LAPORAN AKHIR
PRAKTIKUM SISTEM OTOMASI
KELOMPOK 2
1. Amallia Aindina Fitri (1970031040)
2. Muhammad Liga Asidiq (1970031065)
3. Adyfa Dwi Prakoso (1970031047)
4. Rio Imam Wibowo (1970031041)
5. Fajri Hilmi (1970031049)
6. Ari Fajar Mardana (1970031046)
7. Alyvio Islamay Indriawan (1970031066)
8. M. Chernd Alforbiach (1970031042)
LABORATORIUM SISTEM OTOMASI PROGRAM STUDI TEKNIK INDUSTRI
UNIVERSITAS KRISNADWIPAYANA JAKARTA
2021
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas segala limpahan Rahmat, Hidayah, Taufik sehingga kami dapat menyelesaikan penyusunan laporan ini dalam bentuk maupun isinya yang sangat sederhana. Semoga laporan ini dapat dipergunakan sebagai salah satu acuan dari Tugas Praktikum nanti nya.
Harapan kami semoga laporan ini membantu menambah pengetahuan dan pengalaman bagi para pembaca, sehingga kami dapat memperbaiki bentuk maupun isi laporan ini sehingga kedepannya dapat lebih baik.
Laporan ini kami akui masih banyak kekurangan karena pengalaman yang saya miliki sangat kurang. Oleh kerena itu kami harapkan kepada para pembaca untuk memberikan masukan-masukan yang bersifat membangun untuk kesempurnaan laporan ini.
Jakarta, 17 Desember 2021
Penyusun Kelompok 2
iv
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ... ii
LEMBAR PENGESAHAN ... 1
BAB 1 ... 1
PENDAHULUAN ... 1
1.1 Maksud dan Tujuan ... 1
1.2 Latar Belakang Masalah ... 1
1.3 Rumusan Masalah ... 3
1.4 Sistematika Pembahasan ... 3
BAB II ... 4
LANDASAN TEORI ... 4
2.1 Programmable Logic Controller (PLC) ... 4
2.2 Prinsip Kerja PLC ... 6
2.3 Komponen Penyusun PLC... 7
2.4 CX Program ... 10
2.5 Human Machine Interfance (HMI) ... 10
2.6 Ladder Diagram / Diagram Ladder ... 11
BAB III ... 14
PENGOLAHAN DATA ... 14
3.1. Proses Pembuatan Program Dengan Menggunakan CX-Programmer ... 14
3.2. Membuat Projek Baru ... 16
3.3. Proses Membuat Ladder Diagram (PLC Omron Tipe CP1E) ... 20
3.4. Membuat Projek Baru Ke Dua ... 21
3.5. Membuat Projek Baru Ke Dua ... 22
3.6. Program Dasar : Melakukan Simulasi ... 24
BAB IV ... 25
ANALISIS ... 25
4.1 Analisis Program ... 25
4.2 Penerapan dan Tugas Komponen PLC ... 27
KESIMPULAN DAN SARAN ... 29
5.1 Kesimpulan ... 29
5.2 Saran ... 29
LEMBAR PENGESAHAN ... 29
iv
BAB I ... 1
PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang masalah ... 1
1.2 Rumusan Masalah ... 29
1.3 Maksud dan Tujuan Percobaan ... 29
1.4 Peralatan yang digunakan ... 29
1.5 Sistematika Penulisan ... 30
BAB II ... 34
LANDASAN TEORI ... 34
2.1. Pengertian Mikrokontroler... 34
2.2. Mikrokontroler ATMEGA 128 ... 37
2.3. Power Supply ... 40
2.4. Pemograman BASCOM AVR ... 41
2.4.1. Bahasa Basic Pada Bascom AVR ... 41
2.5. Arduino Mega 2560 ... 41
2.6. Komparator ... 42
2.7. Sensor ... 42
2.8. Aktuator ... 43
BAB III ... 44
PENGOLAHAN DATA ... 44
3.1. Pengenalan Software Arduino ... 44
BAB IV ... 59
TUGAS ... 59
4.1. Contoh Penerapan Arduino di Bidang Industri. ... 59
KESIMPULAN DAN SARAN ... 60
5.1. Kesimpulan ... 60
5.2. Saran ... 60
DAFTAR PUSTAKA ... 61
1
LEMBAR PENGESAHAN
Laporan ini disusun sebagai salah satu syarat kelulusan Laporan Akhir Praktikum Sistem otomasi. Jurusan Teknik Industri Universitas Krisnadwipayana.
Kelompok 2
1. Amallia Aindina Fitri (1970031040)
2. Muhammad Liga Asidiq (1970031065)
3. Adyfa Dwi Prakoso (1970031047)
4. Rio Imam Wibowo (1970031041)
5. Fajri Hilmi (1970031049)
6. Ari Fajar Mardana (1970031046)
7. Alyvio Islamay Indriawan (1970031066)
8. M. Chernd Alforbiach (1970031042)
Dengan ini Modul 1 “Program Logic Controller” telah diperiksa untuk
DITERIMA / DITOLAK
Jakarta, 17 Desember 2021
Mengetahui, Menyetujui,
Ka. Lab Teknik Industri Asisten Laboratorium
Ir. Aries Abbas, ST, MM, MT Ainul Rizqi
NIDN: 0329056505 NIM : 1970031023
2
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Maksud dan Tujuan
1. Memahami pengertian, komponen Dari PLC
2. Mempelajari cara memprogram PLC dengan diagram ladder
3. Memprogram PLC dengan Ladder untuk mengaktifkan botton pada PLC, menjalankan conveyer dan sensor
4. Membuat program baru pada CX-Programmer
1.2 Latar Belakang Masalah
Otomatisasi merupakan salah satu realisasi dari perkembangan teknologi, dan merupakan alternatif untuk memperoleh sistem kerja yang cepat, akurat, efektif dan efisien, sehingga diperoleh hasil yang lebih optimal (Dahlan, M. dkk. 2013). Dalam era industri moderen, sistem kontrol proses industri biasanya merujuk pada otomatisasi sistem kontrol yang digunakan.
Sistem kontrol industri dimana peranan manusia masih amat dominan, misalnya dalam merespon besaran-besaran proses yang diukur oleh sistem kontrol tersebut dengan serangkaian langkah berupa pengaturan panel dan saklar-saklar yang relevan telah banyak digeser dan digantikan oleh sistem kontrol otomatis. Sebabnya jelas mengacu pada faktor-faktor yang mempengaruhi efisiensi dan produktivitas industri itu sendiri, misalnya faktor human error dan tingkat keunggulan yang ditawarkan sistem kontrol tersebut.
Salah satu sistem kontrol yang amat luas pemakaiannya ialah Programmable Logic Controller (PLC). Penerapannya meliputi berbagai jenis industri mulai dari industri rokok, otomotif, petrokimia, kertas, bahkan sampai pada industri tambang, misalnya pada pengendalian turbin gas dan unit industri lanjutan hasil pertambangan. PLC sendiri merupakan sistem yang dapat memanipulasi, mengeksekusi, dan memonitor keadaan proses pada laju yang amat cepat, dengan dasar data yang bisa diprogram dalam sistem berbasis mikroprosesor integral.
3
1.3 Rumusan Masalah
• Mempelajari lebih mendalam mengenai PLC dengan diagram ladder
• Bagaimana cara membuat program baru dengan CX Programer
1.4 Sistematika Pembahasan
Laporan tugas akhir terbagi dalam bab-bab yang diuraikan secara terperinci.
Adapun sistematika penulisan laporan tugas akhir ini adalah sebagai berikut:
BAB I PENDAHULUAN
Berisi mengenai Maksud dan Tujuan, Latar belakang masalah, Perumusan masalah, Sistematika pembahasan yang digunakan.
BAB II LANDASAN TEORI
Berisi mengenai teori-teori yang menjadi landasan dalam membuat laporan yang berhubung dengan kasus dan masalah yang terjadi (Minimal 10 Lembar) BAB III PENGOLAHAN DATA
Berisikan mengenai cara membuat program baru dengan menggunakan CX Programer
BAB IV ANALISIS DAN TUGAS
Berisi mengenai analisis dan pembahasan yang lebih dalam terhadap proses pembuatan program dengan menggunakan CX Programer dan tugas yang diberikan oleh asisten laboratorium
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
Berisikan mengenai Kesimpulan dan saran yang telah dilakukan pada data tersebut.
4
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Programmable Logic Controller (PLC)
Programmable Logic Controller (PLC) adalah sebuah rangkaian elektronik yang dapat mengerjakan berbagai fungsi-fungsi kontrol pada level - level yang kompleks. PLC dapat diprogram, dikontrol, dan dioperasikan oleh operator yang tidak berpengalaman dalam mengoperasikan komputer. PLC umumnya digambarkan dengan garis dan peralatan pada suatu diagram ladder. Hasil gambar tersebut pada komputer menggambarkan hubungan yang diperlukan untuk suatu proses.
PLC pada awalnya sebagai alat elektronik untuk mengganti panel relay.
Pada saat itu PLC hanya bekerja untuk kondisi ON-OFF untuk pengendalian motor, solenoid, dan actuator. Alat ini mampu mengambil keputusan yang lebih baik dibandingkan relay biasa. PLC pertama-tama banyak digunakan pada bagian otomotif. Sebelum adanya PLC, sudah banyak peralatan kontrol sequence, ketika relay muncul, panel kontrol dengan relay menjadi kontrol sequence yang utama. Ketika transistor muncul, solid state relay yang diterapkan seperti untuk kontrol dengan kecepatan tinggi.
PLC sebenarnya adalah suatu sistem elektronika digital yang dirancang agar dapat mengendalikan mesin dengan proses mengimplementasikan fungsi nalar kendali sekuensial, operasi pewaktuan (timing), pencacahan (counting), dan aritmatika. PLC tidak lain adalah komputer digital sehingga mempunyai
5
processor, unit memori, unit kontrol, dan unit I/O, PLC berbeda dengan komputer dalam beberapa hal, yaitu :
- PLC dirancang untuk berada di lingkungan industri yang mungkin banyak debu, panas, guncangan, dan sebagainya.
- PLC harus dapat dioperasikan serta dirawat dengan mudah oleh teknisi pabrik.
- PLC sebagian besar tidak dilengkapi dengan monitor, tetapi dilengkapi dengan peripheral port yang berfungsi untuk memasukkan program sekaligus memonitor data atau program.
Disamping beberapa kehandalan di atas, tidak bisa dipungkiri bahwa PLC juga mempunyaibeberapa kelemahan antara lain :
- Teknologi baru
Sulit untuk mengubah pola pikir beberapa personil yang telah lama menggunakan konsep relayuntuk berubah kekonsep PLC komputer.
- Aplikasi program yang tetap
Beberapa aplikasi dari proses produksi merupakan aplikasi yang tidak akan berubah selamanyasehingga keunggulan dari pada PLC untuk mengubahprogram menjadi tidak berguna.
- Kondisi lingkungan Lingkungan
Proses tertentu seperti panas yang tinggi dan getaran ,interferensi dengan peralatanlistrik lain membuat keterbatasan pemakaian PLC
Secara mendasar PLC adalah suatu peralatan kontrol yang dapat diprogram untuk mengontrol proses atau operasi mesin. Kontrol program dari PLC adalah menganalisa sinyal input kemudian mengatur keadaan output sesuai dengan keinginan pemakai. Keadaan input PLC digunakan dan disimpan didalam memory dimana PLC melakukan instruksi logika yang di program pada keadaan inputnya. Peralatan input dapat berupa sensor photo elektrik, push button pada panel kontrol, limit switch atau peralatan lainnya dimana dapat menghasilkan suatu sinyal yang dapat masuk ke dalam PLC. Peralatan output dapat berupa switch yang menyalakan lampu indikator, relay yang
6
menggerakkan motor atau peralatan lain yang dapat digerakkan oleh sinyal output dari PLC.
Selain itu PLC juga menggunakan memory yang dapat diprogram untuk menyimpan instruksi-instruksi yang melaksanakan fungsi-fungsi khusus seperti: logika pewaktuan, sekuensial dan aritmetika yang dapat mengendalikan suatu mesin atau proses melalui modul-modul I/O baikanalog maupun digital.
2.2 Prinsip Kerja PLC
PLC merupakan peralatan elektronik yang dibangun dari mikroprosesor untuk memonitor keadaan dariperalatan input untuk kemudian di analisa sesuai dengan kebutuhan perencana (programmer) untuk mengontrol keadaan output.
Sinyal input diberikan kedalam input card.
Setiap input mempunyai alamat tertentu sehingga untuk mendeteksinya mikroprosesor memanggil berdasarkan alamatnya. Banyaknya input yang dapat diproses tergantung jenis PLC- nya. Sinyal output dikeluarkan PLC sesuai dengan program yang dibuat oleh pemakai berdasarkan analisa keadan input.
Ada 2 jenis input card, yaitu : - Analog input card - Digital input card
Setiap ouputcard mempunyai alamat tertentu dan diproses oleh mikroprosesor menurut alamatnya. Banyaknya output tergantung jenis PLC-
7
nya. Pada PLC juga dipersiapkan internalinput dan output untuk proses dalam PLC sesuai dengan kebutuhan program. Dimana internalinput dan output ini hanya sebagai flag dalam proses. Di dalam PLC juga dipersiapkan timer yang dapat dibuat dalam konfigurasi on delai, off delai, on timer, off timer dan lain- lain sesuai dengan programnya. Untuk memproses timer tersebut, PLC memanggil berdasarkan alamatnya.
Untuk melaksanakan sebagai kontrol system, PLC ini didukung oleh perangkat lunak yang merupakan bagian penting dari PLC. Program PLC biasanyaterdiri dari 2 jenis yaitu ladder diagram dan instruksi dasar diagram, setiap PLC mempunyai perbedaan dalam penulisan program.
2.3 Komponen Penyusun PLC
Pada umumnya, teradapat 5 (lima) komponen utama yang menyusun suatu PLC. Semua komponen tersebut harus ada untuk dapat menjalankan suatu PLC secara normal.
- Unit CPU (Central Processing Unit)
CPU berfungsi untuk mengontrol dan mengawasi semua pengopersian dalam PLC, melaksanakan program yang disimpan didalam memori. Selain itu CPU juga memproses dan menghitung waktu memonitor waktu pelaksanaan perangkat lunak dan menterjemahkan program perantara yang berisi logika dan waktu yang dibutuhkan untuk komunikasi data dengan pemrogram.CPU merupakan bagian yang berfungsi sebagai otak bagi sistem. CPU berisi mikroprosesor yang menginterpretasikan sinyal-sinyal input dan melaksanakan
8
tindakan-tindakan pengontrolan sesuai dengan program yang telah tersimpan , lalu mengkomunikasikan keputusan-keputusan yang diambilnya sebagai sinyal kontrol ke output interface. Scan dari program umumnya memakan waktu 70 ms , tetapi halitu tergantung dari panjang pendeknya program serta tingkat kerumitannya.
- Unit Memori
Memori didalam PLC digunakan untuk menyimpan data dan program.
Secara fisik, memori ini berupa chip dan untuk pengaman dipasang baterai back-up pada PLC. Unit memori ini sendiri dapat dibedakan atas 2 jenis, yaitu:
1. Volatile Memory, adalah suatu memori yang apabila sumber tegangannya dilepas makadata yang tersimpan akan hilang . Karena itu memori jenis ini bukanlah media penyimpanan permanen. Untuk penyimpanan data dan program dalam jangka waktu yang lebih lama maka memori ini harus mendapat daya terus-menerus, hal ini biasanya dilakukan dengan menggunakan baterai.
Ada beberapa jenis memori volatil yaitu RAM (Random Access Memory), SRAM (Static RAM) dan DRAM (Dynamics RAM).
2. Non-Volatile Memory, merupakan kebalikan Volatile Memory yaitu suatu memori yang meski sumber tegangan dilepas data yang tersimpan tidak akan hilang.Salah satu jenis memori ini adalah ROM (Read Only Memory). Memori jenis ini hanya dapat dibaca saja dan tidak dapat di tambah ataupun dirubah. Isi dari ROM berasal dari pabrik pembuatnya yang berupa sistem operasi dan terdiri dari program-program pokok yang diperlukan oleh sistem PLC. Untuk mengubah isi dari Rom maka diperlukan memori jenis: EPROM (Erasable Programmable ROM) yang dapat dihapus dengan mengekspos chip pada cahaya ultra violet pekat.
Memori yang terdapat dalam PLC berfungsi untuk menyimpan program dan memberikan lokasi-lokasi dimana hasil-hasil perhitungan dapat disimpan didalamnya. PLC menggunakan peralatan memory semi konduktor seperti RAM (Random Acces Memory), ROM (Read Only Memory), dan PROM (Programmable Read Only Memory) RAM mempunyai waktu akses yang cepat dan program-program yang terdapat di dalamnya dapat deprogram ulang
9
sesuai dengan keinginan pemakainya. RAM disebut juga sebagai volatile memori, maksudnya program program yang terdapat mudah hilang jika supply listrik padam.
Dengan demikian untuk mengatasisupply listrik yang padam tersebut maka diberi supply cadangan daya listrik berupa baterai yang disimpan pada RAM.
Seringkali CMOS RAM dipilih untuk pemakaian power yang rendah. Baterai ini mempunyai jangka waktu kira-kira lima tahun sebelum harus diganti.
- Unit Power Supply
Unit power supply atau unit catu daya diperlukan untuk mengkonversi tegangan masukan AC (220Volt ~ 50Hz) atau DC (24Volt) sumber menjadi tegangan rendah DC 5 Volt yang dibutuhkan oleh prosesor dan rangkaian- rangkaian dalam input/output interface. Kegagalan dalam pemenuhan tegangan oleh power supply dapat menyebabkan kegagalan operasi PLC.
Untuk itu diperlukan adanya baterai cadangan dengan tujuan agar pada saat voltage = dropping, data yang ada pada memori tidak hilang.
- Unit Programmer
Komponen programmer merupakan alat yang digunakan untuk berkomunikasi dengan PLC. Programmer mempunyai beberapa fungsi yaitu :
• RUN, untuk mengendalikan suatu proses saat program dalam keadaan aktif.
• OFF, untuk mematikan PLC sehingga program dibuat tidak dapat dijalankan.
• MONITOR, untuk mengetahui keadaan suatu proses yang terjadi dalam PLC.
• PROGRAM, menyatakan suatu keadaan dimana programmer/monitor digunakan untuk membuat suatu program.
10 - Unit Input / output
Unit Input/output menyediakan antarmuka yang menghubungkan sistem dengan dunia luar, memungkinkan dibuatnya sambungan-sambungan/koneksi antara perangkat-perangkat input, semisal sensor, dengan perangkat output, semisal motor dan selenoida, melalui kanal-kanal input/output. Demikian pula, melalui unit input/output, program-program dimasukkan dari panel program.
Setiap titik input/output memiliki sebuah alamat unik yang dapat digunakan oleh CPU.
2.4 CX Program
CX-Programmer merupakan software khusus untuk memprogram PLC buatan OMRON. CX-Programmer ini sendiri merupakan salah satu software bagian dari CX-One. Dengan CX-Programmer ini kita bisa memprogram aneka PLC buatan omron dan salah satu fitur yang saya suka yaitu adanya fitur simulasi tanpa harus terhubung dengan PLC, sehingga kita bisa mensimulasikan ladder diagram yang kita buat, dan simulasi ini juga bisa kita hubungkan dengan HMI PLC Omron yang telah kita buat dengan menggunakan CX-Designer (bagian dari CX-One). [5]
2.5 Human Machine Interfance (HMI)
Human Machine Interface (HMI) adalah alat yang menghubungkan manusia dengan mesin di plant dan digunakan untuk menampilkan, mengawasi, dan mengontrol proses yang sedang berlangsung, pengaturan timer, dan pengaturan kontrol PID dan lain-lain.
11
Dalam dunia otomasi industri, HMI ditanamkan pada komputer, sebelum menggunakannya harus membuat aplikasi (project) terlebih dahulu sesuai dengan fungsi yang diinginkan. Aplikasi atau project tersebut dapat berisi gambar-gambar yang akan ditampilkan, data-data yang akan dimonitor atau dikontrol dan didaftar, alarm-alarm, trending, report dan sebagainya. Project ini dibuat dengan software HMI versi ‘development’, dan setelah selesai dapat dijalankan dengan software HMI versi ‘run time’ untuk pemakaian sehari-hari oleh operator.
Software HMI umumnya memiliki kemampuan sebagai berikut :
• Menampilkan gambaran suatu mesin atau proses yang sedang berlangsung.
• Memonitor dan mengontrol data-data secara real time.
• Fungsi-fungsi alarm, trending, logging data.
• Dapat menerapkan sistem kode akses atau password user.
2.6 Ladder Diagram / Diagram Ladder
Ladder diagram terdiri dari garis vertikal yang di sebut garis bar. Instruksi yang dinyatakan dengan simbol digambarkan dan disusun sepanjang garis horizontal dimulai dari kiri dan dari atas ke bawah.
Ladder diagram digunakan untuk menggambarkan rangkaian listrik dan dimaksudkan untuk menunjukkan urutan kejadian, bukan hubungan kabel antar komponen. Pada ladder diagram memungkinkan elemen-elemen elektrik
12
dihubungkan sedemikian rupa sehingga keluaran (output) tidak hanya terbatas pada ketergantungan terhadap masukan (input) tetapi juga terhadap logika.
Ladder languages merupakan bahasa pemrograman yang menuliskan instruksi kontrol secara grafis. Untuk menggambarkan ladder language/diagram ada beberapa ketentuan yang perlu diperhatikan yaitu :
• Daya mengalir dari kiri ke kanan.
• Output ditulis pada bagian yang paling kanan.
• Tidak ada kontak yang diletakkan di sebelah kanan output.
• Setiap output disisipkan satu kali dalam setiap program.
Ladder diagram memuat beberapa blok yang dapat mempresentasikan aliran program dan fungsi seperti :
1. Contact
Contact dapat berupa kontak input (sakelar, push button), kontak internal variabel (relay otomatis) dan lain-lain, ada 4 macam tipe kontak yaitu :
• Kontak NO (Normally Open) adalah kontak yang terdapat pada ladder diagram dimana pada saat keadaan sistem belum bekerja kondisi kontak dalam keadaan terbuka.
• Kontak NC (Normally Close) adalah kontak yang terdapat pada ladder diagram di mana pada saat keadaan sistem belum bekerja kondisi kontak dalam keadaan tertutup.
13
• Kontak rising edge adalah kontak yang terdapat pada ladder diagram di mana pada saat pada saat keadaan sistem mulai bekerja kondisi kontak berubah dari logika “0” menjadi logika “1”.
• Kontak falling edge adalah kontak yang terdapat pada ladder diagram di mana pada saat keadaan sistem mulai bekerja kondisi kontak berubah dari logika “1” menjadi logika “0”
2. Coil
Coil secara umum menyatakan output, ada 4 macam tipe coil yaitu :
• Coil.
• Negatif coil.
• SET coil.
14
BAB III
PENGOLAHAN DATA
3.1. Proses Pembuatan Program Dengan Menggunakan CX-Programmer
Gambar 3.1 Alternatif Pertama Menggunakan CX-Programmer
Gambar 3.2 Alternatif Kedua Menggunakan CX-Programmer
Dengan ini Kami membuka CX-Programmer menggunakan alternatif yang kedua yaitu tinggal double klik pada desktop yang ada icon CX-Programmer tersebut yang bergambar 3.2, dan tidak perlu lagi kita mencari CX-Programmer dengan lewat yang bergambar window di bawah sebelah kiri lagi seperti gambar 3.1. (Contoh Gambar diatas 3.1 dan 3.2)
15
Gambar 3.3 Pengenalan Fitur CX-Programmer
Gambar di atas adalah langkah awal kita membuat program baru dengan mengenalkan pada yang telah di kotak merah kan dan apa saja yang ada di CX- Programmer tersebut.
Keterangan :
1. Menu bar adalah : pilihan untuk membuat program baru, mengubah program, mentransfer program (PLC) atau pun Help.
2. Mode PLC pada Toolbar adalah shortcut untuk memilih mode operasi PLC.
3. Instruksi pada toolbar adalah shortcut untuk memasukkan kontak, coil, dan Instruksi lain seperti Timer, Counter, Set/Reset dan lainnya.
4. Project Tree : informasi mengenai project yang sedang kita kerjakan meliputi spesifikasi PLC, Input/output,Memori PLC dan data Program kita.
5. Work Online PLC pada Toolbar adalah Shortcut untuk menghubungkan PLC dengan PC secara Online.
6. Bidang Kerja : tempat kita membuat diagram tangga Program.
16
Tombol Shortcut adalah tombol yang digunakan untuk membuat komponen ladder :
C : Membuat tombol Normaly Open.
/ : Membuat tombol Normaly Close.
W : Membuat tombol Normaly Open OR.
X : Membuat tombol Normaly Close OR.
O : Membuat Normaly Open Coil.
Q : Membuat Normaly Close Coil.
Gambar 3.4 Membuat Projek Baru
3.2. Membuat Projek Baru
Dengan ini saya akan membuat tiga Projek baru dengan cara dan data yang sama seperti gambar di atas. cara membuat projek baru klik menu File kemudian Pilih New setelah itu akan muncul kotak change PLC seperti gambar diatas.
17
Gambar 3.5 Memilih Device Type
Dengan ini saya akan membuat tiga projek baru dengan cara dan data yang sama seperti gambar di atas.
Cara membuat :
➢ Klik File.
➢ Klik New.
➢ Pilih Type CPIE setelah sudah,
➢ Klik OK.
18
Gambar 3.6 Setting Type CP1E Ke USB
Dengan ini Kami akan membuat tiga projek baru dengan cara dan data yang sama seperti gambar di atas. penyetingan jenis PLC dan kabel komunikasi dari computer ke PLC dengan menggunakan type CP1E.
Cara membuat :
➢ Pilih Type CP1E.
➢ Klik setting.
➢ Pilih tipe L.
➢ Klik OK.
➢ Pilih Network Type: USB.
➢ Klik OK.
19
Gambar 3.7 Membuat Tata Letak Ladder Program
Dengan ini saya akan membuat tiga projek baru dengan cara dan data yang sama seperti gambar di atas. apabila kita sudah melalui tahap tersebut, akan muncul gamabar di atas ini, dimana kita dapat membuat ladder program untuk PLC.
Gambar 3.8 Membuat New Contact
Gambar 3.8 Hasil Dari New Contact Start dan Stop.
20
3.3. Proses Membuat Ladder Diagram (PLC Omron Tipe CP1E) a. Membuat tombol START :
➢ Ketik /,=> membuat kontak NO.
➢ Setelah muncul kotak dialog New Contact=> Ketikkan addres 004 , klik OK.
➢ Ketik Tombol START, kemudian klik OK.
b. Membuat tombol STOP :
➢ Ketik C <= membuat NC.
➢ Ketik addres 005, Klik OK.
➢ Ketikkan STOP, klik OK.
Gambar 3.10 Sesudah Jadi Coil K1 c. Membuat Coil K1:
➢ Ketik O <= membuat koil (OUTPUT)
➢ Isikan addres 10004, klik OK.
➢ Isikan komentar lampu, klik OK.
➢ Maka akan dihasilkan satu baris ladder (RUNG).
21 3.4. Membuat Projek Baru Ke Dua
Gambar 3.11 New Contact
Gambar 3.12 Hasil Dari New Contact Jawa Dan Faazza.
a. Membuat tombol START :
➢ Ketik C,=> membuat kontak NO.
➢ Setelah muncul kotak dialog New Contact=> Ketikkan addres 003, klik OK.
➢ Ketik jawa, kemudian klik OK.
b. Membuat tombol STOP :
➢ Ketik C <= membuat NC.
➢ Ketik addres 002, Klik OK.
➢ Ketikkan faazza, klik OK.
22
Gambar 3.13 New Coil K1
Gambar 3.14 Sesudah Jadi Coil K1 c. Membuat Coil K1 :
➢ Ketik O <= membuat koil (OUTPUT).
➢ Isikan addres 10001, klik OK.
➢ Isikan komentar vvvv, klik OK.
➢ Maka akan dihasilkan satu baris ladder (RUNG).
3.5. Membuat Projek Baru Ke Dua
Gambar 3.15 New Contact
23
Gambar 3.16 Sesudah Jadi Contact a. Membuat tombol START :
➢ Ketik C,=> membuat kontak NO.
➢ Setelah muncul kotak dialog New Contact=> Ketikkan addres 009, klik OK.
➢ Ketik goa, kemudian klik OK.
Gambar 3.17 Hasil Keseluruhan Coil K1, K2, K3, K4, K5
b. Membuat dan menjelaskan Coil K1, K2, K3, K4, K5 secara bersamaan :
➢ Ketik O <= membuat koil (OUTPUT).
➢ Isikan addres = K1: 10002.
K2: 10003.
K3: 10005.
K4: 10006.
K5: 10007.
24
➢ Klik OK.
➢ Isikan komentar= K1: hhhh.
K2: tttt.
K3: rr.
K4: eeee.
K5: ww.
➢ Klik OK.
➢ Maka akan dihasilkan satu baris ladder (RUNG).
➢ Lalu klik I untuk menambah garis penghubung di K1, K2, K3, K4, K5.
➢ Maka akan dihasilkan satu baris ladder (RUNG).
3.6. Program Dasar : Melakukan Simulasi
Sebelum mentranfer ke PLC kita sebaiknya dilakukan uji coba apakah program sudah jalan atau belum, misalkan tidak ada kendala setelah itu maka pilih lah type PLC yang di gunakan untuk simulasi, di sini kita memakai type PC1E.
Setelah ladder selesai di buat dan di simpan, lalu klik ikon Work Online seperti gambar di bawah ini :
Gambar 3.18 Ikon Work Online
25
Tunggu proses download ke simulator. Misalkan proses selesai jika ladder sudah ada yang berwarna hijau. (Seperti contoh gambar dibawah ini)
Gambar 3.20 Hasil Dari Uji Coba Ladder
Cara menyimulasikan mengoperasikan input (Push Button dll.) adalah :
• Klik pada input yang akan dioperasikan.
• Menekan (menghidupkan) switch: Tekan tombol keyboard Ctrl + J.
• Melepas (mematikan) switch : Tekan tombol keyboard Ctrl + K.
Transfer program ke PLC
➢ Klik menu PLC.
➢ Pilih Transfer.
➢ Pilih to PLCT tunggu beberapa saat, ikuti perintah/pesan yang muncul pada monitor
26
BAB IV ANALISIS
4.1 Analisis Program
Pada Analisis program ini mencoba untuk memprogram apa yang sesuai di inginkan, disini kita mencoba untuk membuat program input 1 dan output nya lebih dari 1 , berikut penjelasannya
• Pada kolom pertama kita memprogram input tombol 4&5 dan hasil output nya tombol 4
• Pada kolom ke 2 kita memprogram input tombol 3 (Jawa) &2 (Fazza) dan hasil output tombol 1
• Pada kolom ke 3 kita memprogram input tombol 9 kemudian hasil output nya tombol 2,3,5,6 & 7
Pada pemrograman ini kita memprogram dengan konsep input sedikit dan hasil output nya banyak
27
kemudian Semua proses dari hasil pemrograman PLC ini sebagai mediator atau sebagai miniatur untuk sebagai acuan untuk nanti di dunia industri manufaktur .
4.2 Penerapan dan Tugas Komponen PLC A. Bagian Input Output.(I/O)
Bagian Input output merupakan perangkat elekronik sebagai perantara antara processor dengan peralatan Input Output luar. Bagian Input terdiri dari dua macam PLC yang sering di temui yaitu PLC jenis Compact dan Modular.
➢ Input
Bertugas untuk memasukan data dari luar sistem ke dalam sistem computer.
➢ Output
Bertugas untuk menampilkan hasil pengolahan dan Proses data dari computer dalam berbagai informasi kepada pengguna.
B. Bagian Processor
Sebagai sebuah “otak” dari komputer, karena setiap data yang akan diproses akan selalu melewati Processor
➢ CPU (Central Prosessing Unit)
Bertugas untuk menerima dan menjalankan perintah sebagai perangkat lunak sehingga CPU sering disebut sebagai processor dengan kualitas teknologi CPU yang akan digunakan.
➢ User Program Memory
Bertugas untuk penyimpan intruksi-intruksi program dan data.
➢ Variable Data Memory
Bertugas menyimpan data variable dan data numeric.
C. Programming Devices
Bertugas untuk memasukan, mengedit, memodifikasi, dan memonitor program yang ada dalam memory PLC, sehingga PLC dapat dioperasikan sesuai program control yang telah termemory.
➢ PC (Personal Compute
28
Computer merupakan bagian pokok dalam suatu industri, sehingga dapat mudah digunakan sebagai Programming device. Hal ini mengharuskan kita untuk lebih faham dalam menggambar rangkaian kontrolnya yang kemudian diubah dalam bentuk Ladder Diagram.
➢ Programming Console
Programming console ini sangat mudah dalam pemakaian dan praktis, karena setelah di pakai memasukkan program control ke PLC, console ini dapat dengan mudah dilepas dan kemudian di simpan.
Programming console mempunyai bagian-bagian antara lain :
• Monitor (LCD display)
Berkerja untuk menampilkan program bahasa sementara yang telah di program ke dalam PLC.
• Tombol (Keyboard)
Berkerja untuk memasukkan data program yang akan dikerjakan atau dikontrolnya.
• Selektor (Mode Key)
Berkerja untuk memilih status dari PLC saat Program diisikan.
• Kabel Data
Berkerja untuk mengirim data Program ke CPU PLC.
29
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Pengertian PLC adalah perangkat elektronika yang mengontrol proses sinyal input dan output (digital/analog) sebuah mesin. PLC (Programmable logic controller) memiliki kontrol program untuk menganalisa sinyal input
yang kemudian mengatur kondisi output sesuai dengan keinginan user.
5.2 Saran
1. Memperbanyak jumlah Input pada modul Input dan Jumlah Output pada modul Output.
2. Membuat agar sistem dapat berhubungan dengan alat PLC yang lain.
3. Peningkatan kapasitas data pada program ledder work.
4. Asisten Laboratorium dapat menerangkan secara men-detail, menerangkan software lebih baik mengajarkan kepada praktikan tidak dengan menggunakan shortcut agar praktikan dapat memahami dengan baik.
30
LEMBAR PENGESAHAN
Laporan ini disusun sebagai salah satu syarat kelulusan Laporan Akhir Praktikum Sistem otomasi. Jurusan Teknik Industri Universitas Krisnadwipayana.
Kelompok 2 1. Amallia Aindina Fitri
(1970031040)
2. Muhammad Liga Asidiq (1970031065)
3. Adyfa Dwi Prakoso (1970031047)
4. Rio Imam Wibowo (1970031041)
5. Fajri Hilmi (1970031049)
6. Ari Fajar Mardana (1970031046)
7. Alyvio Islamay Indriawan (1970031066)
8. M. Chernd Alforbiach (1970031042)
Dengan ini Modul 2 “Mikrokontroler” telah diperiksa untuk
DITERIMA / DITOLAK
Jakarta, 17 Desember 2021
Mengetahui, Menyetujui,
Ka. Lab Teknik Industri Asisten Laboratorium
Ir. Aries Abbas, ST, MM, MT Dimas Yugimurcito
NIDN: 0329056505 NIM : 1970031108
31
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang masalah
Otomatisasi merupakan salah satu realisasi dari perkembangan teknologi, dan merupakan alternatif untuk memperoleh sistem kerja yang cepat, akurat, efektif dan efisien, sehingga diperoleh hasil yang lebih optimal (Dahlan, M.
dkk. 2013). Dalam era industri modern, sistem kontrol proses industri biasanya merujuk pada otomatisasi sistem kontrol yang digunakan. Sistem kontrol industri dimana peranan manusia masih amat dominan, misalnya dalam merespon besaran-besaran proses yang diukur oleh sistem kontrol tersebut dengan serangkaian langkah berupa pengaturan panel dan saklar-saklar yang relevan telah banyak digeser dan digantikan oleh sistem kontrol otomatis.
Sebabnya jelas mengacu pada faktor-faktor yang mempengaruhi efisiensi dan produktivitas industri itu sendiri, misalnya faktor human error dan tingkat keunggulan yang ditawarkan sistem kontrol tersebut (Winasis, P. M. 2012).
Salah satu sistem kontrol yang amat luas pemakaiannya ialah Programmable Logic Controller (PLC) dan Mikrokontroler. Penerapannya meliputi berbagai jenis industri mulai dari industri rokok, otomotif, petrokimia, kertas, bahkan sampai pada industri tambang, misalnya pada pengendalian turbin gas dan unit industri lanjutan hasil pertambangan. PLC sendiri merupakan sistem yang dapat memanipulasi, mengeksekusi, dan memonitor keadaan proses pada laju yang amat cepat, dengan dasar data yang bisa diprogram dalam sistem berbasis mikroprosesor integral.
Dalam penerapannya, sistem pneumatik banyak digunakan sebagai sistem automasi. Mesin-mesin yang berada di perusahaan terutama dalam proses industri dan produksi sekarang ini banyak memanfaatkan pesawat pesawat pneumatik, seperti mesin-mesin pres, rem, buka tutup pintu, dan pelubangan.
Pneumatik mulai digunakan untuk pengendalian maupun 2 penggerakan mesin- mesin dan alat-alat produksi. Saat ini dalam penggunaannya pneumatik banyak
32
dikombinasikan dengan sistem elektrik. Rangkaian elektrik berupa saklar, solenoid, dan limit switch digunakan sebagai penyusun sistem kendali katup.
Kehandalan sistem pneumatik sudah tidak bisa diragukan lagi, kelebihannya adalah tidak mengotori lingkungan sekitar yang mengakibatkan licin dan sebagainya. Selain itu sistem ini tidak mahal, perawatan dan perbaikannya tidak sulit jika dibandingkan dengan sistem hidrolik dan motor listrik. Penggunaan udara yang dimampatkan dalam sistim pneumatik memiliki beberapa keuntungan antara lain ketersediaan yang tak terbatas, mudah disalurkan, fleksibilitas temperatur, aman, bersih, pemindahan daya dan kecepatan sangat mudah diatur, dapat disimpan dan mudah dimanfaatkan.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas, masalah yang penulis teliti dapat dirumuskan sebagai berikut:
1. Bagaimana mengukur dan menganalisa tentang materi Mikrokontroler.
2. Bagaimana cara mengaplikasikan software arduino.
3. Bagaimana cara mengaktifkan Mikrokontroler.
1.3 Maksud dan Tujuan Percobaan
Berdasarkan latar belakang seperti diatas maka akan timbul beberapa tujuan penelitian sebagai berikut:
1. Mengetahui kemampuan minimal dan maksimal dari setiap part / komponen Mikrokontroler tersebut.
2. Melakukan analisa terhadap kemampuan alat secara keseluruhan pada Mikrokontroler sebagai alat material handling di laboratorium otomasi industri.
1.4 Peralatan yang digunakan
Berdasarkan identifikasi diatas maka peralatan yang diinginkan dalam penelitian ini adalah :
1. Laptop.
2. Software Mikrokontroler.
3. Mikrokontroler.
32 1.5 Sistematika Penulisan
Laporan tugas akhir terbagi dalam bab-bab yang diuraikan secara terperinci.
Adapun sistematika penulisan laporan tugas akhir ini adalah sebagai berikut:
BAB I PENDAHULUAN
Bab ini berisi tentang permasalahan dari tema yang diangkat dalam penelitian antara lain latar belakang permasalahan, perumusan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, batasan masalah serta sistematika penulisan.
BAB II LANDASAN TEORI
Bab ini berisi tentang dasar-dasar teori yang akan mendukung penelitian dan tinjauan pustaka yang digunakan sebagai dasar dan pedoman pembahasan masalah.
BAB III PENGOLAHAN DATA/METODE PENELITIAN
Bab ini berisi tentang tahap-tahap penelitian, mulai dari objek penelitian, identifikasi masalah, penentuan komponen-komponen yang dipakai dalam Mikrokontroler.
BAB IV ANALISIS DAN TUGAS
Membahas tentang desain, diskripsi kerja, rancangan Mikrokontroler, perhitungan pneumatik, dan juga pemrograman PLC.
BAB V PENUTUP
Membahas tentang kesimpulan dan saran dari hasil tugas akhir
34
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1. Pengertian Mikrokontroler
Mikrokontroler adalah suatu chip berupa IC (Integrated Circuit) yang dapat menerima sinyal input, mengolahnya dan memberikan sinyal output sesuai dengan program yang diisikan ke dalamnya. Sinyal input mikrokontroler berasal dari sensor yang merupakan informasi dari lingkungan sedangkan sinyal output ditujukan kepada aktuator yang dapat memberikan efek ke lingkungan. Jadi secara sederhana mikrokontroler dapat diibaratkan sebagai otak dari suatu perangkat/produk yang mempu berinteraksi dengan lingkungan sekitarnya.
Mikrokontroler pada dasarnya adalah komputer dalam satu chip, yang di dalamnya terdapat mikroprosesor, memori, jalur Input/Output (I/O) dan perangkat pelengkap lainnya. Kecepatan pengolahan data pada mikrokontroler lebih rendah jika dibandingkan dengan PC. Pada PC kecepatan mikroprosesor yang digunakan saat ini telah mencapai orde GHz, sedangkan kecepatan operasi mikrokontroler pada umumnya berkisar antara 1 – 16 MHz. Begitu juga kapasitas RAM dan ROM pada PC yang bisa mencapai orde Gbyte, dibandingkan dengan mikrokontroler yang hanya berkisar pada orde byte/Kbyte.
Meskipun kecepatan pengolahan data dan kapasitas memori pada mikrokontroler jauh lebih kecil jika dibandingkan dengan komputer personal, namun kemampuan mikrokontroler sudah cukup untuk dapat digunakan pada banyak aplikasi terutama karena ukurannya yang kompak. Mikrokontroler sering digunakan pada sistem yang tidak terlalu kompleks dan tidak memerlukan kemampuan komputasi yang tinggi. Sistem yang menggunakan mikrokontroler sering disebut sebagai embedded system atau dedicated system. Embeded system adalah sistem pengendali yang tertanam pada suatu produk, sedangkan dedicated system adalah sistem pengendali 6 7 yang dimaksudkan hanya untuk suatu fungsi tertentu. Sebagai contoh, printer adalah suatu embedded system karena di dalamnya terdapat mikrokontroler sebagai pengendali dan juga dedicated system karena fungsi pengendali tersebut berfungsi hanya untuk menerima data dan mencetaknya. Hal ini berbeda dengan suatu PC yang dapat digunakan untuk
35
berbagai macam keperluan, sehingga mikroprosesor pada PC sering disebut sebagai general purpose microprocessor (mikroprosesor serba guna). Pada PC berbagai macam software yang disimpan pada media penyimpanan dapat dijalankan, tidak seperti mikrokontroler hanya terdapat satu software aplikasi.
Penggunaan mikrokontroler antara lain terdapat pada bidang-bidang berikut ini.
1. Otomotif : Engine Control Unit, Air Bag, fuel control, Antilock Braking System, sistem pengaman alarm, transmisi automatik, hiburan, pengkondisi udara, speedometer dan odometer, navigasi, suspensi aktif.
2. Perlengkapan rumah tangga dan perkantoran : sistem pengaman alarm, remote control, mesin cuci, microwave, pengkondisi udara, timbangan digital, mesin foto kopi, printer, mouse.
3. Pengendali peralatan di industri.
4. Robotika.
Saat ini mikrokontroler 8 bit masih menjadi jenis mikrokontroler yang paling populer dan paling banyak digunakan. Maksud dari mikrokontroler 8 bit adalah data yang dapat diproses dalam satu waktu adalah 8 bit, jika data yang diproses lebih besar dari 8 bit maka akan dibagi menjadi beberapa bagian data yang masing-masing terdiri dari 8 bit. Masing-masing mikrokontroler mempunyai cara dan bahasa pemrograman yang berbeda, sehingga program untuk suatu jenis mikrokontroler tidak dapat dijalankan pada jenis mikrokontroler lain.
Untuk memilih jenis mikrokontroler yang cocok dengan aplikasi yang dibuat terdapat tiga kriteria yaitu:
1. Dapat memenuhi kebutuhan secara efektif & efisien. Hal ini menyangkut kecepatan, kemasan/packaging, konsumsi daya, jumlah RAM dan ROM, jumlah I/O dan timer, harga per unit. 8
2. Bahasa pemrograman yang tersedia.
3. Kemudahan dalam mendapatkannya. (Sulhan Setiawan,2008)
36
Gambar 2.1 Chip Mikrokontroler ((http://wikipedia.com/mikrokontroler)
Mikrokontroler adalah salah satu dari bagian dasar dari suatu sistem komputer. Meskipun mempunyai bentuk yang jauh lebih kecil dari suatu komputer pribadi dan komputer mainframe, mikrokontroler dibangun dari elemen-elemen dasar yang sama. Secara sederhana, komputer akan menghasilkan output spesifik berdasarkan inputan yang diterima dan program yang dikerjakan. Seperti umumnya komputer, mikrokontroler adalah alat yang mengerjakan instruksi-instruksi yang diberikan kepadanya. Artinya, bagian terpenting dan utama dari suatu sistem terkomputerisasi adalah program itu sendiri yang dibuat oleh seorang programmer. Program ini menginstruksikan komputer untuk melakukan jalinan yang panjang dari aksi-aksi sederhana untuk melakukan tugas yang lebih kompleks yang diinginkan oleh programmer.
Mikrokontroler tersusun dalam satu chip dimana prosesor, memori, dan I/O terintegrasi menjadi satu kesatuan kontrol sistem sehingga mikrokontroler dapat dikatakan sebagai komputer mini yang dapat bekerja secara inovatif sesuai dengan kebutuhan sistem. Sistem running bersifat berdiri sendiri tanpa tergantung dengan 9 komputer sedangkan parameter komputer hanya digunakan untuk download perintah instruksi atau program. Langkah-langkah untuk download komputer dengan mikrokontroler sangat mudah digunakan karena tidak menggunakan banyak perintah. Pada mikrokontroler tersedia fasilitas tambahan untuk pengembangan memori dan I/O yang disesuaikan dengan
37
kebutuhan sistem. Harga untuk memperoleh alat ini lebih murah dan mudah didapat. (elektronika dasar, 2010)
2.2. Mikrokontroler ATMEGA 128
Gambar 2.2 ATMEGA 128 (Futurlec.2011:04)
Mikrokontroler ATmega128 merupakan salah satu varian dari mikrokontroler AVR 8-bit. Beberapa fitur yang dimiliki adalah memiliki beberapa memory yang bersifat non-volatile, yaitu 128 Kbytes of In-System Self- Programmable Flash program memory (128Kbytes memory flash untuk pemrograman), 4Kbytes memori EEPROM, 4Kbytes memori Internal SRAM, write/erase cycles : 10.000 Flash/
100.000 EEPROM (program dalam mikrokontroler dapat diisi dan dihapus berulang kali sampai 10.000 kali untuk flash memori atau 100.000 kali untuk penyimpanan program/data di EEPROM).
Selain memory, fitur yang dimiliki oleh mikrokontroler ATmega128 ini adalah pada perangkat perihal interfacenya, yaitu memiliki 2 buah 8-bit Timer/Counter, 2 buah expand 16-bit Timer/Counter, RTC (Real Time Counter) dengan oscillator yang terpisah, 2 buah 8-bit chanel PWM, 6 PWM chanel dengan resolusi pemrograman dari 2 sampai 16 bits, output compare modulator, 8-chanel 10-bit ADC, 2 buah TWI (Two Wire Interface), 2 buah serial USARTs, Master/Slave SPI serial interface, Programmable Watchdog Timer dengan On- chip Oscillator, On-chip analog comparator, dan memiliki 53 programmable
38 I/O.
Sedangkan untuk pengoperasiannya sendiri, Miktrokontroler ATmega128 dapat dioperasikan pada catuan 2.7 – 5.5 V untuk ATmega128L (low voltage) dengan clock speed 0 – 8 MHz dan 4.5 – 5.5 V untuk ATmega128 dengan clock speed 0 – 16 MHz. (Sugiarti, 2013).
Gambar 2.3 Mikrokontroler ATmega128 ((http://wikipedia.com/mikrokontroler-ATMEGA128)
Sistem minimum merupakan suatu rangkaian minimalis yang dirancang / dibuat agar suatu mikrokontroler dapat berfungsi dan bekerja dengan semestinya. Sama seperti mikrokontroler atmega 8535, atmega 128 juga membutuhkan sistem minimum, namun pada sistem minimum pada mikrokontroler atmega128 memiliki beberapa perbedaan dibandingkan dengan sistem minum mikrokontroler keluarga AVR yang lain. Perbedaan terletak pada konfigurasi pin pada ISP (In System Progamming). Jika pada kebanyakan mikrokontroler jenis AVR konfigurasi pin untuk ISP-nya adalah mosi-mosi, miso-miso, sck-sck, reset-reset dan power supply. Maka pada mikrokontroler Atmega128 adalah Mosi-RX0, Miso-TX0, SCK-SCK, dan power supply.
39
Berikut adalah contoh rangkaian sistem minimum Mikrokontroler Atmega128 :
Gambar 2.4 Sistem Minimum ATmega128
(http://www.atmel.com/products/microcontrollers/avr/default.aspx
Desain sistem minimum tersebut merupakan rangkaian minimum yang terdiri dari beberapa led indikator dan 2 port I/O expansion, selain itu juga dilengkapi dengan rangkaian referensi clock, rangkaian reset, dan port pemrograman ISP. Pada rangkaian sistem minimum ini juga harus diperhatikan bahwa pin PEN harus pada kondisi pull up (pin PEN dihubungkan dengan catuan/vcc yang diberi tahanan).
Selain itu juga perlu diperhatikan bahwa untuk konfigurasi programing mikrokontroler atmega 128 ini menggunakan ISP, pin MOSI downloader terhubung dengan pin RX0 mikrokontroler, sedangkan pin MOSI downloader terhubung dengan pin TX0 mikrokontroler, sedangkan pin SCK dan pin Reset downloader masing masing terhubung dengan pin SCK dan pin Reset mikrokontroler. Port-port I/O dan peripheral interface pada Mikrokontroler ATmega128 yang telah terhubung dengan sistem minimum dapat langsung
40
dihubungkan ke perangkat-perangkat atau komponen lainnya untuk diintegrasikan menjadi suatu sistem / rangkaian elektronika yang lebih kompleks. (Dunia Elektronika 2013:18)
Gambar 2.5 Data sheet ATMEGA 128
(http://www.atmel.com/products/microcontrollers/avr/default.aspx
2.3. Power Supply
Pengertian Power Supply adalah sebagai alat atau perangkat keras yang mampu menyuplai tenaga atau tegangan listrik secara langsung dari sumber tegangan listrik ke tegangan listrik yang lainnya. Power supply biasanya digunakan untuk komputer sebagai penghantar tegangan listrik secara langsung kepada komponen- komponen atau perangkat keras lainnya yang ada di komputer tersebut, seperti hardisk, kipas, motherboard dan lain sebagainya.
Power supply memiliki input dari tegangan yang berarus alternating current (AC) dan mengubahnya menjadi arus direct current (DC) lalu menyalurkannya ke berbagai perangkat keras yang ada dikomputer kita. Karena memang arus direct current (DC)-lah yang dibutuhkan untuk perangkat keras agar dapat beroperasi, direct current biasa disebut juga sebagai arus yang searah sedangkan alternating current merupakan arus yang berlawanan. Pengertian
41
Power Supply secara umum dalam sebuah komputer adalah sebagai alat bantu konverter tegangan listrik pada komputer yang dapat mengubah tegangan listrik yang memiliki arus AC ke arus DC sehingga semua hardware yang membutuhkan tegangan listrik yang berarus DC mendapatkan tegangan listrik yang secara langsung diberikan oleh power supply ini. (Komponen Elektronika: 2012).
2.4. Pemograman BASCOM AVR
2.4.1. Bahasa Basic Pada Bascom AVR
Bahasa Basic adalah salah satu bahasa pemprograman yang banyak digunakan untuk aplikasi mikrokontroler karena kemudahan dan kompatibel terhadap mikrokontroler jenis AVR dan didukung oleh compiler software berupa Bascom- AVR. Program penerjemah dari bahasa Assembly ke dalam bahasa mesin disebut assembler. Sedangkan kompiler menerjemahkan bahasa tingkat tinggi ke dalam bahasa assembly. Intrepter mempunyai pengertian yang mirip dengan kompiler. Keuntungan interpreter adalah user dapat cepat memperoleh tanggapan. Dengan menulis satu baris perintah , lalu menulis run, pemakai bisa langsung mengetahui hasilnya. Pada saat kompilasi, kompiler tidak menerjemahkan semua perintah program sumber menjadi objek code , tetapi kompiler akan menyediakan subroutine khusus yang hanya akan digunakan pada saat program hasil kompilasi dijalankan. Kumpulan subroutine tersebut dinamakan run time library. ( Eko Sediyono: 2007 : 3- 4 )
2.5. Arduino Mega 2560
DF ROBOT ARDUINO Mega USB
Microcontroller ( ATMEGA 2560) adalah suatu mikrokontroler pada ATMEGA 2560 yang mempunyai 54 input/ output digital yang mana 16 pin digunakan sebagai PWM keluaran, 16 masukan analog, dan di dalamnya terdapat16 MHZ osilator kristal, USB koneksi, power, ICSP, dan tombol reset.
Kinerja arduino ini memerlukan dukungan mikrokontroler dengan menghubungkannya pada suatu computer dengan USB kabel untuk
42
menghidupkannya menggunakan arus AC atau DC dan bisa juga dengan mengunakan baterai.
Gambar 2.6.Arduino mega 2560
2.6. Komparator
Komparator adalah sebuah pembanding yang membandingkan tegangan sinyal pada suatu masukan tegangan acuan pada masukan lainnya.
2.7. Sensor
Sensor adalah suatu alat yang merubah dari besaran fisika menjadi besaran listrik.
1. Sensor proximity/ switch
Limit switch adalah suatu tombol atau katup atau indicator mekanik yang diletakan pada suatu tempat yang digerakan ketika suatu bagian mekanik berada di ujung sesuai dengan pergerakan yang dinginkan.
Gambar 2.7 Limit Switch
43 2. Soil moisture sensor
Soil mouisture sensor adalah sensor kelembapan bias juga digunakan untuk kelembaman tanah dan air disekitarnya.
Gambar 2.8 Soil Moisture Sensor 2.8. Aktuator
Aktuator adalah sebuah peralatan mekanis untuk menggerakkan atau mengontrol sebuah sistem yang biasa digunakan sebagai proses lanjutan dari keluaran suatu proses olah data yang dihasilkan oleh suatu sensor ataukontroller.
1. Aktuator hidrolik 2. Aktuator pneumatik 3. Aktuator elektrik
44
BAB III
PENGOLAHAN DATA
3.1. Pengenalan Software Arduino
Arduino adalah pengendali mikro-single board yang bersifat open-source.
Diturunkan dari wiring platform, dirancang untuk memudahkan pengguna elektronik dalam berbagai bidang. Hardwarenya memiliki prosesor Atmel AVR dan softwarenya memiliki bahasa pemograman sendiri.
Gambar 3.1 Arduino Trainer Kit
Cara menggunakan software Arduino IDE pada program Led Blink 1
45
1. Pertama kita masukkan kabel input dan outputnya untuk LED Array Common cathode pada arduino.
Gambar 3.2 skematik Led Array common cathode 2. Selanjutnya membuka software arduino
Gambar 3.3 software arduino
46
Setelah membuka software arduino akan muncul menu awal pada aplikasi tersebut. Langkah awal untuk pemograman aplikasi arduino
Gambar 3.4 menu awal aplikasi arduino
3. Sambungkan arduino trainer kit ke software IDE menggunakan kabel USB portable. Selanjutnya klik Tools pada menu toolbar pada aplikasi arduino.
Gambar 3.5 tampilan tools pada menu toolbar
47
Ketika port sudah terhubung, selanjutnya klik COM3 (Arduino/Genio Mega or Mega 2560)
Gambar 3.6 tampilan COM3 (Arduino/Genio Mega or Mega 2560)
4. Selanjutnya klik tools lagi pada menu toolbar arduino dan pilih Board kemudian pada tampilan board ada menu Arduino Yun kemudian diubah menjadi Arduino/Genuino Mega or Mega 2560 yang sesuai dengan arduino trainer kit yang sudah disediakan.
Gambar 3.7 tampilan board pada menu tools
48
Hasil dari Arduino/Genio Mega or Mega 2560
Gambar 3.8 hasil dari board Arduino Mega or Mega 2560
5. Selanjutnya klik Sketch pada tampilan menu tollbars untuk mencari program arduino selanjutnya klik Include Library dan pilih Manage Libraries, ditahap ini harus menggunakan jaringan internet.
Gambar 3.9 tampilan menu sketch
49
Selanjutnya klik Include Library pilih Add Zip Library untuk mencari program arduino.
Gambar 3.10 tampilan Add Zip Library
Selanjutnya klik yang sudah didownload program_1_Led_Blink.
Gambar 3.11 Program_1_Led_Blink
50
Ini adalah tampilan dari program 1 Led Blink
Gambar 3.12 program 1 Led Blink
6. Selanjutnya klik tanda ceklis untuk verifikasi sampe ada tampilan done compling pada comand awal menu aplikasi arduino.
Gambar 3.13 Tampilan Verifikasi program 1 Led Blink
51
7. Selanjutnya Klik Upload untuk mengetahui bahwa program aktif pada mikrokontroler arduino.
Gambar 3.14 Hasil program 1 Led Blink
52 Step By Step Program Led Blink 2
1. Pertama kita masukkan kabel input dan outputnya untuk LED Blink 2
Gambar 3.15 rancangan Led Blink2
2. Selanjutnya membuka software arduino
Gambar 3.16 tampilan aplikasi arduino
53
Setelah membuka software arduino akan mncul menu awal pada aplikasi tersebut. Langkah awal nntuk pemograman aplikasi arduino
Gambar 3.17 menu awal aplikasi arduino
3. Sambungkan arduino trainer kit ke software IDE menggunakan kabel USB portable. Selanjutnya klik Tools pada menu toolbar pada aplikasi arduino.
Gambar 3.18 tampilan tools pada menu tolbar
54
Ketika port sudah terhubung, selanjutnya klik COM3 (Arduino/Genio Mega or Mega 2560)
Gambar 3.19 COM3 (Arduino/Genio Mega or Mega 2560)
4. Selanjutnya klik tools lagi pada menu toolbar arduino dan pilih Board kemudian pada tampilan board ada menu Arduino Yun kemudian diubah menjadi Arduino/Genuino Mega or Mega 2560 yang sesuai dengan arduino trainer kit yang sudah disediakan.
Gambar 3.20 tampilan board pada menu tolbar
55
Hasil dari Arduino/Genio Mega or Mega 2560
Gambar 3.21 hasil dari board Arduino Mega or Mega 2560
5. Selanjutnya klik Sketch pada tampilan menu tollbars untuk mencari program arduino selanjutnya klik Include Library dan pilih Manage Libraries, ditahap ini harus menggunakan jaringan internet.
Gambar 3.22 Tampilan menu sketch
56
Selanjutnya klik Include Library pilih Add Zip Library untuk mencari program arduino.
Gambar 3.23 Tampilan Add Zip Library
Lalu kita klik kembali Program_2_Led_Blink berikut.
Gambar 3.24 hasil program led blink2
57
Dan seperti inilah bentuk dari program 2 Led Blink.
Gambar 3.25 Program Led blink2
6. Selanjutnya klik tanda ceklis untuk verifikasi sampe ada tampilan done compling pada comand awal menu aplikasi arduino.
Gambar 3.26 verifikasi program arduino
58
7. Selanjutnya Klik Upload untuk mengetahui bahwa program aktif pada mikrokontroler arduino.
Gambar 3.27 Hasil upload program arduino
59
BAB IV TUGAS
4.1. Contoh Penerapan Arduino di Bidang Industri.
- E ponics
E ponics merupakan system hydroponic yang berbasis otomasi monitoring dan dan control. E ponics yang berbasis arduino akan dapat mengatasi ketidakstabilan kondisi system hydroponic sehingga mencegah terjadinya kegagalan panen. E ponics mengontrol keempat parameter taman ditambah dengan kemampuan mengontrol ketinggian air dalam reservoir. E ponics hanya akan mengontrol temperature udara dan ketinggian air menggunakan arduino uno serta sensor temperature dan ketinggian air.
- Farmer Assistant
Farmer assistant adalah sebuah alat untuk penghematan tenaga kerja dan juga meningkatkan produktivitas pangan dengan cara melakukan pencegahan tanaman secara teratur. Farmer assistant automatic farm monitoring and watering system adalah sebuah device yang diciptakan dengan tujuan untuk membantu mempermudah pekerjaan petani dengan menggunkana teknologi IOT. Alat ini dirancang dengan monitoring otomatis, penyiraman lahan otomatis, pemberian vitamin, pupuk dan pestisida. Dimana pada fitur monitoring, farmer assistant akan melakukan pengambilan data kelembapan, suhu, cahaya, moisture, PH air, tinggi tanaman dan gizi tanah secara real time, sehingga petani dapat melihat kondisi lahan secara langsung, diharapkan dengan fitur ini dapat menghemat waktu petani dan mengurangi jumlah tenaga kerja. Selain itu pada fitur penyiraman otomatis akan dilakukan penyiraman pada tanaman secara otomatis apabila kondisi lingkungan tidak memenuhi parameter-parameter yang ditentukan. Pada fitur ketiga alat ini akan membantu memberikan pupuk, vitamin dan pestisida dengan menyampurkan zat-zat tersebut dengan air saat penyiraman.
60
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
- Mikrokontroler dengan fungsi input outputnya yang lengkap dan harganya yang relative murah, sanga tepat bila diterapkan dalam aplikasi-aplikasi yan tidak terlalu kompleks.
5.2. Saran
1. Proses praktikum seharusnhya menggunakan infocus agar peserta praktikum lebih memahami dalam materinya.
2. Bila dalam praktikum menggunakan software aplikasi seharusnya terlebih dahulu dikirim ke peserta praktikum sebelum praktikum dimulai agar tidak banyak mmebuang waktu.
61
DAFTAR PUSTAKA
http://repository.lppm.unila.ac.id/24109/1/46-66-1-PB.pdf
http://journal.eng.unila.ac.id/index.php/fema/article/download/30/25 https://id.scribd.com/document/351548967/Laporan-Praktikum-kontrol-led- dengan-mikrokontroler
https://id.scribd.com/document/290882524/Laporan-Praktikum-Pengantar- Otomasi
