1
LAPORAN RESMI PRAKTIKUM SISTEM PENGENDALIAN OTOMATIK
PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER
Disusun oleh :
DIONISIUS ANDY KRISTANTO NRP. 2412100106
Asisten :
MUHAMMAD ROZAQUR ROKHIM NRP. 2411100001
JURUSAN TEKNIK FISIKA Fakultas Teknologi Industri
Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya
ii
LAPORAN RESMI PRAKTIKUM SISTEM PENGENDALIAN OTOMATIK
PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER
Disusun oleh :
DIONISIUS ANDY KRISTANTO NRP. 2412100106
Asisten :
MUHAMMAD ROZAQUR ROKHIM NRP. 2411100001
JURUSAN TEKNIK FISIKA Fakultas Teknologi Industri
Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya
iii
LAPORAN PRAKTIKUM SISTEM PENGENDALIAN OTOMATIK
PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER
Nama Penulis :DIONISIUS ANDY KRISTANTO NRP : 2412100106
Jurusan : Teknik Fisika
Nama Asisten : MUHAMMAD ROZAQUR ROKHIM
Abstrak
Pada zaman modern seperti saat ini, perkembangan teknik otomasi atau control otomatik di dunia industri berkembang sangat pesat, salah satu kontroler yang banyak dipakai adalah PLC (programmable logic controller). Pada praktikum tentang PLC kali ini, dilakukan percobaan pengendalian level pada mixing tank dengan menggunakan PLC. Dimana pemrograman PLC dilakukan dengan menggunakan software step 7, dengan menggunakan diagram ledder. komponen dari mixing tank yang perlu dilakukan pengendalian antara lain adalah pada sakalr, sensor, pompa, mixer, serta lampu indicator pada pompa dan mixer. Untuk dapat mengendalikan komponen-komponen tersebut diperlukan rangkaian self holding dan interlock yang di implementasikan pada ledder diagram.
Kata kunci : Programable Logic Controller, Diagram Ladder,
iv
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan rahmat dan anugrahnya, sehingga laporan resmi ini dapat diselesaikan sesuai dengan jadwal yang telah ditentukan. Laporan resmi ini merupakan salah satu persyaratan yang harus dipenuhi setiap praktikan sebelum beranjak ke praktikum berikutnya.
Dalam kesempatan ini penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada :
1. Kedua orang tua dan teman-teman yang telah memberikan segala dukungan baik moril maupun materil serta perhatiannya.
2. Dosen pengajar mata kuliah Rekayasa Bahan yang telah membimbing dan memberikan ilmunya.
3. Asisten yang setia membimbing dan mendampingi dari mulai praktikum hingga penyelesaian laporan resmi.
Dalam penyusunan laporan resmi ini tentunya masih jauh dari sempurna baik menyangkut isi maupun bahasa yang digunakan sehingga tidak menutup kemungkinan bagi penulis untuk menerima kritik maupun saran yang membangun demi kesempurnaan. Akhir kata, semoga laporan resmi ini dapat bermanfaat bagi penulis khususnya dan bagi semua pihak pada umumnya, semoga laporan ini dapat menambah ilmu pengetahuan dan membuka wawasan bagi yang membacanya.
DAFTAR ISI
Abstrak ... iii
KATA PENGANTAR ... iv
DAFTAR ISI ... v
DAFTAR GAMBAR ... ix
DAFTAR TABEL ... viii
BAB I PENDAHULUAN ... 15
1.1 Latar Belakang ... 15
1.2 Permasalahan ... 15
1.3 Tujuan ... 1
BAB II DASAR TEORI ... 16
2.1 Progam Logic Controller ... 17
2.2 Komponen Dasar PLC ... 3
2.3 Komponen Dasar PLC ... 5
2.4 Simulator PLC LogixPro ... 5
2.5 Rangkaian Self holding dan Interlock……… 5
BAB III METODOLOGI PERCOBAAN ... 9
3.1 Peralatan dan Komponen Praktikum ... 9
3.2 Langkah Kerja ... 9
BAB IV ... 11
ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN ... 11
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Komponen Dasar PLC………3
Gambar 2.2 Operasi/Cara Kerja PLC……….5
Gambar 2.3 Contoh Rangkaian Interlock………..6
Gambar 2.4 Contoh Rangkaian Selfholding………..7
Gambar 4.1 Keadaan Saat Pompa 1 Menyala…………12
Gambar 4.2 Keadaan Saat Mixer dan Pompa 1 Menyala..13
vii
DAFTAR TABEL
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pada zaman modern ini, proses otomasi sudah memasuki berbagai bidang, tidak terkucuali bidang industri. Berbagai industri, baik industri besar maupun industri menengah bahkan kecil, sudah menerapkan sistem otomasi. Kontroler yang banyak digunakan untuk proses otomasi ini adalah PLC (programmable logic controller).
Sebagai mahasiswa teknik fisika, pengetahuan tentang sistem otomasi sangatlah penting, terlebih pada kontroler yang digunakan, pengetahuan dan ketrampilan untuk dapat mengoprasikan nya sangatlah sangatlan penting. Oleh karena itu diadakannya praktikum PLC S7200 Siemens agar ke depannya diharapkan praktikan mmeiliki bekal yang cukup untuk mengimplementasikannya di dunia kerja nanti.
1.2 Permasalahan
Permasalahan yang diangkat dalam praktikum P1 Programmable Logic Controller ini adalah sebagai berikut : a. Bagaimanakah dasar-dasar dan pemrograman PLC? b. Bagaimanakah pemahaman Bahasa pemrograman PLC?
1.3 Tujuan
Tujuan dilaksanakannya Praktikum P1 Programmable Logic Controller adalah sebagai berikut :
a. Praktikan diharapkan dapat emahami dasar-dasar dan pemrograman PLC
2
BAB II
DASAR TEORI
2.1 Progam Logic Controller
Program Logic Controller (PLC) adalah perangkat yang dirancang untuk menggantikan system control elektrik berbasis relay. PLC mulai digunakan pada tahun 1970-an. Ide utamanya adalah untuk mensubstitusi relay yang digunakan untuk mengimplementasikan logika control. Dewasa ini PLC digunkan secara luas dan telah dikembangkan dari unit-unit kecil yang berdiri sendiri (self contained) yang hanya mampu menangani sekitar 20 input/output menjadi system modular yang dapat menanggani input/output dalam jumlah besar, menanggani input/output analog maupun digital dan melaksanakan mode kotrol proporsional-integral-derivatif. Sesuai dengan namanya, PLC dapat dengan mudah deprogram ulang. PLC serupa dengan computer, namun bedanya computer dioptimalkan untuk tugas perhitungan dan penyajian data, sedangkan PLC dioptimalkan untuk tugas pengontrolan dan pengoperasian di dalam lingkungan industri.
2.2 Komponen Dasar PLC
PLC tersusun atas beberapa komponen dasar sebagaimana terlihat pada gambar berikut:
Gambar 2. 3 Komponen Dasar PLC
a. Unit prosesor atau central processing unit (CPU) yang di dalamnya berisi mikroprosesor yang mampu menginterpretasikan sinyal-sinyal masukan dan melakukan tindakantindakan pengontrolan, sesuai dengan program yang tersimpan di dalam memori, lalu meng komunikasikan keputusan-keputusan yang diambilnya sebagai sinyal-sinyal kontrol ke antarmuka keluaran;
b. Unit catu daya yang diperlukan untuk mengubah tegangan arus bolak-balik (ac) dari sumber menjadi tegangan arus searah(dc) yang dibutuhkan oleh prosesor dan rangkaian-rangkaian di dalam modul-modul antarmuka masukan dan keluaran;
c. Perangkat Pemrograman digunakan untuk memasukan program yang dibutuhkan ke dalam memori. Program-programtersebut dibuat dengan menggunakan perangkat pemograman dan selanjutnya dipindahkan ke dalam unit memori PLC;
d. Unit memori merupakan tempat menyimpan program yang akan digunakan untuk melaksanakan tindakan-tindakan pengontrolan yang disimpan mikroprosesor;
e. Bagian masukan dan keluaran merupakan antarmuka dimana prosesor menerima informasi dari dan mengkomunikasikan informasi kontrol ke perangkat-perangkat diluar. Sinyal-sinyal masukan dapat berasal dari saklar-saklar, sensor-sensor, dan sebagainya. Sinyal-sinyal keluaran bisa diberikan pada alat pengasut motor, katup, lampu, dan sebagainya.
2.3 Cara Kerja PLC
PLC beroperasi secara kontinu dalam 4 langkah (disebut 1scan) seperti pada gambar:
Self test
Input scan
Solve logic Output scan
Gambar 2.4 Operasi/Cara Kerja PLC
Setiap scan terdiri atas:
a. Self Test, PLC memulai setiap scan dengan memeriksa apakah terdapat kesalahan program yang akan dieksekusi serta mereset watch dog timer.
b. Input Scan, PLC membaca nilai /kondisi dari terminal input/output dan menyimpannya dalam memori input. c. Solve Logic. Selanjutnya PLC mengeksekusi program
satu demi satu menggunakan nilai pada memori input dan memperbarui nilai pada memori output. Pemrograman PLC difokuskan pada bagian ini.
d. Output Scan. Terakhir PLC mengeluarkan nilai dari memori output ke terminal output dan selanjutnya ke perangkat luar output.
2.4 Simulator PLC LogixPro
LogixPro adalah sebuah simulator PLC yang dikembangkan oleh Bill Simpson dari The Learning Pit Kanada yang mengkombinasikan simulator simulator PLC dan simulator proses/plant sehingga dapat digunakan untuk mempelajari pemrogram PLC secara utuh dan terintegrasi.
2.5 Rangkaian Selfholding dan Interlock
Rangkaian interlock dapat diartikan sebagai rangkaian yang saling mengunci. sehingga dibutuhkan 2 atau lebih kontaktor untuk membuat rangkaian ini. pada prinsipnya, rangkaian
interlock bekerja dengan salah satu channel saja, sehingga tidak semua input dapat dijalankan bersama-sama walaupun ditekan secara bersamaan. untuk menjalankan input yang lainnya harus direset terlebih dahulu.
Gambar 2.3 Contoh Rangkaian Interlock
Analisa dari cara kerja rangkaian interlock diatas adalah sebagai berikut:
MCB dinyalakan maka arus masuk tetapi belum mengaktifkan koil kontaktor 1.
Ketika PB ON 1 disebelah kiri ditekan, arus akan melewati K2 NC disebelah kiri kemudian mengaktifkan koil K1. Dengan aktifnya koil pada K1, maka semua kontak K1 yang NC akan menjadi NO dan yang NO akan menjadi NC.( K1.1 menjadi NC dan K1 NC menjadi NO) .
Ketika PB ON dilepas, maka arus akan tetap mengalir melalui K1.1 dan tetap mengalirkan arus menuju K1 sedangkan posisi K2 NC tetap karena K2 tidak aktif.
Sedangkan rangkaian selfholding, yaitu rangkaian yang mengunci sendiri. prinsipnya sama dengan interlock, tetapi hanya menggunakan satu kontaktor.
Gambar 2.4 Contoh Rangkaian Selfholding
Analisa dari cara kerja rangkaian selfholding diatas adalah sebagai berikut:
L1 akan menyala bila Kontaktor 1 dialiri arus sehingga K1.1 NO akan menjadi NC bersamaan dengan berubahnya K1 NO menjadi K1 NC.
Kontaktor 1 akan terus aktif walaupun PB ON dilepas, karena kontaktor 1 selfholding melalui K1.1.
Halaman Ini Sengaja Dikosongkan
BAB III
METODOLOGI PERCOBAAN
3.1 Peralatan dan Komponen Praktikum
Pada saat praktikum Pemrograman Programmable Logic Controller, diperlukan beberapa peralatan dan fasilitas penunjang antara lain:
a. Modul PLC Siemens S7-200 b. Kabel Downlader MPI c. Modul Mixing tank
d. PC yang terinstall Step 7 Micro
3.2 Langkah Kerja
Prosedur yang harus dilakukan oleh praktikan pada praktikum Programmable Logic Controller yaitu :
a. Alat dan bahan dipersiapkan
b. Dilakukan proses wiring dan ditentukan I/O Mixing tank ke input dan output PLC Siemens S7-200.
Halaman Ini Sengaja Dikosongkan
1
BAB IV
ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN
4.1 Analisa Data
Sebelum membuat program PLC menggunakan software step 7, terlebih dahulu dilakukan simulasi dengan menggunakan software logixpro. Daftar instruksi yang diberikan untuk pengendalian mixing tank adalah sebagai berikut :
1. Apabila saklar nyala, maka pompa 1 dan indikator pompa 1 nyala dan pompa akan mengalirkan air ke tanki
2. Apabila air mengenai sensor bawah, maka pompa 1 dan lampu indikator pompa 1 tetap menyala
3. Apabila air mengenai sensor tengah, maka pompa 1 dan lampu indikator 1 tetap menyala dengan mixer dan lampu indikator mixer yang juga menyala.
4. Apabila air mengenai sensor atas, maka pompa 1 dan mixer beserta lampu indikatornya akan mati, tetapi pompa 2 dan lampu indikatornya menyala. Diamana pompa 2 akan menyedot air dari tanki sehingga air akan berkurang.
5. Air akan terus turun hingga air tidak mengenai sensor bawah, pada kondisi ini maka pompa 1 akan menyala dan proses berulang ke kondisi nomor satu.
Berikut ini adalah tabel addressing antara logika dari logixpro dengan PLC Siemens S7-200.
Tabel 4.1 Input dan Ouput PCT 17 to PLC S7-200 Modul Mixing Tank I/O PLC Siemens S7-200
Sensor 3 (bawah) I0.3 Sensor 2 (tengah) I0.2 Sensor 1 (atas) I0.1
Pompa 1 Q0.4
Pompa 2 Q0.3
Mixer Q0.6
Indikator Pompa 1 Q0.0 Indikator Mixer Q0.1 Indikator Pompa 2 Q0.2
Setelah dilakukan addressing, maka dilakukan pemrograman PLC dengan menggunakan diagram ledder pada software step 7, sesuai dengan daftar instruksi yang telah disebutkan diatas. Berikut adalah ledder diagram pada software step 7.
Gambar 4.1 Keadaan Saat Pompa 1 Menyala
Gambar 4.2 Keadaan Saat Mixer dan Pompa 1 Menyala
Gambar 4.3 Keadaan Saat Pompa 2 Menyala
4.2 Pembahasan
dan perubahan kondisi pada sensor bawah tidak akan mempengaruhi pompa 2 sehingga popa 2 tetap pada kondisi nya yang seharusnya karena sudah diberi rangkaian interlock.
1
Halaman Ini Sengaja Dikosongkan
BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil praktikum programmable Logic Controller ini maka dapat disimpulkan,
1. PLC merupakan suatu piranti basis kontrol yang dapat diprogram bersifat logik, yang digunakan untuk menggantikan rangkaian sederetan relay yang dijumpai pada sistem kontrol proses konvensional. Pemrograman dasar dari PLC Siemens S7200 adalah menggunakan ladder diagram yang dapat disusun dari perangkat lunak Step 7.
2. Ladder Diagram (LD) adalah salah satu bahasa pemograman PLC yang umum digunakan setelah bahasa pemograman Function Block Diagram (FBD}, Structure Text (ST), Instruction List (IL) / Statement List (SL) dan Sequential Function Chart (SFC).
3. Untuk pengandalian mixing tank dengan syarat yang telah diberikan sesuai dengan instruction list yaitu tentang hubungan sensor, pompa, dan mixer diperlukan rangkaian interlock dan self holding untuk menyelesaikan kondisi-kondisi yang diinginkan.
5.2 Saran
Secara keseluruhan praktikum sudah berjalan dengan cukup baik. Adapun saran dalam melakukan praktikum ini adalah sebagai berikut:
a. Peralatan praktikum harap diperbaiki, karena pada saat praktikum mixer rusak
b. Asisten diharapkan lebih menjelaskan kembali tentang hardware PLC
Halaman Ini Sengaja Dikosongkan
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
TON: timer akan hidup setelah time setting telah habis.
TOF: timer berada dalam kondisi hidup selama periode waktu yang telah ditetapkan kemudian mati.
RAM (Random Access Memory) RAM adalah singkatan dari Random Access MemorAddress Bus: Berfungsi untuk menandakan lokasi sumber ataupun tujuan pada proses transfer data. RAM menyediakan ruang penyimpanan sementara bagi computer untuk menyimpan data-data yang mudah diambil sehingga dapat mempercepat proses loading data dan program yang sering diakses.
ROM (Read Only Memory) merupakan jenis memori yang hanya bisa dibaca dan tidak bisa diisi atau ditulisi data. Dan untuk melakukan pengiian data tersebut harus dilakukan dengan menggunakan proses khusus.
