Keuntungan Dan Kekurangan PLC

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

E. Keuntungan Dan Kekurangan PLC

Sebagai salah satu alat kontrol yang dapat diprogram, PLC mempunyai banyak kelebihan dibandingkan dengan alat kontrol konvensional. Perbedaan dan kelebihan PLC dibandingkan dengan sistem konvensional, terletak pada hal berikut ini.

Sistem PLC mempunyai sifat:

1. Sistem wiring relatif sedikit.

2. Sistem maintenance lebih mudah dan sederhana.

3. Pelacakan sistem, kesalahan sistem lebih sederhana.

4. Hanya memerlukan daya yang rendah.

5. Dokumentasi gambar sistem lebih sederhana dan mudah dimengerti.

6. Sistem dapat dimodifikasi secara lebih mudah dan sederhana.

Panel kontrol sistem konvensional:

1. Sistem wiringnya lebih komplek.

2. Maintenance membutuhkan waktu lebih lama.

3. Pelacakan kesalahan sistem yang terjadi sangat komplek.

4. Daya yang dibutuhkan relatif besar.

5. Dokumentasi gambar sistem lebih banyak.

6. Modifikasi sistem membutuhkan waktu yang banyak.

Disamping mempunyai perbedaan dengan sistem kontrol konvensional, secara spesifik PLC memiliki beberapa kelebihan seperti:

1. Fleksibel dalam penggunaan. Satu buah PLC dapat melayani lebih dari satu buah mesin atau output yang harus dikendalikan.

2. Sistem deteksi dan koreksi lebih mudah. Kesalahan dalam menginput program ke dalam sebuah PLC sebagai sebuah sistem kontrol dapat dengan mudah dan cepat dikoreksi untuk diprogram ulang dan dikoreksi dengan mudah melalui ladder diagramnya.

3. Harga relatif murah. Karena sifat PLC yang dapat dihubungkan dengan banyak peralatan input dan output untuk berbagai macam tujuan pengendalian maka PLC lebih murah harganya jika dibandingkan

dengan alat kontrol konvensional. Hal ini terutama jika dibutuhkan pengembangan dala suatu sistem penendalian diindustri.

4. Proses pengamatan secara visual. Program yang telah diinput melalui PLC dapat dimonitoring melalui layar monitor pada saat PLC sedang dioperasikan sehingga dapat dilakukan perubahan atau pengembangan program secara cepat dan sederhana.

5. Kecepatan dalam operasi. PLC dapat mengaktifkan beberapa fungsi logika hanya dalam waktu beberapa mili detik sehingga dapat bekerja atau beroperasi dengan lebih cepat.

6. Implementasi proyek lebih cepat, lebih sederhana dan mudah dalam melakukan modifikasi tanpa harus menambah biaya.

7. Dokumentasi lebih mudah. Program yang telah diinput melalui PLC dengan mudah dapat disimpan dan dicetak jika dibutuhkan dengan pencarian yang lebih cepat.

Disamping PLC dapat memberikan banyak keuntunagan sebagaimana dijelaskan di atas jika dibandingkan dengan sistem kendali konvensional. PLC juga masih memiliki beberapa kelemahan dan kekurangan dalam hal ini:

1. Teknologinya baru sehingga dibutuhkan waktu untuk mengubah dan menggantikan sistem yang telah ada, dalam hal ini sistem yang masih bersifat konvensional.

2. Penggunaan PLC tergantung pada lingkungan. Karena PLC memiliki beberapa sifat yang peka terhadap lingkungan seperti temperatur yang tinggi, getaran yang disebabkan mesin, dan debu disekitarnya dimana PLC diletakkan.

Oleh karena dalam perancangan ini menggunakan motor DC magnet permanen sebagai penggerak lift. Maka disini akan dijelaskan sekilas tentang motor DC magnet permanen.

BAB III

METODE PENELITIAN

A. Waktu dan Tempat Pelaksanaan

Penelitian akan dilakukan pada Maret – April 2013 bertempat di laboratorium Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Makassar.

B. Objek penelitian

Objek penelitian adalah “Perancangan alat kontrol lift pada bangunan berlantai berbasis PLC”

C. Alat dan Bahan

Dalam proses pembuatan lift berbasis PLC diperlukan beberapa alat dan bahan yang menunjang pembuatannya. Selain pembuatan perangkat keras (hardware) yang berwujud miniatur gedung beserta penggeraknya dan memerlukan bahan dan biaya yang tidak sedikit. Dalam proses pembuatan juga diperlukan pembuatan perangkat lunak (software) yaitu program yang dimasukkan ke dalam CPU PLC sebagai bagian pengendali bergeraknya lift berbasis PLC tersebut. Program yang

digunakan dalam pembuatan ladder diagram dalam perancangan lift ini adalah zelio soft 2.

Dalam perancangan prototype lift berbasis PLC ini alat dan bahan yang digunakan adalah sebagai berikut:

a. Alat

1. PLC Zelio SR2B201BD dan kabel data zelio.

2. Bor listrik.

3. Adaptor sebagai catu daya bagi PLC dan sensor.

4. Kelengkapan alat reparasi berupa obeng, kunci pas dan ring.

5. Pop pengeling, mur/baut dan paku rivet.

b. Bahan

1. Kelengkapan elektronika penggerak lift, yaitu relay 24 volt DC dan wiring kabel.

2. Sensor untuk masukan PLC.

3. Motor DC sebagai penggerak utama lift.

4. Aluminium plat yang digunakan sebagai rangka lift.

5. Komputer yang digunakan untuk memasukkan proram zelio soft 2 ke dalam PLC.

D. Data / parameter

1. Tujuan perancangan

Tujuan perancangan tugas akhir ini adalah merancang, mengaplikasikan teori serta mengembangkan ide-ide menjadi alat yang dapat berfungsi sebagaimana fungsinya dengan mempertimbangkan kualitas ekonomi dan estetika.

E. Diagram alir penelitian

Alir penelitian intinya sama dengan gambar flowchart, sistem akan bekerja lewat pemrograman PLC yang telah dibuat melalui diagram ladder.

Awal mula sangkar lift berada di lantai 1, apabila ada perintah maka motor akan aktif dan akan menuju lantai tersebut. Selanjutnya pergerakan yang terjadi sesuai dengan flowchart yang ditulis di bawah.

Gambar 3.2 flow chart

Run prog

Stand sangkar lantai 1 Cek input

sangkar naik sangkar naik sangkar stop

start

Sangkar Turun Sangkar Turun Sangkar Stop

YES YES YES

L3=1? L1=1?

L2=1?

Sangkar naik Sangkar naik Sangkar stop

Sangkar naik

F. Perancangan

a. Desain perangkat keras (hardware)

Perencanaan perangkat keras ini bertujuan untuk membuktikan dan aplikasi secara nyata dan riil dari proses sistem pengendali dalam bentuk miniature, sehingga dapat dipahami dengan mudah dan jelas.

1. Rangka

Rangka berfungsi sebagai miniature gedung sebagai tempat naik turunnya sangkar lift, bahan terbuat dari aluminium plat dan pipa.

Gambar 3.3 Rangka miniature F. Perancangan

a. Desain perangkat keras (hardware)

Perencanaan perangkat keras ini bertujuan untuk membuktikan dan aplikasi secara nyata dan riil dari proses sistem pengendali dalam bentuk miniature, sehingga dapat dipahami dengan mudah dan jelas.

1. Rangka

Rangka berfungsi sebagai miniature gedung sebagai tempat naik turunnya sangkar lift, bahan terbuat dari aluminium plat dan pipa.

Gambar 3.3 Rangka miniature F. Perancangan

a. Desain perangkat keras (hardware)

Perencanaan perangkat keras ini bertujuan untuk membuktikan dan aplikasi secara nyata dan riil dari proses sistem pengendali dalam bentuk miniature, sehingga dapat dipahami dengan mudah dan jelas.

1. Rangka

Rangka berfungsi sebagai miniature gedung sebagai tempat naik turunnya sangkar lift, bahan terbuat dari aluminium plat dan pipa.

Gambar 3.3 Rangka miniature

2. Rangkaian pengendali

2.1. Motor

Untuk menggerakkan lift maka diperlukan alat penggerak yang dapat menggerakkan sangkar lift naik turun. Pada penelitian ini digunakan motor DC magnet permanen 24 volt. Motor ini akan bekerja apabila mendapat perintah dari PLC untuk melakukan kerja, perintah yang didapat berasal dari limit switch yang dipasang pada rangka, begitu juga untuk mematikan juga menggunakan limit switch.

2.2. Programmable logic controller (PLC)

PLC adalah sebuah alat yang digunakan untuk menggantikan sederetan relay yang dijumpai pada sistem kontrol konvensional. PLC bekerja dengan cara mengamati masukan, kemudian melakukan proses sesuai dengan yang dibutuhkan, yang berupa mematikan dan menghidupkan output (logic, 0 atau 1, mati atau hidup).pengguna membuat program dengan ladder diagram atau diagram tangga yang kemudian dijalankan oleh PLC.

b. Desain Perangkat Lunak (software)

Perangkat lunak pada intinya akan digunakan untuk mengendalikan kerja dari pergerakan motor lift. Berikut ini program yang akan digunakan dalam desain perancangan alat kontrol lift berbasis PLC.

1. Ladder diagram

Penulisan dengan cara ladder diagram ini paling banyak digunakan pada sistem kontrol menggunakan relay-relay atau pada sistem kontrol yang menggunakan PLC, sehingga pada PLC penulisan ladder diagram ini merupakan pengembangan dari penulisan dan penggambaran rangkaian dalam sistem relay elektronik.

Penulisan dengan ladder diagram bertujuan untuk menampilkan urutan-urutan kerja dari sinyal-sinyal listrik. Melalui diagram ini dapat diperlihatkan hubungan antar peralatan aktif atau tidak aktif (hidup atau mati) sesuai dengan urutan yang ditentukan.

Diagram tangga terdiri dari dua garis vertikal yang merepresentasikan rel-rel daya. Komponen-komponen rangkaian disambungkan sebagai garis-garis horizontal seperti anak tangga diantara dua garis vertikal ini.

Dalam menggambarkan sebuah diagram tangga, diterapkan konvensi-konvensi tertentu:

a) Garis-garis vertikal diagram merepresentasikan rel-rel daya, dimana diantara keduanya komponen-komponen rangkaian tersambung.

b) Tiap-tiap anak tangga mendefenisikan sebuah operasi didalam sebuah proses kontrol.

c) Sebuah diagram tangga dibaca dari kiri ke kanan dan dari atas ke bawah. Anak tangga teratas dibaca dari kiri ke kanan. Berikutnya anak tangga kedua dibaca dari kiri ke kanan dan demikian seterusnya. Ketika PLC berada dalam keadaan bekerja, PLC membaca seluruh program tangga dari awal sampai akhir, anak tangga terakhir ditandai dengan jelas, kemudian memulai lagi dari awal.

d) Tiap-tiap anak tangga harus dimulai dengan sebuah input atau sejumlah input dan harus berakhir dengan setidaknya sebuah input.

Istilah input digunakan bagi sebuah langkah kontrol, seperti misalnya menutup kontak sebuah saklar, yang berperan sebagai input ke sebuah PLC.istilah output digunakan untuk perangkat yang tersambung ke output sebuah PLC, misalnya sebuah motor.

e) Perangkat-perangkat listrik ditampilkan dalam kondisi normalnya.

Dengan demikian sebuah saklar yang dalam keadaan normalnya terbuka hingga suatu objek menutupnya, diperlihatkan terbuka pada diagram tangga, sebuah saklar yang dalam keadaan normalnya tertutup diperlihatkan tertutup.

f) Sebuah perangkat tertentu digambarkan pada lebih dari satu anak tangga. Sebagai contoh kita dapat memiliki sebuah relay yang menyalakan satu buah perangkat listrik atau lebih. Huruf-huruf dan nomor-nomor dipergunakan untuk memberi label bagi perangkat tersebut pada tiap-tiap situasi kontrol yang dihadapinya.

g) Input-input dan output-output seluruhnya diidentifikasikan melalui alamat-alamatnya. alama ini mengindikasikan lokasi input atau output di dalam memori PLC.

Gambar 3.4 Cara membaca ladder diagram

Gambar 3.5 di bawah memperlihatkan simbol-simbol baku yang digunakan untuk perangkat-perangkat input dan output.

Anak tangga 1

Anak tangga 2

Anak tangga 3

Anak tangga 4

Anak tangga terakhir

g) Input-input dan output-output seluruhnya diidentifikasikan melalui alamat-alamatnya. alama ini mengindikasikan lokasi input atau output di dalam memori PLC.

Gambar 3.4 Cara membaca ladder diagram

Gambar 3.5 di bawah memperlihatkan simbol-simbol baku yang digunakan untuk perangkat-perangkat input dan output.

Anak tangga 1

Anak tangga 2

Anak tangga 3

Anak tangga 4

Anak tangga terakhir

g) Input-input dan output-output seluruhnya diidentifikasikan melalui alamat-alamatnya. alama ini mengindikasikan lokasi input atau output di dalam memori PLC.

Gambar 3.4 Cara membaca ladder diagram

Gambar 3.5 di bawah memperlihatkan simbol-simbol baku yang digunakan untuk perangkat-perangkat input dan output.

Anak tangga 1

Anak tangga 2

Anak tangga 3

Anak tangga 4

Anak tangga terakhir

Perhatikan bahwa input-input direpresentasikan oleh hanya dua simbol, yaitu untuk kontak yang secara normal terbuka (normally open) dan untuk kontak yang secara normal tertutup (normally close). Hal ini berlaku untuk perangkat input apapun yang tersambung ke PLC. Proses yang dilaksanakan oleh perangkat input adalah sama halnya dengan membuka atau menutup sebuah saklar. Output-output direpresentasikan oleh hanya satu simbol, terlepas dari apapun perangkat output yang disambungkan ke PLC.

Gambar 3.5 Simbol-simbol pada ladder diagram

Kontak input

Gambar 3.5 Simbol-simbol pada ladder diagram

Kontak input

Gambar 3.5 Simbol-simbol pada ladder diagram

Kontak input

2. Memasukkan program zelio soft 2 ke dalam PLC

Pada dasarnya setiap vendor PLC memiliki software pendukungnya masing-masing. Program pendukung ( software support) ini bertujuan agar setiap pengguna personal komputer yang bermaksud untuk menggunakan PLC sebagai alat kontrol dapat berkomunikasi dengan PLC itu sendiri. Walaupun softwarenya berbeda-beda namun pada dasarnya sistem operasinya sama saja.

Pada saat mulai menggunakan program zelio logic 2, kita akan melihat tampilan pilihan menu awal, yaitu pilihan untuk membuat program rancangan baru atau membuka file rancangan program yang sudah dibuat dan disimpan sebelumnya seperti di bawah ini:

Gambar 3.6 tampilan awal program zelio logic 2 2. Memasukkan program zelio soft 2 ke dalam PLC

Gambar 3.6 tampilan awal program zelio logic 2

Mulailah dengan menu creat new program sehingga akan dimunculkan tampilan sebagai berikut:

Gambar 3.7 tampilan menu untuk memilih PLC

Kemudian pilihlah tipe PLC yang akan digunakan dalam perancangan seperti gambar di bawah ini:

Gambar 3.8 Tampilan tipe dan seri PLC yang digunakan

Mulailah dengan menu creat new program sehingga akan dimunculkan tampilan sebagai berikut:

Gambar 3.7 tampilan menu untuk memilih PLC

Kemudian pilihlah tipe PLC yang akan digunakan dalam perancangan seperti gambar di bawah ini:

Gambar 3.8 Tampilan tipe dan seri PLC yang digunakan

Mulailah dengan menu creat new program sehingga akan dimunculkan tampilan sebagai berikut:

Gambar 3.7 tampilan menu untuk memilih PLC

Kemudian pilihlah tipe PLC yang akan digunakan dalam perancangan seperti gambar di bawah ini:

Gambar 3.8 Tampilan tipe dan seri PLC yang digunakan

Klik next sehingga akan muncul tampilan seperti di bawah ini:

Gambar 3.9 Menu tampilan untuk pilih program yang akan digunakan

Mulailah melakukan penggambaran ladder diagram di tampilan menu new projek seperti gambar di bawah:

Gambar 3.10 Tampilan menu awal projec Klik next sehingga akan muncul tampilan seperti di bawah ini:

Gambar 3.9 Menu tampilan untuk pilih program yang akan digunakan

Mulailah melakukan penggambaran ladder diagram di tampilan menu new projek seperti gambar di bawah:

Gambar 3.10 Tampilan menu awal projec Klik next sehingga akan muncul tampilan seperti di bawah ini:

Gambar 3.9 Menu tampilan untuk pilih program yang akan digunakan

Mulailah melakukan penggambaran ladder diagram di tampilan menu new projek seperti gambar di bawah:

Gambar 3.10 Tampilan menu awal projec

setelah melakukan pembuatan program, langkah selanjutnya yang akan dilakukan adalah dengan melakukan koneksi/hubungan antara PLC dengan komputer, untuk memindahkan program yang telah jadi ke dalam PLC. Alat yang dibutuhkan untuk melakukan pemindahan program adalah kabel penghubung zelio.

Beberapa perintah yang perlu dipahami pada saat PLC dalam ststus terhubung dengan CPU:

a) Connect

Merupakan perintah program untuk menyambungkan antara komputer dengan PLC.

b) Up load program

Merupakan perintah untuk melihat isi program yang sudah ada di dalam PLC.

c) Download program

Merupakan perintah untuk mentrasfer program yang telah dibuat ke dalam PLC.

d) Mode

Dalam perintah mode ini terdapat 3 kerja pilihan bagi PLC yaitu:

1. Monitor

Perintah unuk melihat kondisi PLC pada saat bekerja

2. Run

Perintah untuk menjalankan program yang telah ditransfer ke dalam PLC

3. Stop

Perintah untuk menghentikan program yang sedang dijalankan PLC.

Untuk memasukkan program ke dalam PLC terlebih dahulu mengatur komunikasi serial dengan PLC melalui menu project, klik trasfer dan pilih PC > modul, seperti gambar di bawah ini:

Gambar 3.11 Menu tampilan untuk trasfer program ke PLC

Gambar 3.12 Menu tampilan trasfer program ke PLC

Kemudian klik ok sampai muncul tampilan sebagai berikut:

Gambar 3.13menu tampilan proses transfer ke PLC

BAB IV

PERANCANGAN DAN HASIL

A. Perancangan sistem

A.1. perancangan mekanik

Perancangan mekanik terbagi menjadi dua bagian yaitu bagian kerangka lift dan bagian sangkar lift.

a. Perancangan kerangka lift

Pembuatan kerangka lift dibangun dengan menggunakan stainless plat siku dengan ketebalan 2,5 mm sebagai tiang kerangka dan plat seng dengan ketebalan 0,8 mm sebagai dinding lift. Lift yang dibangun adalah lift tiga lantai dengan ketinggian kerangka lift adalah 100 cm x 30 cm. Masing-masing lantai mempunyai ketinggian 30 cm.

Pada kerangka lift ini terpasang dua buah pipa stainless sebagai pegangan sangkar lift nantinya. Dan juga terdapat sebuah penyeimbang sangkar lift yang mana akan disesuaikan berat sangkat liftnya dengan penyeimbang. Pada kerangka lift terdapat juga tiga buah tombol pada setiap tingkatan. Fungsi tombol adalah sebagai tombol tujuan dan tombol panggil. Gambar perancangan kerangka lift dapat dilihat pada gambar dibawah.

Gambar 4.1 Kerangka lift

b. Perancangan sangkar lift

Pada bagian sangkar lift dibangun dengan menggunakan plat seng dan stainless. Ukuran sangkar lift adalah 18 cm x 15 cm x 10 cm.

100 cm

30cm

30 cm 40 cm

18 cm

Pada sangkar lift terdapat sebuah motor DC yang digunakan sebagai buka dan tutup pintu lift serta terdapat pula duah buah sensor limit switch yang terletak pada bagian kiri dan bagian kanan sangkar lift yang berfungsi sebagai pembatas buka pintu dan tutup pintu. Agar pintu sangkar bisa bergerak ke kiri dan ke kanan maka dibutuhkan karet tape yang terpasang pada roler motor DC dan roler pada ujung penggerak pintu. Jadi pada saat motor DC berputar arah clock wise (CW) maka pintu akan bergerak menutup pintu pada sangkar lift, dan pada saat motor DC bergerak ke arah counter clock wise (CCW) makapintu terbuka dan akan berhenti jika bersentuhan dengan limit switch.

Gambar perancangan sangkar lift dapat dilihat paga gambar di bawah ini.

Gambar 4.2 Sangkar lift

A.2. perancangan perangkat keras (hardware)

A.2.1. input

Pada perancangan perangkat keras lift terdapat komponen elektronika. Komponen yang dibutuhkan dalam membangun miniatur sistem lift dibutuhkan beberapa sensor dan komponen lainnya. Berikut komponen yang digunakan pada sistem lift.

a. Limit switch

Pada setiap lantai digunakan limit switch. Limit switch lantai 1, limit switch lantai 2, limit switch lantai 3 berturut-turut berada pada alamat I₄, I₅, I₆. Limit switch ini berfungsi sebagai saklar untuk motor lift. Apabila ada permintaan untuk berhenti pada satu lantai maka motor lift akan berhenti jika menyentuh limit switch. Jika tidak ada permintaan maka limit switch akan diabaikan.

b. Push button

Pada setiap lantai digunakan push button. Push button lantai 1, push button lantai 2, push button lantai 3 berturut-turut berada pada alamat I_I,I_2,I₃. Push button berfungsi sebagai saklar untuk naik turun sangkar. Apabila ada permintaan untuk menuju

salah satu lantai maka sangkar akan menuju lantai tersebut, jika tidak ada permintaan maka sangkar akan tetap di posisi semula.

c. Tombol-tombol

Tombol-tombol adalah seluruh tombol yang ada di lift dan juga tombol yang ada disetiap lantai yang jumlah keseluruhannya 9 tombol. Tiap lantai memiliki 3 tombol untuk tombol permintaan setiap lantai.

Karena keterbatasan input PLC. Tombol-tombol dikodekan menjadi 3 bit kode biner. Daftar pengkodean dapat dilihat pada tabel 4.1

Tabel 4.1 pengkodean tombol-tombol

No Keterangan Alamat

input

1 Push button lantai 1 I₁

Dalam dokumen PERANCANGAN ALAT KONTROL LIFT PADA BANGUNAN BERLANTAI BERBASIS PLC (Halaman 34-0)