SIMULASI PENGONTROLAN RAMBU LALU LINTAS
MENGGUNAKAN PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER (PLC)
DENGAN SOFTWARE UNITY DAN VIJEO CITECT
MURSYALLIM
105097003209
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI
SYARIF HIDAYATULLAH
JAKARTA
iii
Abstrak
iv
Abstract
i
KATA PENGANTAR
Assalaamu’alaikumWr.Wb.
Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya kepada penulis sehingga skripsi yang berjudul: Perancangan Simulasi Sistem Kontrol Rambu Lalu Lintas Menggunakan Programmable Logic
Controller (PLC) pada Software Untiy Pro XL 3.0 dan Vijeo
Citect V 7.0 dapat diselesaikan dengan baik.
Dalam pengerjaan tugas akhir ini, rintangan dan cobaan datang silih berganti. Semua itu hampir membuat penulis patah semangat dan menyerah untuk menyelesaikan skripsi ini. Tetapi semua itu dapat penulis lalui berkat petunjuk dari Allah SWT dan berkat bimbingan, bantuan dan dukungan, serta dorongan semangat dari berbagai pihak. Untuk itu, dalam kesempatan ini, penulis menyampaikan terima kasih dan penghargaan yang sebesar-besarnya kepada
1. Keluarga yang telah mendoakan, menyemangati dan mendukung penulis siang dan malam.
2. Bapak Arif Tjahjono, S.T., M.Si., Dosen Pembimbing I penulis, terima kasih atas pengertian dan bimbingan yang sangat berharga.
3. Ibu Elvan Yuniarti, M.Si., Dosen Pembimbing II penulis, terima kasih atas pengertian dan bimbingan yang sangat berharga.
ii 5. Direktur Utama PT. Gerindo Rika Gemilang (GRG) Bapak Ir. Kamil Husein yang selalu memberikan motivasi dalam segala hal selama berada dalam lingkungan kantor PT. GRG 6. Seluruh Staff karyawan Engineering dan Teknisi PT. GRG
mas Endang, pak Engkur, mas Dani, mas Wildan, mas Lupy, mas Leksa, mas Wawan, pak Ugih, pak Iwan, mas Yudi, ibu Nita, pa Ridwan dan juga saudara Surya kebersamaan kalian membentuk pribadi penulis lebih baik dari sebelumnya. 7. Sahabat seperjuangan Fisika Konsentrasi Geofisika dan
Material 2005 Saudari Lusiyana, Isti’ana, Iil, Nurhadi, Aris Krisnawan, Rangga, Syahrul, Andrian dan yang lainnya. 8. Sahabat seperjuangan Prodi Fisika semester terdahulu dan
semester bawah yang selalu membantu baik secara real ataupun non real, khususnya kepada saudara suhandono aji, saudari sheila, karima , dan ikrima terima kasih atas kebersamaannya.
Semoga segala bantuan yang telah diberikan kepada penulis dibalas oleh Allah SWT dengan pahala yang besar. Amin.
Penulis meminta maaf atas segala kesalahan yang penulis perbuat baik selama proses pengerjaan skripsi ini hingga penulisan skripsi ini. Kritik dan saran yang bersifat membangun sangat penulis harapkan untuk perbaikan dan kemajuan di masa mendatang. Terima kasih.
Wassalaam mu’alaikum Wr. Wb.
Depok, 17 Desember 2010
v
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ... i
ABSTRAK ... iii
ABSTRACT ... vi
DAFTAR ISI ... v
DAFTAR GAMBAR ... ix
BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Masalah ... 1
1.2. Permasalahan Penelitian ... 2
1.3. Tujuan Penelitian ... 2
1.4. Batasan Penelitian ... 3
1.5. Manfaat Penelitian ... 3
1.6. Sistematika Penulisan ... 4
BAB II TEORI DASAR 2.1. Sensor LDR ... 6
2.2. Element Sensing dan Tranmitter ... 7
2.3. Sistem Konversi Sinyal ... 8
vi
2.5. Gerbang Logika ... 8
2.5.1. Gerbang Logika Dasar ... 9
2.5.2. Gerbang Logika Universal ... 10
2.5.3. Kombinasi Gerbang Logika ... 11
2.5.4. Latch ... 12
2.5.5. Relay ... 13
2.6. Programmable Logic Controller (PLC) ... 13
2.6.1. Prinsip Kerja PLC ... 15
2.6.2. Model Pemrograman PLC ... 19
2.7. Perangkat Keras PLC dan Pendukungnya ... 20
2.7.1. Prosesor... 20
2.7.2. Unit Power Supply ... 21
2.7.3. Perangkat pemrograman ... 21
2.7.4. Struktur dan Kapasitas Memori ... 26
2.8.4. Input Tegangan DC/AC ... 34
2.8.5. Jenis Output PLC ... 35
2.9. Peralatan/Sensor Tiga Terminal ... 36
2.9.1. Sourching Sensor ... 36
2.9.2. Sinking Sensor ... 38
BAB III METODE PENELITIAN 3.1. Waktu dan Tempat Penelitian ... 39
3.2. Bahan dan Peralatan Penelitian ... 39
3.3. Tahapan Penelitian... 39
3.3.1. Kondisi-kondisi Rambu Lalu Lintas ... 41
3.3.2. Konsep dasar perancangan sistem rambu lalu lintas tiga arah ... 42
3.3.3. Perancangan Program ... 46
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Konsep Kerja LDR ... 59
4.2. Perancangan program Unity Pro... 60
4.2.1. Pola Rambu Normal ... 61
4.2.2. Pola Rambu Kereta ... 66
4.2.3. Pola Rambu Padat ... 67
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan ... 78
5.2. Saran ... 78
DAFTAR PUSTAKA ………... 79
ix
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Simbol operasi gerbang logika ... 10
Gambar 2.2. Gerbang logika universal ... 11
Gambar 2.3. Skema dekoder dan enkoder ... 11
Gambar 2.4. Ilustrasi rangkaian mekanik yang ekuivalen dengan multiplexer dan demultiplexer ... 12
Gambar 2.5. Skema alur PLC ... 16
Gambar 2.6. Koneksi peralatan luar dengan
modul input ... 29
Gambar 2.7. Ilustrasi rangkaian internal yang menghubungkan setiap terminal Input dengan terminal common ... 30
Gambar 2.8. Rangkaian pada modul input PLC tipikal untuk jenis masukan tegangan DC ... 32
Gambar 2.9. Koneksi peralatan luar dengan modul input PLC jenis input DC ... 33
Gambar 2.10.Rangkaian pada modul input PLC tipikal untuk jenis masukan tegangan AC ... 34
Gambar 2.12.Rangkaian pada modul input PLC tipikal untuk jenis
masukan tegangan AC/DC ... 35
Gambar 2.13.Koneksi peralatan luar dengan modul input PLC jenis input AC/DC ... 35
Gambar 2.14.Sensor jenis sourching/PNP ... 37
Gambar 2.15.Sensor jenis sinkin/NPN ... 38
Gambar 3.1. Bagan alur perancangan system rambu lalu lintas ... 40
Gambar 3.2. Kondisi arah utara terbuka ... 44
Gambar 3.3. Kondisi jalur kereta memotong jalur utara ... 45
Gambar 3.4. Langkah memanggil program Unity Pro…... 47
Gambar 3.5. Memulai program baru pada Unity Pro ... 48
Gambar 3.6. Pemilihan seri PLC ... 49
Gambar 3.7. Penamaan Project (penamaan sebuah program) ... 49
Gambar 3.8. Tampilan sebuah PLC ... 50
Gambar 3.9. Topological Address Module ... 51
Gambar 3.10.Module yang telah terisi ... 52
Gambar 3.11.Tabel pengisian variable baik input maupun output ... 52
Gambar 3.13.Layar untuk pembuatan dengan model function block
diagram (FBD) ... 55
Gambar 3.14.Jendela untuk memanggil gerbang-gerbang atau instruksi logika ... 55
Gambar 3.15.Pemanggilan program Vijeo Citect ... 56
Gambar 3.16.New Project Graphic ... 57
Gambar 3.17.Penamaan New Project ... 57
Gambar 3.18.Pemilihan tipe template Vijeo Citect ... 58
Gambar 3.19.Template Vijeo Citect ... 58
Gambar 4.1. Penempatan Sensor LDR ... 60
Gambar 4.2. Tampilan program yang digunakan dalam Unity Pro ... 61
Gambar 4.3. Tampilan gerbang logika AND dan funsinya ... 62
Gambar 4.4. Skema rangkaian reset PLC ... 63
Gambar 4.5. Sistem setiap rambu dengan beberapa gerbang logika ... 65
Gambar 4.6. Kondisi dasar rambu sebelum memulai ... 69
Gambar 4.8. Kondisi keadaan rambu saat kereta melalui persimpangan ... 71
Gambar 4.9. Kondisi rambu menjelang akhir kereta melaju persimpangan rambu ... 72
Gambar 4.10.Keadaan untuk jalur utara terbuka kesegala arah baik menuju barat maupun timur ... 73
Gambar 4.11.Keadaan untuk jalur timur terbuka kesegala arah baik menuju utara maupun barat ... 74
Gambar 4.12.Keadaan hati-hati ... 75
Gambar 4.13.Kesinergisan antara setiap
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Perkembangan teknologi yang sedemikian pesat khususnya dibidang transportasi menyebabkan tingginya angka pertumbuhan kendaraan bermotor. Peningkatan pertumbuhan kendaraan bermotor dari tahun ke tahun ini semestinya harus diimbangi dengan sarana dan prasana yang harus memadai untuk kelancaran laju dari kendaraan bermotor tersebut, namun ternyata kondisi sarana dan prasarana yang tersedia untuk para pengguna jalan pada umumnya tidak dapat menyeimbangi laju pertumbuhan kendaraan bermotor, sehingga menimbulkan berbagai maslah terutama kepadatan disetiap jalur transportasi, khususnya kawasan jalur transportasi di ibu kota Jakarta.
2
Oleh karenanya, menjadi sangat penting untuk dilakukan penelitian tentang penerapan sistem kontrol rambu lalu lintas terutama untuk mengurangi tingkat kepadatannya, dalam hal ini akan dibuat simulasi dengan tiga jalur untuk kendaraan bermotor dan tambahan satu jalur yang memotong salah satu jalur rambu lalu lintas dengan menggunakan Programmable Logic Controller (PLC).
1.2. Permasalahan Penelitian
Berdasarkan latar belakang yang telah dipaparkan sebelumnya, maka permasalahan dalam penelitian ini adalah bagaimanakah merancang suatu sistem kontrol rambu lalu lintas tiga persimpangan dengan permasalahan pada salah satu persimpangan terpotong oleh jalur kereta yang dapat menyebabkan kondisi sistem rambu lalu lintas terganggu bila kereta melaluinya dan kepadatan kendaraan bila dari masing masing persimpangan tidak seimbang satu sama lainnya.
1.3. Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk membuat simulasi sistem kontrol pada rambu lalu lintas di tiga arah persimpangan dengan berbagai permasalahan dengan menggunakan software Unity Pro XL 3.0 dan
3
1.4. Batasan Penelitian
Pada penelitian ini hanya dibatasi mengenai beberapa hal yang terkait dengan sistem kontrol rambu lalu lintas ini, yaitu:
1. Persimpangan rambu lalu lintas hanya memiliki tiga persimpangan dengan posisi dari arah utara, barat dan timur.
2. Posisi jalur kereta berada pada posisi memotong jalur utara dan sejajar dengan arah barat maupun timur.
3. Permasalahan hanya melingkupi sistem kontrol pada tiga persimpangan yang hanya memiliki jalur untuk satu kendaraan roda empat dengan pendeteksi kendaraan berupa sensor LDR.
4. Pemprograman control menggunakan software Unity dan
Vijeo Citect.
1.5. Manfaat Penelitian
4
1.6. Sistematika Penulisan
Pada tugas akhir ini penulis menyertakan lima bab antara lain :
BAB I Pendahulaun
Pada bab ini terdiri dari latar belakang,permasalahan penelitian, tujuan penelitian, batasan penelitian, manfaat penelitian dan sistematika penulisan
BAB II Dasar Teori
Pada bab ini teridiri dari teori sistem bilangan, gerbang logika,
Programmable logic Controller (PLC), dan sistem kendali.
BAB III Metode Penelitian
Metodologi Studi pemikiran menggambarkan variable yang menjadi fokus studi penelitian, hubungan antar variable dan alur studi penelitian. Kerangka pemikiran ini penulis menyajikan sebuah gambar, bagan alir, atau sketsa yang menggambarkan rencana studi penelitian.
BAB IV Hasil dan Pembahasan
5
ke dalam simulasi lalu pembuatan program simulasi hingga penyelesaian permasalahan - permasalahan simulasi.
BAB V Kesimpulan dan Saran
6
BAB II
Tinjauan Pustaka
2.1. Sensor LDR
Sensor cahaya berfungsi untuk mendeteksi cahaya yang ada disekitar. Sensor yang terkenal untuk mendeteksi cahaya adalah sensor LDR yaitu singkatan dari Light Dependent Resistor atau sensor yang tergantung pada cahaya. LDR digunakan untuk merubah energi cahaya menjadi energi listrik.
LDR merupakan sebuah sensor yang berbahan semikonduktor yang dibuat dari cadmium selenoide dan timah sulfide. Sebuah Light
Dependent Resistor (LDR) terdiri dari sebuah piringan bahan
semikonduktor dengan dua buah elektroda pada permukaanya. LDR tergantung pada cahaya, artinya nilai tahanannya akan berubah-ubah bila terkena cahaya yang diterima.
Dalam gelap atau dibawah cahaya yang redup, bahan piringan hanya mengandung elektron bebas dalam jumlah yang relatif sangat kecil. Hanya tersedia sedikit electron bebas untuk mengalirkan muatan listrik. Dengan kata lain, nilai tahanan bahan sangat tinggi.
7
Dalam keadaan ini, bahan bersifat sebagai konduktor yang baik. Semakin terang cahaya yang mengenai permukaan bahan semikonduktor LDR, maka semakin banyak pula elektron bebas yang tersedia dan semakin rendah pula tahanan listrik bahan.
2.2. Element Sensing dan Transmitter
Ada dua macam output sinyal sistem pengukuran, yaitu sinyal elektrik dan pneumatik. Pemilihan sinyal pengukuran sangat ditentukan oleh jenis controller yang akan dipakai, jika controller
yang akan dipakai jenis elektronik tentu akan menggunakan sinyal elektrik dan juga sebaliknya bila controller pneumatic yang digunakan tentu sinyal pneumatik yang digunakan.
Menerjemahkan sinyal sistem pengukuran dari sensing element
menjadi yang dapat dimengerti oleh controller, dibutuhkan sebuah unit yang disebut transmitter. Sebagai standarisasi, sinyal yang keluar dari
transmitter, baik elektrik atau pneumatik dibuat hanya bekerja pada
8
2.3. Sistem Konversi Sinyal
Seperti yang sebelumnya bahwa pada dasarnya ada dua sistem
transmisi sinyal, yaitu sistem pneumatic dan sistem elektrik/elektronik.
Sistem transmisi elektronik kemudian terbagi lagi menjadi dua bagian, yaitu transmisi analog dan transmisi elektronik digital. Kerja sistem elektronik analog sama benar dengan kerja sinyal sistem pneumatik, dimana bekerja dalam bentuk persentasi sinyal dari 0% sampai 100%.
2.4. Sistem Bilangan
Banyak sistem bilangan yang umum digunakan pada piranti digital, diantara yang biasa digunakan adalah sistem bilangan biner, octal, decimal dan heksa decimal. Sistem bilangan yang paling mudah diterapkan di dalam mesin digital adalah sistem bilangan biner (basis-2) karena sistem tersebut hanya mengenal 2 keadaan dan kemudian disimbolkan dengan dua angka yakni 0 dan 1. Dalam sistem biner (Basis-2) mempunyai symbol angka (numeric) sebanyak 2 buah symbol, yaitu 0 dan 1.
2.5. Gerbang Logika
9
Dengan demikian pada gerbang logika memenuhi aturan main aljabar logika atau aljabar Boole atau sistem biner. Kenyataanya dalam aljabar Boole hanya mengenal tiga operasi dasar yaitu OR, AND, dan
NOT.
2.5.1. Gerbang Logika dasar
10
Gambar 2.1. Simbol operasi gerbang logika dasar
Sebuah gerbang logika dapat terdiri dari beberapa input dan sebuah output, dimana outputnya ditentukan jenis operasi logika yang dilakukan oleh gerbang tersebut.
2.5.2. Gerbang Logika Universal
11
Gerbang NAND Gerbang NOR
Gambar 2.2. Gerbang logika universal
Pembentukan gerbang logika dasar dari gerbang logika universal dilakukan dengan menggunakan aturan pada aljabar Boolean.
2.5.3. Kombinasi Gerbang Logika
Dekoder adalah rangkaian elektronika memiliki input lebih banyak daripada output, dimana kode input dikonversi menjadi kode
output yang berbeda. Salah satu contoh decoder adalah dekoder N ke
2N. Sedangkan Encoder merupakan rangkaian yang memiliki operasi kebalikan dari dekoder. Input pada encoder lebih sedikit dibandingkan dengan output, misalnya pada encoder 2N ke N. Berikut ini gambar skema decoder dan encoder.
Decoder Encoder
12
Multiplexer (Mux) adalah rangkaian saklar digital yang
menghubungkan salah satu dari beberapa input ke output. Multiplexer
bekerja sebagai saklar multiposisi yang dikontrol secara digital, dimana kode biner digunakan untuk menentukan posisi input yang akan dihubungkan dengan output. Demultiplexer(Demux) merupakan rangkaian yang memiliki operasi kebalikan dari multiplexer. Kode biner pada demultiplexer digunakan untuk menentukan posisi output
mana yang akan dihubungkan dengan input. Berikut ini gamabr simbol ilustrasi dari sebuah multiplexer dan demultiplexser.
Gambar 2.4. Ilustrasi rangkaian mekanik yang ekivalen dengan multiplexer dan demultiplexer.
2.5.4. Latch
13
Gerbang NAND dan NOR disebut gerbang logika universal, sedangkan gerbang XOR (Exclusive-OR) merupakan jenis gerbang logika lain yang dapat dibangun dari gerbang logika AND, OR, dan NOT.
Sebuah gerbang logika dapat terdiri dari beberapa masukan dan sebuah keluaran, dimana keluarannya ditentukan jenis operasi logika yang dilakukan oleh gerbang tersebut. Gerbang logika merupakan rangkaian TTL (Transistor-Transistor Logic) dan CMOS yang dibentuk dalam sebuah rangkaian terintegrasi (IC) untuk implementasi rangkaian digital.
2.5.5. Relay
Didalam PLC terdapat element-element yang digunakan untuk menyimpan data, yaitu bit-bit, dan menjalankan fungsi-fungsi relay, yaitu data disambungkan dan diputuskan dan dapat menyambungkan dan memutuskan perangkat-perangkat lain.
2.6. Programmable Logic Controller (PLC)
14
berbasis komponen solid state dan memiliki fleksibilitas tinggi, hanya secara fungsional masih terbatas pada kontrol-kontrol relai saja.
Seiring perkembangan teknologi solid state, saat ini PLC mengalami perkembanganluar biasa, baik dari ukuran, kepadatan komponen serta dari segi fungsionalnya. Beberapa peningkatan perangkat keras dan perangkat lunak ini diantaranya adalah:
a. Ukuran semakin kecil dan kompak.
b. Jumlah input dan output yang semakin banyak dan padat. c. Beberapa jenis dan tipe PLC dilengkapi dengan modul-modul
untuk tujuan kontrol kontinu, misalnya modul ADC/DAC, PID, modul fuzzy, dan lain-lain.
d. Pemrograman relative semakin mudah. Hal ini terkait dengan perangkat lunak pemrograman yang semakin user friendly. e. Memiliki kemampuan komunikasi dan sistem dokumentasi
yang semakin baik.
f. Jenis instruktur/fungsi semakin banyak dan lengkap. g. Waktu eksekusi program yang semakin cepat.
Berdasarkan jumlah input/output yang dimilikinya, secara umum PLC dapat dibagi menjadi tiga kelompok besar:
1. PLC Mikro. PLC dapat dikategorikan mikro jika jumlah
15
2. PLC Mini. Kategori ukuran mini ini adalah jika PLC tersebut memiliki jumlah input/output antara 32 sampai 128 terminal.
3. PLC Large. PLC ukuran ini dikenal juga dengan PLC tipe rack. PLC dapat dikategorikan sebagai PLC besar jika jumlah input/output-nya lebih dari 128 terminal.
Fasilitas, kemampuan dan fungsi yang tersedia pada setiap kategori tersebut pada umumnya berbeda satu dengan lainnya. Semakin sedikit jumlah input/output pada PLC maka jenis instruksi yang tersedia juga semakin terbatas.
Untuk menambah fleksibilitas penggunaan, terutama untuk mengantisipasi perkembangan dan perluasan sistem control pada aplikasi tertentu, PLC dengan ukuran mini dan besar umumnya dirancang bersifat modular. Artinya, unit input/output PLC berupa modul-modul yang terpisah dari rack atau unit CPU. Unit input/output
ini dapat berupa unit input/output diskret, atau modul-modul analog seperti unit PID, A/D, D/A dan lain sebagainya.
2.6.1. Prinsip Kerja PLC
16 Perangkat
Pemrograman
Memori
Prosesor
Antarmuka
Output
Antarmuka
Input
Power Supply
kontinu seperti pada sistem-sistem servo, atau hanya melibatkan control dua keadaan (On/Off) saja
Secara umum , PLC terdiri dari dua komponen penyusun utama yaitu Central Processing Unit dan Sistem antar muka. Fungsi dari CPU adalah mengatur semua proses yang terjadi di PLC. Ada tiga komponen utama penyusun CPU ini yaitu Prosesor, Memori dan
Power Supply.
Interaksi antar komponen penyusun utama dengan ketiga komponen penyusun CPU dapat dilihat sesuai dengan gambar 2.5
17
1. Unit prosessor atau central processing unit (CPU) adalah unit
yang berisi mikroprosessor yang menginterpretasikan sinyal-sinyal input dan melaksanakn tindakan-tindakan pengotrolan, sesuai dengan program yang tersimpan didlam memori, lalu mengkomunikasikan keputusan-keputusan yang diambilnya sebgai sinyal-sinyal control ke antarmuka output.
2. Unit catu daya diperlukan untuk mengkonversikan tegangan
a.c. sumber tegangan rendah d.c. (5V) yagn dibutuhkan oleh prosesor dan rangkaian-rangkaian di dalam modul-modul antarmuka input dan output.
3. Perangkat pemrograman dipergunakan untuk memasukkan
program yang dibutuhkan ke dalam memori. Program tersebut dibuat dengan menggunakan perangakat ini dan kemudian dipindahkan ke dalam unit memori PLC.
4. Unit memori adalah tempat di mana program yang digunakan
untuk melaksanakan tindakan untuk melaksanakan tindakan-tindakan pengontrolan oleh mikroprosesor disimpan.
5. Bagian input dan output adalah antarmuka di mana prosesor
menerima informasi dari dan menkonsunsikan informasi control ke perangkat-perangkat eksternal.
18
Peralatan ini dapat berupa sensor-sensor analog, push button, limit switch, motor starter, selonoid, lampu dan lain sebagainya.
Selama prosesnya, CPU melakukan tiga operasi utama: (1) membaca data masukan dari perangkat lunak via modul, (2) mengeksekusi program kontrol yang tersimpan di memori PLC, (3) meng-update atau memperbaharui data pada modul output, dan ketiga proses tersebut disebut sebagai scanning.
Secara teknis, program pada memori PLC yang digunakan untuk mengontrol peralatan ini dibuat dan dimasukkan dengan menggunakan perangkat pemrograman, yaitu unit miniprogrammer/Console atau menggunakan komputer via perangkat lunka yang menyertainya.
19
sekuensial, yaitu diagram ladder. Program yang telah dibuat selanjutnya ditransfer ke PLC via modul kominikasi yang tersedia. Perangkat lunak komputer untuk pemrograman PLC ini biasa juga dilengkapi dengan fasilitas monitoring dan komunikasi.
2.6.2. Model Pemrograman PLC
Berkaitan dengan pemrograman PLC ini, sebenarnya ada lima model atau metode yang telah distandarisasi penggunaanya oleh IEC
(International Electrical Commision):
1)List Instruksi (Instruction List) – pemrograman dengan menggunakan instruksi-instruksi bahasa level rendah (Mnemonic), seperti LD/STR, NOT, AND, dan lain sebagainya.
2)Diagram Ladder (Ladder Diagram) – pemrograman berbasis logika relay, cocok untuk persoalan kontrol diskret yang
input/output hanya memiliki dua kondisi On atau Off seperti
pada sistem control konveyor, lift dan motor-motor industry. 3)Diagram Blok Fungsional (Function Block Diagram) –
20
4)Diagram Fungsi Sekuensial (Sequensial Function Chart) – metode grafis untuk memprogram terstruktur yang banyak melibatkan langkah-langkah rumit, seperti pada bidang robotika, perakitan kendaraan, Batch Control, dan lain sebagainya.
5)Teks Terstruktur (Structured Text) - tidak seperti keempat metode sebelumnya, pemrograman ini menggunakan statemen-statemen yang umum dijumpai pada bahasa level tinggi (high level programming) seperti If/Then, Do/While, Case, For/Next, dan lain sebagainya. Dalam aplikasinya, model ini cocok untuk perhitungan-perhitungan matematis yang kompleks, pemrosesan tabel dan data, serta fungsi-fungsi kontrol yang memerlukan algoritma khusus.
2.7. Perangkat Keras PLC dan Pendukungnya
Sebagaimana telah sedikit disinggung pada bab sebelumnya, perangkat keras PLC pada dasarnya tersusun dari empat komponen dasar yaitu: Prosesor, Power Supply, Memori dan Modul Input/Output. Dalam hal ini, prosesor akan mengontrol peralatan luar yang terkoneksi dengan modul output berdasarkan kondisi perangkat input
21
2.7.1. Prosesor
Fungsi utama sistem prosesor pada PLC adalah mengatur tugas pada sistem PLC. Selain itu, pada sistem ini dilakukan operasi-operasi matematis, manipulasi data, tugas-tugas diagnostic, dan lain sebagainya. Mikroprosesor yang digunakan PLC ini dapat dikategorikan berdasarkan panjang atau ukuran jumlah bit dari regiter-register prosesor tersebut. Ukuran standar jumlah bit yang umum adalah 8, 16, dan 32 bit. Semakin panjang ukuran jumlah bit, semakin cepat pula proses yang terjadi pada PLC tersebut.
Tugas dasar PLC adalah membaca seluruh peralatan input serta mengeksekusi program yang tersimpan di memori. Berdasarkan logika program ini, PLC akan mengontrol perangkat output yang terhubung dengan PLC. Setiap akhir scan, prosesor akan mengeluarkan sinyal yang dinamakan sinyal end of scan (EOS).
Waktu yang dipergunakan untuk menyelesaikan satu kali scan ini dinamakan waktu scan (scantime). Waktu scan adalah waktu total yang di perlukan prosesor untuk mengeksekusi program dan memperbaharui input/ouput-nya. Waktu scan ini secara umum dipengaruhi oleh dua factor utama, yaitu:
22
• Jenis instruksi yang digunakan dalam program PLC.
2.7.2. Unit Power Supply
Umumnya , power supply PLC ini membutuhkan tegangan masukan dari sumber AC yang besarnya bervariasi antara 120 sampai 220 VAC. Hanya sebagian kecil PLC yang membutuhkan tegangan
input dari sumber DC (umumnya, besar sumber tegangan ini adalah
24VDC).
Power Supply PLC biasanya dirancang untuk dapat menolerir
variasi tegangan masukan antara 10 sampai 15 %. Jika batas variasi tegangan masukan ini dilampaui maka umumnya power supply akan mengeluarkan perintah ke CPU untuk mematikan sistem PLC. Secara praktis, setiap power supply ini memiliki rating atau jumlah arus maksimum yang masih dapat diberikan pada level tegangan tertentu. Untuk kasus-kasus tertentu mungkin saja rating arus ini kurang memenuhi kebutuhan sehingga kalau dipaksakan misalnya, akan terjadi situasi undercurrent yang sering menyebabkan kesalahan
interminent yaitu kesalahan yang sukar dideteksi penyebabnya. Untuk
menghindari situasi undercurrent ini, kita dapat menambah power
23
2.7.3. Perangkat Pemrograman
Pada dasarnya, PLC ini secara umum diprogram dengan menggunakan instruksi-instruksi yang ralatif sejenis. Perbedaannya terletak pada mekanisme untuk memasukkan program kedalam memori PLC tersebut. Dalam hal ini ada dua perangkat pemprograman yang biasa digunakan:
Miniprogrammer atau Console
Miniprogrammer atau dikenal juga manual programmer adalah sebuah perangkat seukuran kalkulator saku yang berfungsi memasukkan instruksi-instruksi program kedalam PLC. Umumnya, instruksi-instruksi program dimasukkan dengan mengetikkan simbol-simbol ladder menggunakan mnemonic. Miniprogrammer dirancang untuk kompatibel dengan dua atau lebih PLC dalam sebuah keluarga PLC. selain digunakan untuk memasukkan program ladder, beberapa jenis miniprogrammer juga dilengkapi fasilitas untuk memonitoring dan tugas-tugas diagnostic.
Personal Computer
Berkaitan dengan arsitekturnya yang bersifat general pupose
24
monitoring rela time PLC. banyak perangkat lunak tersebut dilengkapi simulasi dengan symbol-simbol perangkat masukan dan keluaran secara visual. Dalam perangkat lunak ini, masukan disimbolkan denga tombol-tombol tekan secara visual, sedangkan keluaran disimbolkan dengan lampu pijar. Dengan adanya salah satu fasilitas ini pemrograman PLC menjadi lebih menarik dan sangat bermanfaat untuk menguji program ladder sebelum ditransfer pada memori PLC.
Memori
Memori adalah area dalam CPU PLC tempat data serta program disimpan dan dieksekusi oleh prosesor. Secara umum, memori dibagi menjadi dua kategori yaitu volatile dimana pada memori ini data akan hilang bila catu daya PLC mati, memori ini disebut juga dengan RAM
(Random Acces Memory), dan unvolatile yaitu data yang tersimpan
didalamnya tidak akan hilang walaupun catu daya PLC mati. Sedangkan memori yang dikategorikan seperti unvolatile yaitu:
a. Read-Only Memory (ROM) : Jenis memori ini dirancang
25
dalam PLC umumnya digunakan untuk menyimpan bios atau program eksekutif.
b. Programmable Read-Only Memory (PROM): memori
ini adalah salah satu jenis ROM, tetapi dapat diprogram ulang dengan menggunakan alat pemrograman khusus. Dalam PLC, memori jenis ini jarang sekali digunakan untuk menyimpan program pengguna, umumnya hanya digunakan untuk back-up program saja.
c. Erasable Programmable Read-Only Memory (EPROM):
Memori ini adalah sejenis PROM yang dapat diprogram ulang setelah program yang sebelumnya tersimpan dihapus dengan menggunakansinar ultraviolet.
d. Electrical Erasable Programmable Read-Only Memory
26
2.7.4. Struktur dan Kapasitas Memori
Memori PLC ini dapat dipandang sebagai array bit dua dimensi. Sebuah bit dikatakan dalam keadaan On jika informasi yang tersimpan bernilai 1 dan Off jika informasi yang tersimpan dalam keadaan 0. Informasi On/Off yang tersimpan dalam sebuah bit ini dikenal dengan status bit.
2.7.5. Organisasi dan Interaksi Memori dengan Sistem
Input/Output
Memori PLC dipetakan menjadi dua bagian utama, yaitu bagian Area Executive dan Area Aplikasi. Area Executive ialah memori yang bersifat permanen. Pada area ini umumnya tersimpan program BIOS PLC untuk mengatur keseluruhan operasi. Secara umum, area memori ini tidak dapat dimanipulasi dan diakses oleh pengguna PLC. sedangkan area Aplikasi ialah memori yang digunakan untuk menyimpan data dan instruksi program pengguna. Area ini dapat dibagi lagi menjadi beberapa bagian penting, diantaranya ialah:
27
b.Tabel Output : Array bit yang menyimpan status sinyal control dari modul keluaran PLC. Jumlah bit pada tabel pada dasarnya sama dengan jumlah output pada modul output PLC. c.Bit-bit Internal : Lokasi bit-bit internal ini berfungsi menyimpan bit atau data koil-koil internal relay. Jika prosesor mengevaluasi program kontrol dan sebuah internal relay ter-energize, maka kontaktor-kontaktor referensinya (kontaktor-kontaktor dengan alamat yang sama dengan koil internal relay tersebut) akan berubah kondisinya. Jika kontaktor tersebut NO maka kontaktor tersebut akan menutup
(closed), sedangkan jila NC, maka kontaktor tersebut akan
membuka (Open).
d.Bit-bit khusus : Lokasi pada bit ini digunakan untuk menyimpan bit-bit yang memiliki kekhususan (special), misal bit yang selalu berubah setiap detiknya, bit yang nilainya selalu nol, bit yang akan bernilai satu ketika scanning
pertama, dan seterusnya. Selain itu, pada bagian ini tersimpan berbagai macam flag atau status operasi matematika dan logika.
e.Register/Word : Lokasi ini digunakan untuk menyimpan data
28
sumber input, seperti input analog, thumbwheel switch, dan lain sebagainya. Selain itu, lokasi ini digunakan untuk menyimpan data output, misalnya untuk data seven segment, meter amalog, control valve dan lain sebagainya. Lokasi pada register ini juga digunakan untuk menyimpan data-data yang berkaitan dengan timer dan counter (nilai preset).
f. Memori Program Pengguna : Lokasi ini digunakan untuk menyimpan program kontrol PLC. Semua intruksi PLC yang digunakan untuk mengontrol mesin atau proses disimpan pada lokasi ini. Ketika PLC mengeksekusi program, prosesor menginterpretasikan informasi dalam memori program pengguna dan mengontrol data-data bit referensi pada tabel data yang berkaitan dengan input/output real.
2.8. Koneksi Peralatan dengan Modul Input/Output Diskret
pada PLC
29
dari input dan program yang tersimpan dimemori PLC, CPU
mengontrol perangkat luar yang terhubung dengan modul output.
2.8.1. Jenis Input PLC
Berkaitan dengan rangkain internal pada modul input PLC, jenis dan level tegangan pada modul input/output umumnya telah ditentukan oleh vendor pembuat PLC. Berikut ini merupakan jenis
input pada PLC yang umum dijumpai dipasaran:
• Input tegangan DC 12-24 Volt
• Inptu tegangan AC 200-240 Volt
• Input tegangan AC/DC 12-24 Volt
Gambar 2.6. Koneksi peralatan laur dengan modul input
30
luar dengan sebuah modul input tegangan DC 24 volt. Dalam gambar terlihat bahwa ada dua buahinput: push button dan temperature switch yang masing-masing bertipe NO. jika saklar-saklar ini dalam keadaan terbuka maka tidak akan terjadi tegangan yang melintasi terminal input
ini relative terhadap terminal common (COM). Jika salah satu atau kedua saklar ini tertutup maka akan timbul tegangan yang melintasi terminal-terminal input tersebut. Hal ini dimungkinkan karena pada kenyataannya ada rangkaian internal input dengan terminal common (COM), sehingga akan terbentuk kalang tertutup antara terminal positif dan terminal negative power supply. Jika saklar yang terhubung pada terminal tersebut tertutup (on), hal ini akan seperti diilustrasikan pada Gambar 2.6. (gamabr tersebut hanya memperlihatkan hubungan dua buah port terminal saja, yaiut port 0 dan 1 dengan common). Berikut merupakan ilustrasi tangkaian internal.
31
Ada beberapa hal yang perlu dipertimbangkan ketika memutuskan PLC dengan jenis input tegangan yang akan digunakan. Beberapa kelebihan dan kekurangan yang patut dijadikan pertimbangan di antaranya adalah:
a. Input tegangan DC umumnya membutuhkan tegeangan
yang relative kecil sehingga aman dalam penggunaanya.
b. Input tegangan DC dapat dikoneksikan pada banyak
peralatan input.
c. Input tegangan DC relative lebih cepat menanggapi
masukan dibandingkan dengan PLC jenis input
tegangan AC.
d. Sinyal AC lebih kebal terhadapa gangguan dibandingkan dengan tegangan DC.
e. Sumber tegangan AC relative lebih murah dibandingkan dengan sumber DC.
32
2.8.2. Input Tegangan DC
Gambar berikut merupakan rangkaian listrik pada salah satu port (terminal) modul input tegangan DC yang dapat dijumpai padasebuah PLC tipikal beserta koneksinya dengan peralatan masukan. Berikut meupakan rangkaian pada modul PLC
!!!!
Gambar 2.8. Rangkaian pada modul input PLC tipikal untuk jenis masukan tegangan DC
33
penyambungannya). Adapun pemasangan resistor dan kapasitor pada rangkaian tersebut bertujuan untuk membatasi arus yang mengalir serta berfungsi juga sebagai filtering.
Gambar 2.9. dibawah ini memperlihatkan koneksi yang dapat dilakukan antara modul input PLC dengan peralatan luar berupa saklar sederhana (Peralatan dua terminal).
() ()() ()
Gambar 2.9. Koneksi peralatan luar dengan modul input PLC jenis input DC
2.8.3. Input Tegangan AC
34
Gambar 2.10. Rangkaian pada modul input PLC tipikal untuk jenis masukan tegangan AC
Koneksi peralatan luar dengan modul masukan dan sumber penggerak dapat dilihat pada gambar 2.11. berikut:
(* (* (* (*
Gambar 2.11. Koneksi peralatan luar dengan modul input PLC jenis input AC
2.8.4. Input Tegangan DC/AC
35
Gambar 2.12. Rangkaian pada modul input PLC tipikal untuk jenis masukan tegangan AC/DC
Besar tegangan untuk keperluan modul input ini umumnya adalah 24 volt AC/DC. Pemasangan resistor pada modul ini dimaksudkan untuk membatasi arus yang mengalir sebagai akibat penutupan saklar atau sensor input. Gambar 2.13 memperlihatkan koneksi yang mungkin dilakukan antara peralatan atau sensor luar dengan modul input PLC ini.
(* +) (* +) (* +) (* +)
Gambar 2.13. Koneksi peralatan luar dengan modul input PLC jenis input AC/DC
2.8.5. Jenis Output PLC
36
• Output Relay
• Output Transistor
• Output Triac
Dari ketiganya, output PLC jenis relay adalah yang palign fleksibel penggunaannya karena dapat menggerakkkan beban AC maupun DC, namun kelemahannya terletak pada tanggapan switching -nya yang relative lambat (sekitar 10 milidetik) dan mengalami kerusakan setelah beberapa juta siklus switching. Untuk output PLC jenis transistor, beban yang dapat dikontrol terbatas pada beban-beban jenis DC saja, sedangkan Triac terbatas pada beban jenis AC. Untuk kedua jenis output ini, besar arus yang bias dilewatkan umumnya adalah 1A, dengan waktu respon kurang dari 1 milidetik.
2.9. Peralatan/Sensor Tiga Terminal
Dalam banyak aplikasi pengontrolan di industry, digunakan sensor-sensor tiga terminal seperti proximity switch, photo switch dan lainsebagainya. Jenis sensor ini pada dasarnya adalah sensor jenis transistor. Ada dua jenis yang banyak digunakan diantaranya ialah
Sourcing Sensor dan Sinking Sensor.
2.9.1. Sourcihng Sensor
37
gabungan anatara detector dengan keluaran transistor PNP seperti gambar berikut:
Gambar 2.14. Sensor jenis sourching/PNP
Cara kerja sensor ini ialah bila dalam keadaan normal masukan tegangan basis pada transistor kurang lebih sebesar tegangan catu positif, sehingga transistor berada dalam keadaan OFF. Jika terjadi sebuah perubahan terhadap besaran yang diindranya, sensor ini akan mengaktifkan basia dari transisitor keluaran (tegangan basis menjadi 0 volt). Hal ini menyebabkan transistor menjadi ON sehingga aka nada arus mengalir dari emitter (catu positif) menuju keluaran sensor (dengan alas an ini, sensor dikatakan sebagai sumber arus).
38
dihubungkan secara langsung terhadap output sensor. Hal ini dapat dilakukan asal beban yang dihubungkan tidak menyerap arus yang melampaui kemampuan sensor tersebut.
2.9.2. Sinking Sensor
Gambar 2.15. berikut memperlihatkan rangkaian internal dati sensor jenis sinking. Keluaran sensor ini adalah sensor jenis NPN . Dalam keadaan normal, tegangan yang mencatu basis transistor berada dalam keadaan OFF. Jika terjadi perubahan pada besaran yang dideteksinya maka akan timbul tegangan basis yang besarnya kurang lebih sebesar tegangan catu positif yang menyebabkan transistor menjadi ON. Dengan sedemikian, arus dizinkan mengalir dari output
sensor ke catu negative sensor (sehingga sensor ini dikenal dengan nama sinking sensor arus).
, ,
39
BAB III
Metode Penelitian
3.1. Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini berlangsung selama 10 bulan, dimulai dari bulan februari tahun 2010 hingga sampai bulan November 2010, sedangkan tempat penelitian dilakukan di PT. Gerindo Rika Gemilang dan pengujian analisa dilakukan di LAB Terpadu UIN Syarif Hidatullah Jakarta.
3.2. Bahan dan Peralatan Penelitian
Perlengkapan untuk membantu penelitian ini memerlukan beberapa alat dan bahan yang mendukung penelitian ini baik dari segi
software maupun hardware, diantaranya ialah sebuah perangkat PC,
Software Unity Pro XL V30 dan Vijeo Citect 7.
3.3. Tahapan Penelitian
40
Gambar 3.1. Bagan Alur Perancangan Sistem Rambu Lalu Lintas
Penentuan Permasalahan Penelitian menggunakan Unity Pro
Perancangan Sistem tampilan Unity Pro ke Vijeo Citect
Pengujian Aplikasi sistem dengan Grafik (Unity dengan Vijeo)
Analisa
41
3.3.1. Kondisi-Kondisi Rambu Lalu Lintas
Kinerja rambu-rambu lalu lintas pada umunya mengikuti pola yang tidak jauh berbeda antara satu rambu dengan rambu yang lainya, padahal setiap rambu memiliki masalah masing-masing pada setiap areanya baik secara konsep pengaturan rambu maupun tingkat kepadatan kendaraan yang melewatinya. Rambu-rambu lalu-lintas sering mengggunakan pola sistem silih bergatian antara jalur satu dengan jalur lainya, contohnya ialah bila jalur utara terbuka kearah timur, selatan maupun barat, maka jalur selatan dan timur tertutup ke segala arah sedangkan untuk jalur barat menuju jalur utara terbuka karena tidak mengganggu laju kendaraan dari jalur utara.
42
selatan tertutup sedangkan untuk jalur utara terbuka namun hanya untuk yang mengarah ke timur, sedangkan menuju kearah selatan tertutup karena terhalang dengan jalur utama, rambu yang terbuka yaitu jalur timur menuju kearah barat. Kemudian jalur dari timur yang menuju kearah utara tertutup yang akhirnya dapat membuka jalur dari arah barat menuju kearah timur namun untuk jalur utara menuju barat masih tetap terbuka. Lalu kondisi selanjutnya ialah jalur dari arah barat yang terbuka untuk kesegala arah sehingga jalur timur, utara dan selatan tertutup namun jalur selatan yang menuju barat terbuka karena tidak menghalangi laju rambu lalu lintas yang utama.
Pola rambu lalu lintas diatas umum digunakan pada persimpangan–persimpangan yang silih berganti dengan pola –pola yang sama seperti penjelasan diatas, walaupun ada beberapa yang memiliki pola berbeda namun sistem kinerjanya tetap sama ataupun tidak menyesuaikan sistem rambu lalu lintas dengan keadaan yang ada.
3.3.2. Konsep Dasar Perancangan Sistem Rambu Lalu lintas Tiga
Arah
43
a. Kondisi Rambu
Pada rambu lalu lintas ini terdapat beberapa kondisi rambu lalu lintas diantaranya ialah:
Merah : Kondisi Berhenti atau stop, dimana kendaraan dilarang untuk melanjutkan laju kendaraannya.
Merah Kuning : Kondisi bersiap-siap bagi kendaraan yang sebelumnya berhenti untuk melaju kearah tujuannya.
Kuning : Kondisi bersiap-siap untuk berhenti dimana lampu kuning nyala setelah dari lampu hijau, jadi kendaraan yang sedang melaju mendekati rambu ini bersiap-siap untuk berhenti
44
b. Pola Rambu Lalu Lintas
Pada perancangan ini terdiri dari beberapa pola sistem rambu lalu lintas yang satu sama lainnya bersinergis. Pola rambu lalu lintas tersebut diantaranya ialah:
1. Pola Normal
Pada pola normal ini sistem rambu lalu lintas bekerja seperti biasanya seperti yang sebelumnya dijelaskan, dimana delay waktu untuk setiap arah seimbang semua (Balance)
Gambar 3.2. Kondisi Arah Utara Terbuka
45
2. Pola Kereta
Disini terdapat kondisi sistem rambu lalu lintas berpengaruh terhadap kelajuan kereta karena disini jalur kereta merupakan suatu masalah yang ditimbulkan. Dengan adanya jalur kereta yang memotong jalur utara maka kondisi rambu harus disesuaikan antara laju kereta dan laju kendaraan.
Gambar 3.3. Kondisi Jalur Kereta Memotong Jalur Utara
46
3. Pola Padat
Kepadatan ini merupakan suatu masalah yang ditimbulkan, kepadatan disini terbagi lagi menjadi tiga bagian yaitu:
a. Padat Utara : Keadaan dimana jumlah kendaraan pada arah utara padat
b. Padat Timur : Keadaan dimana jumlah kendaraan pada arah timur padat
c. Padat Barat : Keadaan dimana jumlah kendaraan pada arah barat padat.
Keadaan ini tentunya delay waktu antar jalur berbeda dan kepadatan ini yang akan memiliki delay lebih lama dari jalur lainnya.
3.3.3. Perancangan Program
47
Berikut ini merupakan beberapa tahapan yang akan diutarakan dalam perancangan sebuah program menggunakan Unity Pro:
a. Memanggil Program Unity
Berikut merupakan tampilan pada sebuah PC untuk memanggil program Unity Pro:
Gambar 3.4. Langkah Memanggil Program Unity Pro
b. Memulai Program
48
Gambar 3.5. Memulai Program Baru pada Unity Pro
Hal ini juga dapat dilakukan dengan mengarahkan kursor kearah tools yang bergambar kertas putih tepat dibawah File pada software Unity Pro.
c. Penentuan Karakter PLC
Pada langkah berikut ini merupakan penentuan karakter sebuah PLC (seri PLC) yang akan digunakan, namun karena pada penulisan ini merupakan simulasi maka PLC yang di gunakan bebas namun sesuai dengan karakter PC. Pada penelitian ini menggunakan sebuah PLC Quantum 140 CPU 651 50. Setelah memilih maka tipe tersebut dipilih dan klik OK atau pun dengan
men-double klik pada tipe PLC tersebut, sesuai dengan gambar
49
Gambar 3.6. Pemilihan Seri PLC
d. Penamaan Project
Sebelum memulai pembuatan program pada Unity Pro hal yang paling penting ialah pemberian nama terlebih dahulu untuk program yang akan dibuat, seperti biasa yaitu dengan meng-klik File dan klik Save As, maka akan keluar tampilan sesuai dengan gambar 3.7. berikut:
50
Pada gambar 3.7. terdapat kolom file name disini penulisan sebuah nama projek atau nama programnya. Dan pada kolom save in seperti umumnya merupakan suatu kolom yang akan menyimpan program tersebut pada lokasi PC yang diinginkan oleh user (pengguna). Setelah tahap ini selesai maka pada pojok kiri atas nama projek tersebut akan tampak.
e. Menentukan Modul I/O dan Power Supply
Pada tahapan selanjutnya ialah menentukan modul I/O dan Power supply sebuah PLC yaitu dengan men-daoble klik configuration pada tabel Project Browser yang akan tampil sebuah PLC seperti berikut:
Gambar 3.8. Tampilan sebuah PLC
51
kiri atau sebelah kiri dari CPU PLC yang masih kosong. Pengisian modul tersebut dengan mengarahakan kursor pada modul yang akan digunakan lalu meng-klik kanan dan klik New Device dan akan menampilkan tampilan topological address modul (tipe alamat modul I/O atau Power Supply) seperti gambar berikut:
Gambar 3.9. Topological Address Module
52
Gambar 3.10. Module yang telah terisi
f. Pengisian Variable
Langkah berikutnya ialah memasukkan variable-variable yang akan digunakan dalam program. Adapun caranya yaitu dengan
men-double klik Variables & instances pada kolom project
browser, maka akan tampil seperti berikut:
Gambar 3.11. Tabel Pengisian Variable baik Input maupun Output
53
sendiri(penamaan bebas), lalu type yaitu karakter dari variable tersebut, apa variable yang berupa variable time, booelan, Ebooelan, string ataupun yang lainnya, namun pada penelitian ini hanya focus terhadap karakter variable Ebool dan time. Kolom selanjutnya ialah address alamat variable tersebut atau lokasi dimana variable itu berada (Module Input atau Output). Kolom Value yaitu kolom nilai variable setelah variable tersebut telah bekerja satu dengan yang lainnya. Sedangkan kolom description ialah penjelasan gambaran dari variable tersebut.
g. Perancangan Program
54
Gambar 3.12. Pemilihan Model Pemrograman yang akan digunakan.
Pada tampilan diatas tersebut terdapat kolom language yaitu kolom untuk memilih model pemrograman yang digunakan, apa itu berupa Instruction List, Ladder Diagram, Function Block
Diagram, Sequensial Function Chart, ataupun Structure Text.
Dalam penelitian ini hanya fokus pada Function Block Diagram
55
Gambar 3.13. Layar untuk pembuatan dengan model Function Block Diagram (FBD)
Setalah layar atau area telah tersedia maka disini perancangan program logika yaitu dengan menggunakan gerbang-gerbang logika OR, AND, NOT dan lain sebagainya. Pemanggilan gerbang tersebut dengan mengklik kanan kursor yang telah berada pada area tersebut dan klik FFB Input Assintance atau dengan tekan Ctrl+I, maka akan menampilkan tampilan berikut:
56
Setelah tahapan demi tahapan langkah dalam perancangan program dengan Untiy Pro, maka berikut merupakan tahapan dalam perancangan tampilan untuk pengamatan yang lebih baik atau lebih mudah untuk dipahami dalam poengamatan kontrol yaitu dengan perancangan grafik dengan Vijeo Citect. Adapun adapun tahapannya adalah sebagai berikut:
a. Memanggil Program Vijeo Citect
Pada umumnya sama halnya pada pemanggilan program Unity Pro yaitu dengan meng-klik program tersebut yang terdapat dalam partisi komputer seperti gambar di bawah ini:
Gambar 3.15. Pemanggilan Program Vijeo Citect
57
untuk perancangan grapik yang akan dibuat dan sesuai dengan gambar 3.16. berikut:
Gambar 3.16. New Project Graphic
Tampilan yang akan muncul selanjutnya yaitu tabel untuk penamaan new project seperti gambar 3.17. dibawah ini:
Gambar 3.17. Penamaan New Porject
58
Gambar 3.18. Pemilihan Tipe Template Vijeo Citect
Berikut merupakan back ground template yang akan digunakan dalam vijeo citect sesuai gambar 3.19. berikut:
59
BAB IV
Hasil dan Pembahasan
4.1. Konsep kerja Sensor LDR
Prinsip kerjanya suatu sensor LDR ialah bila suatu sinar atau cahaya mengenai permukaan yang kondusif dari LDR, maka tahanannya menjadi lebih kecil dan arusnya menjadi lebih besar sedangkan bila tidak ada cahaya yang mengenai permukaan maka nilai tahanannya akan menjadi besar dari intensitas cahaya yang masuk pada permukaan kondusif dari LDR.
Sebuah LDR dirangkaikan seri dengan satu resistor yang nilainya dapat diubah dan satu resistor yang nilainya tetap.rangkaian seri ini untuk pembagi tegangan. Saat LDR terkena cahaya tegangan yang ada pada resistor R1 menjadi lebih besar karena tahanan pada R1 lebih besar dari tahanan LDR akibatnya transistor dalam keadaan saturasi (jenuh), dan tegangan kolektor TR sebesar 0 Volt. Tegangan 0 Volt ini tidak menggerakkan SCR sehingga SCR dalam keadaan off sehingga relay tidak bekerja.
60
(terputus) dan tegangan kolektor R1 (Vp) menjadi sama dengan Vcc. Tegangan ini dapat mengerakkan SCR, sehingga SCR dalam keadaan
On (bekerja) dan dapat mengaktifkan relay. Cahaya yang masuk menimbulkan tahanan keluar dan tegangan keluar yang besarnya sebanding dengan junlah cahaya yang masuk. Berikut ini penerapan lokasi sensor dan pemancar cahaya ditempatkan.
Gambar 4.1. Penempatan Sensor LDR
4. 2. Perancangan Program Unity Pro
61 4.2.1. Pola Rambu Normal
Pada perancangan program simulasi rambu lalu lintas pada keadaan normal ini dengan software Untiy Pro XL V30 dapat berjalan sesuai dengan target yang diinginkan adapun skema program adalah sebagai berikut:
Gambar 4.2. Tampilan program yang digunakan dalan Unity Pro XL V30
62 Gambar 4.3. Tampilan gerbang logika AND dan fungsinya
Terlihat jelas bahwa ada dua keadaan yang dimunculkan dalam gambar 4.3. yaitu untuk gerbang Logika AND yang ada di atas tidak memberikan nilai 1 (garis merah) karena salah satu masukannya bernilai 0. Pada gambar gerbang logika yang dibawah memberikan nilai 1 untuk keluarannya karena kedua masukan tersebut memberikan nilai 1.
63 Gambar 4.4. Skema rangkaian reset PLC
Pada gambar 4.4. terdapat lima buah gerbang logika yaitu sebuah gerbang OR, dua buah gerbang AND, sebuah gerbang RS dan sebuah gerbang TP. Sesuai dengan teori sebelumnya setiap gerbang tersebut memiliki fungsi masing masing pada sistem ini, yaitu:
OR : Pada gerbang ini berfungsi untuk memberikan masukan dari sumbernya yaitu dengan respon dari sensor dan satunya dengan mengaktifkan secara manual.
RS : Pada gerbang ini berfungsi untuk mereset kembali ke keadaan mula lagi.
64
tidak sesuai dan harus di tanggapi segera dengan mematikan sistem rambu, oleh sebab itu pada masukan tersebut diberikan NOT terlebih dahulu sebab keadaan mulanya tidak diberikan nilai 1.
TP : Pada gerbang ini berfungsi untuk mengatur lamanya waktu pulsa yang akan digunakan, pada sistem jeda waktu yang digunakan yaitu selama satu menit (60 sekon).
65
(Masukan yang ketiga ini sama fungsinya seperti pada masukan AND pertama namun tidak pada aplikasinya, disini sistem benar-benar mati pada saat harus dimatikan, namun tidak bila pada AND pertama, dia hanya mematikan sistemnya sedangkan untuk responnya masih berjalan hingga pulsa tersebut habis sesuai dengan TP yang diatur).
Pada setiap lampu pada rambu lalu lintas memiliki waktu dan banyak atau seringnya lampu tersebut menyala pada setiap menitnya adapun pemecahan permasalahnya dibahas pada rangkaian kombinasi beberapa gerbang logika sesuai dengan rancangan sistem berikut:
66
Pada gambar tersebut memberikan gambaran syarat untuk dapat menyalakan lampu, setiap lampu memiliki jumlah gerbang logika yang berbeda karena disesuaikan dengan seringnya lampu tersebut menyala dalam waktu satu menit. lampu KUT (Kuning Utara Timur) rambu diatas memberikan dua syarat bila mau menyala dan memiliki dua kali waktu menyala dalam waktu satu menit (60 sekon), dimana terdapat gerbang TP dan TON yang berfungsi menyeting pengkondisiian waktu setiap lampunya.
4.2.2. Pola Rambu Kereta
67
mencapai waktu 60 sekon atau pun kelipatannya maka respon untuk kembali kekeadaan norma terjadi penundaan.
4.2.3. Pola Rambu Padat
Pada perancangan rambu ini juga terjadi hasil yang belum sesuai dengan pengharapan target yang duharapkkan yaitu tidak adanya pengkondisian pengontrolan sebelumnya pada jalur, sehingga keadaan tidak sesuai sama sepertihalnya pada pola rambu kereta yaitu terjadinya respon yang tak sesuai bila terjadi suatu respon pada keadaan yang tak menentu sebelumnya seperti halnya bila suatu keadaan terbuka dari salah satu arah dan hubungan langsung terhadap keadaan padat kurang baik. Pada perancangan simulasi keadaan padat ini memberikan nilai respon langsung yang akan membuka arah jalur yang padat tanpa adanya kondisi pengontrolan sebelumnya baik pada jalur yang dibuka maupun yang ditutup ke tahap keadaan rambu sebelumnya dan juga pada setelah sensor tak memberikan masukan lagi, sama seperti itu yaitu tak adanya tahapan penyesuain keadaan selanjutnya.
4.3. Perancangan Program Vijeo Citect
68
yang dirancang dalam program unity. Respon respon yang diberikan dalam perancangan Vijeo Citect ini sama halnya dengan respon output dari Unity Pro. Biasanya respon yang diberikan dari PLC langsung diaplikasikan ke aktuator pada industry pada umumnya, namun sebelumnya perlu adanya proses simulasi yang merupakan gambaran actuator secara visual atau sering disebut sebagai HMI (Human
Machine Interface) dalam hal ini Vijeo citect merupakan salah satu
software yang berfungsi untuk melaksanakan tugas tersebut.
69
reaksi pada software vijeo citect 70 dan beberapa respon respon pada saat berjalannya keadaan rambu lalu lintas pada penelitian ini dan juga keadaan baik padat dengan keadaan normal sama sistemnya yang membedakan hanya pengaturan nilai delay pada setiap rambunya.
Gambar 4.6. Kondisi dasar rambu sebelum memulai.
70 Gambar 4.7. Respon yang diberikan setelah
menerima respon dari sensor LDR
71 Gambar 4.8. Kondisi keadaan rambu
saat kereta melalui persimpangan
72 Gambar 4.9. Keadaan rambu menjelang
akhir kereta melaju persimpangan rambu
73
lampu peringatan untuk bersiap siap untuk melaju sesuai dengan konsep rambu lalu lintas pada umumnya.
Sedangkan berikut ini merupakan beberapa hasil dari perancangan program Unity Pro dengan Vijeo Citect. Keadaan normal dan keadaan padat secara gambar tidak memberikan nilai perbedaan, pada pembahasan ini hanya melihat perwakilan hasil kombinasi keadaan pada penelitan rambu lalu lintas pada tiga persimpangan.
Gambar 4.10. Keadaan untuk jalur utara terbuka kesegala arah baik menuju barat maupun timur.
74
yang hendak menuju timur maupun barat. Sedangkan untuk rambu dari arah timur tertutup dan lampu berwarna merah.
Gambar 4.11. Keadaan untuk jalur timur terbuka kesegala arah baik menuju utara maupun barat.
75 Gambar 4.12. Keadaan hati-hati
76 Gambar 4.13. Kesinergisan antara setiap rambu lalu lintas
77
lalu lintas dari arah barat menuju utara tetap terbuka karena tidak menghalangi laju kendaraan dari arah utara menuju barat maupun timur.
78
BAB V
Kesimpulan dan Saran
5.1. Kesimpulan
Perancangan simulasi sistem rambu lalu lintas menggunakan
Programmable Logic Controller (PLC) pada software Unity Pro XL 30
dan Vijeo Citect 70 telah berfungsi dengan baik, dimana rambu respon
yang diterima pada sistem-sistem rambu lalu lintas ini telah berjalan sesuai dengan target yang telah direncanakan, meskipun ada beberapa permasalahan yang belum dapat terpecahkan terutama penyusuaian pengkondisian dari keadaan normal ke keadaan adanya kereta yang lewat atau ke keadaan kondisi lalu lintas yang padat. Penggunaan
software Unity sebagai pusat sistem dari kontrolnya dapat berjalan
sesuai dengan yang diharapkan dan juga kesinergian antara program
software Untiy dengan Vijeo Citect juga dapat berjalan sesuai dengan
konsep yang sesuai pada Unity Pronya.
5.2. Saran
Pada penelitian ini memiliki beberapa kendala pada metode
function block yang terjadi sebelumnya, maka dengan demikian perlu
79
memahami semua pengontrolan yang akan digunakan untuk menghasilkan pengontrolan yang lebih baik.
79
DAFTAR PUSTAKA
A.C. Srivastava, Teknik Instrumentasi, Jakarta: UI-PRESS, 1987. Botton, William, Programmable Logic Controller (PLC) Sebuah
Penghantar, Edisi Ketiga, Jakarta: Erlangga, 2003.
Depari, Ganti, Keterampilan Elektronika Untuk Pemula, Edisi
Pertama, Bandung: Penerbit M2S, 2003.
DOE and DOE Contractors, DOE FUNDAMENTALS HANDBOOK INSTRUMNETATION AND CONTROL VOLUME 2 OF 2,
U.S. : U.S. Department of Energy Washington DC, 1992. Fraden, Jacob, HANDBOOK OF MODERN SENSOR PHYSICS,
DESIGNS and APLICATIONS, Third Edition, USA: AIP
PRESS,2003.
Millman, Jacob, Microelectronics, Digital and Analog Circuit System,
Mc. Graw Hill,1979.
Mismail, Budiono, Rangkaian Listrik, Edisi Pertama, Bandung: Penerbit ITB, 1995.
Paul Albert, Malvino, Prinsip-Prinsip Elektronika, Buku Satu,
Jakarta: Salemba Teknik, 2003.
Petruzella, Frank D, Industrial Electronics, London: Mc. Graw Hill,
80
Prihono, Jago Elektronika Secara Ototdidak, Jakarta: PT. Kawan
Pustaka, 2009.
Setiawan, Iwan. Programmable Logic Controller (PLC) dan Teknik Perancangan Sistem Kontrol. Yogyakarta: ANDI, 2006. Soedjono, Hartanto, Merakit Elektronika, Semarang: Effhar Offset,
2005.
Steve, Jhon, Data Acquisition for Instrumnetation and Control Systems, Burlington: Newnes, 2003.
Zamidra, Efvy Z,Mudah Menguasai Elektronika, Surabaya:
LAMPIRAN MODULE PLC N TRANSMITTER
LAMPIRAN MODULE PLC N TRANSMITTER
LAMPIRAN MODULE PLC N TRANSMITTER
