1. SPESIFIKASI PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER. PLC yang dirancang pada tugas akhir ini diberi nama K13N versi. Tabel 4.1. Spesifikasi PLC Secara Umum

1. SPESIFIKASI PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER

1 . 1 . Spesifikasi CPU

PLC yang dirancang pada tugas akhir ini diberi nama K13N versi 1 .0. Pada tabel 4.1 di bawah ini dapat dilihat perbandingan spesifikasi dengan PLC OMRON yang bertipe CPM 1.

Tabel 4.1

Spesifikasi PLC Secara Umum

ITEM

I

d

Untuk jenis PLC yang dibuat tidak dapat ditentukan berapa jumlah instruksi ladder yang dapat dimasukkan ke dalam memori, dikarenakan besarnya instruksi setiap ladder berbeda-beda. Oleh sebab itu maka pada tabel 4.1 hanya ditulis maksimal dari kapasitas program adalah sebesar 8 KBytes.

Pada tabel 4.2 dapat dilihat besar dari setiap instruksi ladder dan waktu eksekusi dari setiap instruksi ladder.

Tabel 4.2

Spesifikasi Besar Dan Waktu Eksekusi Instruksi Ladder

Pada tabel4.2 dapat dilihat perbandingan waktu eksekusi antara perhitungan berdasarkan handbook dengan data-data yang diperoleh dari pengukuran oscilloscope. Hasil dari pengukuran ternyata tidak berbeda jauh dengan perhitungan oleh sebab itu dapat disimpulkan data waktu eksekusi adalah benar. Untuk instruksi khusus tidak dapat diukur dengan oscilloscope karena instruksi khusus dipengaruhi oleh kondisi input, dimana kondisi input ini dibagi menjadi 3 kondisi yaitu stabil, transisi naik, dan transisi turun. Selain itu juga terpengaruh dari nomer urutan dari timer atau counter.

On Delay Off Delay 1.2. Spesifikasi Input

Tabel 4.3

Spesifikasi I/O Ekspansi Pada Modul Input

I

^Item

I

SDesifikasi

1.3. Spesifikasi Output Relay

Tabel 4.4

Spesifikasi I/O Ekspansi Pada Modul Output Relay

Note: Lihat Datasheet FBR46 pada bagian lampiran.

Item Spesifikasi

On Delay

1.4. Spesifikasi Output Digital

Off Delay

Tabel 4.5

Spesifikasi I/O Ekspansi Pada Modul Output Digital

2. PENGUJIAN TEKHADAP MINIMUM SYSTEM

Pengujian terhadap minimum system ini dilakukan dengan bantuan BOOTLOADER versi 3.0. Pertama kali yang harus dilakukan adalah mengisi BOOTLOADER kedalam mikrokontroler (AT89C52) dengan bantuan alat programmer (TOPMAX). Setelah itu dilakukan proses download yaitu mengirimkan binary ke dalam minimum system yaitu pada lokasi memory

RAM

atau ROM, proses download ini dapat dilihat pada gambar 4.1.

Gambar 4.1

Tampilan BOOTLOADER Pada Proses Download

Setelah proses download berhasil maka akan dilakukan proses untuk mengetahui apakah data yang dikirim ke memory sama dengan data sumber, pada gambar 4.2 dapat dilihat ternyata hasil berhasil.

Agustono Gotama. [Computer

Program]. (September 2001).

User's Program Origin

i

I

Target EEPROM Delay

VU"

Origin : :

I

RAM

Gambar 4.

Tampilan BOOTLOADER Pada Proses Verify

Pada bagian ini dapat diketahui berarti semua sistem pada minimum system berjalan dengan baik yaitu IC Latch 74HC573, IC PALCE 16V8 sebagai IC Decoder. dan

Untuk bagian komunikasi serial dapat diketahui berjalan dengan baik dikarenakan dapat dilakukan proses kemudian dapat dilakukan proses dan hasilnya cocok antara file binary yang ada pada komputer dengan file yang ada pada

Ibid.

3. PENGUJIAN TERHADAP INPUT DAN OUTPUT

Pada bagian ini yang dilakukan untuk pengujian input dan output adalah melakukan proses penekanan tombol pada bagian modul input, kemudian data akan terbaca oleh mikrokontroler kemudian mikrokontroler akan mengeluarkan data tersebut ke modul output dan hasil perbandingan datu antara modul yang ada pada bagian input dengan output cocok. Di bawah ini lampiran Listing program pengujian terhadap input dan

ORG LOOP1: MOV

MOVX C J N E S J M P MOVX ACALL SJMP PROSES: MOV

4 0 0 0 H

DPTR, #OCOOOH A, @DPTR

A , #OFFHI PROSES LOOP 1

DPTR, #OEOOOH

@DPTR, A BOUNCH LOOP1 BOUNCH: MOV R 5 , # 2 5 BO-1 : MOV R 6 , # 2 5 5 BO-0 : ^MOV R 7 , # 2 5 5

DJNZ R 7 , $ DJNZ R 6 , B O 0 DJNZ R5,BO- 1 - RET

Pada bagian ini juga sekaligus menguji bagian port ekspansi pada minimum dan ternyata hasilnya keempat port ekspansi berjalan dengan baik.

4. PENGUJIAN TERHADAP INSTRUKSI PLC

Pada bagian ini akan dilakukan proses penbajian terhadap instruksi PLC dengan cara mengetik suatu listing program sederhana dan melihat reaksi pada modul output pada saat terjadi penekanan tombol pada modul input.

Pengujian pertama terhadap instruksi LD, ANDNOT, OR, dan OUT, yaitu dengan membuat program start-stop. Tombol start ada pada input X000

tombol stop ada pada input X0001 dan output ada pada Y000. Cara kerja dari program start-stop adalah kondisi awal output Y000 dalam keadaan jika

tombol X000 ditekan maka output Y000 on, dan output Y000

akan

kembali jika tombol X001 ditekan. Di bawah ini lampiran listing program

LD X000 ; Input 0 diambil

OR Y000 ; di-OR kan dengan Output 0 ANDNOT X001 ; kemudian data di ANDNOT

OUT Y000 ; hasilnya dikeluarkan pada Output 0

Pada saat program dan kemudian ke CPU dari PLC maka hasilnya sesuai dengan penjelasan cara kerja di atas. Untuk instruksi LDNOT, ORNOT, AND, dan OUTNOT juga berjalan dengan baik dikarenakan hanya kebalikan dari instruksi di atas.

Pengujian selanjutnya akan dilakukan terhadap instruksi TIM dan TIMH. Cara pengujian ini dilakukan dengan membuat suatu program timer yaitu diinginkan pada saat tombol start ditekan maka 2 detik kemudian output pada YO07 yang dikontrol oleh

TIMH

akan menyala dan pada YO05 yang dikontrol oleh TIM juga akan menyala. Dan kedua output Y007 _dan Y005 akan mati pada saat tombol stop ditekan. Tombol start ada pada input X000, tombol stop ada pada input X0001 kemudian digunakan TIMH 00 (timer yang ke-0) dan SV adalah 200 (200 x 10 = 2 dan dikeluarkan pada output Y007, setelah itu TIM 02 (timer 100 yang ke-02) dan SV adalah 20 (20 x ₁₀₀ = 2 dari dikeluarkan pada output Y005. Berikut ini lampiran listing program timer.

LD X000

OR Y065

ANDNOT X001 OUT Y065

LD TIMH LD TIM LD OUT LD OUT

Y065

00 200

Y065

02 20

TIMH00 YG07 TIM02 Y005

Pada saat dan kemudian ke

CPU

dari PLC

maka hasilnya sesuai dengan penjelasan cara kerja diatas.

Pengujian terhadap instruksi CNT dan CNTR. Cara pengujian ini adalah dengan membuat suatu counter. Cara kerja yaitu untuk CNT diperlukan dua tombol input yaitu X000 dan X001, dimana X000 berfungsi sebagai tombol kemudian tombol X00 1 berfungsi sebagai reset. Set Value diisi sama dengan lima, pada saat tombol down mulai ditekan maka CNT akan menghitung mundur sampai lima kali penekanan setelah itu hasilnya akan terlihat pada output Y004 dalam kondisi on. Begitu juga untuk CNTR diperlukan tiga tombol input yaitu X002, X003, dan X004, dimana X002 berfungsi sebagai up, tombol X003 berfungsi sebagai down, dan tombol X004 berfungsi sebagai reset. Set Value diisi sama dengan lima, pada saat tombol up mulai ditekan maka CNTR akan menghitung sampai lima kali penekanan setelah itu hasilnya akan terlihat pada Y002 dalam kondisi on, dan sebaliknya juga tombol down ditekan. CNTR ini akan membandingkan jumlah counter apakah sudah sama dengan Setting Value, jika sudah sama maka akan direspon pada apabila belum sama maka output dalam kondisi Berbeda dengan CNT apabila sudah menghitung sama seperti yang ada pada setting value maka akan direspon pada output

kemudian akan mempertahankan kondisi output tersebut sampai tombol reset ditekan. Dibawah ini lampiran listing program counter

LD X000 LD X001 CNT 02 05 LD CNT02 OUT Y004

LD X002

LD X003

LD X004 CNTR 04 05 LD CNTR04 OUT Y002

Pada saat dan kemudian ke CPU dari PLC

maka hasilnya sesuai dengan penjelasan cara kerja diatas.

Pengujian terakhir yaitu pengujian terhadap intruksi DIFU, DIFD dan KEEP. Pada pengujian ini akan dibuat Set-Reset. Cara kerja dari sistem ini adalah terdapat dua buah input yaitu X000 dan X00 1, dimana X000 dimasukkan pada fungsi DIFU dan dikeluarkan pada internal output Y064 kemudian X00 1 dimasukkan pada fungsi DIFD dan dikeluarkan pada internal output Y065. Kedua internal tersebut dihubungkan pada fungsi KEEP dimana Y064 sebagai set dan Y065 sebagai reset, output dari KEEP ada pada Y007. Diinginkan p d a saat X000 ditekan maka pada YO07 on sampai tombol X001 ditekan maka Y007 akan ini sama dengan

start-stop. Berikut ini lampiran listing program

L D X000

DI FU YO64

LD X001

DI FD Y065 LD Y064 LD Y065 KEEP YO07

Pada saat program dan kemudian ke CPU dari PLC maka hasilnya sesuai dengan penjelasan cara kerja diatas.

5. BIAYA

Setelah menghitung semua komponen yang dipakai dalam pembuatan PLC ini maka biaya yang dibutuhkan kwang lebih sebesar Rp 750.000,00.

PLC ini harganya lebih murah dibandingkan dengan PLC OMRON dengan tipe CPMl. PLC OMRON ini mempunyai harga sekitar US $200 sampai dengan US $400.

6. BESAR KAPASITAS KERNEL PROGRAM

Kernel program yang dibuat keseluruhan memiliki kapasitas sebesar 1893 bytes. Dimana kernel program dituliskan pada internal memory AT89C52. Total keseluruhan internal memory AT89C52 sebesar 8 192 bytes, sehingga masih tersisa 6299 bytes yang dapat digunakan untuk menambah instruksi baru.

7. APLIKASI

Setelah melalui proses pengiljian seperti di atas maka dapat disimpulkan PLC yang dibuat telah berjalan sesuai dengan yang direncanakan.

Pengujian pada tahap akhir dilakukan dengan memberikan 2 contoh aplikasi yang dibahas di bawah ini.

7.1, Alat Kontrol Otomatis Pada Pintu Gudang.

Terdapat sebuah input berupa ultrasonic switch yang akan mendeteksi suara mesin, juga terdapat photosensor yang akan mendeteksi keberadaan benda. Cara kerja dari alat kontrol tersebut adalah pada saat sebuah truk akan keluar dari pintu gudang maka terlebih dahulu akan terdeteksi oleh ultrasonic switch diakibatkan suara dari mesin truk tersebut.. Setelah ultrasonic switch mendeteksi adanya sebuah truk yang mendekat maka pintu gudang akanterbuka secara otomatis dan truk dapat keluar dari gudang. Pintu gudang akan tertutup kembali pada saat truk melewati photosensor. Untuk lebih jelas dapat dilihat pada gambar 4.3.

Karena keterbatasan alat maka ultrasonic switch dan photosensor akan diganti dengan switch biasa yang terdapat pada modul input PLC, kemudian simulasi tidak pada pintu gudang tetapi akan digantikan dengan simulasi pada LED yangterdapat pada modul

Gambar 4.

Simulasi Kontrol Pada Pintu Gudang

OMRON. A Beginner's guide to PLC. (Agustusl996). p. 107.

Input Devices

X002 Door upper limit switch X003 Door lower limit switch

Tabel 4.6

output Devices I/O Assignment Dari Simulasi Kontrol Pada Pintu Gudang

Listing Program

LD X000 OR Y000 ANDNOT X002 ANDNOT Y001

OUT Y000

Photosensor DI FD Y064

Lower door LD Y064 OR Y001 ANDNOT X003 ANDNOT Y000

OUT Y001

; End Of Program

7.2. Operasi Kontrol Pengisian/Pengosongan

Pada aplikasi kedua ini akan dibuat simulasi pengisian atau pengosongan pada sebuah tangki. Simulasi tersebut dapat dilihat pada gambar 4.4.

Control Panel

Gambar

Simulasi Pengisian/Pengosongan Pada Sebuah Tangki

Cara kerja dari simulasi di atas dapat dilihat pada langkah di bawah ini :

Pada saat PB1 ditekan, kran air (MV1) akan terbuka dan air akan keluar mengisi tangki tersebut. Pada saat yang bersamaan motor (M) akan beroperasi dan mengaduk air yang ada pada tangki.

Pada saat air menyentuh sensor TLB2 dan mencapai sensor TLB1 maka kran air (MV1) akan tertutup dan motor (M) akan berhenti.

Selanjutnya kran air (MV2) akan terbuka sehingga air akan keluar dari tangki. Ketika air yang ada pada tangki sudah

Tbid. p. 89.

000

berada dibawah sensor TLB2 maka kran air (MV2) akan tertutup.

Langkah selanjutnya kembali seperti langkah pertama.

simulasi ini akan berulang sampai 4 kali. Simulasi ini tidak

Buzzer

dapat terulang sampai tombol PB 1 di tekan.

Tabel 4.7

I/O Assignment Dari Simulasi PengisianPengosongan Pada Sebuah Tangki

Listing Program

Start Condition L D X000

OR Y000 OR YO68 ANDNOT Y005 ANDNOT YO66 ANDNOT X001 OUT Y000 A D N O T YO04

Stirrer LD Y000 OUT Y002

Reach TLBl LD X005 DIFU Y065 LD X006 AND Y065 OUT Y066

Water Reach TLB

Drain

LD Y000

AND X005 OR Y001 AND X006

OUT Y001 M V 2 Closes LD Y001 DI FD Y068

Pass TLB2 LD X006 DIFD YO67

Counter

;Counter Preset at 4 LD Y067

LD X002 CNT 00 4

a End Indication LD CNT00

OUT Y004

Delay for 2 Sec LD Y004

TIM 00 20 Buzzer LD CNT00 ANDNOT TIM00 OUT Y005

End Of Program

8. PENGUJIAN CYCLE TIME

Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui seberapa besar error apabila dibuat suatu program ladder yang besarnya mendekati 8 KBytes.

Program ladder yang diisikan pada memory EEPROM sebesar 8 187 Bytes dan dari pengukuran oscilloscope dapat dilihat bahwa PLC dalam kondisi stabil yaitu tidak ada perubahan input, maka satu cycle time membutuhkan waktu selama 68 milidetik. Diperkirakan jika PLC terjadi perubahan input secara konstan maka satu cycle time membutuhkan waktu 136 milidetik.

Kesimpulan jika digunakan instruksi timer maka proses dari timer akan stabil jika waktu lebih besar sama dengan 150 milidetik. Untuk mengetahui berapa

besar memory yang diijinkan jika menginginkan sistem tersebut stabil maka dapat dilihat pada tabel 4.8.

Tabel 4.8

Hubungan Kondisi Sistem Dengan Fungsi Timer

Instruksi Timer Kondisi

Dari tabel 4.8 dapat dianalisa fungsi timer TIM akan stabil jika program ladder tidak lebih dari 6000 Byte. Sedangkan untuk fungsi timer TIMH akan stabil ladder tidak lebih dari600 Bytes. Jika diambil kondisi tidak stabil pada space memory terbesar maka untuk menjadikan fungsi timer menjadi stabil maka setting value dari kedua timer dapat seperti pada tabel 4.9 berikut ini.

Tabel 4.9

Setting Value Pada Kondisi Tidak Stabil