LAPORAN PRAKTIKUM SISTEM OTOMASI

(1)

LAPORAN PRAKTIKUM SISTEM OTOMASI

Disusun Oleh:

KELOMPOK XI

Muhammad Iqbal 1970031003

Ikhsan nudin 1970031006

Yogi Kusuma Ramda 1970031010 Indy Faiza Aulia 1970031011 Muhamad Dikrulloh 1970031013 Risky Darmawansyah 1970031014 Pebi Yanto Darmawan 1970031017

LABORATORIUM SISTEM OTOMASI PROGRAM STUDI TEKNIK INDUSTRI

UNIVERSITAS KRISNADWIPAYANA JAKARTA

2021

(2)

i

LEMBAR PENGESAHAN

Laporan ini disusun sebagai salah satu syarat kelulusan Laporan Akhir Praktikum Sistem Otomasi Program Studi Teknik Industri Fakultas Teknik Universitas Krisnadwipayana

Nama :

Muhammad Iqbal 1970031003

Ikhsan nudin 1970031006

Yogi Kusuma Ramda 1970031010 Indy Faiza Aulia 1970031011 Muhamad Dikrulloh 1970031013 Risky Darmawansyah 1970031014 Pebi Yanto Darmawan 1970031017

Kelompok XI

(Diterima / Ditolak)

Jakarta, 19 Desember 2021

KATA PENGANTAR

Menyetujui Asisten Laboratorium,

Ainul Rizqi NIM. 1970031023 Mengetahui

Kepala Lab Teknik Mesin dan Industri,

Ir. Aries Abbas, ST, MM, MT, IPM, AER, Cand.Ph.D NIDN. 03290565505

(3)

ii

KATA PENGANTAR

Dengan mengucapkan segala puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberi rahmat dan karunia-Nya, sehingga laporan praktikum ini dapat disusun dan di selesaikan tepat pada waktunya. Praktikum ini bertujuan sebagai syarat kelulusan dalam mengikuti mata kuliah Praktikum Sistem Otomasi. Setelah mengikuti kegiatan praktikum ini, semua mahasiswa diharapkan menjadi calon tenaga kerja yang profesional, handal berwawasan industri serta mampu berdikari mandiri menyongsong era Industri 4.0 yang tidak terelakkan lagi. Artinya mampu menguasai dan mengimplementasikan semua apa yang didapat selama di bangku kuliah dan mengikuti praktikum ini, berhasil mewujudkan dalam dunia kerja nyata di lapangan. Pada kesempatan ini kami selaku penulis berterima kasih kepada : 1. Ibu Ir. Florida Butarbutar, MT selaku Kepala Prodi Teknik Industri Universitas

Krisnadwipayana, Bekasi.

2. Bapak Ir. Aries Abbas, ST.,MM.,MT.,IPM.,AER.,Cand.ph.D selaku Kepala Laboratorium Teknik Mesin dan Teknik Industri.

3. Kepada seluruh Asisten Laboratorium Sistem Otomasi Universitas Krisnadwipayana, Jakarta.

4. Kepada semua rekan - rekan kelompok 11 yang telah membantu proses penyusunan laporan akhir praktikum Sistem Otomasi hingga selesai tepat dengan waktunya.

Di dalam penulisan laporan ini kami selaku penulis merasa masih banyak kekurangan dan juga tidak terlepas dari segala kesalahan, oleh sebab itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari pembaca yang berisi membangun, sehingga laporan ini dapat bermanfaat bagi penulis dan pembacanya.

Jakarta , 19 Desember 2021

Kelompok XI

(4)

iii

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN ... i

KATA PENGANTAR ... i

DAFTAR ISI ... iii

DAFTAR GAMBAR ... v

BAB I ... 1

1.1 Latar Belakang Masalah... 1

1.2 Rumusan Masalah ... 2

1.3 Tujuan Praktikum ... 2

1.4Alat Yang Di Gunakan ... 3

1.5 Sistematika Penulisan ... 3

BAB II ... 4

2.1 PLC ( Programmable Logic Controller ) ... 4

2.2 Limit Switch ... 7

2.3 Desain Software ... 8

2.4 Desain Algoritma Program... 8

2.5 Desain Human Interface (HMI) ... 10

2.6 Program Info... 13

2.7 Pemrograman. ... 14

BAB III ... 15

1.1 Langkah - Langkah Membuat Rangkaian Diagram Ladder pada Aplikasi CX-Programmer 9.1... 15

BAB IV ... 30

(5)

iv

4.1 Analisa ... 30

4.2 Tugas... 31

BAB V ... 34

5.1 Kesimpulan... 34

5.2 Saran ... 34

DAFTAR PUSTAKA ... 35

(6)

v

DAFTAR GAMBAR

BAB II ... 4

Gambar 2. 1 I/O type single box ... 5

Gambar 2.2 Spesifikasi dari PLC OMRON CP1E NA-20-DRA-1 ... 7

Gambar 2. 3 (a). Konstruksi limit switch (b). Simbol limit switch ... 7

Gambar 2. 4 Lintasan gerak motor ... 8

Gambar 2. 5 State Diagram Rancangan Software... 9

Gambar 2. 6 Tampilan Utama HMI ... 10

Gambar 2. 7 Aktifasi fungsi high speed counter ... 10

Gambar 2. 8 Program pembacaandan penskalaan RPM ... 11

Gambar 2. 9 Tampilan Menu Omron ZEN ... 13

BAB III ... 154

Gambar 3. 1 Step by step 1 ... 15

(7)

vi

(8)

1

BAB I

PENDAHULUAN

Dalam bab ini akan dibahas tentang latar belakang munculnya ide perancangan Automation Control System Trainer KIT menggunakan logika Reverse Engineering dan PLC (Programmable Logic Controller) Omron CP1E menggunakan software CX programer versi 9.5 dan akan dibahas juga rumusan masalah, tujuan penelitian, batasan masalah, serta sistematika penulisan dari penelitian ini.

1.1 Latar Belakang Masalah

Kemajuan teknologi terus mengalami peningkatan dari waktu ke waktu. Begitu juga perkembangan yang sangat pesat dibidang elektronika dan sistem kontrol digital. Salah satu teknologi yang cukup terkenal dalam dunia elektronika dan sistem kontrol adalah PLC. Pada tahun 1960 pertama kali PLC diperkenalkan dengan tujuan perancanganya adalah untuk

menggantikan sistem relay konvensional. Sebuah PLC memiliki modul input, output, CPU dan power supply dalam satu modul. PLC memiliki keunggulan pada software sehingga akan lebih mudah dibuat, dirubah, dimodifikasi dengan merubah program didalamnya dan memiliki akurasi yang tinggi dalam melakukan eksekusi program. Salah satu software yang sangat terkernal dari PLC Omron adalah CX-Programmer. Degan software ini kita akan lebih mudah dalam memonitor dan menemukan troubleshooting dengan bantuan program simulator.

Pada penelitian sebelumnya yaitu pengendali alat musik angklung menggunakan PLC, Output dari PLC digunakan untuk mengontrol solenoid aktuator. Sedangkan pada penelitian ini output dari PLC digunakan untuk mengontrol Automation Control System Trainer KIT. Untuk menentukan kejelasan bentuk objek dari air yang dihasilkan digunakan metode logika Ladder. Logika Ladder merupakan suatu cara untuk memetakan suatu ruang input ke dalam suatu ruang output. Setingan timer dalam PLC dijadikan input dari logika Ladder untuk menghasilkan sebuah output yang berupa keluaran air dalam bentuk objek 2 dimensi dan tulisan 2 dimensi.

(9)

2

Berdasarkan uraian tersebut, maka dibuat “Automation Control System Trainer KIT menggunakan Metode Logika Ladder dan PLC Omron CP1E” yang menggunakan Digital I/O sebagai peralatan output, yang akan membuka dan menutup sesuai dengan setingan timer. Digital I/O inilah yang akan mengontrol keluarnya LED sehingga akan membentuk suatu objek dan tulisan 2 dimensi. Penelitian ini diharapkan dapat menambah wawasan dalam memahami pengontrolan berbasis logika digital khususnya pada PLC Omron.

1.2 Rumusan Masalah

Rumusan masalah dari perancangan Automation Control System Trainer Kit menggunakan PLC Omron CP1E adalah sebagai berikut :

1. Bagaimana memprogram PLC pada aplikasi CX-Programmer 9.1

2. Bagaimana cara mengaplikasikan program CX-Programmer 9.2 ke Trainer Kit PLC.

3. Bagaimana mengetahui cara kerja Trainer Kit PLC.

1.3 Tujuan Praktikum

Tujuan dari penelitan yang ingin dicapai melalui penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Agar Mahasiswa mengetahui sebuah codingan pada aplikasi CX- Programmer V 9.1

2. Agar Mahasiswa mengetahui cara kerja Trainer Kit PLC

3. Agar Mahasiswa dapat membuat program PLC menggunakan aplikasi CX- Programmer.

(10)

3

1.4 Alat Yang Di Gunakan

Dalam penyusunan tugas akhir ini, penulis menggunakan beberapa metode penelitian yang meliputi:

1. Laptop

2. Aplikasi CX - Programmer 3. Trainer KIT PLC Omron 1.5 Sistematika Penulisan

Dalam penelitian ini, sistematika penulisan yang digunakan adalah sebagai berikut:

1. Bab 1 Pendahuluan

Membahas tentang latar belakang pengambilan judul penelitian, perumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian dan sistematika penulisan.

2. Bab 2 Landasan Teori

menjelaskan tentang tinjauan pustaka dari sistem kontrol menggunakan PLC dari Automation Control System Trainer KIT . dan materi penunjang lainnya yang digunakan sebagai acuan pada bab berikutnya. Metode penelitian dijelaskan.

3. Bab 3 Pengolahan Data

Dalam bab ini dibahas mengenai perancangan keseluruhan sistem, analisis mengenai sistem yang akan dibangun, dan perancangan sistem kontrol menggunakan PLC dan Ladder yang meliputi perancangan perangkat lunak maupun perangkat keras.

4. Bab 4 Analisis dan Tugas dalam perancangan.

5. Bab 5 kesimpulan dan saran.

(11)

4

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1 PLC ( Programmable Logic Controller )

Dapat diartikan sebagai kontrol logika ter program. PLC memiliki

“otak” berupa mikroprosesor, digunakan pada otomasi proses industri seperti pengawasan dan pengontrolan mesin-mesin produksi. PLC memiliki perangkat masukan dan keluaran yang digunakan untuk berhubungan dengan perangkat luar seperti tombol operasi, sensor, relay, contractor dll. Bahasa pemrograman biasa. Bahasa yang digunakan adalah leader, yang hanya berisi input proses-output. Disebut ladder, karena bentuk tampilan bahasa pemrogramannya memang seperti tampilan tangga. Disamping menggunakan ladder, PLC juga dapat diprogram dengan pemrograman SFC dan program FBD.

Komponen utama PLC adalah : 1. Input

2. CPU (Central Proccesing Unit) 3. Output

Input pada PLC bisa berupa alat untuk mengoperasikan sistem (saklar, tombol) dan sensor, Output pada PLC adalah sistem yang dikontrol, bisa berupa aktuator (motor, kontaktor), lampu, dan sebagainya. Penempatan terminal input dan terminal output pada PLC merk apapun selalu terpisah jauh (berseberangan). Hal ini dimkasudkan untuk mempermudah merangkai dan memperkecil terjadinya kesalahan merangkai. Contoh jika terjadi terminal input diletakkan di bagian PLC, maka terminal output diletakan dibagian bawah PLC tersebut.

PLC adalah sebuah alat yang digunakan untuk menggantikan rangkaian sederetan relay yang dijumpai pada sistem kontrol proses konvensional. PLC bekerja dengan cara mengamati masukan (melalui sensor- sensor yang terkait), kemudian melakukan proses dan melakukan tindakan sesuai yang dibutuhkan, yang berupa menghidupkan atau mematikan keluarannya (logika, 0 atau 1, hidup atau mati). Program yang dibuat umumnya dinamakan diagram tangga atau ladder diagram yang kemudian

(12)

5

harus dijalankan oleh PLC yang bersangkutan. Dengan kata lain, PLC menentukan aksi apa yang harus dilakukan pada instrumen keluaran berkaitan dengan status suatu ukuran atau besaran yang diamati.

Gambar 2. 1 I/O type single box

PLC digunakan sebagai salah satu perangkat yang digunakan untuk keperluan tersebut. PLC dapat melakukan pemrosesan data secara digital sesuai dengan perintah bahasa yang diberikan. PLC dapat diumpamakan sebagai sebuah personal komputer konvensional (konfigurasi internal pada PLC mirip sekali dengan konfigurasi internal pada personal komputer).

Perbedaannya adalah PLC dirancang untuk pembuatan panel listrik (untuk arus kuat). Jadi bisa dianggap PLC adalah komputernya panel listrik.

Pemakaian PLC sebagai alat kontrol untuk beberapa sistem otomatisasi telah banyak digunakan karena PLC dapat diberi perintah masukan yang memungkinkan dapat diterapkan dalam sistem pengoperasian pengontrolan suhu ruangan secara otomatis. Pada sistem yang dirancang ini temperatur ruangan dijaga agar tetap stabil sesuai dengan program yang telah dibuat.

CPU berisi mikroprosesor yang menginterpretasikan sinyal-sinyal input dan melaksanakan tindakan-tindakan pengontrolan sesuai dengan program yang telah tersimpan, lalu mengkomunikasikan keputusan- keputusan yang diambilnya sebagai sinyal kontrol ke output interface .

(13)

6

Programmer berfungsi untuk mengendalikan suatu proses saat program dalam keadaan aktif, mematikan PLC sehingga program dibuat tidak dapat dijalankan, mengetahui keadaan suatu proses yang terjadi dalam PLC dan menyatakan suatu keadaan dimana programmer/monitor digunakan untuk membuat suatu program.

Cara kerja PLC adalah scanning yaitu membaca atau menerima data dari field devices melalui antarmuka input , mengeksekusi program yang tersimpan di sistem memorinya berdasarkan data yang diterima dari field devices, dan menulis atau memperbarui keadaan dari output devices melalui antarmuka output.

Smart relay adalah suatu alat yang dapat diprogram oleh suatu bahasa tertentu yang biasa digunakan pada proses automasi, yang berfungsi sebagai pengontrol berbasis mikroprosesor yang memanfaatkan memori yang dapat diprogram untuk menyimpan instruksi dengan aturan tertentu dan dapat mengimplementasikan fungsi-fungsi khusus seperti fungsi logika, sequencing, pewaktuan (timing), pencacahan (counting) dan aritmetika dengan tujuan mengontrol mesin-mesin dan proses-proses yang akan dilakukan secara otomatis dan berulang ulang.

Sistem input/output membentuk sistem antarmuka sehingga field devices dapat terhubung dengan controller. Tujuan utama dari antarmuka adalah untuk mengkondisikan sinyal yang berbeda-beda yang diterima atau dikirim ke field devices agar dapat berkomunikasi dengan baik dengan controller. Sinyal-sinyal yang diterima dari sensor-sensor dihubungkan ke terminal yang terdapat pada antar muka input. Sedangkan komponen- komponen yang ingin dikendalikan dihubungkan keterminal yang terdapat pada antar muka output. Power supply menyediakan semua tegangan (voltages) yang dibutuhkan selama operasi berjalan.

PLC CP1E NA20DR-A

PLC OMRON SYSMAC CP1E adalah salah satu produk PLC dari Omron.

Sistem input/output nya berupa bit atau lebih dikenal PLC tipe relay karena hanya membaca masukan dan keluaran dengan logika 1 atau 0 . Spesifikasi dari PLC OMRON CP1E NA-20-DR-A dapat dilihat di Tabel 2.2.

(14)

7

Gambar 2.2 Spesifikasi dari PLC OMRON CP1E NA-20-DRA-1

2.2 Limit Switch

Limit switch merupakan saklar dengan tambahan katup yang berfungsi sebagai penekan tombol. Prinsip kerja dari limit switch sama dengan push button yaitu saklar akan terhubung jika katup ditekan hingga batas tertentu dan akan terputus jika katup tidak ditekan. Limit switch masuk kedalam sensor mekanis yaitu sensor yang memberikan perubahan elektrik saat terjadi perubahan mekanik pada sensor tersebut.

limit switch adalah sebagai sensor posisi dari pergerakan suatu benda.

Sensor limit switch ini memiliki 3 kaki yaitu Normally Close (NC), Normally Open (NO) dan common (COM). Mesin pengecat otomatis hanya menggunakan 2 kaki yaitu NO dan COM. Gambar konstruksi dan simbol dari limit switch dapat dilihat pada Gambar 2.3

Gambar 2. 3 (a). Konstruksi limit switch (b). Simbol limit switch

(15)

8

2.3 Desain Software

Desain software terdiri dari software CX-Programmer yang berfungsi untuk menyusun program dan CX_Designer berfungsi untuk membuat tampilan HMI. Setelah desain perangkat keras selesai dikerjakan maka langkah selanjutnya adalah desain perangkat lunak (program perintah). Sebelum menyusun program peneliti terlebih dulu membuat acuan lintasan pergerakan motor horizontal dan motor vertikal seperti pada Gambar 2.4.

Gambar 2. 4 Lintasan gerak motor

Gambaran pergerakan bermula pada nomor 1 yang berarti posisi awal ketika sistem belum berjalan kemudian ke pergerakan 2 bergerak ke atas lalu ke bawah no 3. Penggerak ke atas dan ke bawah dikerjakan dengan menggunakan 1 motor yang berputar searah dan berlawanan arah jarum jam.

Begitu juga dengan pergerakan ke kiri dan ke kanan juga menggunakan 1 motor yang memiliki fungsi yang sama dengan motor keatas dan ke bawah.

Pergerakan mesin berakhir ketika pengecat kembali ke titik awal.

2.4 Desain Algoritma Program

Dalam mendesain program PLC, terlebih dahulu peneliti membuat diagram keadaan sistem yang terdiri atas kondisi dan transisi. Kondisi berhubungan dengan kondisi aktuator seperti motor ON, Motor OFF, Indikator ON, Indikator OFF dsb. Sementara transisi berhubungan dengan tombol dan sensor yang berfungsi untuk menyalakan atau merubah kondisi.

Kondisi-kondisi tersebut adalah sebagai berikut.

1. Sistem menyala.

2. Keadaan 1 motor vertikal berputar searah jarum jam atau pengecat bergerak ke atas.

(16)

9

3. Keadaan 2 motor vertikal berputar berlawanan arah jarum jam atau pengecat bergerak ke bawah.

4. Keadaan 3 motor horizontal berputar searah jarum jam atau pengecat bergerak ke kiri.

5. Keadaan 4 motor Horizontal berputar berlawanan jarum jam atau pengecat bergerak ke kanan Stop.

Gambar 2. 5 State Diagram Rancangan Software

Gambar 2.5 menjelaskan cara kerja dari mesin yang bermula ketika push button start ditekan maka akan mengaktifkan sistem pada PLC dengan mengaktifkan Keadaan 1, ketika Keadaan 1 bergerak ke atas dan ketika rangka verikal mengenai limit switch 1 maka akan mengaktifkan limit switch 1 dan Keadaan 2 akan aktif bergerak ke bawah kemudian mengaktifkan limit switch vertikal 2. Sistem akan berulang dari Keadaan 1 dan Keadaan 2 on hingga counter dari limit switch 2 telah aktif sebanyak 2 kali. Setelah itu counter akan mengaktifkan Keadaan 3 hingga D100 bernilai 1380 ppr on setelah itu maka Keadaan 3 akan off dan sistem kembali ke Keadaan 1 on. Sistem terus berulang hingga D100 aktif sebanyak 4 kali dalam counter. Kemudian counter mengaktifkan Keadaan 4 sampai D200 mencapai nilai 5520 ppr maka mesin off. Jika Keadaan 4 mengenai limit switch 3 atau PB stop ditekan maka seluruh sistem akan off.

(17)

10

2.5 Desain Human Interface (HMI)

Gambar 2. 6 Tampilan Utama HMI

Desain HMI dilakukan menggunakan software CX-Designer.

Gambar 2.6 adalah tampilan utama HMI mesin otomatis berbasis PLC.

Tampilan utama digunakan untuk mengamati nilai terukur dari sensor.

Terdapat beberapa fitur dalam tampilan tersebut diantaranya ada tombol ON, tombol OFF, Indikator M1, indikator M2, indikator M3, indikator M4, nilai RPM motor 1, nilai RPM motor 2, nilai PPR motor 3, nilai PPR motor 4, dan waktu ON.

Gambar 2. 7 Aktifasi fungsi high speed counter

Desain program pembacaan motor terdiri dari program pembacaan pulsa dan kalibrasi RPM motor. Pembacaan kecepatan motor menggunakan sensor encoder yang sudah menyatu dengan motor dilakukan dengan mengaktifkan fungsi high speed counter 0 pada PLC settings seperti pada Gambar.

(18)

11

Gambar 2. 8 Program pembacaandan penskalaan RPM

Instruksi PRV (881) digunakan untuk membaca pulsa masukan dari sensor dengan mengatur port specifier #0010 (menggunakan port CIO 00), control data #0033 (fungsi untuk membaca frekuensi pulsa masuk per detik).

Program pembacaan dan penskalaan RPM dapat dilihat pada Gambar 2.8.

PLC menerima nilai sensor encoder dalam bentuk frekuensi pulsa masuk per detik. Nilai ini kemudian dikalibrasi menjadi nilai rotasi per menit (RPM) untuk selanjutnya digunakan sebagai nilai present value (PV). Untuk mendapatkan nilai RPM motor pada PLC perlu menghitung pulsa seperti pada persamaaan.

Kelebihan dan Kekurangan PLC Banyak sekali kelebihan PLC dibandingkan dengan sistem kontrol konvensional, antara lain :

1. Fleksibel

Sebelum menggunakan PLC, kebanyakan sistem kontrol mesin menggunakan sistem Relay atau Electronic Card. Sistem tersebut sangat tidak praktis karena tidak bias digunakan secara umum. Misalnya pada setiap mesin yang berbeda tipe, maka rata-rata bentuk atau tipe Electronic Card sebagai kontrol otomatisnya juga berbeda. Jadi jika memiliki banyak tipe mesin, maka spare Electronic Card yang harus disediakan juga harus banyak. Berbeda dengan PLC yang bisa digunakan secara umum pada semua tipe mesin .

(19)

12

Jadi jika memiliki banyak tipe mesin, kita tidak perlu menyiapkan banyak spare PLC, karena yang harus disediakan pada PLC hanya program aplikasinya saja untuk masing-masing tersebut.

2. Mudah dalam melakukan perubahan dan pelacakan jika terjadi masalah.

Dengan menggunakan sistem kontrol Relay atau Electronic Card, maka akan dibutuhkan banyak waktu pada saat dilakukan modifikasi. Dan jika terjadi masalah, maka akan cukup sulit dalam proses pelacakan masalahnya. Berbeda dengan PLC, pada saat melakukan modifikasi tidak perlu dilakukan instalasi ulang (Rewiring). Hal ini dikarenakan proses modifikasi bisa dilakukan hanya dengan pemograman ulang (Reprogram), jadi waktunya bisa lebih cepat dan prosesnya lebih mudah. Kemudian jika terjadi kesalahan, penyebab kesalahannya bisa dicari dan dimonitor langsung dalam program PLC dengan menggunakan komputer atau programming tools PLC.

3. Memiliki jumlah kontak Relay yang banyak

Pada internal Relay PLC terdapat jumlah kontak Relay yang sangat banyak. Kalau pada Relay konvensional jumlah kontaknya terbatas kurang lebih hanya 4 kontak, pada satu Coil internal Relay PLC, jumlah kontaknya bisa mencapai ratusan, tetapi tetap tergantung dari kapasitas memori pada PLC.

4. Biaya yang murah

Di dalam PLC sudah terdapat fasilitas seperti Timer, Counter, dan lain-lain. Jadi tidak diperlukan lagi Timer, Counter eksternal, serta fasilitas fasilitas eksternal tambahan lain, karena sudah ada di dalam PLC.

5. Bisa dilakukan program tes

Pada saat pemograman PLC, sebelum diaplikasikan di lapangan, program bisa dilakukan simulasi tes terlebih dahulu dalam skala lab, dengan menggunakan fasilitas lampu indikator yang ada pada PLC. Hal ini tentunya sangat memudahkan dalam proses evaluaasi dan penyempurnaan program. Berbeda dengan sistem Relay konvensional, harus dilakukan tes di lapangan secara langsung, dan tentunya akan dibutuhkan banyak waktu pada saat mendesain suatu sistem otomatis.

(20)

13

6. Hardware (Perangkat keras) PLC

PLC tidak ubahnya seperti sebuah computer. Karena komputer lebih familiar di masyarakat, maka jika ingin memahami tentang sistem PLC, biasa digambarkan seperti halnya sistem komputer. Kalau pada komputer yang diproses output-nya adalah berbentuk data, sedangkan pada PLC yang diproses output-nya berbentuk sistem otomasi pada mesin–mesin industri.

7. Perangkat Lunak (Software) PLC

Perangkat lunak menunjukkan program-program yang biasa digunakan pada aplikasi PLC. Program-program ini adalah serangkaian instruksi-instruksi yang telah disandikan dalam bentuk bilangan biner 1 dan 0 yang bisa disimpan di dalam memori.

8. Fungsi Logika

Pada sistem digital dikenal beberapa tipe dasar gerbang logika.

Gerbang logika merupakan suatu rangkaian dengan satu atau beberapa masukan yang akan menghasilkan satu buah keluaran, bila diberi masukan. Pada dasarnya gerbang – gerbang logika tersebut bias dianalogikan sebagai suatu saklar. Saklar mempunyai dua keadaan yaitu ON (terhubung) atau OFF (terputus). Pada system digital dikenal dengan keadaan tinggi “1 “ untuk keadaan ON atau keadaan rendah “ 0 “ untuk keadaan OFF.

2.6 Program Info

Menu program ini berfungsi sebagai tempat untuk membuat program yang akan dikoneksikan ke peralatan PLC . Progam ini sebagai masukan ke PLC, peralatan yang terdapat didalam program ini antara lain input dan output yang berupa simbol simbol dan kemudian dimasukkan kedalam diagram ladder . Adapun menu tampilan program dalam layar computer.

Gambar 2. 9 Tampilan Menu Omron ZEN

(21)

14

2.7 Pemrograman.

Secara umum pemprograman PLC dapat dilakukan dengan cara : Perancangan rangkaian kontrol yang dapat ditulis dalam diagram tangga (ladder diagram) langsung tanpa harus mengubahnya terlebih dahulu fungsi kode monemonic, atau sesuai dengan tombol-tombol yang ada pada keyboard.

Adapun hal-hal yang perlu dipersiapkan dalam penggunaan PLC adalah sebagai berikut : Rancangan sistem kontrol suatu sistem atau proses.

Penentuan input/output pada rangkaian kontrol tersebut Membuat ladder diagram. Untuk membuat program pengontrolan peralatan BAS dengan menggunakan PLC (Programmable Logic Controller).

(22)

15

BAB III

PENGOLAHAN DATA

1.1 Langkah - Langkah Membuat Rangkaian Diagram Ladder pada Aplikasi CX-Programmer 9.1

1. Langkah pertama Klik Icon Start yang ada dipojok kiri bawah pada desktop Pc/Laptop anda.

Gambar 3. 1 Step by step 1

2. Setelah mengklik Start lalu pilih all program untuk mencari folder/file Omron.

Gambar 3. 2 Step by step 2 3. Setelah mengklik file Omron lalu pilih File Cx-One.

(23)

16

4. Setelah mengklik file Cx-One maka selanjutnya pilih File Cx-Programmer.

5. Setelah itu maka akan muncul aplikasi Cx-Programmer 9.1 lalu klik kiri 2x untuk membuka aplikasi tersebut.

(24)

17

6. Setelah diklik maka akan muncul tampilan Cx-Programmer 9.1 seperti gambar di bawah ini.

7. Jika aplikasi sudah terbuka seperti gambar dibawah ini. Selanjutnya adalah tahap membuat project, klik menu File yang ada dipojok kiri atas dan pilih New pada kolom File.

(25)

18

8. Lalu beri nama rangkaian yang akan dibuat pada kolom Change PLC, Device Name dibawah, dan pilih Device type CP1E dan Klik Setting N/A, serta pilih Network Type USB lalu klik OK jika sudah terisi semua.

9. Selanjutnya akan muncul tampilan serperti gambar dibawah ini, yang siap untuk membuat rangkaian Diagram Ladder.

(26)

19

10. Pada Rung 00 kami membuat diagram Ladder dengan 1 Push Button Stop dan 2 Push Button Start untuk menyalakan 1 Led warna kuning.

a. Klik simbol Normally Closed (NC) dan letakan dikiri pada Rung 00, setelah itu muncul kotak dialog beri nama rangkaian dan masukkan input dengan kode (00) dan nomor Push Button (PB) 02, jadi 00.02 sebagai tombol STOP. Setelah itu klik OK untuk menyimpan data.

b. Klik Simbol Normally Open (NO) dan klik kembali taruh dibawahnya lalu klik garis lurus dikiri dan kanan agar tersambung dan membuat rangkaian paralel. Setelah itu akan muncul kotak dialog input kode 00.03 dan 00.04 lalu beri nama push button Start setelah itu klik Ok untuk menyimpan data.

(27)

20

c. Klik simbol garis lalu sambungkan dengan output, setelah itu masukan simbol output. Selanjutnya akan muncul kotak dialog lalu masukan kode output 100 dan kode Led 03 jadi untuk Output Led warna kuning adalah 100.03, lalu klik ok untuk menyimpan data.

d. Jika sudah terpasang semua maka diagram Ladder akan berwarna hijau yang berarti rangkain terhubung dengan benar.

e. Jika rangkaian berwarna merah tandanya belum terhubung dan masih ada yang salah pada rangkain diagram Ladder.

(28)

21

f. Selanjutnya lakukan uji coba rangkaian dengan cara klik PLC lalu pilih work online maka rangkaian akan berwarna hijau, pada gambar dibawah ini artinya rangkaian sudah benar dan terhubung 1 sama lain.

g. Setelah dilakukan uji coba Diagram Ladder, selanjutnya pada menubar klik PLC lalu pilih Download lalu klik Transfer, klik To PLC, lalu klik Ok untuk melakukan test pada PLC.

(29)

22

h. Lakukan test pada Trainer kit yang sudah berisikan data dari downloadan Laptop anda yang telah dibuat dengan aplikasi Cx Programmer 9.1.

11. Pada Rung 01 kami membuat diagram ladder dengan 1 Push Button Stop dan 1 Push Button Emergency untuk menyalakan 1 Led warna Merah dan Buzzer.

a. Klik simbol Normally Closed (NC) dan letakkan dikiri pada Rung 01, setelah itu muncul kotak dialog berinama rangkaian dan masukkan input dengan kode (00) dan nomor Push Button (PB) 05, jadi 00.02 sebagai tombol Stop. Setelah itu klik OK untuk menyimpan data.

(30)

23

b. Klik Simbol Normally Open (NO) setelah itu akan muncul kotak dialog input kode 00.00 sebagai push button emergency setelah itu klik Ok untuk menyimpan data.

c. Klik simbol garis lalu sambungkan dengan simbol output membuat paralel buzzer dengan Led Merah. Selanjutnya akan muncul kotak dialog lalu masukan kode output buzzer dan led merah, jadi untuk output Buzzer adalah 100.07 dan output Led Merah 100.06, lalu klik ok untuk menyimpan data.

(31)

24

d. Jika sudah terpasang semua maka diagram Ladder akan berwarna hijau yang berarti rangkain terhubung dengan benar.

e. Jika rangkaian berwarna merah tandanya belum terhubung dan masih ada yang salah pada rangkain diagram Ladder.

(32)

25

g. Selanjutnya pada menubar klik PLC lalu pilih download lalu klik Transfer, klik To PLC, lalu tunggu proses download dan klik OK jika sudah selesai download untuk melakukan test pada PLC.

(33)

26

h. Lakukan test kembali pada Trainer kit yang sudah berisikan data dari downloadan Laptop anda yang telah dibuat dengan aplikasi Cx Programmer 9.1.

12. Pada Rung 02 kami membuat diagram Ladder dengan 1 Push Button Start dan 1 Push Button Stop untuk menyalakan Conveyor.

a. Klik simbol Normally Open (NO) dan letakkan dikiri pada Rung 02, setelah itu muncul kotak dialog, beri nama rangkaian dan masukkan input dengan kode 00.06 sebagai tombol Start. Setelah itu klik Ok untuk menyimpan data.

b. Klik Simbol Normally Closed (NC), setelah itu akan muncul kotak dialog input kode 00.07 sebagai tombol Stop, setelah itu klik Ok untuk menyimpan data.

(34)

27

c. Klik simbol garis lalu sambungkan dengan simbol output. Selanjutnya akan muncul kotak dialog lalu masukan kode output Conveyor 100.01, lalu klik ok untuk menyimpan data.

d. Jika sudah terpasang semua maka diagram ladder akan berwarna hijau yang berarti rangkain terhubung dengan benar.

(35)

28

e. Jika rangkaian berwarna merah tandanya belum terhubung dan masih ada yang salah pada rangkain diagram ladder.

(36)

29

g. Selanjutnya pada menubar klik PLC lalu pilih download lalu klik Transfer, klik To PLC, lalu tunggu proses download dan klik Ok untuk melakukan test pada PLC.

h. Lakukan test kembali pada Trainer kit yang sudah berisikan data dari downloadan Laptop anda yang telah dibuat dengan aplikasi Cx Programmer 9.1.

(37)

30

BAB IV

ANALISA DAN TUGAS

4.1 Analisa

a. PLC dapat dihubungkan secara langsung ke sistem akuisi data seperti piranti deteksi (sensor) dan piranti kontrol (actuator) melalui modul input/output.

b. PLC didesain khusus untuk dapat dioperasikan diberbagai kondisi, misalnya kondisi suhu dan kelembaban tertentu dan tahan terhadap guncangan serta interferensi.

c. PLC diprogram dengan bahasa khusus yang dikembangkan untuk keperluan otomasi proses di industri, yaitu Ladder Diagram (LAD language), Statement List (STL language), Function Block Diagram (FBD language).

d. Rung 00

Nyalakan MCB lalu Tekan Push Button Start (03) atau (04) karena rangkaian tersebut sudah diparalel dan Led (03) Warna Kuning akan menyala. Jika Push Button Stop (02) ditekan maka arus akan terputus dan tidak dapat menyalakan Led Kuning.

e. Rung 01

Ketika Push Button Emergency ditekan (00) maka Alarm akan menyala dan Led Warna Merah (06) akan aktif karena rangkaian output nya telah diparalel. Jika Push Button Stop (05) ditekan maka arus akan terputus, alarm dan Led warna Merah tidak dapat menyala.

f. Rung 02

Ketika Push Button Start (06) ditekan maka mesin conveyor akan menyala.

Jika Push Button Stop (07) ditekan maka arus akan terputus dan mesin conveyor akan mati tidak dapat beroperasi.

Gambar 4. 1 Diagram Ladder

(38)

31

4.2 Tugas

1. Sebutkan dan Jelaskan Penerapan PLC pada dunia industri!

Jawab :

a. Internal Combustion Engine Monitoring

Sebuah PLC memperoleh data yang direkam dari sensor yang terletak di internal combustion engine. Pengukuran yang dilakukan meliputi suhu air, suhu oli, RPM, torsi, suhu gas buang, oil pressure, manifold pressure, dan timing.

b. Pengujian Produksi Karburator

PLC menyediakan analisis on-line karburator otomotif dalam jalur perakitan produksi. Sistem secara signifikan mengurangi waktu pengujian, sambil memberikan hasil yang lebih besar dan karburator berkualitas lebih baik.

Tekanan, vakum, dan aliran bahan bakar dan udara adalah beberapa variabel yang diuji.

c. Monitoring Mesin Produksi Otomotif.

Sistem memonitor setiap part, part yang ditolak, part yang diproduksi, waktu siklus alat berat, dan efisiensi alat berat. Data statistik tersedia untuk operator kapan saja atau setelah pergantian shift.

d. Perakitan dan Pengujian Power Steering Valve

Sistem PLC mengontrol mesin untuk memastikan keseimbangan valev (katup) yang tepat dan untuk memaksimalkan rasio belok kiri dan kanan.

(Aplikasi PLC Untuk Industri Kertas) a. Pulp Batch Blending

PLC mengontrol operasi secara berurutan, pengukuran bahan, dan penyimpanan resep untuk proses pencampuran. Sistem ini memungkinkan operator untuk memodifikasi entri batch dari setiap kuantitas, jika perlu, dan menyediakan cetakan cetak untuk kontrol inventaris dan untuk akuntansi bahan yang digunakan.

(39)

32

b. Persiapan Batch untuk Pemrosesan Pembuatan Kertas

Aplikasi termasuk kontrol dari sistem persiapan stok lengkap untuk pembuatan kertas. Resep untuk setiap tangki batch dipilih dan disesuaikan melalui entri operator. PLC dapat mengontrol logika umpan balik untuk penambahan bahan kimia berdasarkan sinyal pengukuran level tangki. Pada penyelesaian setiap shift, sistem PLC memberikan laporan manajemen tentang penggunaan material.

c. Paper Mill Digester

PLC mengendalikan proses pembuatan bubur kertas dari serpihan kayu.

Sistem menghitung dan mengontrol jumlah chip berdasarkan kepadatan dan digester volume. Kemudian, persen dari cairan pemasakan yang dibutuhkan dihitung dan jumlah ini ditambahkan ke dalam urutan. PLC menurunkan dan menahan suhu pemasakan sampai pemasakan selesai.

d. Produksi Pabrik Kertas

Controller mengatur berat dasar rata-rata dan variabel kelembaban untuk kualitas kertas. Sistem memanipulasi steam flow valve (valve aliran uap), menyesuaikan valve stok untuk mengatur berat, dan memonitor dan mengontrol aliran total.

(Aplikasi PLC Untuk Industri Karet Dan Plastik)

a. Tire-Curing Press Monitoring

PLC melakukan pemantauan pers individu untuk waktu, tekanan, dan suhu selama setiap siklus pers. Sistem memperingatkan operator jika ada malfungsi pers. Informasi tentang status mesin disimpan dalam tabel untuk digunakan nanti. Hasil cetak pembuatan laporan untuk setiap shift menyertakan ringkasan penyembuhan yang baik dan downtime tekan karena kegagalan fungsi.

(40)

33

b. Tire Manufacturing (Pabrikan Ban)

Programmable Logic Controller (PLC) digunakan untuk sistem pengepresan ban / pengawet untuk mengontrol urutan event yang mengubah ban mentah menjadi ban yang cocok untuk jalan. Kontrol ini mencakup pencetakan pola tapak dan pengawetan karet untuk mendapatkan karakteristik tahan-jalan. Aplikasi PLC ini secara substansial mengurangi ruang yang dibutuhkan dan meningkatkan keandalan sistem dan kualitas produk.

c. Produksi Karet

PLC menyediakan kontrol skala yang akurat, fungsi-fungsi logika mixer (mixer logic function), dan operasi berbagai formula karbon hitam, oli, dan pigmen yang digunakan dalam produksi karet. Sistem memaksimalkan pemanfaatan peralatan mesin selama jadwal produksi, melacak inventaris dalam proses, dan mengurangi waktu dan personel yang diperlukan untuk mengawasi aktivitas produksi dan laporan shift-end.

Beberapa aplikasi PLC pada industri tersebut hanya mencakup sebagian kecil dari penggunaan PLC pada lingkup industri. Semakin banyaknya industri yang mulai menerapkan otomatisasi, maka sistem produksi pun semakin terorganisir, terpantau, dan terukur. Hal ini guna mencegah faktor resiko seperti kelalaian manusia, hingga informasi-informasi penting mengenai jalannya produksi maupun ketersediaan bahan baku.

(41)

34

BAB V SARAN

5.1 Kesimpulan

 PLC adalah sebuah peralatan control otomatis yang mempunyai memori untuk menyimpan program masukan guna mengontrol peralatan atau proses melalui modul input dan output baik digital maupun analog.

 Pada praktikum yang di lakukan yaitu membuat program dengan aplikasi cx- programmer

 Pada PLC trainer kit harus terhubung dengan modul aplikasi cx-programmer untuk bisa menerima program dan tersimpan pada PLC

 Pada praktikum PLC tidak akan bisa di operasikan apabila program cx- programmer salah pada rung.

5.2 Saran a. Praktikum

 Overall, Praktikum Sistem Otomasi berjalan sesuai jadwal, hanya saja dari segi pewaktuan masih belum bisa terjadwal dengan baik. Seperti pembagian kapan pindah materi, kapan berganti praktikum dari PLC ke Mikrokontroler.

 Praktikum kalo bisa jangan di gabung dalam satu ruangan modul 1 dengan modul 2 karena menggangu konsentrasi dan tidak kondusif.

b. Asisten Laboratorium

 Pemahaman AsLab terhadap materi yang diberikan cukup baik, hanya intonasi suara dari tiap-tiap AsLab terlalu rendah, sehingga cukup mengganggu konsentrasi dan tidak dapat mendarkan dengan baik.

(42)

35

DAFTAR PUSTAKA

file:///C:/Users/user/Downloads/1050-Article%20Text-3692-2-10- 20200721%20jurnal%20praktek%202.pdf

file:///C:/Users/user/Downloads/1112-3565-1-PB%20jurnal%20praktek.pdf file:///C:/Users/user/Downloads/235684206%20JURNAL%20PRAKTEK%203.p df

http://eprints.ums.ac.id/

https://blog.klikmro.com/penggunaan-plc-dalam-sistem-otomasi-industri/

https://www.kelasplc.com/aplikasi-plc-di-industri-dan-manfaat-plc-untuk-industri/

(43)

LAPORAN PRAKTIKUM SISTEM OTOMASI

MIKROKONTROLER

Disusun Oleh:

KELOMPOK XI

M. Dikrulloh 1970031013

Iksannudin 1970031006

Indy Faiza Aulia 1970031011

M. Iqbal 1970031003

Pebi Yanto Darmawan 1970031017 Risky Darmawansyah 1970031014 Yogi Kusuma Ramda 1970031010

LABORATORIUM SISTEM OTOMASI PROGRAM STUDI TEKNIK INDUSTRI

UNIVERSITAS KRISNADWIPAYANA JAKARTA

2021

(44)

i

LEMBAR PENGESAHAN

Laporan ini disusun sebagai salah satu syarat kelulusan Laporan Akhir Praktikum Sistem Otomasi Program Studi Teknik Industri Fakultas Teknik Universitas Krisnadwipayana

Nama :

M. Dikrulloh 1970031013

Iksannudin 1970031006

Indy Faiza Aulia 1970031011

M. Iqbal 1970031003

Pebi Yanto Darmawan 1970031017 Risky Darmawansyah 1970031014 Yogi Kusuma Ramda 1970031010

Kelompok XI

(Diterima / Ditolak)

Menyetujui,

Asisten Laboratorium,

Dimas Yugimurcito NIM. 1970031108 Mengetahui,

Kepala Lab. Teknik Mesin dan Teknik Industri

Ir. Aries Abbas, ST, MM, MT, IPM, AER, Cand.Ph.D NIM. 1970031023

(45)

ii

KATA PENGANTAR

Dengan mengucapkan segala puji syukur kehadirat Alloh SWT yang telah memberi rahmat dan karunia-Nya, sehingga laporan praktikum ini dapat disusun dan di selesaikan tepat pada waktunya. Praktikum ini bertujuan sebagai syarat kelulusan dalam mengikuti mata kuliah Praktikum Sistem Otomasi. Setelah mengikuti kegiatan praktikum ini, semua mahasiswa diharapkan menjadi calon tenaga kerja yang profesional, handal berwawasan industri serta mampu berdikari mandiri menyongsong era Industri 4.0 yang tidak terelakkan lagi. Artinya mampu menguasai dan mengimplementasikan semua apa yang didapat selama di bangku kuliah dan mengikuti praktikum ini, berhasil mewujudkan dalam dunia kerja nyata di lapangan. Pada kesempatan ini kami selaku penulis berterima kasih kepada :

1. Ibu Ir. Florida Butarbutar, MT selaku Kepala Prodi Teknik Industri Universitas Krisnadwipayana, Bekasi.

2. Bapak Ir. Aries Abbas, ST.,MM.,MT.,IPM.,AER.,Cand.ph.D selaku Kepala Laboratorium Teknik Mesin dan Teknik Industri.

3. Kepada seluruh Asisten Laboratorium Sistem Otomasi Universitas Krisnadwipayana, Jakarta.

4. Kepada semua rekan – rekan kelompok 11 yang telah membantu proses penyusunan laporan akhir praktikum Sistem Otomasi hingga selesai tepat dengan waktunya.

Di dalam penulisan laporan ini kami selaku penulis merasa masih banyak kekurangan dan juga tidak terlepas dari segala kesalahan, oleh sebab itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari pembaca yang berisi membangun, sehingga laporan ini dapat bermanfaat bagi penulis dan pembacanya.

Kelompok XI

(46)

iii

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN... i KATA PENGANTAR ...ii DAFTAR ISI ... iii PENDAHULUAN... 1 1.1. LATAR BELAKANG MASALAH ... 1 1.2. RUMUSAN MASALAH ... 1 1.3. MAKSUD DAN TUJUAN PERCOBAAN ... 2 1.4. PERALATAN YANG DIGUNAKAN ... 2 1.5. SISTEMATIKA PENULISAN ... 2 BAB II ... 3 LANDASAN TEORI ... 3 2.1. Pengertian Mikrokontroller ... 3 Gambar 2-1 Mikrokontroler Chip ... 3 2.2. Diagram Blok dan Struktur Mikrokontroler ... 4 Gambar 2-2 Struktur Mikrokontroler ... 4 2.2.1. CPU ... 4 2.2.2. Memori (Penyimpanan) ... 4 2.2.3. Port INPUT / OUTPUT paralel ... 4 2.2.4. Port Serial (Serial Port)... 5 2.2.5. Pengatur Waktu dan Penghitung (Timer dan Counter) ... 5 2.2.6. Analog to Digital Converter atau Pengonversi Analog ke Digital .... 5 2.2.7. Digital to Analog Converter atau Pengonversi Digital ke Analog .... 5 2.2.8. Kontrol Interupsi (Interrupt Control) ... 5 2.2.9. Blok Fungsi Khusus (Special Functioning Block) ... 6 2.3. Ciri Khas Mikrokontroler ... 6 2.3.1 Kemampuan CPU Yang Tidak Terlalu Tinggi ... 6 2.3.2 Mikrokontroler Memiliki Memori Internal Yang Kecil ... 6 2.3.3 Mikrokontroler dibekali Memori Non-Volatile... 6 2.3.4 Perintah Relatif Sederhana ... 6 2.3.5 Program/Perintah Berhubungan Langsung Dengan Port I/O ... 7 2.4. Keunggulan dan Kelemahan Mikrokontroler ... 7 2.5. Fungsi Mikrokontroler ... 7 2.6. Arduino Mega 2560 ... 8

(47)

iv

2.7. Spesifikasi dari Arduino Mega 2560 ... 9 Table 2.1 Spesifikasi Arduino Mega 2560 ... 9 Gambar 2-3 Pemetaan PIN Arduino Mega 2560 ... 10 2.8. Daya (Power) ... 10 2.9. Memori ... 12 Table 2-2 Nama – Nama Pin ... 12 Table 2-3 Pin Eksternal Interupsi... 13 Table 2-4 Pin SPI ... 14 Gambar 2-4 Tampilan Sketch di Arduino IDE ... 17 2.12. Perlindungan Beban Berlebih pada USB... 19 BAB III ... 20 PENGOLAHAN DATA ... 20 3.1. Membuat LED Blink selama 0,1 Detik Menyala dan 0,2 Mati ... 20 Gambar 3-1-2 Kabel USB ... 20 Gambar 3-1-1 : Airduino Board ... 20 Gambar 3-1-3 : Rangkaian kabel Program LED Blink ... 21 Gambar 3-1-4 : Software Airduino... 21 Gambar 3-1-5 : Tampilan Airduino ... 21 Gambar 3-1-6: Tampilan Tools ” Airduino/Genuino Mega or Mega 2560 “ ... 22 Gambar 3-1-7 : Tampilan Tools Processor “ATmega2560” ... 22 Gambar 3-1-8: Include Library ... 23 Gambar 3-1-9: Program 1 Led Blink ... 23 Table 3-1-1. : Program 1 Led Blink ... 24 Table 3.1.2 : Penjelasan Program 1 Led Blink... 25 Gambar 3-1-10: program setelah di verify ... 26 Gambar 3-1-11: Rangkaian kabel untuk program Led Blink ketika menyala ... 26 3.2. Wiring Led dan Push Button pada Airduino MEGA 2560 ... 27 Gambar 3-2-2 : Kabel USB ... 27 Gambar 3-2-1 : Airduino Board ... 27 Gambar 3-2-3 : Rangkaian kabel Wiring Led Common Cathode ... 28 Gambar 3-2-4: Software Airduino... 28 Gambar 3-2-5: Tampilan Airduino ... 29 Gambar 3-2-6: Tampilan Tools ” Airduino/Genuino Mega or Mega 2560 “ ... 29 Gambar 3-2-7: Tampilan Tools Processor “ATmega2560” ... 29 Gambar 3-2-8: Include Library ... 30 Gambar 3-2-9: Program 2 Menghidupkan LED dengan Push Button ... 30

(48)

v

Table 3-2-1: Program Wiring Led Common Cathode ... 31 Table 3-2-2: Penjelasan Program Wiring Led Common Cathode ... 32 Gambar 3-2-10: program setelah di verify ... 33 Gambar 3-2-11: Rangkaian kabel untuk program Led Blink ketika menyala ... 33 BAB IV ... 34 TUGAS ... 34 1. Sebutkan dan Jelaskan contoh Penerapan seperti Arduino di bidang industri! ... 34 1.1. Penerapan Metode Prototyping Dalam Perhitungan Hasil Produksi Menggunakan Arduino Uno R3 Dan Php Di Pt. Indonesia Epson Industry. ... 34

1.2. Implementasi Otomatisasi Mesin Grating Menggunakan

Mikrokontroler Arduino Mega 2560. ... 35 2. Sebutkan dan jelaskan 3 macam airduino! ... 35 2.1. Arduino Uno ... 35 Gambar 4-2-1 : Arduino Uno R3 Dip ... 35 Gambar 4-2-2 : Arduino Uno R3 SMD ... 36 2.2. Arduino Due ... 37 Gambar 4-2-3 : Arduino Due ... 37 2.3. Arduino Mega ... 38 Gambar 4-2-4 : Arduino Mega ... 38 2.4. Arduino Leonardo ... 39 Gambar 4-2-5 : Arduino Leonardo ... 39 BAB V ... 40 KESIMPULAN DAN SARAN ... 40 5.1. Kesimpulan ... 40 5.2. Saran ... 40 5.2.1. Praktikum ... 40 5.2.2. Asisten Laboratorium ... 41 DAFTAR PUSTAKA ... 42

(49)

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. LATAR BELAKANG MASALAH

Mikrokontroler yang merupakan “sebuah sistem komputer yang fungsional dalam sebuah chip”. Dalam bangunan Arduino telah tersedia prosesor, memory, input output, dan bisa dibilang bahwa mikrokontroler ini adalah komputer dalam versi mini yang disertai perangkat lunak pendukung untuk melakukan pemograman yang disebut dengan Arduino IDE (Integrated Development Environment).

Arduino menganut sistem open hardware, menggunakan Atmel AVR processor dan memiliki I/O onboard. Contoh sederhana apa yang dapat kita lakukan terhadap Arduino, kita dapat mengatur kedipan LED setiap 1 detik sekali atau melakukan pengendalian terhadap putaran rotasi motor servo dan lainnya. Arduino muncul dengan banyak sekali variannya, mulai dari Arduino Uno, Arduino MEGA 2560, Arduino Nano, dan sebagainya. Semua varian Arduino tersebut dibangun dengan dasar yang sama yaitu menggunakan mikrokontroler Atmel AVR yang memiliki perbedaan di banyaknya pin yang bisa digunakan.

1.2. RUMUSAN MASALAH

Penggunaan peralatan otomatisasi di industri merupakan hal yang telah lama diketahui. Tujuan penggunaan perangkat otomatisasi tersebut adalah agar dapat meningkatkan efektifitas dan efesiensi di bagian produksi.

Pada era digital dan komputer saat ini, mikrokontroler merupakan salah satu perangkat yang dapat digunakan untuk memenuhi kebutuhan tersebut.

Sebelum dikenalnya perangkat tersebut, otomatisasi pada mesin- mesin tekstil cenderung banyak yang menggunakan prinsip mekanis, seperti contohnya prinsip otomatisasi pakan putus pada mesin tenun dengan menggunakan garpu peraba, namun tentunya sistem tersebut memiliki banyak sekali kekurangan.

Sehingga penerapan perangkat mikrokontroler merupakan salah satu solusi pada masalah tersebut, dengan cara mengaplikasikan perangkat

(50)

2

fotosensor dengan sebuah mikrokontroler, maka peralatan mekanis tersebut dapat dibuat pada mekanisme dan ukuran yang lebih sederhana.

1.3. MAKSUD DAN TUJUAN PERCOBAAN

• Mempelajari dasar cara mengaplikasikan perangkat mikrokontroler Arduino Mega 2565 pada sebuah sensor push button serta aktuator LED.

• Mempelajari dasar cara untuk merangkai suatu rangkaian listrik pada sebuah rangkaian mikrokontroler.

1.4. PERALATAN YANG DIGUNAKAN

• Arduino mega 2565 board, dan.

• Software Arduino.

1.5. SISTEMATIKA PENULISAN

Dalam penelitian ini, sistematika penulisan yang digunakan adalah sebagai berikut:

Bab 1. Pendahuluan

Membahas tentang latar belakang pengambilan judul penelitian, perumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian dan sistematika penulisan.

Bab 2. Landasan Teori

Menjelaskan tentang dasar teori Mikrokontroler.

Bab 3. Pengolahan Data

Mengenai perancangan keseluruhan sistem, dan sistem kontrol menggunakan Arduino Mega 2565 Board dan Software Arduino, yang meliputi perancangan perangkat lunak maupun perangkat keras.

Bab 4. Tugas

Tugas dalam perancangan.

Bab 5. Kesimpulan dan saran.

(51)

3

BAB II

LANDASAN TEORI 2.1.Pengertian Mikrokontroller

Mikrokontroler adalah sistem komputer yang dikemas dalam sebuah Integrated Circuit (IC). Dimana didalam IC terdapat komponen-komponen penting yang ada pada komputer pada umumnya seperti komputer Central Processing Unit (CPU), RAM, ROM, Port IO. Berbeda dengan PC yang umumnya dirancang untuk digunakan secara umum, mikrokontroler sendiri biasanya dirancang hanya untuk mengerjakan tugas atau fungsi yang khusus saja (special purpose) yaitu mengontrol sistem tertentu.

Orang-orang juga menyebut Mikrokontroler sebagai Embedded Mikrokontroler, hal ini tidak terlepas dari posisi mikrokontroler yang embedded system atau menjadi satu bagian dengan perankat sistem atau suatu sistem yang lebih besar.

Secara sederhana Mikrokontroler dapat diartikan sebagai suatu sistem komputer yang dikemas dalam IC, dimana sebelum digunakan harus diisi suatu program atau perintah terlebih dahulu sehingga mikrokontroler hanya dapat berjalan bila telah diisi suatu perintah atau programer lebih dahulu.

Gambar 2-1 Mikrokontroler Chip

(52)

4

2.2.Diagram Blok dan Struktur Mikrokontroler

Berikut ini adalah Diagram Blok dan Struktur Mikrokontroler beserta penjelasan singkat tentang bagian-bagian utamanya.

Pengertian Mikrokontroler (Microcontroller) serta Diagram Blok dan Struktur Mikrokontroler

2.2.1. CPU

CPU adalah otak mikrokontroler. CPU bertanggung jawab untuk mengambil instruksi (fetch), menerjemahkannya (decode), lalu akhirnya dieksekusi (execute). CPU menghubungkan setiap bagian dari mikrokontroler ke dalam satu sistem. Fungsi utama CPU adalah mengambil dan mendekode instruksi. Instruksi yang diambil dari memori program harus diterjemahkan atau melakukan decode oleh CPU tersebut.

2.2.2. Memori (Penyimpanan)

Fungsi memori dalam mikrokontroler sama dengan mikroprosesor. Memori Ini digunakan untuk menyimpan data dan program. Sebuah mikrokontroler biasanya memiliki sejumlah RAM dan ROM (EEPROM, EPROM dan lain-lainnya) atau memori flash untuk menyimpan kode sumber program (source code program).

2.2.3. Port INPUT / OUTPUT paralel

Port Input / Output paralel digunakan untuk mendorong atau menghubungkan berbagai perangkat seperti LCD, LED, printer, memori dan perangkat Input/Output lainnya ke mikrokontroler.

Gambar 2-2 Struktur Mikrokontroler

(53)

5 2.2.4. Port Serial (Serial Port)

Port serial menyediakan berbagai antarmuka serial antara mikrokontroler dan periferal lain seperti port paralel.

2.2.5. Pengatur Waktu dan Penghitung (Timer dan Counter)

Timer dan Counter adalah salah satu fungsi yang sangat berguna dari Mikrokontroler. Mikrokontroler mungkin memiliki lebih dari satu timer dan counter.

Pengatur waktu dan Penghitung menyediakan semua fungsi pengaturan dan penghitungan di dalam mikrokontroler.

Operasi utama yang dilakukan di bagian ini adalah fungsi jam, modulasi, pembangkitan pulsa, pengukuran frekuensi, osilasi, dan lain sebagainya. Bagian ini juga dapat digunakan untuk menghitung pulsa eksternal.

2.2.6. Analog to Digital Converter atau Pengonversi Analog ke Digital (ADC)

Konverter ADC digunakan untuk mengubah sinyal analog ke bentuk digital. Sinyal input dalam konverter ini harus dalam bentuk analog (misalnya Output dari Sensor) sedangkan Outputnya dalam bentuk digital. Output digital dapat digunakan untuk berbagai aplikasi digital seperti layar digital pada Perangkat pengukuran.

2.2.7. Digital to Analog Converter atau Pengonversi Digital ke Analog (DAC)

DAC melakukan operasi pembalikan konversi ADC. DAC mengubah sinyal digital menjadi format analog. Ini biasanya digunakan untuk mengendalikan perangkat analog seperti motor DC dan lain sebagainya.

2.2.8. Kontrol Interupsi (Interrupt Control)

Kontrol interupsi atau Interrupt Control digunakan untuk menyediakan interupsi (penundaan) untuk program kerja. Interrupt dapat berupa eksternal (diaktifkan dengan menggunakan pin interrupt) atau internal (dengan menggunakan instruksi interupsi selama pemrograman).

(54)

6

2.2.9. Blok Fungsi Khusus (Special Functioning Block)

Beberapa Mikrokontroler yang hanya dapat digunakan untuk beberapa aplikasi khusus (misalnya sistem Robotik), pengontrol ini memiliki beberapa port tambahan untuk melakukan operasi khusus tersebut yang umumnya dinamakan dengan Blok Fungsi Khusus.

2.3.Ciri Khas Mikrokontroler

Suatu peralatan atau perangkat elektronik tentunya memiliki ciri khas tertentu yang membedakannya dengan perangkat lain. lalu apa saya ciri Mikrokontroler ? Berikut beberapa ciri mikrokontroler yang dapat yang kami rangkum

2.3.1 Kemampuan CPU Yang Tidak Terlalu Tinggi

Berbeda dengan CPU, umumnya mikrokontroler sederhana hanya dapat melakukan atau memproses beberapa perintah saja, meskipun saat ini telah banyak dibuat mikrokontroler dengan spesifikasi yang lebih canggih tapi tentunya belum dapat menyamai kemmapuan CPU dalam memproses data dari perangkat lunak.

2.3.2 Mikrokontroler Memiliki Memori Internal Yang Kecil

Tentu bagi Anda yang sering melihat mikrokontroler, maka dapat melihat jumlah memori internal dari mikrokontroler terbilang kecil. Umumnya sebuah mikrokontroler hanya berisikan ukuran Bit, Byte atau Kilobyte.

2.3.3 Mikrokontroler dibekali Memori Non-Volatile

Dengan adanya memori non-volatile pada mikrokontroler maka perintah yang telah dibuat dapat dihapus ataupun dibuat ulang, selain itu dengan penggunaan memori non-volatile maka memngkinkan data yang telah disimpan dalam mikrokontroler tidak akan hilang meskipun tidak disuplai oleh power supply (Catu daya).

2.3.4 Perintah Relatif Sederhana

Dengan kemampuan CPU yang tidak terlalu tinggi maka berimbas pada kemampuan dalam melakukan pemrosesan data yang tidak tingi pula. Meskipun begitu, mikrokontroler terus

(55)

7

dikembangkan menjadi canggih contohnya mikrokontroler yangdigunakan untuk melakukan pengolahan sinyal dan sebagainya.

2.3.5 Program/Perintah Berhubungan Langsung Dengan Port I/O Salah satu komponen utama mikrokotroler adalah Port I/O, Port input maupun output I/O memiliki fungsi utama sebagai jalan komunikasi. Sederhanya Port I/O membangun komunikasi antara piranti masukan dan piranti keluaran.

2.4.Keunggulan dan Kelemahan Mikrokontroler

Keunggulan atau Kelebihan utama dari mikrokontroler :

a. Mikrokontroler bertindak sebagai mikrokomputer tanpa harus ada komponen digital tambahan lainnya

b. Dapat mengurangi biaya dan ukuran sistem karena integrasi yang lengkap dalam sebuah mikrokontroler.

c. Penggunaan mikrokontroler sederhana dan mudah untuk memecahkan masalah dan pemeliharaan sistem.

d. Sebagian besar pin dapat diprogram oleh pengguna untuk melakukan berbagai fungsi.

e. Mudah menghubungkan port RAM, ROM dan I / O tambahan.

f. Waktu yang diperlukan untuk melakukan operasi rendah.

Kekurangan dari Mikrokontroler :

a. Mikrokontroler memiliki arsitektur yang lebih kompleks daripada mikroprosesor.

b. Hanya melakukan eksekusi dalam jumlah terbatas dalam waktu yang bersamaan.

c. Kebanyakan hanya digunakan dalam peralatan-peralatan mikro.

d. Tidak dapat terhubung dengan perangkat yang berdaya tinggi secara langsung.

2.5.Fungsi Mikrokontroler

Berikut ini beberapa fungsi penting Mikrokontroler yaitu : a. Mikrokontroler Sebagai Timer / Pewaktu

b. Mikrokontroler Sebagai Pembangkit Osilasi

(56)

8

c. Mikrokontroler Sebagai Flip – Flop

d. Mikrokontroler Sebagai ADC ( Analog Digital Converter ) e. Mikrokontroler Sebagai Counter

f. Mikrokontroler Sebagai Decoder dan Encoder 2.6.Arduino Mega 2560

Arduino Mega 2560 adalah papan microcontroller berbasiskan Atmega 2560.

Arduino Mega 2560 memiliki 54 pin digital input / output, dimana 15 pin dapat digunakan sebagai output PWM, 16 pin sebagai input analog, dan 4 pin sebagai UART (port serial hardware), 16 MHz kristal osilator, koneksi USB, jack power, header ICSP, dan tombol reset.

Ini semua yang diperlukan untuk mendukung microcontroller.

Cukup dengan menghubungkannya ke komputer melalui kabel USB atau power dihubungkan dengan adaptor AC – DC atau baterai untuk mulai mengaktifkannya.

Arduino Mega 2560 kompatibel dengan sebagian besar shield yang dirancang untuk Arduino Duemilanove atau Arduino Diecimila. Arduino Mega 2560 adalah versi terbaru yang menggantikan versi Arduino Mega.

Arduino Mega 2560 berbeda dari papan sebelumnya, karena versi terbaru sudah tidak menggunakan chip driver FTDI USB-to-serial. Tapi, menggunakan chip Atmega 16U2 (Atmega 8U2 pada papan Revisi 1 dan Revisi 2) yang diprogram sebagai konverter USB-to-serial. Arduino Mega 2560 Revisi 2 memiliki resistor penarik jalur HWB 8U2 ke Ground, sehingga lebih mudah untuk dimasukkan ke dalam mode DFU.

Arduino Mega 2560 Revisi 3 memiliki fitur-fitur baru berikut:

a. Pinout : Ditambahkan pin SDA dan pin SCL yang dekat dengan pin AREF dan dua pin baru lainnya ditempatkan dekat dengan pin RESET, IOREF memungkinkan shield untuk beradaptasi dengan tegangan yang tersedia pada papan. Di masa depan, shield akan kompatibel baik dengan papan yang menggunakan AVR yang beroperasi dengan 5 Volt dan dengan Arduino Due yang beroperasi

(57)

9

dengan tegangan 3.3 Volt. Dan ada dua pin yang tidak terhubung, yang disediakan untuk tujuan masa depan.

b. Sirkuit RESET.

c. Chip ATmega16U2 menggantikan chip Atmega 8U2.

2.7.Spesifikasi dari Arduino Mega 2560

Table 2.1 Spesifikasi Arduino Mega 2560 Microcontroller ATmega 2560

Tegangan Operasi 5V

Inputvoltage (disarankan) 7-12V

InputVoltage (limit) 6-20V

Jumlah pin I/O digital 54 (15 pin digunakan sebagai output PWM)

Jumlah pin input analog 16