ABSTRAK
Hendra:
Modul Editor dan Monitor Parameter PLC Festo Berbasis Mikrokontroler MCS51
Operator alat kontrol industri seringkali harus mengubah parameter program alat kontrol mereka. Umumnya operator akan menghubungi programmer, yang biasanya akan menggunakan laptop untuk mengubah
parameter program tersebut.
Modul Editor dapat mengatasi masalah tersebut. Operator dapat mengubah parameter program mereka langsung dari Modul Editor. Modul Editor ini juga dapat difungsikan sebagai display, yang secara aktif akan membaca kondisi parameter-parameter penting dari alat kontrol industri. Modul Editor mempunyai empat mode, yaitu User Mode, Command Interpreter Mode, Monitor Mode dan User Monitor Mode.
Pengujian dilakukan dengan tiga kategori uji, yaitu Error Handling, Modes Switching dan Editing. Tiap kategori uji akan dibagi lagi dalam beberapa sub-kategori uji dimana masing-masing pengujian akan dilakukan dalam empat mode, yaitu User Mode, Command Interpreter Mode, Monitor Mode dan User Monitor Mode. Untuk kompatibilitas, Masing-masing pengujian dilakukan pada tiga tipe PLC FESTO, yaitu FC30, FC34 dan FC640. Hasil pengujian menunjukkan bahwa Modul Editor cukup layak operasi.
Kata kunci:
PLC, Parameter, Modul Editor
VI
ABSTRACT
Hendra:
Editor Module and PLC FESTO Parameter Monitor with MCS51 Microcontroller
Industrial control device operator usually have to change their control device program parameter. Mostly the operator will contact a programmer, who usually will use laptop to change the program parameter.
The Modul Editor can solve the problem. The program parameter can be edited immediately from the Modul Editor by the operator. The Modul Editor is also capable to be functioned as a display, which will actively monitoring the control device important parameter. The Modul Editor has four modes i.e. User Mode, Command Interpreter Mode, Monitor Mode and User Monitor Mode.
The tests has been done in three test categories, i.e. Error Handling, Modes Switching and Editing. Each test categories are divided by some test sub- categories which will be tested in four modes i.e. User Mode, Command Interpreter Mode, Monitor Mode and User Monitor Mode. For the compatibility, each lest was done in three type of FESTO PLC, i.e. FC20, FC30, FC620. The test result indicate that the Modul Editor is suitable for operation.
Key words:
PLC, Microcontroller, Modul Editor
vn
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL i HALAMAN PENGESAHAN ii SURAT PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASIKARYAILMIAH
UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS iii KATA PENGANTAR iv ABSTRAK vi ABSTRACT vii DAFTARISI viii DAFT.AR GAMBAR xi DAFTARTABEL xiv l.PENDAHULUAN 1
1.1. Latar Belakang Masalah 1 1.2. Tujuan Tugas Akhir 1 1.3. RuangLingkup 1 1.4. Metoda Pembahasan 2 1.4.1. Perencanaan dan Pembuatan Alat 2 1.4.2. Pengujian Sistem 2 1.4.3. Kesimpulan 3 1.5. Sistematika Pembahasan 3 2. TEORIPENUNJANG 4 2.1. Microcontroller 5 2.1.1. MicrocontrollerAT89S51 6 2.1.2. KomunikasiSerialpadaAT89S51 13 2.1.3. Komunikasi Asinkron 14 2.1.4. Mode Operasi Port Serial 15
2.1.4.1. Mode 1 UART 8 Bit dengan Baud Rate yang Dapat
Diatur 16 2.1.5. Baud Rate Serial 17 2.2. PowerSupply 18
vm
2.3. LCD Module 20 2.4. PLC 22 2.4.1. StrukturPLC SecaraUmum 23 2.4.1.1. Central Processing Unit (CPU) 23 2.4.1.2. Memori 24 2.4.1.3.UnitInput/Output(I7O) 24 2.4.2. Pengenalan PLC Festo FEC-20-DC 25 2.4.3. Penjelasan Bagian-Bagian PLC FEC-20 DC 25 2.4.4. Alur Sinyal pada Modul Input dan Output 27 2.4.4.1. Modul Input 28 2.4.4.2. Modul Output 28 2.4.5. Potensiometer Analog 28 2.4.6. Spesifikasi CPU FEC-20 DC 29 2.4.7. Register dan Operator pada CPU 30 2.4.8. Common Input dan Output 31 2.4.9. Pengenalan Software FST 4 31 2.4.9.1. AddressingPLC 31 2.4.10. Program Statement List 32 2.4.11.BentukProgram 33 2.4.11.1. Program STEP 33 2.4.11.2. Program Logika Paralel 34 2.4.11.3. Executive Part 35 3. PERANCANGAN DAN PEMBUATAN MODUL EDITOR 36 3.1. Prinsip Kerja Modul Editor 36 3.2. Hardware 37 3.2.1. CatuDaya 37 3.2.1.1. Perhitungan Resistor 38 3.2.1.2. Perhitungan Induktor 39 3.2.1.3. Perhitungan Kapasitor 40 3.2.1.4. Pemilihan Dioda Schottky 41 3.2.1.5. Rangkaian Output Ripple Filter 41 3.2.2. Microcontroller 42 3.2.3. LCD Module 44 3.3. Software 46 3.3.1. Protokol Komunikasi PLC FESTO 49 3.3.1.1. Pengaksesan Command Merpreter 49 3.3.1.UserMode 51 3.3.2. Command Interpreter Mode 55 3.3.3. MonitorMode 58 3.3.4. User Monitor Mode 59 4.PENGUJIAN 62 4.1. Penanganan Kesalahan (Error Handling) 64 4.1.1. Kesalahan Masukan (Input Error) 64 4.1.2. Kesalahan Koneksi (Connection Error) 66 4.2. Perpindahan Antar Mode (Modes Switching) 69
ix
4.3. Pengubahan Parameter (Parameter Editing) 70 5. KESIMPULAN 74 DAFTAR REFERENSI 75 Lampiran 1: Modul Editor Manual 76 Lampiran 2: Listing Program Modul Editor 81 Lampiran3:ProgramStatementListPLC 108
DAFTAR GAMBAR
2.1. Hubungan antara Processor, Memory dan Port I/O 6 2.2. Blok Diagram AT89S51 8 2.3.KonfigurasiPinAT89S51 9 2.4. Blok Diagram Port Serial 13 2.5. Komunikasi Sinkron dan Komunikasi Asinkron 14 2.6. KomunikasiUARTpadaAT89S51 14 2.7. Register SCON padaAT89S51 15 2.8. Register SCON pada Model 16 2.9. Blok diagram dan Diagram Koneksi LM2575 19 2.10. Contoh Aplikasi LM2575 Series 19 2.10. Contoh Aplikasi LM2575 Series (Lanjutan) 20 2.11.StrukturPLC 23 2.12. Dimensi fisik FEC-20-DC 25 2.13. Tampak kiri atas FEC-20-DC 26 2.14. Opto-Isolator 27 2.15. Perbedaan Sensor NPN dan PNP 27 2.16. Blok Diagram -MODUL INPUT 28 2.17. Blok Diagram-MODUL OUTPUT 28 2.18. KonektordariPC(RS232)menujuPLC(RJll) 29 3.1. Blok Diagram Modul Editor 37
XI
3.2. Rangkaian Catu Daya Modul Editor (Tanpa Output Ripple Filter dan
DiodaBridge) 38 3.3. Petunjuk Pemilihan Nilai Induktor LM2575HV-ADJ 39 3.4. LC Output Ripple Filter 42 3.5. Rangkaian Catu Daya Lengkap Modul Editor 42 3.6. Skema Modul Editor Tanpa Catu Daya dan Output Ripple Filter 43 3.7. Skema Rangkaian LCD Module 44 3.8. Bentuk Jadi Modul Editor Sisi Panel 45 3.9. Bentuk Jadi Modul Editor Sisi Komponen 45 3.10. Skema Lengkap Modul Editor (Dengan Skema Keypad,DIP Switch
dan Resistor Pull-Up) 46 3.11. Relevansi Posisi DIP Switch dan Mode dalam Modul Editor 47 3.12. Flowchart Umum Modul Editor 48 3.13. Flowchart User Mode 52 3.14. Flowchart Comtnand Interpreter Mode 55 3.15. Flowchart Monitor Mode 58 3.16. Flowchart User Monitor Mode 60 3.16. Flowchart User Monitor Mode (Lanjutan) 61 4.1.PLCFESTOFC30 62
4.2. P L C F E S T O FC34 63 4.3. P L C F E S T O FC640 63
4.4. Syntax Error pada CI Mode 65 4.5. Connection Error (No Connection) 67 4.6. Connection Error (PLC Not Responding) 68 4.7. Parameter Editing pada Command Interpreter Mode 71
4.8. Parameter Editing pada User Mode 71
DAFTAR TABEL
2.1. Fungsi Altematif Port 1 11 2.2. Fungsi AltematifPort3 12 2.3. Mode Operasi Port Serial 15 2.4. Tabel Mode Serial vs Baud Rate 18 2.5.1/O Terminal Symbol LCD Module Seiko 22 3.1. Nilai dan Tipe Induktor 40 3.2. Tipe Dioda Schottky 41 3.3. DaftarCILetterPLCFESTO 49 3.4. DaftarParameterCIPLCFESTO 50 3.5. Komunikasi Modul Editor dengan PLC FESTO (User Mode) 54 3.6. Komunikasi Modul Editor dengan PLC FESTO (CI Mode) 57 3.7. Komunikasi Modul Editor dengan PLC FESTO (Monitor Mode) 58 4.1. Hasil Pengujian Kategori Error Handling Sub-Kategori Input Error
(Syntax Error) 65 4.2. Input Pengujian Syntax Error 66 4.3. Haisil Pengujian Kategori Error Handling Sub-Kategori Connection
Error (No Connection) 67 4.4. Hasil Pengujian Kategori Error Handling Sub-Kategori Connection
EiTor (PLC Not Responding) 67 4.5. Hasil Pengujian Kategori Modes Switching (User Mode) 69 4.6. Hasil Pengujian Kategori Modes Switching (CI Mode) 69 4.7. Hasil Pengujian Kategori Modes Switching (Monitor Mode) 69
xiv
4.8. Hasil Pengujian Kategori Modes Switching (User Monitor Mode) 70 4.9. Hasil Pengujian Kategori Parameter 71 4.10. Input Pengujian Parameter Editing 72
XV
