BAB 1 PENGENALAN

1.1 SINOPSISSMART HOME SYSTEM atau dikenali dengan SISTEM RUMAH PINTAR adalah satu perisian yang dibangunkan untuk memudahkan kehidupan seharian iaitu pengawalan sistem rumah dari jarak jauh dengan menggunakan aplikasi internet. Perisian yang akan dibangunkan ini dapat memberi kemudahan kepada pemilik rumah untuk memantau keadaan rumahnya dari jarak jauh. Pemantauan yang dibuat adalah terhadap peralatan rumah seperti lampu, kipas, penggera dan juga injap bagi alat penyiram pokok bunga. Pemilik rumah berkenaan akan dapat memastikan samada peralatan-peralatan tersebut berada dalam keadaan yang sepatutnya iaitu ON bila ada penghuni dan OFF jika tiada penghuni. Contohnya, jika penghuni tersebut berasa raguragu setelah meninggalkan rumahnya, dia boleh memeriksa keadaan rumahnya tersebut dengan hanya melayari internet dan jika didapati salah satu lampu mahupun peralatan lain dalam keadaan ON dia boleh mematikannya melalui suis pada paparan pada komputer yang memaparkan pelan/ lokasi perlatan tersebut di dalam rumahnya. SMART HOME SYSTEM yang dibangunkan ini menggunakan perisian LabVIEW 6i sebagai asas dalam membangunkannya. LaBVIEW 6i adalah bahasa pengaturcaraan grafik yang paling cekap untuk perolehan data, analisis data dan penyampaian data. Ia mengandungi antaramuka pengguna yang dikenali sebagai panel depan kepada SMART HOME SYSTEM yang memaparkan lokasi peralatan di kawal di dalam sesebuah rumah. Pemilihan LabVIEW 6i juga adalah kerana ia merupakan perisian yang sangat efektif dan boleh dikendalikan oleh ahli sains dan jurutera yang kurang berpengalaman dalam bidang pengaturcaraan.

1

Perisian LabVIEW 6i yang digunakan dilengkapkan dengan aplikasi PLC (Pengawal Logik Bolehaturcara) yang akan mengawal segala arahan daripada pengguna (penghuni rumah). Ia mengandungi modul masukan/keluaran (I/O) yang mengandungi blok terminal bagi memudahkan penyambungan di antara PLC dan peranti masukan dan keluaran. PLC yang digunakan dalam projek ini adalah dari jenis Omron Sysmac CPM1A. Dengan adanya SMART HOME SYSTEM ini, segala aktiviti pemilik rumah berkenaan akan bertambah lancar dan mudah dan ia juga dapat mengelakkan berlakunya pembaziran tenaga.

1.2 LATAR BELAKANG MASALAHDengan rutin seharian yang sibuk, kadang kala pemilik rumah lalai dalam memastikan keadaan rumahnya berada dalam keadaan yang sepatutnya apabila meninggalkan rumahnya seperti tidak mematikan mana-mana suis lampu. Dengan keadaan penyambungan secara manual yang terdapat sekarang akan menyukarkan pemilik rumah berkenaan untuk menyelesaikan masalah ini terutama dari jarak jauh. Pembaziran tenaga juga boleh berlaku dalam keadaan ini. Berdasarkan kepada keadaan ini, kaedah terbaik bagi mengatasi masalah ini adalah dengan menukar sistem yang sedia ada sekarang dengan sistem kawalan dari jarak jauh melalui aplikasi dua buah komputer yang dihubungkan melalui talian internet. Segala sistem penyambungan di rumah dapat dipantau dari jarak jauh.

2

1.3 OBJEKTIF Dengan adanya modul Projek bagi pelajar semester 6, pelajar dapat menanam semangat kerjasama di antara ahli kumpulan. Selain itu, pelajar juga dapat mengaplikasikan segala teori yang dipelajari semasa sesi pembelajaran di bilik kuliah dengan menghasilkan suatu projek. Objektif secara meluas yang dapat dimanfaatkan dari penghasilan projek ini adalah : Membangunkan perisian Smart Home System yang dapat memaparkan status peralatan yang terdapat di dalam rumah. Membangunkan perisian Smart Home System yang membolehkan pemilik rumah mengawal keadaan lampu di rumahnya dari jarak jauh menggunakan internet. Mengurangkan pembaziran sumber tenaga.

1.4 SKOP PROJEK Menggunakan perisian LabIEW 6i dan PLC jenis Omron CPM1A. Perisian yang akan dibangunkan ini sesuai bagi pemilik rumah yang tinggal di bandar yang kebanyakkannya sibuk dengan rutin seharian dan sentiasa mengejar masa. Perisian yang akan dibangunkan ini memfokuskan kepada kawalan peralatan seperti lampu, kipas, penggera dan injap penyiram pokok bunga.

3

1.5 POTENSI KOMERSIAL DAN DAYA INVENTIFSetiap perlaksanaan sesuatu projek, dapat mengenalpasti potensi komersial dan daya inventif yang terhasil daripada Smart Home System ini. Setelah dikenal pasti, perisian ini amat sesuai digunakan untuk pengguna yang sibuk dengan rutin seharian. Dengan ini Smart Home Sysyem dapat menyumbang banyak kebaikan dan dapat dimanfaatkan oleh penduduk di negara ini. Selain itu komponenkomponen dalam membangunkan perisian ini mudah didapati dan mudah dipasang. Maka segala proses penyelenggaraan dapat dilakukan tanpa sebarang masalah. Smart Home System yang dibangunkan ini sememangnya dapat memudahkan kehidupan seharian. Kesimpulannya perisian ini mempunyai potensi yang amat besar untuk diperluaskan di pasaran dalam bidang teknologi pada masa akan datang. Dari segi daya inventif Smart Home System mampu memberikan kehidupan yang lebih sempurna di era kemajuan teknologi masa sekarang.

4

BAB 2 KAJIAN LITERATUR

2.1 Pengawal Logik Bolehaturcara (PLC)Persatuan Pengilang Elektrik Kebangsaan (NEMA) menakrifkan PLC sebagai peranti pengendalian elektronik berdigit yang menggunakan ingatan bolehaturcara sebagai suruhan penyimpan dalaman dengan perlaksanaan fungsi-fungsi tertentu seperti logik, perjujukan, pemasa, pembilang dan arithmetic untuk kawalan beberapa jenis mesin ataupun proses melalui modul I/O berdigit atau analog (Hee, 1995) Hughes (1989) pula mentakrifkan PLC sebagai komputer industri modul kecil untuk aplikasi masa nyata yang mengandungi perkakasan dan perisian untuk melaksanakan fungsi kawalan. PLC berkebolehan untuk menyimpan suruhan seperti perjujukan, pemasa, pembilang, arithmetic, data pengolahan dan komunikasi dan juga untuk mengawal mesin industri dan proses (Bryan, 1997). PLC merupankan peranti yang berasaskan mikropemprosesan (Hyung, 1999). Pada umumnya perkakasan PLC terdiri daripada : 1. Unit Pemproses Pusat (CPU) yang mengandungi pemproses, ingatan dan bekalan kuasa. 2. Modul masukan dan keluaran (I/O) di mana isyarat diterima (contohnya dari suis dan penderia) dihantar ke penggerak (contohnya ke motor dan injap). 3. Peranti pengaturcaraan yang membenarkan aturcara dibina, mengubah, memapar, memuat turun, menjalankan aturcara dan melaksanakan semak diri.

5

2.1.1 Struktur PLCSkru tiga terminal (220VAC)

masukan

Port kabel RS232C

Supply of 24VDC

keluaran

Component

Application

1 2 3 4 5

Skru tiga terminall Masukan Keluaran

Membekalkan tenaga kepada PLC Sambungkan masukan ke PLC dan kawal keluarannya Sambungkan keluaran PLC ke perlatan (lampu)

Bekalan Kuasa Kabel RS232C

Bekalkan bekalan kuasa elektrik (24VDC)

6

Sambungkan PLC dengan PLC

Rajah 2.1.1 (a) Omron CPM1A

Rajah 2.1.1 (b) Bahagian Masukan

7

Rajah 2.1.1 (c) Bahagian Keluaran

2.1.2 Aplikasi PLC Jarak JauhAplikasi PLC jarak jauh adalah merupakan aplikasi PLC melalui internet dan ianya merupakan era baru di dalam sistem proses kawalan. Altun, et al. (2001) telah membangunkan aplikasi PLC jarak jauh yang dikenali sebagai sistem proses kawalan secara jarak jauh. PLC telah digunakan untuk menghantar data peralatan ke komputer pelayan dan mengawal peralatan dengan melaksana arahan yang diterima. Pendekatan yang digunakan ialah pelayan memproses data peralatan yang berkaitan dan menghantar data tersebut bersama dengan gambar skrin bersekutu ke komputer pelanggan untuk pengawasan proses dari jauh. Pelayan juga akan menghantar arahan pengguna ke PLC. Kajian mereka, berkenaan kawalan proses melalui internet, mendapati bahawa melalui Rangkaian Kawasan Tempatan, kawalan proses yang dilakukan oleh pengguna terlaksana dalam masa kurang dari satu saat. Kilang Photon, High Energy Accelerator Research Organization di Jepun, telah membangunkan sistem kawalan pam vakum menggunakan PLC untuk gelang storan. PLC mempunyai port keluaran 16 bit berdigit yang bersambung pada geganti keadaan pepejal untuk kawalan arus elektrik. Perhubungan PLC dan komputer adalah melalui rangkaian. Komputer dapat mengawal PLC secara automatik dengan menghantar set arahan melalui TCP/IP. Arahan yang dihantar akan menentukan bentuk tempoh arus elektrik yang dibekalkan pada pam. Selain daripada menerima arahan dari komputer, PLC juga menjanakan baris denyut yang melalui port keluaran berdigit untuk memacu geganti keadaan pepejal yang berhubungan dengan fasa pengendalian. PLC akan diaturcarakan supaya membekalkan arus elektrik kepada pam dalam bentuk trapezoid bersekutu dengan fasa prapemanasan, pemindahan dan pendinginan pam.

8

Apabila pam mula hendak dijalankan arus elektrik yang dibekalkan kepada pam ditingkatkan secara perlahan.

2.2 Perisian LabVIEW 6iMenurut Jamal dan Wenzel (1995), bagi mereka yang tidak dilatih di dalam pembangunan perisian, LabVIEW merupakan satu kaedah penyelesaian yang terbaik untuk mengatasi masalah pengaturcaraan. Pegawai pemasaran LabVIEW mendakwa bahawa LabVIEW sangat efektif bukan sahaja kepada pengaturcarta pelatih tetapi juga bagi ahli sains dan jurutera yang kurang berpengalaman dalam bidang pengaturcaraan (Whitley dan Alan,2001). Penggunaan perkakas pengaturcaraan grafik LabVIEW untuk membentuk antaramuka di antara pengguna dan mesin telah diterima dengan meluasnya oleh ahli sains dan jurutera yang bekerja di dalam bidang makmal automasi yang mempunyai kemahiran pengaturcaraan yang berbeza tahap (Kodosky,1989). Baroth dan hartsough (1995) telah melakukan kajian penggunaan bahasa LabVIEW dan bahasa berstektur C dalam membangunkan sistem ujian dan pengukuran di industri. Dalam kajian beliau, dua kumpulan telah dibentuk. Kumpulan pertama menggunakan bahasa LabVIEW dan kumpulan kedua menggunakan bahasa berstuktur C. Kedua-dua kumpulan menerima keperluan yang sama, kewangan dan tempoh masa selama 3 bulan untuk menyiapkan sistem tersebut. Pada akhir tempoh masa yang ditetapkan didapati kumpulan yang menggunakan bahasa berstektur C tidak memenuhi keperluan projek asal tetapi kumpulan yang menggunakan bahasa LabVIEW telah melebihi keperluan yang diperlukan. Daripada kajian yang dijalankan, beliau telah membuat beberapa kesimpulan iaitu ; 1) Masa untuk menyiapkan projek tersebut adalah 4 hingga 10 kali lebih cepat dengan menggunakan LabVIEW berbanding dengan bahasa pengaturcaraan berstektur.

9

2) LabVIEW lebih mudah ditafsir oleh pengguna tertentu berbanding dengan bahasa pengaturcaraan berstektur. 3) LabVIEW secara relatif lebih mudah dipelajari oleh ahli sains dan jurutera yang biasa dengan tatanda rajah pendawaian. Kajian melalui WWW yang dilakukan oleh Whitley dan Alan (2001) terhadap penggunaan bahasa-bahasa pengaturcaraan yang terdapat di dalam pasaran mendapati bahawa 40.97% daripada 227 orang responden telah menggunakan LabVIEW berbanding dengan bahasa-bahasa pengaturcaraan yang lain.

10

BAB 3: METOLOGI PERLAKSANAAN

3.1 Perlaksanaan ProjekBagi menjalankan sesuatu projek, beberapa prosedur telah ditentukan bagi melancarkan perjalanan projek tersebut. Di antara prosedur tersebut : Mengadakan perbincangan dengan penyelia projek (En Rusmay Bin Abdullah) mengenai projek yang akan dijalankan. Belajar tentang peggunaaan perisian LabVIEW 6i. Memilih tajuk yang bersesuaian. Menyediakan kertas kerja bagi projek yang telah dipersetujui untuk dijalankan. Menyerahkan kertas kerja yang telah disiapkan dan diluluskan kepada penyelia projek. Perbincangan mengenai peralatan yang sesuai digunakan. Pengagihan tugas kepada semua ahli kumpulan. Pengumpulan kos bagi perlatan yang akan digunakan. Pencarian bahan projek. Penyiapan perisian, pendawaian pada komponen, kemasan dan penambahbaikan. Penyediaan buku laporn lengkap

11

Persediaan untuk penilaian (Power Point dll) Persembahan & pameran projek.

3.2 Takwim Perlaksanaan Projek Kumpulan 9, DEM6 Sesi Januari 2006

MINGGU KULIAH 1 2 C1 3

TARIKH 16.01-22.01.06 23.01-29.01.06 30.01-05.02.06 06.02-12.02.06

AKTIVITI -Pendaftaran semester 6 -Taklimat perlaksaan projek semester 6 -Cuti pertengahan semester -Perlaksanaan projek semester 6 (bahagian 1) -Penyerahan cadangan kerja kepada penyelia projek (EN Rusmay Bin Abdullah) -Perlaksanaan projek semester 6 (bahagian 1) -Perlaksanaan projek semester 6 (bahagian 1) -Pemantau projek bahagian 1 (75% siap) -Perlaksanaan projek semester 6 (bahagian 2) -Perlaksanaan projek semester 6 (bahagian 2) -Penyerahan Draf 1 laporan projek kepada penyelia projek untuk semakan. -Pemanatau projek bahagian 2 (100% siap) Penambahbaikan kepada projek -Penyerahan Draf 2 laporan projek kepada penyelia projek untuk semakan -Cuti pertengahan semester -Persediaan pembentangan projek -Pembentangan projek kepada penyelia projek -Persiapan projek untuk pameran -Penyerahan Draf akhir untuk semakan oleh

4 5 6 7 8 9

13.02-19.02.06 20.02-26.02.06 27.02-05.02.06 06.03-12.03.06 13.03-19.03.06 20.03-26.03.06

10 11 C2 12 13

27.03-02.04.06 03.04-09.04.06 10.04-16.04.06 17.04-23.04.06 24.04-30.04.06

12

14

01.05-07.05.06

penyelia projek -Persiapan projek untuk pameran MEDspec 2006 -Penyerahan semua boring markah oleh penyelia kepada penyelaras projek jabatan -Temuduga / pembentangan individu dan mutu dapatan projek -Pertandingan dan pameran projek JKM -Penyerahan markah PB J5012 projek kepada penyarah kelas -Penyerahan Draf akhir kepada UPP

15

08.05-14.05.06

16

15.05-21.05.06

3.3 Carta AliranBerikut adalah carta aliran yang dijalankan untuk memastikan sesuatu kerja dapat dijalankan dengan sempurna dan lancar.

Pemilihan Tajuk

Penyiapan Perisian

3.4

Carta

AlirPenyiapan/pemilihan pelan rumah

Perjalanan

Projek

Semester 5

Pemasangan komponen untuk pembuktian kefungsian perisian TAKLIMAT PROJEK Penambahbaikan pada projek PEMBENTUKAN KUMPULAN Penulisan laporan projek PERLANTIKAN Proses pengujian PENYELIA PROJEK PENYEDIAAN PROPOSAL

13

PEMBENTANGAN PROJEK LAPORAN RINGKAS PRA PENDAFTARAN MODUL PERLAKSANAAN PROJEK BERMULA

SAMBUNG SEMESTER 6

Rajah 3.4 : Carta Alir Perjalanan Projek Semester 5

3.6 Perancangan ProjekSebelum memulakan sesuatu projek dan menetapkan tajuk projek yang akan dijalankan, suatu perancangan yang teliti dan teratur perlulah dilakukan. Tujuannya adalah untuk memberi panduan dan kemudahan dalam proses penyiapan projek dalam tempoh masa yang telah ditetapkan. Perkara yang dititikberatkan adalah : Masa yang diperlukan bagi menyiapkan sesuatu projek. Memastikan bahawa komponen-komponen bagi projek yang akan dijalankan boleh diperolehi dengan mudah di pasaran tempatan. Kos keseluruhan ssuatu projek Pemahaman yang menyeluruh tentang projek yang dijalankan.

14

Minat adalah satu elemen yang penting dalam penghasilan sesuatu projek yang baik. Pembahagian tugas di antara ahli kumpulan adalah sama rata dan adil.

3.6.1 Menganalisa PerisianPerisian yang telah dibina perlulah dipastikan boleh berfungsi dengan baik seperti yang dinginkan. Pemahaman mengenai perisian yang dibangunkan amat perlu untuk menunjukkan kepada orang ramai tentang kefungsian dan kelebihan perisian yang dibangunkan tersebut.

3.5.2 Pembelian KomponenAnggaran secara kasar mengenai kos perlu juga diambil kira. Ini penting untuk memastikan kemampuan yang ada untuk menyiapakan projek. Kesemua komponen dan peralatan yang digunakan perlulah disenaraikan sebelum membelinya. Ini dapat mengelakkan daripada berlakunya pembaziran.

3.7 Carta Aliran Perlaksanaan ProjekBerikut adalah carta aliran yang kami telah jalankan untuk menjalankan untuk melaksanakan sesuatu kerja yang baik dan sempurna.

PEMILIHAN TAJUK MEREKA BENTUK PROJEK TERBARU PENYEDIAAN BAHAN & KOMPONEN KOMPONEN 15

MELAKUKAN OPERASI

REKABENTUK KOMPONEN

REKABENTUK LITAR

MENGGABUNGKAN ANTARA DUA KOMPONEN

PROSES MENCUBA PROJEK PENAMBAHBAIKAN TIDAK BERJAYA / TIDAK YA KEMAS KINI

SIAP SEPENUHNYA Rajah 3.7 : Carta Alir Pembinaan Projek 3.8 PROSEDUR-PROSEDUR PERLAKSANAAN PROJEK

PROSEDUR PERLAKSANAAN PROJEK

PROSES ANALISIS KAJIAN IDEA PROJEK

MENGECAT

PROSES PENILAIAN PROJEK

PROSES MEMBINA RANGKA PROJEK

16PROSES MEMBINA BAHAGIAN PENGOPERASIAN PROSES TROUBLESHOOTING PROJEK PROSES PENAMBAHBAIKAN PROJEK PROSES PEMURNIAN PROJEK PROJEK

Rajah 3.8 : Carta Alir Prosedur-Prosedur Pelaksaan Projek

BAB 4 REKABENTUK

Dalam perisian Smart Home System yang dibangunkan ini, ia terbahagi kepada tiga bahagian utama iaitu antaramuka pengguna, komunikasi PLC dan penerbitan web.

4.1 Komponen Dan Struktur Perisian Smart Home System

17

Pada umumnya tiga komponen utama yang diperlukan dalam perisian ini ialah PLC, komputer pelayan dan juga komputer pelanggan. PLC disambungkan kepada komputer pelayan melalui kabel RS232C manakala computer pelanggan berkomunikasi dengan computer pelayan melalui rangkaian komunikasi TCP/IP. Dalam perisian Smart Home System ini, perkakasan yang digunakan dan pengaturcaraan yang dibangunkan terbahagi kepada enam bahagian iaitu : 1. Pendawaian litar elektrik 2. Port komunikasi sesiri 3. Rangkaian data 4. Komunikasi antara komputer dan PLC 5. Antaramuka pengguna 6. Penerbitan web

4.1.1 Pendawaian litar elektrikPenyambungan litar elektrik di antara PLC, peranti masukan, peranti keluaran dan bekalan kuasa adalah merupakan perkara yang sangat penting dalam Smart Home System yang dibangunkan ini supaya tidak berlakunya kegagalan di dalam sistem prosesnya yang berasaskan PLC.

18

L1

L2 Rajah 4.1.1 (a) Rajah di atas menunujukkan penyambungan di antara bekalan kuasa 240V arus ulangalik dan PLC Omron Sysmac CPM1A. Wayar positif bekalan kuasa akan disambung pada terminal PLC bertanda L1 manakala wayar negatif bekalan kuasa disambung pada terminal PLC bertanda L2 dan wayar bumi pula disambung pada dua terminal bertanda bumi.

COM

Rajah 4.1.1 (b) Rajah di atas menunjukkan penyambungan antara peranti masukan dan PLC Omron Sysmac CPM1A. Terminal COM (common) pada PLC boleh disambungkan pada wayar positif ataupun wayar negatif pada bekalan kuasa 24V arus terus. Jika terminal COM 19

disambungkan pada terminal positif pada bekalan kuasa, maka peranti masukan mestilah disambungkan pada terminal negatif pada bekalan kuasa dan wayar positif peranti masukan disambungkan pada terminal I/O pada PLC. Bekalan kuasa arus terus dan juga arus ulangalik boleh digunakan bagi penyambungan antara peranti keluaran dan PLC Omron Sysmac CPM1A Positif

Negatif

COM

Rajah 4.1.1 (c) Penyambungan antara peranti keluaran dan PLC menggunakan bekalan kuasa arus terus yang sama seperti penyambungan peranti masukan iaitu terminal COM pada PLC boleh disambungkan pada wayar positif ataupun wayar negatif pada bekalan kuasa 24V arus terus. Jika terminal COM disambungkan pada terminal positif, keluaran mestilah disambungkan pada terminal negatif pada bekalan kuasa dan wayar positif peranti keluaran disambungkan pada terminal I/O pada PLC. Penyambungan litar elektrik di antara PLC dan peranti masukan dan keluaran yang mempunyai dua wayar seperti suis tekan, suis had dan solenoid adalah sangat mudah. Penyambungan litar elektrik di antara PLC dan peranti masukan yang mempunyai tiga wayar seperti penggera adalah sukar.

4.1.2 Port Komunikasi Sesiri

20

Kebanyakkan PLC terkini mempunyai port komunikasi sesiri RS232C. Peranti yang digunakan sebagai antaramuka antara komputer pelayan dan PLC di dalam perisian simulasi PLC yang dibangunkan adalah kabel RS232C.

Adapter

Rajah 4.1.2 (a) kabel RS232C

Rajah 4.1.2 (b)

Kabel RS232C ini berfungsi sebagai penghubung di antara komputer pelayan dan PLC dalam pengawasan status pengendalian dan peruntukan data. Port sesiri PLC Omron Sysmac CPM1A yang digunakan dalam Smart Home System yang dibagunkan ini mempunyai sembilan pin. Port sesiri PLC berfungsi dengan menghidupkan beberapa pin dan pada masa yang sama mematikan pin selainnya. Setiap pin mempunyai tugas masing-masing iaitu; 9 pin 1 2 3 4 5 6 7 Tugas Bumi pelindung Data diterima Data dihantar Pengkalan data sedia Bumi isyarat Set data sedia Minta hantar

21

8 9

Lega untuk hantar Pengesan Gelang

1. Bumi pelindung- pin ini disambungkan pada kerangka peranti

2. Data diterima- pin ini berfungsi apabila dat dari komputer memasuki port

sesiri PLC3.

Data dihantar- pin ini berfungsi apabila data dari port sesiri PLC meninggalkan PLC ke komputer.

4. Pengkalan data sedia- pin ini adalah kawalan utama bagi komputer. Apabila pin

ini dalam keadaan logik 1 komputer tidak akan menghantar dan menerima data.5. Bumi Isyarat-oleh kerana data dihantar sebagai voltan positif dan negatif maka

Pin ini berfungsi sebagai bumi.6. Set data sedia- umumnya komputer mempunyai pin ini sebagai logik 0 yang

kekal dan PLC biasanya menggunakan pin ini untuk menentukan bahawa komputer telah diberi bekalan kuasa dan tersedia.7. Minta hantar-ini adalah bahagian handshaking PLC. Apabila PLC hendak

menghantar data kepada komputer ianya diset kepada logik 0. kemudian PLC akan menghantar data kepada komputer.

8. Lega untuk hantar- ini adalah bahagian handshaking komputer. Apabila

komputer hendak menerima data dari PLC ianya diset menerima kepada logik 0 dan seterusnya komputer akan data dari PLC.

22

9. Pengesan Gelang- digunakan apabila PLC disambungkan kepada modem.

4.1.3 Komunikasi Di Antara Komputer Dan PLCKomunikasi di antara komputer dan PLC adalah merupakan pelaksanaan konsep pertukaran data antara komputer dan PLC. Bagi tujuan penghantaran kod mesin LD berbentuk kerangka dari komputer pelayan ke dalam ingatan PLC dan penerimaan kod mesin proses kawalan dari ingatan PLC, asas sub aturcara sesiri LabVIEW yang terdapat pada perpustakaan LabVIEW 6.1 digunakan untuk membolehkan komunikasi di antara komputer dan PLC. Format data bagi protokol komunikasi piawai bagi PLC Omron Sysmac CPM1A adalah 9600-1-7-1-2. Ini bermaksud kadar baud yang diperlukan oleh PLC Omron Sysmac CPM1A adalah 9600 bit se saat, 1 bit kod mula, 7 bit data, 1 bit kesetarafan dan 2 bit kod akhir. PERKARA Kadar Baud Kod mula Panjang data PARAMETER 9600 bit/saat 1 bit 7 bit

23

Kesetarafan 1 bit (genap) Kod akhir 2 bit Jadual 4.1.3 protokol komunikasi piawai PLC Omron Sysmac CPM1A Jadual di atas merupakan protokol komuniksai piawai PLC Omron Sysmac CPM1A yang digunakan dalam Smart Home System menggunakan LabVIEW ini. Kod mula adalah bit menyegerak yang ditambah pada permulaan data yang dihantar dan diandaikan sebagai space atau voltan negatif atau pun 0. Kod akhir adalah bit yang terakhir yang dihantar dan diandaikan sebagai mark atau voltan positif ataupun 1. Kesetarafan pula ialah teknik yang digunakan untuk memeriksa ralat dalam penghantaran data. Bentuk umum kesetarafan adalah genap, ganjil dan none. Kesetarafan menggunakan nombor 1 bentuk binari untuk memeriksa ralat pada data yang dihantar. Data yang dihantar ke dalam ingatan PLC adalah dalam bentuk binari 1 dan 0. Jumlah bilangan nombor 1 yang terhasil berkemungkinan genap ataupun ganjil bergantung kepada data yang dihantar. Jika kesetarafan genap digunakan dan data yang dihantar mempunyai bilangan nombor 1 adalah ganjil maka bit kesetarafan adalah nombor 1. ini akan menghasilkan jumlah bilangan nombor 1 adalah genap. Jika data yang dihantar mempunyai bilangan nombor 1 adalah genap maka bit kesetarafan adalah nombor 0. teknik yang sama juga digunakan untuk kesetarafan ganjil. Bagi kesetarafan none pula, bit kesetarafan adalah 0.

4.1.4 Rangkaian DataRangkaian data yang dimuat turun ke dalam ingatan PLC adalah satu rangkaian data yang berbentuk kerangka. Aturcara LD yang dibina oleh pengguna pada tertingkap gambarajah tangga adalah dalam bentuk grafik. Aturcara LD berbentuk grafik ini perlu ditukarkan kepada rangkaian data yang berbentuk kerangka yang boleh difahami oleh sistem kendalian PLC terlebih dahulu. 24

Tujuan rangkaian data yang berbentuk kerangka ini adalah untuk menulis atau membaca pada ingatan PLC. Kerangka tersebut dibahagi kepada enam bahagian. Kod Mula terdiri dari satu digit simbol @ perlu diguna bagi menentukan permulaan rangkaian data. Bahagian Nombor Nod mengandungi dua digit perpuluhan bagi menentukan PLC yang dihubungi. Sekiranya PC (Komputer Peribadi) disambung kepada satu rangkaian PLC secara bersiri, bahagian Nombor Nod hendaklah ditulis dengan nombor 00 bagi menghubungi PLC pertama dalam siri tersebut. Seterusnya bahagian tersebut hendaklah ditulis dengan nombor 01 bagi menghubungi PLC kedua dalam siri tersebut. Bahagian Penamat adalah untuk mengakhiri rangkaian data tersebut yang terdiri dari dua digit dengan simbol * dan . Bahagian-bahagian lain akan diterangkan dalam seksyen selanjutnya.

4.1.5 Peruntukan Alamat DataData yang ditulis pada kerangka data mestilah sama dengan data yang terdapat di dalam peruntukan alamat data pada ingatan PLC. Oleh itu, CPU PLC akan dapat memproses data-data ini untuk dilaksana berdasarkan kepada aplikasi data pada peruntukan alamat data tersebut. Peruntukan alamat data di dalam ingatan PLC Omron Sysmac CPM1A disusun dalam bahagian-bahagian tertentu menggunakan nama yang sesuai dengan aplikasi data tersebut. Misalnya data untuk pemasa dan pembilang disimpan dalam Timer/Counter area.

4.1.6 Penghantaran Rangkaian DataPada bahagian rangkaian data, data yang hendak dihantar mestilah sesuai dengan bahagian kod arahan. Dengan ini, CPU PLC akan dapat memproses dan melaksanakan rangkaian data tersebut berdasarkan kepada kod arahan data tersebut. Empat contoh kod arahan seperti tulis kawasan IR (WR), baca kawasan IR(RR), persediaan tulis kawasan ingatan data PLC (SC) dan persediaan baca kawasan ingatan data PLC (MS). 25

Kod Arahan Data MS SC yy RR xxxxyyyy WR xxxxyyyy Jadual 4.1.6 (a) kod arahan dan datanya pada kerangka penghantaran rangkaian data.

Rangkaian data yang mengandungi kod arahan MS digunakan untuk membaca mod kendalian PLC pada persediaan kawasan ingatan data PLC. Untuk membaca mod kendalian PLC pada persedian kawasan ingatan data PLC tidak perlu ditulis sebarang data pada bahagian data. Rangkaian data yang mengadungi kod arahan SC digunakan untuk menukar mod kendalian PLC pada persediaan kawasan data data PLC. Pada bahagian data, data yang perlu ditulis ialah nombor perenambelasan dua digit yy. Untuk menukar mod kendalian aturcara nombor 00 perlulah ditulis dan 03 adalah untuk menukar mod kendalian run pada PLC. Rangkaian data yang mengandungi kod arahan RR digunakan untuk membaca data pada baca kawasan IR. Pada bahagian data, data yang perlu digunakan ialah nombor perpuluhan lapan digit xxxxyyyy. Selepas kod arahan RR, nombor xxxx adalah nombor alamat bagi baca kawasan IR dan nombor yyyy pula adalah nilai data yang terdapat di dalam ingatan PLC. Nombor alamat bagi baca kawasan IR perlu ditulis sebagai 0000 dan nilai data masukan yang hendak ditulis pula adalah 0001. Rangkaian data yang mengandungi kod arahan WR digunakan untuk menulis data ke kawasan IR pada ingatan PLC. Pada bahagian data, data yang perlu digunakan ialah nombor xxxxyyyy. Empat digit pertama xxxx adalah nombor perpuluhan bagi alamat

26

kawasan IR dan empat digit terakhir yyyy adalah nilai data berasaskan nombor perenambelasan.

Bagi menyalakan LED, keluaran nombor alamat perlu ditulis sebagai 0010 dan nilai data keluaran yang hendak ditulis bergantung kepada terminal penunjuk LED keluaran PLC yang hendak dinyalakan. Ini dapat ditentukan dengan menukar digit terakhir pada nilai data kepada nombor binari. Nilai Data Nombor Binari Nyalaan Terminal Penunjuk LED

Keluaran 00 01 02 03 0000 0000 OFF OFF OFF OFF 0001 0001 ON OFF OFF OFF 0002 0010 OFF ON OFF OFF 0003 0011 ON ON OFF OFF 0004 0100 OFF OFF ON OFF | 0008 1000 OFF OFF OFF ON | 000F 1111 ON ON ON ON Jadual 4.1.6 (b) penukaran nilai data keluaran kepada nombor binari 4 digit dan nyalaan terminal penunjuk LED keluaran PLC

4.1.7 Sambutan DataSetelah selesai menghantar satu kerangka yang mengadungi data, aturcara akan menuggu sambutan data dari PLC. Pada sambutan data, kod arahan yang diterima mestilah sama dengan kod arahan yang dihantar ke dalam ingatan PLC

27

Kod Arahan Data WR 00 RR 00xxxx SC 00 MS 00xxxx Jadual 4.1.7 (a) contoh kod arahan dan datanya pada kerangka sambutan data Pada sambutan data, data selepas kod arahan WR, RR, SC dan MS ialah nombor 00. nombor perenambelasan dua digit 00 adalah kod yang menunjukkan PLC telah menerima penghantaran data yang lengkap secara normal. Jika kod mempunyai nombor selain nombor 00, ini menunjukkan PLC tidak menerima data yang lengkap. Sambutan Terminal Penunjuk LED 00 X X X X 01 X X X X Masukan 02 03 X X X X X X X X X X 04 X X X X X X 05 X X X X X X Sambutan Data RR000000 RR000001 RR000002 RR000003 RR000004 RR000008

RR00003F Jadual 4.1.7 (b)Sambuangan Terminal Penunjuk LED masukan PLC dan Sambutan Data Bagi kod arahan RR, data yang diterima ialah nombor perenambelasan enam digit 00xxxx. Nombor xxxx selepas dua digit ialah nilai data. Nilai data masukan yang diterima pada penunjuk sambutan data adalah bergantung kepada penyambungan bekalan elektrik pada terminal masukan PLC. Bagi kod arahan MS pula, data yang diterima ialah nombor perenambelasan enam digit 00xxxx. Nombor xxxx selepas dua digit menunjukkan data bagi status mod kendalian PLC pada persediaan kawasan ingatan data PLC. Jika mod kendalian PLC ialah mod

28

aturcara, maka pada ststus data yang diterima adalah 00A8. jika kendalian PLC ialah mod run pula maka status data yang diterima adalah 02A8.

4.1.8 Kerangka Semakan JujukanKerangka semakan jujukan (FCS) yang didapati sebelum simbol * dan pada kerangka penghantaran data digunakan untuk menyemak ralat semasa pemindahan data melalui port komunikasi. FCS adalah hasil penukaran dari aksara ASCII ke perenambelasan. Penghantaran data dalam bentuk aksara ASCII ditukar kepada nombor perenambelasan dua digit. Kemudian setiap digit nombor perenambelasan ditukar kepada nombor binari empat digit. Seterusnya sertiap nombor binari empat digit dikira menggunakan logik exclusive OR secara berturutan. Setiap hasil pengiraan nombor binari empat digit ditukarkan kembali kepada nombor perenambelasan satu digit. Akhirnya dua digit nombor perenambelasan yang terhasil dimasukkan ke dalam bahagian FCS.

29

4.2 Antaramuka Pengguna

Rajah 4.2.1 Antaramuka Pengguna Smart Home System

4.2.1 Pengaturcaraan Antaramuka PenggunaAntaramuka pengguna adalah antaramuka yang akan membenarkan pengguna untuk membina, mengubah, memapar, mengawal status I/O proses kawalan PLC secara masa nyata. Dalam pembangunan perisian Smart Home System ini, pengguna boleh mengawal dan memantau keadaan rumahnya apabila melayari internet.

30

Pada paparan antaramuka pengguna seperti rajah di atas, terdapat paparan keadaan rumah pengguna bagi setiap bahagian yang dikawal seperti ruang tamu, bilik, dapur dan sebagainya. Dapat dilihat peranti-peranti kawalan yang terdapat pada paparan yang membolehkan pengguna mengubah status peralatan di rumahnya dengan hanya menekan butang kawalan (cth: lampu 1). Sebagai contoh jika pengguna mendapati lampu 1 menyala ketika dia melayari laman web Smart Home System ini, dia boleh mematikan lampu berkenaan dengan hanya mematikan suis lampu 1 berkenaan. Paparan berkenaan juga boleh diubah dengan mudah mengikut kehendak pengguna. Pengguna boleh boleh membina sendiri paparan yang disukai dengan memilih simbolsimbol aturcara pada menu tarik-bawah yang terpapar. Pada bar menu pula terdiri daripada butang kawalan berdigit yang mengandungi nombor port COM yang perlu diset berdasarkan kepada kabel RS232C yang disambung melalui port sesiri di antara PLC dan komputer pelayan.Butang OK untuk mengoperasikan perisian, butang STOP untuk memberhentikan komunikasi di antara PLC dan komputer pelayan. Nombor port COM akan disetkan kepada nombor 0 berdasarkan kepada kabel RS232C yang disambung melalui port sesiri pada computer pelayan di rumah apabila perisian Smart Home System ini digunakan melalui web.

31

4.3 Pengaturcaraan Komunikasi PLCPengaturcaraan komunikasi PLC adalah untuk penghantaran kod mesin berbentuk kerangka ke dalam ingatan PLC dan juga untuk penghantaran kod mesin dari ingatan PLC kepada tertingkap pengawasan.

4.3.1 Pengaktifan Port SesiriKod aturcara pengaktifan port sesiri dibina supaya komunikasi sesiri di antara komputer dan PLC dapat dijayakan. Serial Port Initialize. Vi digunakan bagi tujuan penghantaran protocol sesiri ke dalam ingatan PLC.

Rajah 4.3.1 Pengaktifan Port Sesiri

32

Kod aturcara pengaktifan port sesiri ini terlaksana apabila Perisian Smart Home System menggunakan LabVIEW pada komputer pelayan dihidupkan.

4.3.2 Penukaran Status PLC kepada Mod AturcaraApabila komunikasi sesiri di antara computer dan PLC telah dijayakan, seterusnya kod aturcara penukaran status PLC kepada mod aturcara akan dilaksanakan. Kod aturcara penukaran status PLC kepada mod aturcara dibina adalah bertujuan untuk penghantaran kod mesin LD berbentuk kerangka dapat dilakukan. Serial Port Write. Vi digunakan bagi tujuan penukaran status PLC kepada mod aturcara pada ingatan PLC. Bagi tujuan penukaran tersebut, sub aturcara Serial Port write dilengkapkan dengan kod mula, nombor nod, kod arahan mod dan sub aturcara FCS.kod mula, nombor nod, kod arahan mod dan FCS perlulah ditukar kepada rangkaian data berbentuk kerangka sebelum ianya dihantar ke dalam ingatan PLC. Fungsi rentetan rangkaian digunakan untuk menukarkan kod mula, nombor nod, kod arahan mod dan FCS kepada rangkaian data berbentuk kerangka.

33

Rajah 4.3.2 (a) Penukaran Status PLC Dalam Keadaan Mod Aturcara

Sub aturcara FCS yang terdapat pada kod aturcara penukaran status PLC kepada mod aturcara adalah untuk menghitung FCS. Kod aturcara FCS mengandungi fungsi penukaran rangkaian data kepada tatasusunan, struktur gelung FOR, fungsi logic esklusif OR, fungsi penukaran nombor kepada perenembelasan dan penamat kerangka.

34

Struktur Gelung FOR

Logik Eksklusif OR

Rangkaian Data Berbentuk Kerangka

Rangkaian Data Penukaran Rangkaian Ke Tatasusunan

Penamat Kerangka

Penukaran Nombor Ke Heksa

Rajah 4.3.2 (b) Kod Aturcara Perhitungan FCS FCS adalah hasil penukaran dari aksara ASCII kepada perenembelasan. Apabila sub aturcara FCS dilaksanakan, rangkaian data akan ditukar kepada tatasusunan pada fungsi penukaran rangkaian data kepada tatasusunan. Seterusnya setiap nombor binari empat digit diira menggunakan logik eksklusif OR secara berturutan dengan menggunakan struktur gelung FOR. Setiap hasil pengiraan binary empat digit ditukarkan kembali kepada nombor perenambelasan satu digit pada fungsi penukaran nombor kepada perenambelasan. Akhirnya dua digit nombor perenambelasan yang terhail dimasukan ke dalam bahagian FCS. FCS digunakan untuk menyemak ralat semasa pemindahan rangkaian data berbentuk kerangka melalui port komunikasi.

4.3.3 Penghantaran Kod Mesin LD Berbentuk Kerangka Ke PLCApabila PLC dalam keadaan status mod aturcara, penghantaran kod mesin LD berbentuk kerangka ke dalam ingatan PLC dilaksanakan pada kod aturcara tulis aturcara. Serial

35

Port Write. Vi digunakan bagi tujuan penghantaran kod mesin LD berbentuk kerangka ke dalam ingatan PLC. Penghantaran kod mesin LD berbentuk kerangka dari tertingkap gambarajah tangga ke dalam ingatan PLC bertujuan supaya aturcara LD pengguna dapat dilaksanakan oleh PLC. Aturcara LD pengguna yang telah ditukar kepada kod mesin LD berbentuk kerangka yang memenuhi syarat yang boleh dibaca oleh PLC dihantar kepada ingatan PLC melalui kabel RS232C. Bagi tujuan penghantaran kod mesin LD berbentuk kerangka ke dalam ingatan PLC, sub aturcara Serial Port Write dlengkapkan dengan kod mula, nombor nod, kod arahan menulis aturcara dan sub aturcara FCS.

Sub Aturcara Kod mula, No Nod & Kod Arahan Menulis Aturcara

Kod Mesin LD

Sub Aturcara Serial Port Write

Rajah 4.3.3 Penghantaran Kod Mesin LD Berbentuk Kerangka Ke Dalam PLC

4.3.4 Penerimaan Kod Mesin PLCPenerimaan kod mesin PLC dari ingatan PLC bertujuan supaya pengawasan status I/O (cth: suis & lampu) proses kawalan PLC dapat dilakukan. Kod aturcara penerimaan kod 36

mesin PLC ini terdiri daripada sub aturcara baca kawasan IR dan sub aturcara mod monitor. Kod aturcara baca kawasan IR mengandungi arahan mod aturcara dihantar ke dalam ingatan PLC bagi tujuan membaca data pada ingatan PLC. Pada sub aturcara baca kawasan IR mempunyai tiga bingkai jujukan untuk penghantaran kod arahan baca kawasan IR iaitu bingkai 0 mengandungi kod arahan baca kawasan IR, bingkai 1 mengandungi kod aturcara penangguhan masa dan bingkai 2 mengandungi kod aturcara sambutan data. Data yang dibaca pada ingatan PLC adalah kod mesin PLC. Bagi tujuan membaca data pada ingatan PLC, sub aturcara Serial Port Write dilengkapkan dengan kod mula, nombor nod, kod arahan baca kawasan IR, data dan sub aturcara FCS. Kod. Kesemuanya perlu ditukar kepada rangkaian data berbentuk kerangka sebelum ianya dihantar ke dalam ingatan PLC.

Sub Aturcara Serial Port Write

Data

Sub Aturcara FS

Kod mula, No Nod & Kod Arahan IR Area Read

37

Rajah 4.3.4 (a) Penghantaran Kod Arahan Baca Kawasan IR Apabila kod aturcara baca kawasan IR dilaksanakan, rangkaian data berbentuk kerangka ini akan dihantar ke dalam ingatan PLC. Seterusnya kod aturcara penngguhan masa pula akan dilaksanakan. Kod aturcara penangguhan masa ini dibina untuk memastikan ingatan PLC sempat menerima rangkaian data yang mengandungi arahan mod aturcara ke dalam ingatan PLC. Penangguhan masa pada kod aturcara penangguhan masa yang diperuntukkan ialah selama 16 milisaat.

Sambutan Data

16 milisaat

Rajah 4.3.4 (b) Aturcara Penangguhan Masa Apabila ingatan PLC telah menerima kesemua rangkaian data yang mengandungi kod arahan baca kawasan IR yang dihantar selengkapnya. Seterusnya data dari ingatan PLC akan diterima pada kod aturcara sambutan data.

38

Sambutan yang diterima ialah kod mesin PLC. Kod aturcara sambutan data ini mengandungi sub aturcara Byte Serial Port, sub aturcara Serial Port Read dan penunjuk sambutan data. Serial Port Read. Vi digunakan bagi tujuan baca data dari ingatan PLC. Sub aturcara Byte Serial Port pula digunakan untuk mengira bilangan byte yang terdapat pada penimbal masukan port sesiri. Kod mesin PLC yang diterima dari ingatan PLC terpapar pada penunjuk rentetan kod mesin PLC. Kod aturcara mod monitor dibangunkan untuk memastikan setiap perubahan kod mesin PLC dapat dibaca dan diterima pada penunjuk sambutan data pada kod aturcara baca kawasan IR. Perubahan kod mesin PLC yang diterima dari ingatan PLC disebabkan oleh proses kawalan PLC yang dilaksanakan oleh PLC. Sub aturcara mod monitor mempunyai tiga bingkai jujukan untuk penghantaran kod arahan mod monitor. Sub aturcara mod monitor ini mengandungi bingkai 0 untuk penghantaran kod aturcara penangguhan kod aturcara panangguhan masa dan bingkai 2 untuk penangguhan kod aturcara pengaktifan port sesiri.

Rajah 4.3.4 (c) Penghantaran Kod Arahan Mod Monitor

39

Apabila kod aturcara mod monitor dilaksanakan, rangkaian data berbentuk kerangka ini akan dihantar ke dalam ingatan PLC. Seterusnya kod aturcara penangguhan masa pula akan dilaksanakan.

100 milisaat

Rajah 4.3.4 (d) Aturcara Penangguhan Masa Kod aturcara penangguhan masa dibina untuk memastikan ingatan PLC sempat menerima kod aturcara yang mengandungi arahan mod aturcara ke dalam ingatan PLC. Penangguhan masa pada kod aturcara penangguhan masa yang diperuntukkan ialah selam 100 milisaat. Apabila kod aturcara penangguhan dilaksanakan selepas 100 milisaat, seterusnya kod aturcara pengaktifan port sesiri pula akan dilaksanakan. Kod aturcara pengaktifan port sesiri ini dibina untuk memastikan komunikasi di antara komputer pelayan dan PLC sentiasa dijayakan. Kod aturcara pengaktifan port sesiri dibina selepas proses penukaran status PLC kepada mod monitor adalah untuk memastikan perubahan kod mesin PLC dapat dibaca dan diterima pada penunjuk sambutan data pada kod aturcara baca kawasan IR.

40

4.4 Pengaturcaraan Tertingkap PengawasanTertingkap pengawasan yang dibagunkan dalam Smart Home System menggunakan LabVIEW ini berfungsi sebagai panduan kepada pengguna untuk melakukan penyambungan litar elektrik di antara PLC dan peranti masukan serta keluaran dan juga mengawal status I/O proses kawalan PLC masa nyata. Penyambungan litar elektrik di antara PLC dan peranti masukan serta kelauaran pada tertingkap pengawasan ini akan terpapar secara automatic berdasarkan kepada aturcara pengguna. Sambungan pendawaian litar elektrik di antara PLC dan peranti masukan serta keluaran ini terbentuk apabila tertingkap pengawasan menerima kod mesin LD dari tertingkap gambarajah tangga.

4.4.1 Pendawaian Litar Elektrik Di Antara PLC Dan Peranti Masukan Serta KeluaranKod aturcara asas grafik LabVIEW digunakan untuk menukarkan kod mesin LD kepada penyambungan litar elektrik di antara PLC dan peranti masukan serta keluaran. Kod aturcara ini terdiri daripada sub aturcara suis litar LD dan kes struktur yang mengandungi ciri nampak (visible property) bagi peranti masukan, peranti keluaran dan pendawaian. Apabila kod mesin LD diterima dari tertingkap gambarajah tangga, penukaran kod mesin LD kepada penunjuk peranti masukan, peranti keluaran dan pendawaian berlaku di sub aturcara suis litar LD. Sub aturcara suis LD yang terdapat pada kod aturcara pendawaian di antara PLC dan peranti masukan serta keluaran adalah untuk memaparkan penyambungan litar elektrik di antara PLC dan peranti masukan serta keluaran. Kod aturcara suis litar LD ini dibina 41

menggunakan perkakasan kawalan peralatan dan kawalan fungsi. Kod aturcara suis litar LD mengandungi sub aturcara penukaran kod mesin LD kepada peranti masukan serta keluaran dan juga penunjuk peranti masukan serta keluaran. Untuk menukar kod mesin LD kepada penyambungan litar elektrik di antara PLC dan peranti masukan serta keluaran, sub aturcara penukaran kod mesin LD kepada peranti masukan dan keluaran mengandungi semua kod mesin LD bagi peranti masukan dan peranti keluaran. Apabila kod aturcara suis litar LD dilaksanakan, kod mesin LD akan ditukar kepada penunjuk peranti masukan dan keluaran pada sub aturcara penukaran kod mesin LD kepada penunjuk luaran. Sub auturcara penukaran kod mesin LD kepada penunjuk peranti masukan dan keluaran yang terdapat pada kod aturcara suis LD adalah untuk memaparkan penyambungan litar elektrik di antara PLC dan peranti masukan serta keluaran. Kod aturcara penukaran kod mesin LD kepada penunjuk peranti masukan serta keluaran mengandungi: Fungsi padan corak Fungsi tukar rentetan Imbas rentetan Penunjuk peranti masukan dan keluaran

Apabila sub aturcara penukaran kod mesin LD kepada penunjuk peranti masukan ini dilaksanakan, kod mesin LD yang sepadan akan ditukar kepada nombor 1 pada fungsi tukar rentetan dan fungsi rentetan rangkaian digunakan untuk menukarkan semua nombor 1 kepada rentetan nombor. Kemudiannya pada fungsi imbas, berdasarkan kepada format % Id rentetan nombor ditukarkan kepada penunjuk peranti masukan. Seterusnya, kes struktur ciri nampak memaparkan penunjuk peranti masukan dan pendawaian litar elektrik dan juga menyalakan lampu dan peraltan lain berdasarkan kepada aturcara LD pengguna tersebut.

42

4.4.2 Pengawasan Status I/O Proses Kawalan PLC Masa NyataApabila tertingkap pengawasan telah dilengkapkan dengan penyambungan litar elektrik di antara PLC dan peranti masukan serta keluaran, maka pengawasan status I/O proses kawalan PLC masa nyata dapat dilakukan. Pengawasan perubahan status I/O proses kawalan PLC dapat dilakukan apabila tertingkap pengawasan ini menerima kod mesin PLC dari ingatan PLC. Kod aturcara asas grafik LabVIEW digunakan untuk membangunkan sub aturcara kawasan IR monitor dan sub aturcara penukaran kid mesin PLC. Pembangunan sub aturcara tersebut akan membenarkan pengguna untuk mengawas status I/O proses kawalan PLC masa nyata.

Penerimaan Kod Mesin PLC

Penunjuk Boolean Nyalaan Peranti Luaran

Sub Aturcara Penukaran Kod Mesin PLC

43

Rajah 4.4.2 (a) Penukaran status I/O Proses Kawalan PLC Penerimaan kod mesin PLC dari ingatan PLC kepada tertingkap pengawasan akan ditukar kepada penunjuk peranti masukan dan keluaran bagi membolehkan pengguna untuk mengawas status I/O proses kawalan PLC masa nyata. Kod aturcara asas grafik LabVIEw digunakan untuk menukarkan kod mesin PLC kepada nyalaan pada penunjuk peranti masukan dan keluaran. Kod aturcara ini terdiri daripada: Sub aturcara simulasi Fungsi imbas rentetan Fungsi penukaran nombor kepada tatasusunan Boolean Pengasingan kepada tatasusunan satu dimensi Penunjuk peranti masukan dan keluaran

Imbas Rentetan Nombor Ke Tatasusunan Boolean

Kod Mesin PLC Sub Aturcara Simulasi

Pisahkan Ke Tatasusunan ID

44

Rajah 4.4.2 (b) Penukaran Kod Mesin PLC Kepada Nyalaan Penunjuk Peranti Masukan Dan Keluaran Apabila kod mesin PLC diterima dari ingatan PLC, sub aturcara simulasi akan menukar kod mesin PLC kepada rentetan nombor peranti masukan dan keluaran. Berdasarkan kepada format rentetan %2d, fungsi imbas rentetan mengasingkan rentetan nombor tersebut dan seterusnya nombor-nombor yang telah diasingkan ditukar kepada tatasusunan Boolean. Kemudian tatasusunan Boolean diasingkan kepada tatasusunan Boolean satu dimensi pada fungsi pemisahan tatasusunan satu dimensi. Pemisahan tatasusunan Boolean satu dimensi akan menyalakan penunjuk peranti masukan dan keluaran. Dengan ini, pengguna akan dapat melihat nyalaan penunjuk peranti masukan dan keluaran pada tertingkap pengawasan status I/O proses kawalan PLc masa nyata dapat dilakukan. Kod aturcara penukaran simulasi yang terdapat pada kod aturcara penukaran kod mesin PLC kepada nyalaan penunjuk peranti masukan dan keluaran dibina adalah bertujuan untuk memisahkan rangkaian data kod mesin PLC kepada rentetan nombor peranti masukan dan keluaran.

45

Kod Mesin PLC Rentetan Nombor

Songsang Rentetan

Subset Rentetan

Tukar Rentetan

Rajah 4.4.2 (c) Penukaran Simulasi Kod aturcara penukaran simulasi ini terdiri daripada fungsi subset rentetan, fungsi songsang rentetan, fungsi menukar rentetan rangkaian dan fungsi rentetan nombor peranti masukan dan keluaran. Rangkaian data kod mesin PLC yang diterima dari ingatan PLC mengandungi 54 digit aksara. Nombor peranti masukan terletak pada digit ke 10 dan 11 manakala nombor peranti keluaran terletak pada digit 50 dan 51. apabila kod aturcara penukaran simulasi dilaksanakan, pada fungsi subset rentetan 9 aksara pertama kod mesin PLC akan dibuang dan baki 46 aksara kod mesin PLC akan disongsangkan pada fungsi songsang rentetan. Seterusnya rentetan 44 aksara pertama baki kod mesin PLC dibuang pada fungsi subset rentetan yang kedua dan baki kod mesin PLC yang tinggal adalah nombor peranti masukan sahaja. Untuk memperolehi nombor peranti keluaran pula, pada fungsi subset rentetan 49aksara pertama kod mesin PLC akan dibuang dan baki 6 aksara kod mesin PLC akan disongsangkan pada fungsi songsang rentetan. Seterusnya rentetan 4 aksara pertama baki 46

kod mesin PLC dibuang pada fungsi subset rentetan yang kedua dan baki kod mesin PLC yang tinggal adalah nombor peranti keluaran. Kedua-dua baki kod peranti keluaran ini ditukar kepada rentetan nombor peranti keluaran pada fungsi rentetan nombor.

4.5 Penerbitan WebDalam Smart Home System ini, penerbitan web dibangunkan supaya pengguna dapat mengoperasikan perisian ini melalui web pelayar pengguna. Antaramuka pengguna yang memaparkan situasi rumah yang dikawal akan terpapar pada pelayar web pengguna apabila permintaan diperolehi dari pelayan HTTP komputer pelayan. antaramuka pengguna ini akan memaparkan keadaan peranti-peranti yang dikawal seperti lampu samada dalam keadaan ON/OFF.

4.5.1 Pelayan HTTPPerkakasan penerbitan web LabVIEW digunakan untuk membentuk pengaturcaraan pelayan HTTP pada perisian Smart Home Sytem menggunakan LabVIEW ini. Pada paparan perkakasan penerbitan web LabVIEW setelah menulis tajuk dokumen, teks 1 dan teks 2 seterusnya dengan menekan butang memulakan web pelayan maka pelayan HTTP pada perisian Smart Home System akan terbentuk.

47

Rajah 4.5.1 (a) Pembentukan Pelayan HTTP Pelayar web pengguna menghubungkan komputer pelayan dengan menggunakan alamat rangkaian yang dipanggil penempat sumber seragam (URL). Sebagai contoh alamat rangkain bagi perisian Smart Home System ini adalah http://smarthomesystem.tm.net.my/PLC.htm. Pelayar web akan pengguna menghantar permintaan kepada pelayan HTTP untuk mendapatkan antaramuka pengguna pada komputer pelayan. computer pelayan akan memberi sambutan dengan menghantar antaramuka pengguna tersebut kepada komputer pengguna tadi walau di mana sahaja dia berada.

48

Rajah 4.5.1 (b) Antaramuka Pengguna Pada Web Pelayar Pengguna Bagi tujuan keselamatan, pengguna yang dibenarkan sahaj dapat membuka perisian Smart Home System ini. Pada perkakasan pilihan, hanya senarai pelayar web pengguna yang dibenarkan akan dituliskan.

Rajah 4.5.1 (c) Contoh Senarai Web Pelayar Pengguna

49

BAB 5 PENGUJIAN DAN KEPUTUSAN

5.1 Pengujian Menerusi Komputer PelayanPengujian menerusi computer pelayan adalah pengujian yang dilakukan di dalam bilik pengujian. Pengujian menerusi komputer pelayan ini adalah untuk memastikan bahawa perisian Smart Home System yang dibangunkan ini dapat berkomunikasi di antara komputer pelayan dan PLC. Untuk proses ini, perkakas yang diperlukan adalah komputer, kabel RS232C, peranti masukan, peranti keluaran dan PLC.

Rajah 5.1 Proses Pengujian Setelah semua perkara penting seperti penyediaan perkakas di dalam makmal telah dilengkapkan dan aturcara LD yang akan dimuat turun ke dalam ingatan PLC telah diketahui maka pengujian perisian Smart Home System akan dilaksanakan. Perlaksanaan pengujian perisian Smart Home System ini bagi aplikasi proses kawalan PLC untuk menjalankan proses menghidup/mematikan lampu di muat turun ke dalam ingatan PLC menerusi komputer pelayan.

50

Langkah-langkah bagi melaksanakan pengujian ke atas perisian Smart Home System: 1. Penyediaan perkakasan dan penyambungan wayar kepada peranti keluaran seperti lampu, kipas, injap dan penggera. 2. Pengaturcaraan antaramuka pengguna Smart Home System dibuka. 3. Pada tertingkap aturcara pengguna, butang RUN ditekan bagi memulakan perisian Smart Home System. 4. Klik butang suis bagi menghidupkan mana-mana peranti yang ingin dihidupkan, contohnya lampu 1dan kemudian butang OK ditekan. 5. Seterusnya ia akan dimuat turun ke dalam ingatan PLC. 6. Selepas muat turun aturcara selesai, peranti yang ingin dihidupakan akan dinyalakan dan perubahannya diperhatikan. 7. Butang STOP ditekan sekiranya untuk menukar kepada peranti yang lain. 8. Butang EXIT ditekan jika ingin keluar dari antaramuka pengguna perisian Smart Home System ini.

51

Butang RUN

Suis Peranti Yang Dikawal

Butang OK

Butang STOP

5.1.1 Keputusan Proses PengujianHasil pengujian terhadap perisian Smart Home System menggunakan LabVIEW ini, didapati penyambungan litar elektrik terhadap peranti yang dikawal terpapar pada tertingkap pengawasan. Aturcara yang dibina telah berjaya dimuat turun ke dalam ingatan PLC menerusi komputer pelayan. Ini terbukti daripada nyalaan penunjuk peranti masukan dan keluaran dari tertingkap pengawasan.

52

Nyalaan Lampu

Suis ON Nyalaan berwarna putih menunjukkan peranti masukan dan keluaran dalam keadaan OFF manakala nyalaan berwarna merah menunjukkan peranti dalam keadaan ON. Ini telah menunjukkan PLC telah menerima aturcara yang dibina secara normal melalui kabel RS232C. Apabila PLC telah selesai menerima kod mesin pengguna yang lengkap secara normal maka PLC akan menghantar kod mesin PLC kepada tertingkap pengawasan. Penerimaan kod mesin PLC dari ingatan PLC membuktikan bahawa perisian Smart Home System yang dibangunkan ini dapat berkomunikasi di antara komputer pelayan dan PLC. Jika terdapat kesilapan aturcara yang dibina oleh pengguna, hasil pengujian didapati sambungan litar elektrik di antara PLC dan peranti masukan serta keluaran yang terpapar pada tertingkap tidak seperti yang dikehendaki.

53

5.1.2 Pengujian Melalui Pelayar WebSetelah pengujian melalui computer pelayan berjaya dilakukan, pengujian melalui web pula dilakukan terhadap perisian Smart Home System ini. Sebelum pengujian dilakukan, penyediaan perkakas di dalam bilik pengujian dan aturcara yang akan dimuat turun ke dalam ingatan PLC adalah sama seperti pengujian menerusi komputer pelayan. Pengujian melalui internet ini adalah untuk memastikan bahawa perisian Smart Home System yang dibangunkan ini dapat dimuat turun ke dalam ingatan PLC melalui pelayar web. Bagi melaksanakan aplikasi ini pula, perkakas yang diperlukan ialah: Dua buah komputer Talian internet Kabel RS232C Peranti masukan Peranti keluaran PLC

Langkah-langkah bagi melaksanakan proses pegujian ini ialah: 1. Web pelayan antaramuka pengguna perisian Smart Home system disambungkan menggunakan pelayar web pada alamat http://smarthomesystem.tm.net.my/PLC.htm. 2. Pada tertingkap antaramuka pengguna, butang kanan tetikus ditekan untuk memohon kawalan pada antaramuka pengguna. 3. Butang RUN ditekan untuk menjalankan perisian Smart Home System menggunakan LabVIEW ini. 4. Butang suis peranti yang dikawal ditekan (cth: lampu 1) dan butang OK ditekan.

54

5. Aturcara tersebut akan dimuat turun ke dalam ingatan PLC dan seterusnya tekan mana-mana butang suis yang ingin dikawal. 6. Butang STOP ditekan jika hendak menukar pengawasan kepada peranti yang lain pula. 7. Butang EXIT ditekan jika hendak menutup web pelayan antaramuka pengguna perisian Smart Home System ini. Jika komputer pelayan tidak diset ON, pengguna tidak akan dapat membuka web pelayan antaramuka pengguna pada perisian Smart Home System menggunakan LabVIEW ini.

5.1.3 Keputusan Pengujian Melalui Pelayar WebHasil pengujian didapati pemohon antaramuka pengguna berjaya diperolehi melalui pelayar web dan pembinaan aturcara dapat dilakukan pada tertingkap pengawasan. Aturcara yang dibina juga berjaya dimuat turun ke dalam ingatan PLC melalui pelayar web. Ini terbukti daripada nyalaan warna merah penunjuk peranti masukan dan keluaran pada tertingkap pengawasan. Ini menunjukkan PLC telah menerima aturcara yang dibina secara normal melalui kabel RS232C dari computer pelayan. Apabila PLC telah selesai menerima kod mesin berbentuk kerangka yang lengkap secara normal, maka PLC akan menghantar kod mesin PLC dari komputer pelayan kepada tertingkap pengawasan pada komputer pelanggan. Penerimaan kod mesin PLC akan membolehkan pengguna mengaal status I/O proses kawalan PLC secara masa nyata.

55

BAB 6 PERBINCANGAN DAN KESIMPULAN

6.1 PERBINCANGAN Pendekatan yang terbaik memudahkan kehidupan seharian ialah dengan pembinaan perisian Smart Home System yang membolehkan pengguna mengawal peranti di dalam rumahnya melalui jarak jauh. Perisian Smart Home System menggunakan LabVIEW yang dibangunkan ini mengandungi tertingkap pengawasan yang memaparkan situasi rumah dan peranti yang dikawal. Penyambungan litar elektrik di antara PLC dan peranti masukan dan keluaran tertunjuk secara automatic berdasarkan aturcara pengguna. Pengguna boleh menggunakan paparan ini sebagai panduan untuk melakukan penyambungan litar elektrik di antara PLC dan peranti masukan serta keluaran dan bekalan kuasa. Seterusnya masalah pendawaian di antara PLC dan peranti masukan serta keluaran dapat diatasi. Hasil pengujian yang dilakukan di bilik pengujian, perisian Smart Home System ini, pengguna dapat membina aturcara pada teringkap pengawasan. Pembinaan aturcara tidak memerlukan pengguna untuk menaip kenyataan sintaksis ringkas. Dengan ini, perisian Smart Home System ini telah dapat mengatasi kekeliruan berhubungan simbol-simbol berbentuk grafik dengan kenyataan sintaksis ringkas yang digunakan pada bahasa pengaturcaraan LD dari perisian yang terdapat di pasaran.

56

Hasil pengujian juga menunjukkan aturcara yang dibina berjaya dimuat turun ke dalam ingatan PLC menerusi komputer pelayan dan sambutan kod mesin PLC ini membenarkan pengawasan status I/O proses kawalan PLC masa nyata dapat dilakukan pada tertingkap pengawasan ini. Pemerhatian yang dilakukan didapati operasi menghidupkan dan mematikan lampu dapat diperhatikan pada nyalaan penunjuk peranti masukan dan keluaran pada tertingkap pengawasan.

Hasil pengujian yang dilakukan ke atas perisian Smart Home System melalui pelayar web, didapati permohonan antaramuka pengguna berjaya diperolehi melalui pelayar web dan pembinaan aturcara dapat dilakukan padanya.

Aturcara yang dibina juga berjaya dimuat turun ke dalam ingatan PLC melalui pelayar web dan pengawasan status I/O proses kawalan PLC secara masa nyata pada tertingkap pengawasan juga telah berjaya dilakukan.

Perisian Smart Home System yang dibagunkan ini merupakan kaedah terbaik dalam memudahkan kehidupan seharian dan juga dapat mengatasi masalah pembaziran tenaga.

57

6.2 KESIMPULAN

Diharapkan agar perisian Smart Home System yang dibangunkan ini berjaya dalam memberikan lebih kemudahan dan keselesaan kepada penduduk di Malaysia terutamanya yang tinggal di Bandar yang sibuk dengan rutin seharian dan mengejar masa. Projek ini merupakan salah satu projek yang unik yang mampu menyelesaikan pembaziran tenaga elektrik akibat dari kecuaian penggunanya. Secara amnya projek ini mampu pergi lebih jauh lagi sekiranya pengaplikasian dan kegunaannya diperluaskan lagi selain mampu memberikan satu jaminan kepuasan penggunaan yang terbaik diantara jalan penyelesaian yang lain. Kos pemasangan dan penyelengaraan sistem ini tidaklah rumit dan tidak terlalu mahal untuk dimiliki oleh sesebuah keluarga kerana dari segi jangka masa panjang ia mampu mengawal penggunaan peralatan elektrik secara efektif, dan pada masa yang sama dapat membantu menggurangkan pembaziran tenaga. Kejayaan daripada pengujian perisian Smart Home System menggunakan LabVIEW yang dibangunkan ini dapatlah disimpulkan bahawa: Pada perisian Smart Home System ini, sambungan pendawaian di antara PLC dan peranti masukan serta keluaran tertunjuk secara automatic berdasarkan aturcara pengguna pada tertingkap pengawasan. Pengguna dapat menggunakan paparan ini sebagai panduan untuk melakukan penyambungan litar elektrik di antara PLC dan peranti masukan serta keluaran dan bekalan kuasa. Seterusnya masalah kesalahan pendawaian di antara PLC dan peranti masukan serta keluaran dapat diatasi.

58

Pengawasan status I/O proses kawalan PLC masa nyata tertunjuk pada tertingkap pengawasan. Jika dibandingkan dengan perisian di pasaran, pengawasan status I/O proses kawalan PLC masa nyata pada perisian ini dapat dilihat sepenuhnya iaitu pada satu paparan sahaja. Jika pengguna melakukan pengujian melalui pelayar web, akan dapat diketahui setiap proses kawalan PLC dengan melihat status I/O pada tertingkap pengawasan tersebut.

6.3 RUJUKANBryan, L.A dan Bryan E.A (1997), Programmable Controllers, theory and implementation. An industrial text company publication, USA Hughes, T.A (1989). Programmable Controllers. Instrument society of America. Omron (2001). Programmable Controller. Programming Manual. Omron Corporation Lewis, R.W (1996). Programming Industrial Control Systems using IEC 1131-3. IEE publishing, London, United Kingdom.

59

6.4 LAMPIRAN

60

61

62

63

64

65