan non

pabrik. Untuk itu PLN mensuplai tenaga listrik dari Ombilin dan Solok I

yang disalurkan melalui transmisi tegangan tinggi 150 kV.

Untuk keandalan sistem, maka suplai tersebut telah

diinterkoneksikan agar suplai tidak terputus jika terjadi gangguan pada

salah satu suplai tenaga tersebut. Untuk memudahkan pelayanan listrik

pada PT. Semen Padang, maka PLN mendirikan dua gardu induk, yaitu :

P L N90 MVA

GI INDARUNG

GIPT. SP

Trafo Operasional 2x30 MVA ( 150 kV/6,3 kV )

Trafo Operasional 3x30 MVA ( 150 kV/6,3 kV )

Trafo Emergency 2x20 MVA ( 20 kV/6,3 kV )

13 Feeder

12 Feeder

Gambar 5. Skema Energi Listrik PLN

a. Gardu Induk Indarung (GI Indarung)/GI PLN

GI Indarung digunakan untuk mensuplai kebutuhan daya listrik

pada Pabrik Indarung II sampai dengan Pabrik Indarung IV (kecuali

Kiln Ind IV) dan tambang. GI Indarung memiliki kapasitas terpasang

sebesar 2x30 MVA yang berasal dari saluran transmisi 150 kV dan

2x220 MVA dari saluran transmisi 20 kV digunakan sebagai cadangan

atau back up bilamana kapasitas terpasang 2x30 MVA dari saluran

transmisi 150 kV mengalami gangguan. Sebelum didistribusikan

tegangan listrik sebesar 150 kV dari GI Indarung diturunkan menjadi

6,3 kV dengan menggunakan trafo step down 150 kv/6,3 kV untuk

kapasitas terpasang 2x30 MVA dan 20 kV/6,3 kV untuk kapasitas

terpasang 2x30 MVA. Untuk mendistribusikan energi listrik tersebut GI

Indarung memiliki 13 feeder, yaitu :

Feeder I Lime Stone Crusher

Feeder II Silica Crusher

Feeder III Raw Mill Indarung II

Feeder IV Raw Mill Indarung III A

Feeder V Cement Mill Indarung II

Feeder VI Cement Mill Indarung III A

Feeder VII Raw Mill Indarung III B

Feeder VIII Spart

Feeder IX Kiln Indarung III A

Feeder X Cement Mill Indarung III C

Feeder XI Kiln Indarung II

Feeder XII Indarung I

Feeder XIII Pada Panel PLTD II

b. Gardu Induk PT. Semen Padang (GI PTSP)

GI PT. Semen Padang memiliki kapasitas terpasang sebesar

3x30 MVA yang berasal dari saluran transmisi 150 kV. GI PT SP hanya

digunakan untuk memenuhi kebutuhan tenaga listrik Pabrik Indarung

V, yaitu meliputi Raw Mill & Coal Mill Dept, Kiln Dept, dan Cement

Mill Dept dan Tambang. Seperti halnya GI Indarung, sebelum

didistribusikan tegangan listrik sebesar 150 kV dari GI PTSP

diturunkan menjadi 6,3 kV menggunakan trafo step down 150 kV/6,3

kV dengan kapasitas 3x30 MVA.

Pengaturan tegangan listrik dilakukan dengan sistem OLTC

(On Load Tap Changer) secara otomatis maupun secara manual, yang

bertujuan untuk menstabilkan tegangan 6,3 kV yang keluar dari sisi

sekunder trafo. Untuk mendistribusikan tenaga listrik tersebut, GI

PTSP memiliki 12 feeder, yaitu :

a) Feeder XIV Raw Mill 158

b) Feeder XV Vertical Mill I 348.1

c) Feeder XVI Vertical Mill I 348.2

d) Feeder XVII LS dan SS to Storage 5TB1

e) Feeder XVIII ESP Dept. 428

f) Feeder XIX CCR dan Kiln Dept. 731

g) Feeder XX Cooler Dept. 448

h) Feeder XXI Raw Mill R4

i) Feeder XXII Coal Mill Dept. 468

j) Feeder XXIII Cement Mill I Dept. 548.1

k) Feeder XXIV Cement Mill II Dept. 548.2

l) Feeder XXV Cement Silos Dept. 628

B. Pembangkit Sendiri

Sumber tenaga listrik sendiri yang dimiliki oleh PT. Semen Padang hanya

menyediakan kebutuhan listrik bagi Kiln Dept. Indarung IV, Kantor Pusat, Rumah

Sakit, Emergency/Inching Kiln Dept. Indarung II/III dan Kiln Dept. Indarung V.

Sedangkan kebutuhan listrik untuk unit-unit lainnya, seperti Raw Mill dan

kebutuhan pabrik diambil dari PLN. Berdasarkan tenaga pembangkitnya, maka

pembangkit sendiri yang dimiliki oleh PT. Semen Padang terdiri dari :

Gambar 6. Skema Energi Listrik Pembangkit Sendiri PT. Semen Padang

P.S 24,3 MW

PLTD

PLTA

Rasak Bunga

Kuranji

PLTD I

PLTD II

2 Unit Generator Set

6 Unit Generator Set

4 Unit Generator Set

3 Unit Generator Set

1. Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA)

a. PLTA Rasak Bunga

PLTA Rasak Bunga memperoleh sumber air dari Sungai Lubuk

Peraku dan Sungai air Baling. Kedua sumber air ini bertemu pada Dam

Air Baling untuk diarahkan ke kanal yang panjangnya sekitar 1,5 km

menuju bak penampungan sebagai tempat pengendapan pasir dan

kerikil. Kemudian dari bak penampungan ini air tersebut diteruskan ke

rumah pembangkit (Power House) terdiri dari turbin dan generator.

PLTA Rasak Bunga memiliki dua generator dengan kapasitas

terpasang 2x690 kVA dengan tegangan yang dibangkitkan 3 kV.

b. PLTA Batu Busuk/Kuranji

PLTA Kuranji memperoleh sumber air dari Sungai Padang

Jernih dan Sungai Padang Keruh yang bertemu pada Dam Patamuan

untuk diarahkan ke kanal yang panjangnya sekitar 3,2 km menuju bak

penampungan. PLTA Kuranji memiliki 4 generator dengan kapasitas

terpasang 3x690 kVA dengan tegangan yang dibangkitkan 3 kV dan

1x5000 kVA dengan tegangan yang dibangkitkan 6 kV.

2. Pembangkit Listrik Tenaga Diesel (PLTD)

PLTD adalah suatu cara untuk membangkitkan tenaga listrik,

dimana generatornya mendapatkan energi mekanik dari mesin diesel.

Energi ini diperoleh dari pembakaran bahan bakar/minyak diesel. Bahan

bakar yang digunakan adalah solar, dengan pemakaian sebanyak 80

ton/hari.

Mesin diesel yang digunakan ada 2 tipe, yaitu :

a. Type L (In-Line Engine)

b. Type V (Vee Engine)

Prinsip kerja kedua tipe ini hampir sama, hanya saja terdapat

perbedaan pada konstruksinya. Pada Type L, silindernya disusun sebaris

dan masing-masing silinder berdiri tegak pada tiap barisnya. Sementara

itu, pada mesin diesel Type V silindernya disusun dua buah tiap baris

dengan susunan membentuk huruf V.

Berikut ini adalah keuntungan mesin diesel Type V dibandingkan

dengan Type L :

a. Ukurannya lebih kecil

b. Daya yang dihasilkan lebih besar

c. Getaran (vibrasi) lebih rendah

PT. Semen Padang memiliki dua buah Pembangkit Listrik Tenaga

Diesel, yaitu :

a. PLTD (Pabrik Indarung I)

PLTD I menggunakan mesin diesel Type L, yang terdiri dari

enam unit generator dengan kapasitas terpasang 3x640 kVA, 1x2000

kVA dan 2x3000 kVA, dengan tegangan yang dibangkitkan sebesar 3

kV.

b. PLTD (Pabrik Indarung II)

PLTD II menggunakan mesin diesel Type V, yang terdiri dari

tiga unit generator dengan kapasitas terpasang 3x6250 kVA dan

tegangan yang dibangkitkan sebesar 6,3 kV.

Unit PLTD di PT. Semen Padang ini, di-start dengan cara

kompresi udara. Teknis kerja yang digunakan adalah antara 15 30

kg/cm2. Start mesin diesel ini menggunakan rangkaian pembantu yang

memanfaatkan energi listrik dari PLTA. Tenaga listrik yang

dibangkitkan oleh PLTA dan PLTD dikirim dan dikumpulkan pada rel

utama Indarung I dan rel utama Indarung II sebelum didistribusikan ke

beban.

C. Pendistribusian Energi Listrik ke Beban

Secara umum tegangan suplai untuk keperluan pabrik dibagi atas 2, yaitu :

1. Tegangan Tinggi ( High Tension )

Yaitu tegangan yang dihasilkan oleh pembangkit, baik pembangkit

sendiri maupun dari PLN.

2. Tegangan Rendah ( Low Tension )

Untuk melayani beban digunakan bus bar tegangan tinggi dan

tegangan rendah. Bus bar yang digunakan untuk melayani beban terbuat

dari tembaga dengan bentuk lempengan yang dipasang sepanjang HTDB,

MDB dan MCC serta dilengkapi oleh isolator.

3. HTDB ( High Tension Distribution Board )

Untuk melayani beban bertegangan tinggi berupa trafo dan motor,

maka pada masing-masing departemen digunakan HTDB 6,3 kV yang

tersusun atas beberapa cubicle yang dilengkapi dengan peralatan proteksi

baik incoming maupun beban.

4. MDB ( Main Distribution Board )

Beban bertegangan rendah sebesar 380 V dilayani melalui MDB

dengan suplai dari HTDB yang diturunkan melalui trafo 6,3 kV/380 V.

Beban dari MDB adalah berupa MCC dan motor bertegangan rendah

dengan kapasitas daya 75 kW sampai dengan 315 kW. MDB terdiri dari

beberapa section yang berisikan peralatan proteksi untuk beban, baik

motor maupun MCC.

5. MCC (Motor Control Centre)

MCC digunakan untuk melayani beban berupa motor dengan daya

kecil dari 90 kW, welding dan penerangan. MCC terdiri dari beberapa

komponen yang berisikan peralatan proteksi untuk masing-masing beban.

Sementara itu, untuk menghubungkan dan memutuskan suplai

tegangan ke beban digunakan CB (Circuit Breaker). Jenis yang banyak

digunakan adalah jenis OCB, VCB dan SF6. Oil, Vacum dan SF6

merupakan sarana yang digunakan untuk meredam spark (loncatan bunga

api) yang terjadi saat CB memutuskan arus yang tinggi.

D. Sistem Instrumentasi PT. Semen Padang

Sistem instrumentasi tidak terlepas dari masalah pengontrolan. Sistem

kontrol merupakan perlengkapan yang sangat penting dalam proses produksi

modern. Keberadaan sistem kontrol dalam proses produksi berpengaruh langsung

terhadap kualitas dan kuantitas produksi. Dengan adanya sistem kontrol, kondisi

peralatan di lapangan dapat dimonitor sehingga apabila terjadi gangguan, sistem

kontrol akan mengindikasikan gangguan tersebut pada Operating Station. Dengan

demikian, sistem kontrol dapat menjaga agar proses produksi dapat berjalan

secara optimal.

Secara garis besar, sistem kontrol di PT. Semen Padang dibagi atas 2 :

1. Sistem Kontrol Manual (Individual System Control)

Pada sistem ini belum dikenal pengendalian alat secara

terpadu/terpusat pada satu tempat. Sistem ini menggunakan rangkaian

kontrol yang sederhana. Masing-masing peralatan dioperasikan secara

manual oleh operator lapangan.

2. Sistem Kontrol Otomatis

Pada sistem ini, semua peralatan di dalam pabrik dikontrol oleh

satu ruang pusat pengendali atau Central Control Room (CCR).

Pengontrolan dilakukan dengan menggunakan interlocking system. Suatu

alat yang diinterlock dapat berjalan apabila telah memenuhi syarat operasi

yang benar. Persyaratan ini meliputi alat-alat yang mendukung peralatan

yang diinterlock.

Sistem interlocking yang digunakan di pabrik ada 2 macam :

a. Operasional Interlock

Yaitu interlocking yang terjadi dalam proses. Jika ada gangguan

dalam aliran proses, maka seluruh peralatan utama dalam proses akan

berhenti.

b. Safety Interlock

Yaitu interlocking yang digunakan untuk mengamankan peralatan

dari kerusakan terutama gangguan panas pada bearing, winding temperatur

dan vibrasi pada peralatan. Jika gangguan yang timbul melewati batas

setting maka peralatan tersebut akan berhenti dan peralatan yang juga akan

berhenti akibat adanya operasional interlock.

BAB IV

PENGAPLIKASIAN PLC SIEMENS SIMATIC S-7 SEBAGAI KONTROL

PORTAL SCRAPER DI STORAGE INDARUNG III

A. Tinjauan Umum

Pada PT. Semen Padang khususnya pabrik Indarung III area storage

berguna sebagai tempat penyimpanan material dasar sementara. Material dasar

tersebut diantaranya lime stone (batu kapur) dan silica stone (batu silica) setelah

diambil dari tambang dan dipecah (crushing) sehingga berukuran tertentu yg

dibawa menggunakan belt conveyor ke storage indarung III dan langsung

ditumpukan (stacking) ke pile storage.

Metode stacking yang digunakan adatah cone shell. Dasarnya adalah

menumpuk material dengan banyak lapisan pada bagian atas yang lainnya dalam

arah longitudinal pile.

Metode cone shell adalah dengan cara sebagai berikut: Pile dibentuk

dengan menumpuk material pada satu cone dari satu posisi yang tetap. Ketika

pileini sudah penuh, penumpukan material pindah ke posisi yang baru dan cone

yangbaru dibentuk berdekatan dengan cone sebelunnya. Proses ini berlanjut

dalam arah longitudinal storage sapai stock pile penuh.

Alat yang digunakan untuk mengeruk material dasar yang telah di stacking

adalah Portal scrapper. Portal scrapper tersebut memiliki chain I dan chain 2 yg

berguna untuk mengangkut dan menurunkan material dasar ke belt conveyor

sebagai transport material ke raw mill.

Portal scrapper juga menggunakan motor-motor AC (motor low tension)

sebagai tenaga utama penggerak Portat scrapper tersebut.

Motor- motor tersebut dikontol menggunakan PLC (Programable

logiccontroller) simatic S-7 yang mana PLC itu sendiri dapat mengontrol

berbagai peralatan peralatan listrik. Adapun Keuntungan menggunakan PLC

adalah :

1. Tidak memerlukan banyak tempat

2. Tahan terhadap getaran

3. Mudah dalam pengoperasian

4. Tahan lama

5. Dapat di monitoring

6. Cepat dalam pemprosesan data

B. Pengenalan PLC ( Programmable Logic Control )

Programmable Logic Controller ( PLC ) adalah suatu sistem elektronik

yang dioperasikan secara digital, menggunakan memori yang bisa diprogram

(progmable) untuk menyimpan secara internal instruksi-instruksi yang user

oriented, untuk mengimplemenntasikan fungsi-fungsi spesifik seperti logic,

sequencing, timing, counting, dan arithmatic, guna mengontrol berbagai tipe

mesin atau proses, melalui input dan output digital maupun analog. Gambar

berikut memperlihatkan konsep pengontrolan yang dilakukan oleh sebuah PLC.

Gambar 7. Diagram konseptual aplikasi PLC

Walaupun istilah PLC secara bahasa berarti pengontrol logika yang dapat

diprogram, tapi pada kenyataannya PLC secara fungsional tidak lagi terbatas pada

fungsi-fungsi logika saja. Sebuah PLC dewasa ini dapat melakukan perhitungan-

perhitungan aritmatika yang relatif kompleks, fungsi komunikasi, dokumentasi

dan lain sebagainya, sehingga dengan alasan ini dalam beberapa buku manual,

istilah PLC sering hanya ditulis sebagai PC - Programmable Controller saja.

1. Perangkat PLC Perangkat keras PLC pada dasarnya tersusun dari empat komponen

utama berikut: Prosesor, Power supply, Memori dan Modul Input/Output.

Secara fungsional interaksi antara ke-empat komponen penyusun PLC ini

dapat diilustrasikan pada gambar berikut:

Gambar 8. Interaksi Komponen-komponen sistem PLC.

Dalam hal ini prosesor akan mengontrol peralatan luar yang

terkoneksi dengan modul output berdasarkan kondisi perangkat input

serta program ladder yang tersimpan pada memori PLC tersebut.

Walaupun secara umum pemetaan memori PLC relative sama, tapi secara

teknis ada beberapa perbedaan ( terutama istilah ) untuk setiap PLC dari

vendor yang berbeda. Pada bagian akhir bab ini kita akan melihat dan

membandingkan pemetaan praktis dua buah PLC jenis mikro dengan

vendor yang berbeda.

Sistem input/output diskret pada dasarnya merupakan antarmuka

yang mengkoneksikan Central Processing Unit (CPU) dengan peralatan

input/output luar. Lewat sensor-sensor yang terhubung dengan modul ini,

PLC mengindra besaran-besaran fisik ( posisi,gerakan, level, arus,

tegangan ) yang terasosiasi dengan sebuah proses atau mesin.

Berdasarkan status dari input dan program yang tersimpan di memori

PLC, CPU mengontrol perangkat luar yang terhubung dengan modul

output seperti diperlihatkan kembali pada gambar dibawah ini:

Gambar 9. Diagram blok CPU dan modul input/output

Secara fisik rangkaian input/output dengan unit CPU tersebut

terpisah secara kelistrikan, hal ini untuk menjaga agar kerusakan pada

peralatan input/output tidak menyebabkan hubung singkat pada unit CPU.

Isolasi rangkaian modul dari CPU ini umumnya menggunakan rangkaian

optocoupler, PLC terdiri dari beberapa bagian, yaitu Power Supply, CPU

dan Input / Output Unit.

a. Power Supply

Power Suply ini disuplai dengan tegangan input 115 VAC atau

230 VAC. Catu Daya ini mengeluarkan tegangan DC, yaitu + 24 V,

yang fungsinya memberi suplai ke modul-modul lainnya. Tegangan

input dihidupkan dan dimatikan melalui sebuah circuit breaker yang

dipasang di depan panel, yang dilengkapi pula dengan lampu-lampu

indikasi, sebagai monitor tegangan masuk.

Power supply yang baik idealnya dirancang untuk mengamankan

terjadinya fluktuasi kondisi daya. Tetapi sebuah power supply belum

tentu dapat mengkompensasi kondisi ketidakstabilan tegangan ini,

biasanya disebabkan oleh:

1) Jauhnya lokasi sumber energi

2) Sistem sambungan yang tidak baik

3) Dakat dengan peralatan berat

Untuk mengatasi hal tersebut, diperlukan adanya suatu alat yang

dapat menstabilkan tegangan sebelum digunakan. Alat yang biasa

dipakai adalah Constan Voltage Transformator atau lebih dikenal

dengan nama stabilizer.

Gambar 10. Power Supply Siemens S7 300

b. CPU ( Central Processing Unit )

Fungsi utama dari CPU adalah untuk mengerjakan semua

penyelesaian keputusan-keputusan aritmatika dan logika. Selanjutnya

dibentuk menjadi operasi-operasi seperti yang telah diprogram oleh si

pemakai. CPU terdiri bermacam-macam rangkaian memori untuk

menyimpan program pemakai, menyimpan macam-macam tabel yang

diperlukan untuk status bit dan data manipulasi, menyimpan instruksi-

instruksi program yang berfungsi untuk memberikan petunjuk-petunjuk

pada orang yang melaksanakan program. Perangkat CPU dipasang pada

rak-rak atau panel-panel standard dengan spesifikasi sebagai berikut :

1) Suhu operasi : 0 60 C

2) Kelembaban udara : 5 95 % (tanpa kondensasi)

3) Tegangan input : 115 V 230 V ac 15 %

4) Frekuensi : 47 53 Hz

5) Daya yang diserap : maksimum 250 VA

6) Perangkat CPU tersebut terdiri dari :

a) Modul Catu Daya

b) Modul Kontrol

c) Modul Kontrol Aritmatik

d) Modul Kontrol I/O

e) Modul Memori

f) Modul Input dan Output Pembantu

c. Processor

Biasanya PLC menggunakan chip microprocessor sebagai intinya

dan sekaligus merupakan otaknya dari PLC. Gerakan actuator yang

diperintah oleh inti ini dalam bentuk program yang diolah oleh

microprocessor. Jenis microprocessor yang umum digunakan adalah:

Z80, 6800, 8086, 6502, 6800, 80286 ataupun 80486 serta lainnya

sampai generasi Intel Pentium.

d. Memory

Karakteristik terpenting dari PLC adalah kemudian pemakai

dalam menggantikan program dengan mudah dan cepat. Tujuan ini

dapat dicapai dengan membuat karakteristik PLC dilengkapi dengan

sistem urutan instruksi ataupun program yang dapat dieksekusi oleh

processor sesuai dengan perintah yang telah diberikan dalam program.

Jenis memory yang biasa menggunakan dalam sistem industri

diantaranya CORE, RAM, EPROM, UVPROM, EEPROM, EAPROM

dan Buble memory

Hampir semua jenis PLC menggunakan memory jenis RAM

(Random Access Memory). RAM ini bekerja cepat dan memungkinkan

untuk diprogram ulang. RAM termasuk jenis memori yang mudah

dihapus atau mudah hilang / lenyap, terutama jika sumber energi

putus/hilang maka semua data yang tersimpan dalam memori ini akan

hilang juga.

Data yang tersimpan dalam memori ini akan tetap bertahan jika

ada suatu tambahan energi misalnya baterai sebagi back up bila energi

utamanya hilang atau putus secara mendadak. Namun demikian baterai

yang berfungsi sebagai back up tetap harus dalam kondisi standby

(berenergi penuh).

Untuk mengatasi kelemahan yang dimiliki oleh memory jenis

RAM maka beberapa jenis PLC menambah memory dengan jenis

PROM (Programmable Read Only Memory). Jenis memory ini dapat

menyimpan data secara permanen walaupun sumber energi sudah

terputus (off). Untuk mengatasi kekurangan yang dimiliki oleh jenis

memory PROM yaitu tidak bisa diprogram ulang dan hanya dapat

dipakai sekali saja maka beberapa jenis PLC saat ini banyak dilengkapi

dengan memory jenis EPROM (Erasable Programmable Read Only

Memory) yang memngkinkan dapat melakukan pemograman secara

berulang kali, misalnya dengan cara menyinarinya menggunakan sinar

ultraviolet (UVPROM) atau dengan aliran listrik (EEPROM) atau

dengan mengalirnya dengan arus listrik (EAPROM).

Jenis memori lainnya yang biasa digunakan adalah ROM (Read

Only Memory). Memory ini tidak bisa di isiulang oleh pemakai.

Memory ini digunakan untuk menyimpan sistem operasi yang dapat

menterjemahkan kontrol pemakai ke CCU.

PLC jenis baru banyak menggunakan memory CORE. Biasanya

memory ini digunakan jika kapasitas memory yang dibutuhkan

pengembangan adalah memory jenis Bubble. Kelebihan memory ini

mempunyai kapsitas yang besar, kerja yang cepat dan mudah dalam

prosesnya, tetapi harganya cukup mahal.

e. SISTEM INPUT/OUTPUT

Sistem input/output dari PLC merupakan suatu sistem tersendiri,

yakni modul-modul input maupun output ditempatkan pada rak yang

mempunyai catu daya tersendiri pula. Kapasitas dari suatu rak dari

sistem input/output ini bervariasi, tergantung dari tipe-tipe PLC. Dari

hasil pengamatan lapangan, suatu rak I/O dapat berisi sampai 8 buah

modul input/output, masing-masing modul mempunyai kapasitas input

atau output yang bervariasi pula. Jika 8 modul input serta output

dimasukkan pada suatu rak, maka akan dioperoleh titik input atau

output sebanyak 256 titik, ini jika masing-masing modul mempunyai

32 titik input atau output. Untuk menentukan urutan titik-titik input

atau output, mulai dari nomor 1 sampai 256, digunakan suatu DIP

(Dual In Package) switch 7 segment. Masing-masing modul

mempunyai sebuah DIP switch 7 segment yang ditempatkan pada rak.

Sehingga dengan mengatur posisi switch dari masing-masing segment

ini, dengan membuka atau menutup akan diperoleh suatu urutan

nomor dari titik input atau output yang diinginkan.

f. Komponen Latch, Timer, Counter DAN Fungsi - Fungsi Penting Pada PLC

Seiring dengan bertambahnya kompleksitas proses yang akan

dikontrol, maka kebutuhan akan program yang sifatnya canggih

tentunya juga semakin meningkat. Dewasa ini banyak proses-proses di

industri yang secara praktis membutuhkan program yang mampu

mendukung fungsi-fungsi tambahan diluar fungsi relay sebagai

komponen standar sebuah diagram ladder.

Dengan perkembangan perangkat keras dan perangkat lunak

PLC yang begitu luar biasa, Dewasa ini hampir semua PLC praktis

yang beredar dipasaran telah dilengkapi dengan berbagai instruksi

yang sangat beragam. Jenis instruksi pada PLC ini pada dasarnya

dapat kita katagorikan kedalam beberapa kelompok berikut ini:

1) Kelompok instruksi dasar : instruksi instruksi yang termasuk

katagori ini merupakan instruksi dasar logika, seperti NOT, AND,

dll.

2) Kelompok instruksi Perbandingan (Comparison) : instruksi-

instruksi yang termasuk kategori ini berkaitan dengan operasi-

operasi perbanding.

3) Kelompok instruksi Timer/Counter : Instruksi-instruksi yang

berkaitan dengan operasi timer dan counter

4) Kelompok instruksi Aritmatika : instruksi-instruksi untuk operasi

aritmatika

5) Kelompok instruksi operasi Logika : Instruksi-instruksi untuk

mengeksekusi operasi-operasi logika

6) Kelompok instruksi Rotasi/Geser : Instruksi-instruksi yang

berkaitan dengan operasi penggeseran dan rotasi data

7) Kelompok instruksi Konversi : Instruksi-instruksi yang berkaitan

dengan pengubahan tipe data

8) Kelompok instruksi Manipulasi Data : Instruksi-instruksi yang

berkaitan dengan manipulasi data

9) Kelompok instruksi Transfer Data : Instruksi-instruksi yang

berkaitan dengan transfer, penyalinan, dan pertukaran data

10) Kelompok instruksi lompat / interupsi : Instruksi-instruksi yang

berkaitan dengan operasi lompat dan interupsi.

11) Kelompok instruksi Sistem : Instruksi-instruksi yang berkaitan

dengan deteksi kesalahan

12) Kelompok instruksi Komunikasi : Instruksi-instruksi yang

berkaitan dengan pertukaran data dengan perangkat luar lewat

komunikasi serial.

2. Dasar-Dasar Gerbang Logika

Programmable Logic Control (PLC) merupakan salah satu peralatan

yang memanfatkan teknologi digital, karena PLC dapat melakukan proses

kerjanya menggunakan sinyal-sinyal digital dan diproses dengan cara-cara

atau aturan-aturan elektornika digital. Struktur dan karakteristik cara kerja

PLC mirip dengan cara kerja sebuah saklar yang menerapkan system digital

dengan dua keadaan yaitu On (terhubung) dan Off (terputus) atau dalam

system digital dikenal dalam keadaan tinggi 1 untuk keadaan On dan

keadaan rendah 0 untuk keadaan Off.

Untuk membantu dalam memahami rangkaian atau pemrograman

yang dilakukan melalui PLC, terlebih dahulu haruslah memahami dasar-

dasar gerbang logika. Adapun dasar- dasar dari gerbang logika adalah:

a. Gerbang AND ( AND Gate )

Gambar 11. Gerbang Logika AND

a. Dua input

b. Tiga input

Gerbang logika AND adalah suatu gerbang yang sekurang

kurangnya mempunyai dus input atau lebih dan hanya satu output.

Output yang dihasilkan oleh gerbang AND akan bernilai (berlogika) 1 (

tinggi) jika semua inputnya berlogika 1 (tinggi). Gerbang ini dapat

diilustrasikan dengan saklar-saklar yang dipasang seri untuk

menghidupkan lampu seperti gambar dibawah.

Gambar 12. ilustrasi gerbang AND dengan tiga input (saklar)

Dari ilustrasi diatas lampu dapat menyala jika dan hanya jika ketiga

saklar tersebut dalam kondis On (1), jika salah satu saja saklar dalam

keadaan terbuka (Off) maka lampu dalam keadaan padam.

Kondisi tersebut dapat dirangkum dalam suatu table kebenaran dari

gerbang AND yang menunjukan bahwa A (input), B (input) dan Y

(output) seperti pada table.

Input A Input B Output

Y

0 0 0

0 1 0

1 0 0

1 1 1

Tabel 1. tabel kebenaran gerbang AND dengan dua input

Secara umum untuk gerbang yang mempunyai n input akan

mempunyai 2n kombinasi input yang mungkin, sehingga dari contoh

pada tabel di atas mempunyai 4 kombinasi dari (22). Secara boolean

gerbang logika AND dengan dua input dapat dinotasikan sebagai: Y=A.B

b. Gerbang OR ( OR Gate )

Gambar 12. Gerbang logika OR

Gerbang logika OR ialah suatu gerbang yang mempunyai dua input

atau lebih dan hanya mempunyai satu buah output. Gerbang ini akan

menghasilkan output berlogika 0 (low) jika dan hanya seluruh inputnya

berlogika 0 (rendah). Rangkaian dua saklar atau lebih yang dipasang

secara paralel untuk menghidupkan lampu dengan satu sumber adalah

contoh ilustrasi dari gerbang logika OR, seperti gambar 4.

Gambar 13. Ilustrasi gerbang logika OR dengan tiga input

Lampu akan dapat dihidupkan jika satu atau dua saklar di-Onkan.

Lampu akan tetap padam jika semua saklar dalam keadaan terbuka (Off).

Kemungkinan kombinasi dari beberapa input gerbang logika OR

dapat dilihat pada tabel kebenaran berikut ini.

Input A Input B Output

0 0 0

0 1 1

1 0 1

1 1 1

Tabel 2. Tabel kebenaran gerbang OR dengan dua input

Secara boolean, gerbang logika OR dengan dua input dinotasikan

sebagai: Y=A+B

c. Gerbang NOT ( NOT Inverter / Inverter )

Gambar 14 Gerbang Logika NOT

Gerbang logika NOT/ Inverter hanya mempunyai satu buah input

dan satu buah output. Kondisi outputnya selalu berlawanan dengan

kondisi input. Jika inputnya berlogika 1(tinggi) maka kodisi outputnya

akan berlogika 0 (rendah), demikian pula sebaliknya. Gerbang logika ini

dapat di ilustrasikan melalui gambar di bawah ini,

Gambar 15. Ilustrasi gerbang logika NOT/Inverter

Jika saklar dalam kondisi terhubung (on) maka arus listrik tidak

melewati lampu sehingga lampu dalam kondisi padam (off). Jika saklar

dalam keadaan terbuka (off) maka lampu akan menyala (on) karena

terhubung dengan kutub positif sumber. Kobinasi input yang

menghasilkan output dari gerbang ini dapat dilihat pada tabel kebenaran

tabel 3.

Input A Input B

0 1

1 0

Secara boolean, gerbang logika NOT dengan satu input dinotasikan

sebagai: Y= A

d. Gerbang NAND ( NAND Gate )

Gambar 16. Gerbang logika NAND

a. Dua input

b. Tiga input

Gerbang logika NAND (NOT AND) mirip dengan gerbang logika

AND, hanya pada outputnya diberi inverter. Gerbang ini disebut juga

gerbang universal karena dapat juga digunakan untuk membuat gerbang-

gerbang logika lainnya. Ilustrasi dari gerbang logika ini dapat dilihat

pada gambar di bawah ini

Gambar 17. Ilustrasi gerbang logika NAND

Jika kedua saklar input dalam kondisi terhubung (on) maka relay

akan mendapat tegangan (on) maka relay akan mendapatkan tegangan

(on). Pada saat relay bertegangan (on) maka lampu berada dalam kondisi

padam (off) karena terputus arusnya dari sumber melalui kontak

normally close (NC) relay. Jika satu atau kedua saklar dalam keadaan

terbuka (off) maka lampu akan mendapat tegangan melalui kontak NC

relay yang sedang dalam keadaan off.

Kombinasi input dari gerbang ini dapat dilihat pada tabel kebenaran di

tabel 4.

Input A Input B Output (Y)

0 0 1

0 1 1

1 0 1

1 1 0

Tabel 4. Tabel kebenaran gerbang logika NAND dengan dua input

Secara boolean, gerbang logika NAND dengan dua input dinotasikan

sebagai: A.B

e. Gerbang NOR

Gambar 18. Gerbang logika NOR

a. Dua input

b. Tiga input

Gerbang NOR (NOT OR) mempunyai sifat yang sama dengan

gerbang logika OR, hanya diberi inverter pada ouputnya. Gerbang ini

akan menghasilkan output berlogika satu (tinggi) jika dan hanya seluruh

inputnya berlogika nol (rendah). Ilustrasi dari gerbang logika ini dapat

dilihat pada gambar di bawah ini.

Gambar 19. ilustrasi gerbang logika NOR

Dari gambar di atas dapat dilihat bahwa jika salah satu saklar atau

semua saklar sebagai input dihubungkan (on) maka lampu tidak akan

menyala karena arusnya terputus oleh kontak NC dari relay yang sedang

dalam keadaan on. Jika semua saklar dalam keadaan terbuka (off) maka

lampu akan menyala (on) karena terhubung langsung tegangan melalui

kontak NC relay (kumparan relay dalam keadaan tidak bertegangan atau

off).

Input A Input B Output (Y)

0 0 1

0 1 1

1 0 1

1 1 0

Secara Boolean dinotasikan sebagai : Y = A+B

f. Gerbang XOR ( Exlusive OR Gate )

Gambar 20. Gerbang logika XOR dua input

Gerbang logika XOR akan menghasilkan ouput yang berlogika

(tinggi) jika logika 1( tinggi ) pada inputnya berjumlah ganjil. Sifat yang

dimiliki oleh gerbang ini dapat dimanfaatkan sebagai indicator kesamaan

(comparator) dengan dua input yang dapat membandingkan dua buah

sinyal, jika ada perbedaan jimlah input yang berlogika 1 ( tinggi ) ganjil

maka akan memberikan output tinggi sehingga dapat dipakai sebagai

indicator.

Karakteristik ouput dari kombinasi dua input gerbang ini dapat

dipahami melalui tabel di bawah ini.

Input A Input B Ouput (Y)

0 0 0

0 1 1

1 0 1

1 1 0

Gerbang XOR dapat juga dibentuk dari berberapa gerbang yang

lain seperti gerbang AND, NOT, dan OR seperti gambar berikut ini :

Gambar 21. kombinasi gerbang logika pembentuk gerbang XOR

Secara Boolean, gerbang XOR dinotasikan sebagai : Y= A+B

g. Gerbang XNOR ( Exclusive NOR Gate )

Gambar 22. Gerbang logika XNOR

Gerbang XNOR kebalikan dari gerbang XNOR karena jika pada

gerbang XOR dengan input yang sama berlogika nol dan input yang

berbeda berlogika satu, maka pada gerbang XNOR input yang sama,

maka pada gerbang XNOR input yang sama berlogika satu dan input

yang berbeda berlogika nol. Selain itu gerbang XNOR dapat digunakan

sebagai pembanding (comparator)dengan dua inputan sebagaimana

gerbang XOR. Keluaran yang dihasilkan gerbang ini dapat dilihat pada

tabel

Input A Input B Output(Y)

1 1 1

0 1 0

1 0 0

0 0 1

Secara Boolean, gerbang ini dapat dinotasikan sebagai : Y=A B

h. Timer

Timer berfungsi untuk mengaktifkan suatu keluaran dengan

interval waktu yang dapat diatur. Pengaturan waktu dilakukan melaui

nilai setting (preset value). Timer tersebut akan bekerja bila diberi input

dan mendapat pulsa clock. Untuk pulsa clock sudah disediakan oleh

pembuat PLC. Besarnya nilai pulsa clock pada setiap timer tergantung

pada nomor timer yang digunakan. Saat input timer ON maka timer

mulai mencacah pulsa dari 0 sampai preset value. Bila sudah mencapai

preset value maka aan mengaktifkan Outputyang telah ditentukan.

i. Counter

Fungsi counter adalah mencacah pulsa yang masuk. Sepintas cara

kerja counter dan timer mirip. Perbedaannya adalah timer mencacah

pulsa internal sedangkan counter mencacah pulsa dari luar.

3. Konsep Logika dan Perancangan Program PLC Dasar

PLC memiliki bermacam-macam bahasa program yang ditetapkan

oleh (International Electrotecnic Comminssion) IEC61131-3, diantara

bahasa bahasa program yang umum dipakai dalam bidang perindustrian,

perkantoran dan sarana saranan pendidikan serta tempat tempat lain

adalah sebagai berikut :

Dalam pemrograman dengan menggunakan PLC, dikenal istilah controller

cycle. Controller cycle adalah rangkaian proses yang dilakukan CPU PLC

secara terus-menerus dan berulang-ulang. Controller cycle ini terdiri dari 3

fase:

a. fase pertama: mengambil image dari status inputs

b. fase kedua: eksekusi program

c. fase ketiga: mengaktifkan atau menon-aktifkan output yang ada.

Setelah fase ketiga selesai, maka kontroller akan kembali ke fase pertama,

dan seterusnya. PLC memiliki bermacam-macam bahasa program yang

ditetapkan oleh (International Electrotecnic Comminssion) IEC61131-3

adalah sebagai berikut :

a. Ladder Diagram ( Diagram Tangga )

LadderDiagram adalah bahasa pemrograman yang dibuat dari

persamaan fungsi logika dan fungsi-fungsi lain berupa pemrosesan data

atau fungsi waktu dan pencacahan. Ladder diagram terdiri dari susunan

kontak- kontak dalam satu group perintah secara horizontal dari kiri ke

kanan, dan terdiri dari banyak group perintah secara verikal. Contoh

dari Ladder Diagram ini adalah kontak normaly open, kontak normaly

close, output coil, pemindahan data. Garis vertikal paling kiri dan

paling kanan diasumsikan sebagai fungsi tegangan, bila fungsi dari

group perintah menghubungkan 2 garis vertikal tersebut maka

rangkaian perintah akan bekerja

Gambar 23. Ladder diagram program

b. Function Block Diagram ( FB/FBD )

Function block diagram adalah suatu fungsi-fungsi logika yang

disederhanakan dalam gambar block dan dapat dihubungkan dalam

suatu fungsi atau digabungkan dengan fungsi blok lain.

Gambar 24. Function Block Diagram diagram program

c. Statement List ( STL )

Adalah bahasa program jenis tingkat rendah. Instruksi yang

dibuat berupa susunan sederhana menuju ke operand yang berupa

alamat atau register.

Gambar 25. Statement List program

d. Structured Text (ST) atau Structure Language (SCL)

Teks terstruktur merupakan bahasa tingkat tinggi yang dapat

memproses sistem logika ataupun alogaritma dan memungkinkan

pemrosesan system lain. Perintah umumnya menggunakan

IFTHENELSE, WHILEDO, REPEATUNTIL dll. Contoh

Text testruktur (ST).

Gambar 26. Structured Text program

e. Sequential Function Chart ( SFC )

Bahasa Program yang dibuat dan disimpan dalam chart. Bagian-

bagian chart memiliki fungsi urutan langkah , transisi dan percabangan.

Tiap step memiliki status proses dan bisa terdiri dari struktur yang

berurutan.

Gambar 27. Sequential Function Chart program

C. Simatic Manager S-7

SIMATIC Manager adalah : aplikasi dasar untuk mengkonfigurasi atau

memprogram. Fungsi-fungsi berikut ini dapat ditampilkan dalam SIMATIC

Manager :

1. Set up project

2. Mengkonfigurasi dan menetapkan parameter ke hardware

3. Mengkonfigurasi hardware Networks

4. Program blocks

5. Debug dan Commission program-program

SIMATIC Manager dapat di operasikan dengan cara :

1. Offline, tidak terhubung dengan Programmable Controller

2. Online, terhubung dengan Programmable Controller

1. Langkah langkah Dasar Operasi Step 7 PLC STEP 7 dapat dijalankan dengan Windows dimana akan

ditemukan ICON untuk SIMATIC Manager yang merupakan starting point

untuk software STEP 7 pada Windows Interface.

Langkah paling tepat untuk menjalankan STEP 7 adalah

menempatkan cursor pada icon dan klik dua kali, maka Windows yang

berisi SIMATIC Manager akan terbuka. Dari sini anda bisa mengakses

semua fungsi yang telah di install, baik software standar maupun paket

paket pilihan. Alternatif lainnya anda juga bisa memulai SIMATIC Manager

melalui tombol start dalam taskbar pada Windows 95/98

2. Komponen-komponen Standar yang terdapat pada SIMATIC Manager

Komponen-komponen standar sebuah Window diperagakan pada gambar

berikut :

Gambar 28 : komponen-komponen sebuah Windows

Keterangan :

a. Title Bar dan Menu Bar Title Bar dan Menu Bar selalu ditemukan pada bagian atas

Window, title bar berisi title dari window dan icon untuk controller

windows. Sedangkan Menu Bar berisi semua menu-menu yang

tersedia dalam Windows.

b. Tools Bar Tools Bar berisi icon-icon (atau tombol tool) yang menyediakan

jalan pintas yang sering kali digunakan dan sekarang ini tersedia menu

commands melalui satu kali klik pada mouse. Sebuah deskripsi

singkat dari fungsi dari masing masing tombol ini ditampilkan

dengan keterangan tambahan dalam status bar bila anda menempatkan

cursor pada tombol.

Gunakan tombol Accesible Nodes dan S7 Memory Card

jika memungkinkan untuk membuka Windows baik dalam seluruh

komunikasi ataupun menampilkan seluruh isi memory card. Memory

card harus dimasukkan dalam slot pada perlengkapan program anda

sebelum isinya ditampilkan. Jika tipe-tipe akses ini tidak disediakan

dalam konfigurasi anda, maka tombol-tombol tersebut tidak aktif dan

tampil dalam warna abu-abu.

c. Status Bar

Status Bar menampilkan kontek/isi informasi dependen

D. Pengenalan Peralatan yang Digunakan

Simatic Step 7 merupakan CPU PLC (Programable Logic Controler )

keluaran Siemens yang paling terbaru yang dapat menangani sebuah sistem

personal yang di program sesuai dengan kebutuhan. Dimana Disini di pakai S7

300 CPU 314 dengan karakteristik sebagai berikut :

Overview CPU 314 For installations with medium requirements on program scope

High processing performance in binary and floating-point arithmetic

Micro memory card required to operate the CPU.

CPU 314

Order No. 6AG1 314-1AG13-2AB0

Order No. based on 6ES7 314-1AG13-0AB0

Ambient temperature range -25 C to +60 C,

condensation permissible

Ambient conditions Suitable for extraordinary medial

exposure (e.g. by chloric and

sulphuric atmospheres).

Conformity with standard for

electronic devices on rail vehicles

(EN 50155, temperature T1,

category 1).

Yes

Technical data The technical data are identical

with the technical data of the

based on modules.

Gambar 29. SIEMENS CPU 314 Series

S7 300 dapat menggantikan sistem lama masih menggunakan S5. Dengan S7

dapat dengan mudah untuk memodifikasi program sesuai dengan kebutuhan.

Beberapa Keuntungan S7 300 dibanding S5.

1. Dukungan Sistem Operasi yang lebih user friendly.

2. Program berbasis Ladder yang mudah untuk di buat dan di mengerti

3. Dukungan Spare part yang masih banyak.

S7 300 bisa menggunakan lebih dari satu Digital Input dan Digital Output

sebagai Inteface. DI dan DO yang digunakan merupakan DI dan DO yang support

dengan CPU 314 yang digunakan. 32 x 24 Volt DI dan DO. Dimana karakteristik

Digital Input yang digunakan :

Digital inputs

For connecting standard switches and two-wire proximity switches (BERO) Technical specifications 6ES7 321-1BP00-0AA0 Voltages and currents Load voltage L+ Rated value (DC) 24 V Current consumption from backplane bus 5 V DC, max. 100 mA Power loss, typ. 7 W Connection point required front connectors Cable: 6ES7 392-4Bxx0-0AA0 Terminal blocks: 6ES7 392-1xN00-0AA0 Digital inputs Number of digital inputs 64 Number of simultanneously controllable inputs vertical installation - up to 40 C, max. 32 horizontal installation - up to 40 C, max. 64 - up to 60 C, max. 32 Input characteristic curve to

IEC 1131, Typ 1 Input voltage Rated value, DC 24 V for signal "0" -30...5 V for signal "1" 13...30 V

Gambar 21. Modul Digital Input dan Spesifikasinya

Digital Ouput yang digunakan :

Digital outputs For connecting solenoid valves, contactors, low-power motors, lamps

and motor Technical specifications 6ES7 322-1BP00- 0AA0 6ES7 322-1BP50- 0AA0 Voltages and currents Load voltage L+ Rated value (DC) 24 V 24 V Current consumption from load voltage L+ (without load), max. 75 mA 75 mA from backplane bus 5 V DC, max. 100 mA 100 mA Power loss, typ. 6 W 6 W Connection point required front connectors Cable: 6ES7 392- 4Bxx0-0AA0 Terminal blocks: 6ES7 392-1xN00- 0AA0 Cable: 6ES7 392- 4Bxx0-0AA0; Terminal blocks: 6ES7 392-1xN00

Gambar 30. Modul Digital Output dan Spesifikasinya

Gambar 30. Simatic S7

Simatic S7 yang paling cocok digunakan untuk menjalankan tugas otomasi

yang sederhana yaitu:

1. Simatik S7.

2. Simatik S7-100.

3. S7 300U Programmable Controller.

Pada laporn ini hanya akan membahas tentang simatic S7 karna

pengontrolan portal menggunakan simatic S7. Adapun keuntungan dari

simetic S7 adalah controller paling ekonomis untuk mengoperasikan tugas

otomasi sederhana yang digunakan untuk tugas otomasi yang sebelunnya

hanya dioperasikan oleh kontaktor dan relay. Rangkaian dengan hanya

beberapa kontaktor sudah dapat diimplementasikan dan lebih ekonomis.

Fitur yang menonjol pada 57 adalah:

1. Input/output analog Onboard dengan konversi waktu yang sangant

pendek.

2. Power Supply yang telah tersedia.

3. CPU terpisah dari input dan output.

4. Dapat dengan mudah menambah atau mengurangi input/output nya

5. Networking capability sebagai stasiun aktif atau pasif dalam SINEC

L2 LAN.

Bahasa Pemograman STEP 7 memiliki opefand areas sebagai berikut:

I Inputs interfaces dari proses ke programmable controller.

Q Outputs interfaces dan programmable controller ke proses.

F Flags memori untuk hasil lanjutan dari operasi biner.

D Data memori untuk hasil lar{utan dari operasi digital.

T Timers memori untuk mengimplementasikan waktu.

C Counters memori untuk mengimplementasikan counters.

P Peripheralsinterfaces dari proses ke programmable controller.

K Constants mendefenisikan nilai angka.

OBs (Organization Blocks) mengatur program kontrol.

PBs (Program Blocks)menyusun program kontrol menurut fungsional

dariaspek-aspek teknik.

SBs (Sequence Blocks)blok spesial mengontrol rangkaian program (dapat

digunakan hanya dalam S5-95U).

FBs (Function Blocks) blok spesial dari program yang komplekDBs (Data

blocks) menyimpan data.

E. Mekanisme Kerja Portal Scraper

Penarikan material Lime Stone dan Silica Stone di Storage Indarung III

menggunakan alat yang namanya Portal Scrapper. Peralatan ini bergerak di jalur

rel yang terletak disepanjang tumpukan/Pile material. Di setiap tumpukan lime

stone dan silica terdapat limit switch yang terletak di sebelah rel agar pada saat

penarikan material tidak terjadi pencampuran bahan yang akan di antar ke raw

mill menggunakan belt conveyor. portal scaper dilengkapi oleh dua chain dimana

chain I digunakan untuk menarik material ke arah chain 2 dan selanjutnya ditarik

oleh chain 2 tersebut untuk kemudian ditransport oleh belt conveyor yang juga

terletak sepanjang tumpukan material tersebut. Yang mana kedua chain tesebut

dapat bergerak keatas dan kebawah sesuai dengan keberadaan tumpukan

material.

Gambar 31. Portal Scrapper di Area storage Lime Stone dan Silica Stone

1. Komponen-komponen utama Portal Scrapper a. Motor Travel

Motor Travel berfungsi untuk menjalankan Portal dari arah kiri ke

kanan kanan atau sebaliknya dengan jalur lintasan yang telah

ditentukan. Pada Portal Scraper terdapat 2 buah Motor Travel

dimana dimana motor 1 untuk menggerakkan portal ke arah kiri

dan motor 2 menggerakkan portal ke arah kanan.

b. Motor Chain

Motor chain berfungsi untuk menarik material Lime Stone dan

Silica Stone menuju belt conveyor. Pada portal scraper terdapat 2

motor Chain yaitu chain 1 dan chain 2 dimana chain 1 digunakan

untuk menarik material ke arah chain 2 dan selanjutnya ditarik

oleh chain 2 tersebut untuk kemudian ditransport oleh belt

conveyor yang terletak diepanjang tumpukan.

c. Motor hoist

Motor Hoist berfungsi untuk menaikkan dan menurunkan Motor

Chain agar bisa menarik material lime stone dan silica stone

d. Motor drum kabel power

Motor drum kabel power berfungsi untuk menggulung kabel

power agar tersusun secara rapi.

e. Limit Switch

Limit Switch berfungsi untuk menentukan limit kondisi jalur

lintasan yang akan dilalui oleh Portal Scrapper.

f. Panel Control

Penel Control ini berperan sebagai peralatan untuk mengontrol

kinerja Portal Scrapper.

2. Prinsip Kerja Portal Scrapper Portal scraper digunakan untuk menarik material dasar lime stone

dan silica stone. Ketika material dasar menumpuk di pile storage . Material

ini memasuki storage dengan belt conveyor yang ada di atas pile.

Pada dasarnya portal scrapper berfungsi menurunkan material dasar

yang terdiri dari lime stone dan silica stone ke atas bell conveyor menuju

ke raw mill, portal scrapper dapat beroperasi dengan 3 metode start yaitu :

Auto selection

Local auto selection

Manual selection

a. Auto selection

Auto selection bekerja berdasarkan RS (return signal) A2C04 yang

diterima dari panel transport. Portal Scrapper tidak akan bekerja jika

belt conveyor dalam keadaan OFF.

Auto selection dapat dimulai dengan memposisikan selector switch

pada posisi Auto dan semua Circuit Breaker dalam keadaan ready.

Saat belt conveyor ON maka signal akan masuk ke Input PLC sebagai

perintah untuk start Portal. Dengan delay 5 detik portal akan

beroperasi.

Urutan kerja Auto selection.

1) Belt Conveyor A2CO4 Jalan/ON (wait 5 detik)

2) Chain Primer dan sekunder jalan

3) Motor Travel jalan ke arah berlawanan dari posisi semula.

Portal Scrapper akan berhenti jika limit switch menyentuh

Bandul/Batas penarikkan material

4) Motor Hoist turun hingga menyentuh Material. Dalam hal ini

lama atau kedalaman chain turun tergantung pada

tinggi/rendahnya permukaan material. Pada portal scrapper

menggunakan counter untuk menentukan kedalaman

pengerukkan.

5) Jika Portal Scrapper berada di sisi kanan, maka penarikkan

akan dilakukan mulai dari sisi kanan menuju sisi kiri. Sesampai

di batas paling kiri, portal akan menyentuh bandul.

6) Motor travel stop.

7) Motor Hoist turun dan dilanjutkan dengan jalannya travel.

b. Local Auto Selection

Pada Local auto selection portal Scrapper beroperasi setelah

menerima RS dari belt conveyor dan mesti menerima signal start dari

Operator. Artinya untuk menjalankan portal scrapper, operator harus

menekan tombol start setelah belt conveyor aktif.

Local auto selection dapat dimulai dengan jalannya belt conveyor,

kemudian setelah 5 detik portal Scrapper akan ready, namun belum

beroperasi. Portal scrapper akan beroperasi setelah push button Start

ditekan.

Berikut urutan kerja Local auto selection :

1) Belt Conveyor A2CO4 Jalan/ON (wait 5 detik)

2) Tekan Tombol Start

3) Chain Primer dan sekunder jalan

4) Motor Travel jalan ke arah berlawanan dari posisi semula. Portal

Scrapper akan berhenti jika limit switch menyentuh Bandul/Batas

penarikkan material

5) Motor Hoist turun hingga menyentuh Material. Dalam hal ini

lama atau kedalaman chain turun tergantung pada

tinggi/rendahnya permukaan material. Pada portal scrapper

menggunakan counter untuk menentukan kedalaman

pengerukkan.

6) Jika Portal Scrapper berada di sisi kanan, maka penarikkan akan

dilakukan mulai dari sisi kanan menuju sisi kiri. Sesampai di

batas paling kiri, portal akan menyentuh bandul.

7) Motor travel stop.

8) Motor Hoist turun dan dilanjutkan dengan jalannya travel.

c. Manual selection

Pada manual selection pengendalian Portal Scrapper dapat

dilakukan secara tanpa berurutan. Motor chain, travel, hoist, dan drum

cable kontrol serta power dapat aktif sendiri sendiri tanpa interlocking

dari motor lain. Manual selection di biasanya digunakan saat masa

perbaikkan.

3. Input dan Output yang digunakan dalam Pengoperasian Portal Scrapper

PLC belum bisa berdiri sendiri untuk menjadi otput untuk motor - motor

listrik berdaya tinggi oleh sebab itu PLC harus didukung dengan kontrol

magnetik atau disebut juga dengan kontaktor, kontaktor adalah saklar

maknetik yang berfungsi apabila koil nya mendapat suplai tegangan.

Macam macam pendukung pengoperasian portal scrapper menggunakan

PLC simatik S7 adalah:

a. Main switch, MCB dan fuse.

Singkatan MCB adalah Mini circuit Breaker yang memiliki fungsi

sebagai alat pengaman arus lebih. MCB ini memproteksi arus lebih

yang disebabkan terjadinya beban lebih dan arus lebih karena adanya

hubungan pendek. Dengan demikian prinsip dasar bekerjanya yaitu

untuk pemutusanhubungan yang disebabkan beban lebih dengan

relai arus lebih seketika digunakan electromagnet,

Gambar 32. (a) Main Switch (b) MCB1 danFuse

b. TOR (Termal Overload Realey)

Thermal relay atau overload relay adalah peralatan switching

yang pekaterhadap suhu dan akan membuka atau menutup kontaktor

pada saat suhu yang terjadi melebihi batas yang ditentukan atau

peralatan kontrol listrik yang berfungsi untuk memutuskan jaringan

listrik jikaterjadi beban lebih.

Gambar 33. Thermal Over Load

Gambar 34. Tabel komtak Thermal Over Load

Gambar 35. TOR dab bagian-bagiannya

Gambar 36. Cara kerja TOR

Thermal overload relay (TOR) mempunyai tingkat proteksi yang

lebih efektifdan ekonomis, yaitu:

1) Pelindung beban lebih / Overload

2) Melindungi dmi ketidakseimbangan phasa / Phase failure

imbalance

3) Melindungi dari kerugian / kehilangan tegangan phasa /

Phase Loss.

c. Magnetic Contactor

Kontaktor (Magnetic Contactor) yaitu peralatan listrik yang

bekerja berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik. Pada Contactor

terdapat sebuah belitan yang mana bila dialiri arus listrik akan timbul

medan magnet pada inti besinya, yang akan membuat kontaknya

tertarik oleh gaya magnet yang timbul tadi. Kontak Bantu NO

(Normally Open) akan merurtup dan kontak Bantu NC (Normally

Close) akan membuka.

Kontak pada Contactor terdiri dari kontak utama dan kontak

Bantu.Kontak utama digunakan untuk rangkaian daya sedangkan

kontak Bantu digunakan untuk rangkaian kontrol.

Didalam suatu Contactor elektromagnetik terdapat kumparan

utama yang terdapat pada inti besi. Kumparan hubung singkat

berfungsi sebagai peredam getaran saat kedua inti besi saling

melekat.

Apabila