2. TEORI PENUNJANG 2.1. Basic Dan Karakteristik Lift

2. TEORI PENUNJANG

2.1. Basic Dan Karakteristik Lift

Elevator adalah suatu pesawat pengangkat yang mempunyai gerakan periodik untuk menaikan atau menurunkan beban melalui suatu guide rail yang vertikal. Ada beberapa macam jenis elevator dan salah satu pesawat yang termasuk elevator adalah cage elevator yang disebut juga lift. Cage elevator (lift) digunakan untuk vertikal lifting dari material ataupun orang dalam suatu cage (sangkar) yang bergerak sepanjang guide rail vertikal.

2.1.1 Klasifikasi Cage Elevator

Menurut klasifikasi cage elevator dibagi ke dalam 2 jenis, yaitu : - Passanger elevator

- Freight elevator a. Passanger elevator :

Pesawat pengangkat jenis cage elevator ini dipergunakan khusus untuk mengangkut penumpang yang biasanya digunakan di dalam gedung bertingkat.

Karena digunakan untuk mengangkut penumpang, maka lift tipe ini lebih mementingkan kenyamanan penumpang dari pada kecepatan. Oleh sebab itu pada setiap lift tipe ini diperlukan desain interion yang bagus, kenyamanan selama akselerasi tinggi, serta tingkat keamanan yang lebih baik.

b. Freight elevator :

Pesawat pengangkat ini digunakan untuk mengangkut barang, tetapi bisa juga untuk mengangkut orang (biasanya para pekerja). Untuk itu lift tipe ini biasanya lebih mementingkan kecepatan daripada kenyamanan. Oleh karena itu desain interior lift ini tidak perlu terlalu bagus, dan tingkat keamanannya juga kurang karena beban yang diperbolehkan lebih berat untuk lift tipe ini, dengan kondisi spesifikasi yang sama dengan tipe passanger elevator.

2.1.2 Bagian – bagian Pokok Lift Traksi - Sangkar (car)

- Guide rail

- Shaftway (Hoistway)

- Counterweight (beban pengimbang) - Geared machine

- Hoisting machine - Panel kontrol - Peralatan pengaman

2.1.2.1 Sangkar (car)

Sekian banyak komponen yang ada pada lift, maka sangkar merupakan bagian yang terpenting dimana beban ditempatkan.

Syarat – syarat utama daripada sangkar :

- Didesain harus sederhana dan harus seringan mungkin - Sangkar harus tertutup dan aman

- Ventilasi harus cukup

- Sangkar harus kuat dan kokoh

- Luas sangkar harus standar dan tergantung beban yang diberikan - Memiliki safety door

2.1.2.2 Guide rail

Digunakan sebagai jalan daripada sangkar dimana gerakan sangkar yang vertikal, juga untuk menahan sangkar terhadap goncangan ke samping. Umumnya guide rail terbuat dari baja, guide rail diikat dengan sliding clip pada beton dari bangunan.

2.1.2.3 Shaftway (Hoistway)

Shaftway merupakan lorong yang vetikal daripada sangkar atau counterweight yang bergerak vertikal pada saat loading maupun unloading.

Ukuran shaftway biasanya sudah standar dan umumnya tergantung dari macam

beban serta kegunaannya dan tinggi transportasi.

2.1.2.4 Counterwight

Counterweight atau beban pengimbang dalam pesawat lift memegang peranan yang sangat penting karena berfungsi sebagai balance terhadap berat sangkar, maka secara keseluruhan daya yang diperlukan untuk menggerakan pesawat lift bisa ditekan, secara teoritis berat counterweight adalah :

W = G

cage

+ 0,5Q (2.1) Dimana : W = berat counterweight

G

cage

= berat sangkar kosong

Q = berat penumpang maksimal yang diijinkan

Dalam hal ini untuk mendapatkan jumlah berat counterweight sesuai desain, maka biasanya counterweight dikonstruksikan dari balok – balok besi tuang yang disusun sedemikian rupa pada rangka, sehingga memungkinkan counterweight bergerak sliding sepanjang guide rail.

2.1.2.5 Geared machine

Digunakan sebagai reduksi putaran dari putaran motor hingga putaran guide shave yang mengangkat beban dengan kecepatan yang telah standar.

2.1.2.6 Hoisting machine

Hoisting machine merupakan kombinasi dari motor listrik, guide shave yang berfungsi sebagai pengangkat beban dengan putaran kabel (wire rope).

Hoisting machine merupakan penggerak utama dari lift.

2.1.2.7 Panel kontrol

Panel ini merupakan switch yang bekerja secara otomatis serta sebagai pengaman elektris sehingga gerakan lift bisa bergerak sesuai ketentuan yang dikehendaki. Panel kontrol lift terdiri komponen – komponen listrik dan elektronik yang dirangkai untuk mengatur gerak satu atau beberapa lift.

2.1.2.8 Peralatan pengaman Peralatan ini harus bekerja bila :

- beban overload

- kabel – kabel kendor

- kecepatan sangkar melebihi ketentuan yang standar

Semua peralatan pengaman pada lift (electrical drive) dilengkapi dengan switch yang bisa bekerja dan juga memutuskan hubungan listrik secara langsung.

2.1.2.9 Governor

Fungsi governor adalah membatasi kecepatan sangkar pada batas kecepatan standar, yaitu dengan cara memutus arus pada motor listrik dan pengaman pada safety car.

2.1.2.10 Buffer

Buffer yang terletak pada pit room adalah berfungsi untuk mengurangi hentakan dan memperkecil kerusakan pada saat sangkar landing pada saat posisi paling atas atau bawah.

2.1.2.11 Rem listrik magnetik (electromagnet brake)

Pemasangan rem pada pesawat lift adalah dimaksud untuk memberikan

pengereman pada poros motor penggerak drive shave untuk sangkar akan dan

selama berhenti.

Gambar 2.1. Bagian – bagian pokok lift traksi

Sumber : Adler, Rodney R, Vertical Transportation for Buildings, New York :

American Elsevier Publishing Company, Inc., 1970.

2.1.3 Motor Listrik Penggerak Utama

Motor penggerak (prime mover) untuk pesawat lift bisa dari sumber arus AC atau DC yang dikopel langsung terhadap drive shave (sistem gearless) atau dengan perantaraan transmisi (sistem geared)

2.1.4 Spesifikasi Utama Pemakaian Lift

Dalam suatu bangunan gedung bertingkat yang mempunyai jumlah lantai yang banyak, maka pemasangan instalasi pesawat lift adalah merupakan hal yang sangat penting dan tidak dapat diabaikan, karena hal ini menyangkut kepentingan untuk memindahkan pengunjung dari satu tingkat ke tingkat yang lain secara aman, cepat dan nyaman sehingga akan meringankan beban si pengunjung.

Di bawah ini adalah faktor – faktor yang mendasari pemilihan instalasi pesawat lift dipandang dari sudut pengangkatan :

- Pemindahan penumpang dapat berlangsung secara aman, cepat dan nyaman

- Relatif halus dalam gerakan

- Sangkar (car) dari lift tersebut dapat melayani atau mencapai pemindahan penumpang untuk tingkat atau lantai yang dituju secara singkat.

- Dengan tingkat pengaturan yang tinggi relatif nyaman selama akselerasi Adapun keuntungan penggunaan lift penumpang dibandingkan dengan pesawat transportasi vertikal lainnya (escalator), meliputi hal-hal sebagai berikut :

- Operasinya lebih smooth pada saat pengangkatan maupun pada saat pengereman.

- Lebih cepat sampai pada tempat (lantai) yang diinginkan.

- Lebih aman dikarenakan ruangan tertutup, sehingga dapat meng- hilangkan rasa khawatir bagi si pemakainya.

Selain keuntungan tersebut, penggunaan lift penumpang juga mempunyai kerugian :

- Dapat terkena gangguan, misalnya kemacetan pada panel-panel kontrol.

- Kapasitas angkat lebih kecil dibandingkan dengan freight elevator atau escalator.

- Dibutuhkan tenaga maintenance dan biaya untuk perlengkapan tersebut.

2.1.5 Spesifikasi Teknis Pemakaian Lift

Pedoman pokok yang merupakan dasar dalam hal pesawat pengangkat sebagai alat transportasi vertikal umumnya, serta pesawat lift khususnya adalah sejauh mana karakteristiknya yang ditunjukan variabel-variabelnya yaitu antara lain meliputi :

- Kapasitas

Menurut “Material Handling Equipment”, Rudenko, kapasitas lift penumpang berkisar antara 0,25 – 1,5 ton.

- Kecepatan angkat

Dalam standar kecepatan angkat dari pesawat lift adalah diambil menurut harga kecepatan konstan yang dicapai, dimana dapat dilihat pada tabel 2.1 dan 2.2

Dalam tabel tersebut dapat dilihat bahwa untuk suatu bangunan

bertingkat dengan jumlah tingkat/lantai yang banyak dianjurkan untuk

memilih kecepatan lebih tinggi yang distandar. Selain itu untuk gedung

perkantoran juga memiliki standar kecepatan yang lebih tinggi

dibandingkan dengan apartement, hal ini disebabkan karena karakteristik

orang digedung perkantoran lebih memiliki mobilitas yang tinggi,

sedangkan di apartement biasanya lebih santai dan lebih mementingkan

kenyamanan daripada kecepatan lift.

Tabel 2.1. Standart Kecepatan Lift Penumpang Untuk Gedung Perkantoran

Floors Passenger (fpm) Service (fpm)

2 – 5 250 – 400 200

5 - 10 350 – 500 300

10 - 15 500 – 700 350 - 500

15 - 25 700 – 800 500

25 - 35 800 – 1000 500

35 - 45 1000 – 1200 700 - 800 45 - 60 1200 – 1600 800 - 1000

60 or more 1800 1000

1 fpm (feet per minute) = 0,505 cm/dt

Sumber : Adler, Rodney R, Vertical Transportation for Buildings, New York : American Elsevier Publishing Company, Inc., 1970.

Tabel 2.2. Standart Kecepatan Lift Penumpang Untuk Gedung Apartement

Floors Passenger (fpm) 2 - 3 100 - 200 3 - 5 200 - 350 6 - 8 350 - 500 8 - 12 500 - 700 Over 12

floors 600 or higher

Sumber : Adler, Rodney R, Vertical Transportation for Buildings, New York : American Elsevier Publishing Company, Inc., 1970.

- Stabilitas

Instalasi dari pesawat lift melekat pada induk bangunan gedung yang ditempati sehingga stabilitas frame penyangga (shaft way) pada saat pesawat tersebut bekerja dapat stabil. Sedangkan mengenai getaran yang terjadi pada gerakan sepanjang rail biasanya bergantung pada macam pemilihan design guide rail dan shoes-nya.

2.2. LOGIKA FUZZY

Di tengah-tengah perubahan paradigma ilmu pengetahuan dan

matematika saat ini, terdapat suatu konsep tentang “ketidakpastian”. Setiap

sistem selalu dihadapkan pada suatu keadaan “ketidakpastian”, terlebih lagi untuk sistem yang kompleks dan tidak stabil. Demikian juga dengan pernyataan dengan menggunakan dua kondisi yaitu benar atau salah, karena dalam kenyataannya tidak ada suatu hal yang benar 100% atau salah 100%. Pada tahun 1965, Profesor Lotfi Zadeh dari University of California at Berkeley mengemukakan pendapat bahwa pernyataan “true” dan “false” dari logika Boolean tidak dapat merepresentasikan pernyataan yang tidak pasti yang berada diantara pernyataan

“true” dan “false”, seperti yang terdapat pada banyak hal dalam dunia nyata.

Untuk merepresentasikan ketidakpastian di antara “true” dan “false”, Profesor Lutfi Zadeh mengembangkan suatu teori yang berdasarkan pada teori classical set atau conventional set yang disebutnya sebagai fuzzy set. Tidak seperti logika boolean, logika fuzzy memiliki banyak nilai (multivalue). Sebagai ganti pernyataan dengan nilai seluruhnya “true” atau semuanya “false”, logika fuzzy menggunakan derajat dari membership (degrees of membership) dan derajat dari kebenaran (degrees of truth), sehingga suatu pernyataan dapat sebagian true atau sebagian false dalam waktu bersamaan.

Gambar 2.2. Logika Boolean dan Logika Fuzzy

Sebagai contoh, apakah suhu 30

^o

C termasuk hangat atau panas? Dalam conventional set, suatu elemen merupakan anggota dari satu membership function saja. Misalnya : anggota dari membership function “Hangat” yaitu suhu antara 10

o

C dan 30

^o

C, sedangkan anggota dari membership function “Panas” yaitu suhu antara 30

^o

C dan 40

^o

C. Jadi sangat sulit menentukan apakah suhu 30

^o

C termasuk hangat atau panas, karena transisi dari hangat ke panas terjadi secara langsung.

Dalam logika fuzzy, suhu 30

^o

C mungkin termasuk hangat atau panas, hal ini

sesuai dengan keadaan pada dunia nyata bahwa suhu 30

^o

C termasuk di antara

hangat dan panas. Dengan membership function yang saling tumpang tindih, menyebabkan transisi dari hangat ke panas terjadi secara bertahap.

Gambar 2.3. Conventional Set dan Fuzzy Set

Logika fuzzy tidak hanya mengenali batasan yang jelas dari membership

function sebagai alternatif dari keanggotaan hitam atau putih, tetapi juga gradasi

tanpa batas yang ada diantaranya. Hal ini tampaknya tidak jelas, tetapi logika

fuzzy menguranginya dengan memberikan nilai yang spesifik dari setiap gradasi

tersebut. Untuk lebih memahami sebuah sistem fuzzy, maka harus diketahui

konsep dasar yang berhubungan dengan logika fuzzy. Untuk lebih jelasnya

perhatikan gambar berikut ini.

Gambar 2.4. Bagian Membership Function

* Label

Merupakan deskripsi dari nama yang digunakan untuk mengidentifikasi membership function, label-label ini menunjukan suatu keadaan misalnya dingin, sejuk atau hangat.

- Degree of Membership

Menyatakan derajat dari crisp input yang sesuai dengan membership function antara 0 sampai 1. Juga disebut sebagai membership grade, truth value, atau Fuzzy input.

- Crisp Input

Merupakan nilai input dari proses fuzzy yang merupakan besaran suatu kondisi, misalnya 30

^o

.

- Membership Function

Mendefenisikan fuzzy set dengan memetakan crisp inputs dari nilai domainnya ke dalam derajat keanggotaan (degree of membership).

- Universe of Discourse

Adalah rande dari semua nilai yang mungkin dipakai dalam variabel sistem, merupakan semesta dari himpunan input.

Dalam merancang suatu sistem logika fuzzy berdasarkan aturan (rule- based system), ada lima rangkaian prinsip dan prosedur yang harus dilakukan, yaitu :

a. Menganalisa sistem kontrol secara keseluruhan.

b. Menentukan batasan Input/Output.

c. Menentukan if-then rules.

d. Pengamatan tingkah laku model.

e. Optimasi ke dalam target sistem

2.2.1 Kendali Logika Fuzzy

Tujuan utama dari setiap sistem kendali adalah untuk menghasilkan

output yang sesuai dengan input yang diberikan. Dalam banyak kasus, sistem

kendali konvensional menggunakan pasangan-pasangan input-output berdasarkan

suatu tabel yang disimpan di dalam suatu memori tertentu. Makin banyak input

dan output yang digunakan maka makin banyak memori yang dibutuhkan oleh

sistem kendali. Sehingga proses pengendalian akan semakin tidak efisien dan

lambat prosesnya. Penyelesaiannya dapat dilakukan dengan menggunakan suatu

model persamaan matematika tertentu yang mewakili hubungan input-output

sistem tersebut. Secara teoritis, model persamaan matematika mewakili secara

akurat tingkah laku sistem. Tetapi dalam penerapannya, sangat sulit untuk

melakukan proses perhitungan persamaan matematika untuk sistem yang

kompleks, terutama bila menggunakan mikrokontroler. Selain itu sangat sulit

untuk mendapatkan model persamaan matematika dari suatu sistem yang ingin

dikendalikan. Dengan kendali logika fuzzy, tidak dibutuhkan lagi model

persamaan matematika dari sistem yang ingin dikendalikan. Kendali logika fuzzy

menggunakan pengetahuan kendali dari operator manusia. Kesulitan yang sering

dihadapi dalam merumuskan suatu model matematika dapat disebabkan oleh

sistem yang non linier, variasi waktu dari proses kendali, gangguan-gangguan

yang tidak dapat diperkirakan sebelumnya, keterbatasan sensor atau kesulitan

dalam mendapatkan hasil pengukuranyang presisi. Dalam berbagai masalah ini,

seorang operator manusia tetap dapat melaksanakan tugasnya untuk

mengendalikan suatu proses dengan baik. Kemampuan manusia ini dapat

digunakan sebagai model alternatif yang presisi dalam proses kendali. Cara untuk

menerapkan kemampuan manusia ini adalah dengan menggunakan deskripsi

linguistik yang terdiri dari sekumpulan aturan (If – Then Rules) . Misalnya, JIKA

kecepatan motor menurun perlahan menjauhi nilai yang diinginkan, MAKA

kecepatan motor harus dinaikkan cukup banyak. Bila disederhanakan hasilnya, yaitu : JIKA kecepatan motor adalah NS DAN percepatan motor adalah NS, MAKA output motor adalah PS. Ada dua parameter yang digunakan pada deskripsi di atas, yaitu kecepatan motor dan percepatan motor.

Desain kendali logika fuzzy biasanya dilakukan melalui tiga langkah utama yaitu : proses fuzzifikasi, proses rule evaluation, dan peroses defuzzifikasi.

2.2.1.1 Fuzzification.

Langkah pertama dalam proses kendali logika fuzzy melibatkan transformasi domain yang disebut dengan proses fuzzifikasi (fuzzification).

Tujuan utama dari proses fuzzifikasi adalah mentransformasikan crisp input menjadi fuzzy input. Untuk mentransformasikan crisp input menjadi fuzzy input, yang harus terlebih dahulu dilakukan yaitu menentukan membership function untuk setiap crisp input. Setelah menentukan membership function-nya maka proses fuzzifikasi akan mengambil nilai crisp input dan membandingkan dengan membership function yang telah ada untuk menghasilkan harga fuzzy input.

Crisp Input

Fuzzy Inputs Fuzzification Input

Membership Function

Gambar 2.5. Proses Fuzzifikasi

Untuk mendapatkan harga dari fuzzy input, maka dilakukan pemetaan

dari nilai crisp input pada membership function dengan cara seperti di bawah ini :

Gambar 2.6. Membership Function

Tabel 2.3. Crisp Input Fuzzy Input Crisp Input

Negative Zero Positive

-5.50 0.22 0.78 0

Tabel 2.3 memperlihatkan hasil fuzzy input yang didapatkan dari crisp input dan membership seperti yang ditunjukan pada gambar 2.6.

2.2.1.2 Rule evaluation.

Tahap kedua dari proses kendali logika fuzzy adalah rule evaluation,

dengan menggunakan aturan-aturan (rules) yang telah dibuat untuk menentukan

aksi kontrol yang harus dilakukan sesuai dengan nilai input yang dihasilkan (fuzzy

input). Pada tahap ini akan dilakukan evaluasi tiap-tiap rule dengan input yang

dihasilkan dari proses sebelumnya (fuzzification).

Crisp Input

Fuzzy Inputs Fuzzification Input

Membership Function

Rules

Fuzzy Outputs Rule Evaluation

Gambar 2.7. Proses Rule Evaluation

Aturan-aturan fuzzy pada umumnya merupakan statement if-then, yang menggambarkan aksi yang harus dilakukan sebagai respon dari berbagai macam fuzzy input. Statement yang dipakai memiliki bentuk seperti contoh berikut :

JIKA kecepatan motor adalah NS (antecedent1) DAN percepatan motor adalah NS (antecedent2), MAKA output kecepatan motor adalah PS (conssequent1).

Perlu diperhatikan bahwa pada antecedent menyatakan variabel input = label tertentu dari membership function yang terdapat pada variabel input tersebut. Dari contoh di atas pada antecedent1 variabel input-nya adalah kecepatan motor, dan label yang dipakai adalah NS (Negative Small). Pada antecedent2 variabel input- nya adalah percepatan motor dan label yang dipakai adalah NS (Negative Small).

Sedangkan consequent1 menyatakan variabel output = label tertentu dari membership function dari variabel output. Langkah selanjutnya dari rule evaluation adalah mengevaluasi fuzzy input yang didapat dari proses fuzzifikasi untuk tiap antecedent dari rule dan menentukan rule strength dari tiap-tiap rule.

Karena antecendent dihubungkan dengan operator ‘dan’ (AND) maka rule strength diambilkan dari strength value yang terkecil dari antecedent.

Proses selanjutnya adalah menentukan fuzzy output dengan cara

membandingkan dan mengambil rule strength terbesar dari semua rule yang

mempunyai label consequent yang sama.

Secara ringkas, proses yang terjadi pada tahap rule evaluation ini dapat digambarkan melalui blok diagram di bawah ini :

Membuat rules

Menentukan fuzzy output dari tiap label consequent Menentukan strength value

dari tiap antecedent

Menentukan rule strength

Gambar 2.8. Blok Diagram Rule Evaluation

2.2.1.3 Defuzzifucation.

Pada proses defuzzifikasi, semua nilai fuzzy output yang dihasilkan dari proses rule evaluation dikombinasikan dengan output membership function untuk menghasilkan suatu nilai output sesuai dengan sistem yang diinginkan.

Ada beberapa metode yang dipergunakan dalam proses defuzzifikasi.

Metode yang paling sering digunakan adalah metode Centre of Gravity (COG)

atau metode centroid. Pada metode ini setiap output membership function yang

mempunyai nilai di atas nilai fuzzy output dipotong. Pemotongan ini disebut

dengan lambda cut. Hasilnya (membership function yang telah dipotong)

digabungkan lalu dihitung Centre of Gravity (COG) keseluruhannya. Di bawah ini

adalah gambar dari pemotongan output membership function (lambda cut),

penggabungan membership yang telah dipotong dan titik berat (COG) dari daerah

yang diarsir.

Gambar 2.9. Metode Centre of Gravity (COG)

Metoda defuzzifikasi Centre of Gravity (COG) dapat juga diterapkan pada output membership function yang berbentuk singleton. Output membership function yang berbentuk singleton merupakan sebuah garis vertikal tunggal yang tidak mempunyai bobot. Pemotongan (lambda cut) pada output membership function dilakukan dengan pengurangan tinggi dari garis vertikal tersebut, seperti terlihat pada gambar di bawah ini.

Gambar 2.10. Metode Centre of Gravity (COG) pada Singleton

Pada output membership function singleton ini untuk mendapatkan harga crisp output cukup dengan menjumlahkan hasil perkalian dari fuzzy output dengan koordinat x dari posisi singleton, kemudian hasilnya dibagi dengan jumlah fuzzy output. Untuk gambar 2.10 di atas, hasilnya adalah :

0 x 0 + 0.65 x 30 + 0.2 x 45

Crisp Output = = 33.53 (2.2) 0 + 0.65 + 0.2

2.3. Programable Logic Controller (PLC) 2.3.1 Gambaran Umum PLC

Programmable Logic Controller (PLC) dasarnya merupakan sebuah Central Processing Unit (CPU) yang menjalankan sebuah program dan dihubungkan ke elemen-elemen input dan output (I/O). Program tersebut mengontrol PLC, sehingga ketika PLC menerima sebuah sinyal input, maka PLC akan memberikan respon sesuai dengan yang diprogramkan. Biasanya respon yang diberikan berupa sinyal output ke elemen yang dikontrol. Elemen input dapat berupa : sensor fotoelektrik, tombol tekan dari panel kontrol, limit switch, dan lain-lain asalkan elemen input tersebut dapat memberikan sinyal yang dapat di-input-kan ke PLC. Sedangkan elemen output-nya dapat berupa katup solenoid, saklar untuk mengaktifkan lampu indikator, relay untuk menjalankan motor, atau elemen lainnya yang dapat diaktifkan oleh sinyal output dari PLC.

PLC dibuat dengan berdasarkan pada sistem kontrol yang menggunakan relay. Meskipun di dalam PLC terdapat mikroprosesor dan elemen logika internal yang berfungsi menggantikan kedudukan relay, timer, counter, dan yang lainnya, namun elemen diskrit tersebut masih digunakan oleh PLC. Akan tetapi kontrol dengan PLC juga menyediakan kemampuan perhitungan komputer dan akurasi untuk mencapai kefleksibelan dan kehandalan yang lebih dibandingkan dengan hanya menggunakan relay.

Sistem kontrol dengan PLC meliputi PLC dan semua unit I/O yang digunakan untuk mengontrol sebuah sistem eksternal. Sensor yang menyediakan informasi merupakan input dari sistem kontrol dengan PLC. Sistem yang dikontrol merupakan sistem eksternal yang dikonrol dengan program PLC sesuai dengan kondisi I/O yang ada.

2.3.2 PLC Omron C200HG

PLC Omron C200HG merupakan PLC yang terdiri dari rak-rak sehingga

PLC ini memerlukan konfigurasi untuk setiap unit yang terpasang pada raknya.

Untuk mendapatkan sebuah PLC yang dapat difungsikan maka diperlukan sebuah rak CPU dengan sedikitnya sebuah unit terpasang pada rak sebagai unit I/O.

Adapun unit yang dapat dipasangkan pada rak CPU terdapat 3 kategori, yaitu :

a. I/O Units

Meliputi semua unit yang menyediakan point-point input dan output diskrit untuk digunakan secara umum.

b. Special I/O Units

Merupakan unit-unit yang didesain untuk keperluan tertentu. Meliputi Position Control Unit, High-speed Counter Unit, Fuzzy Unit, PID Control Unit dan Analog I/O Unit.

c. Link Units

Unit-unit ini digunakan untuk membuat sistem hubungan yang dapat menghubungkan banyak PLC atau hubungan antara PLC dengan I/O yang berada di tempat yang jauh. Link Units termasuk di dalamnya : Remote I/O Unit, PC Link Unit, Host Link Unit, SYSMAC NET Link Unit dan SYSMAC Link Unit.

Berikut ini adalah langkah-langkah dasar untuk memprogram dan mengoperasikan PLC Omron C200HG :

a. Menentukan operasi dari sistem yang diinginkan begitu pula dengan urutan operasi serta waktu operasinya.

b. Menentukan rak CPU dan unit-unit yang diperlukan.

c. Menentukan point-point I/O yang digunakan pada tiap-tiap unit serta menentukan lokasi memori yang digunakan oleh setiap unit.

d. Menulis pemrograman dengan ladder diagram untuk sistem yang diharapkan dengan tahapan-tahapan operasi yang diinginkan dan keterkaitannya. Program ladder diagram dapat dibuat dengan menggunakan Programing Console ataupun dengan menggunakan IBM PC (dengan LSS atau SSS).

e. Memasukkan program yang telah dibuat ke PLC dengan semua

parameter yang digunakan.

f. Menghubungkan PLC dengan sistem yang dikontrol. Langkah ini sebenarnya dapat dilakukan setelah langkah c.

g. Melakukan pengujian pada situasi kontrol yang sebenarnya dan melakukan perbaikan-perbaikan yang diperlukan.

2.3.3 Memori PLC Omron C200HG

Ada lokasi memori tertentu pada PLC Omron C200HG yang dapat diakses dengan word maupun dengan bit. Kebanyakan lokasi memori yang terdapat pada PLC Omron C200HG dapat difungsikan sebagai bit atau word yang dapat digunakan secara bebas dalam pemograman. Meskipun kebanyakan lokasi memori dapat digunakan bebas, akan tetapi ada pula lokasi memori tertentu yang tidak dapat digunakan secara bebas. Lokasi memori tersebut umumnya berisikan flag, bit-bit control dan status dari PLC. Oleh karenanya bila dalam pemograman dibutuhkan word maupun bit untuk manipulasi, hendaknya perlu diperhatikan dahulu status dari bit tersebut.

Flag merupakan bit-bit yang secara otomatis oleh CPU di-ON-kan maupun di-OFF-kan untuk mengindikasikan status operasi tertentu. Meskipun flag ada yang dapat dikontrol oleh pemrogram akan tetapi sebagian besar dari flag bersifat hanya dapat dibaca dan tidak dapat dikontrol secara langsung. Bit-bit kontrol diatur ON dan OFF-nya oleh pemrogram untuk mengontrol aspek khusus dari operasi.

2.3.3.1 Struktur Data.

Dalam mendefinisikan sebuah lokasi memori, singkatan dari lokasi memori harus disebutkan kecuali IR dan SR. Meskipun begitu singkatan untuk IR dan SR sering diberikan untuk lebih jelasnya program. Semua data yang didefinisikan tanpa singkatan maka diasumsikan sebagai IR atau SR.

Data untuk lokasi memori dinyatakan dalam word yang terdiri dari 16

bit. Ada lokasi memori yang dapat diakses dengan bit maupun word dan juga ada

lokasi memori hanya dapat diakses dengan word saja. Meskipun hampir semua

lokasi memori dinyatakan sesuai dengan nomor word atau bit-nya, ada pula yang

tidak. Lokasi TC (Timer dan Counter) dinyatakan dalam nomor timer atau counter yang digunakan.

Word dari data input dalam desimal disimpan dalam format Binary- Coded Decimal (BCD) sedangkan word dari data input dalam heksadesimal disimpan dalam bentuk biner. Setiap 4 bit menyatakan satu digit BCD ataupun heksadesimal.

2.3.3.2 Daerah IR (Internal Relay).

Daerah IR digunakan baik sebagi data untuk mengontrol poin-poin I/O, sebagai bit-bit yang dapat dimanipulasi untuk pemrograman maupun untuk menyimpan data secara internal. Daerah IR ini dapat diakses baik dengan bit maupun dengan word. Pada PLC C200HG, daerah IR mempunyai jangkauan dari IR 000 sampai IR 235. Sebagai bit-bit I/O maka bit-bit dalam IR dapat difungsikan sebagai bit input maupun bit output.

2.3.3.3 Daerah SR (Special Relay).

Daerah SR berisikan flag dan bit-bit kontrol yang digunakan untuk memonitor operasi dari PLC, mengakses pulsa clock dan memberikan sinyal kesalahan. Jangkauan alamat dari word SR dari SR 236 sampai SR 255 sedangkan alamat bit-nya dari SR 23600 sampai SR 25507.

2.3.3.4 Daerah AR (Auxilary Relay)

Daerah AR mempunyai jangkauan alamat word dari AR 00 hingga AR 27 sedangkan alamat bit-nya dari AR 0000 hingga AR 2715. Kebanyakan dari word dan bit AR berfungsi untuk tujuan khusus seperti pencacah transmisi, flag, dan bit-bit kontrol. Meskipun demikian juga terdapat word maupun bit dari AR yang dapat digunakan secara bebas untuk pemograman.

2.3.3.5 Daerah HR (Holding Relay).

Daerah HR digunakan untuk menyimpan atau memanipulasi berbagai

macam data dan dapat diakses baik dengan word maupun dengan bit-nya. Alamat

word-nya dari HR 00 sampai dengan HR 99 sedangkan alamat bit-nya dari HR

0000 sampai dengan HR 9915. Bit-bit dari HR dapat digunakan secara bebas dalam pemograman. Data yang disimpan dalam daerah HR sifatnya tidak hilang meskipun power supply dari PLC mati, oleh karena pada daerah HR disamping dicatu oleh power supply dari PLC juga dari baterai back up yang terdapat pada PLC.

2.3.3.6 Daerah TC (Timer Counter)

Daerah TC digunakan untuk membuat dan memprogram timer dan counter. Nomor dari TC adalah dari TC 000 sampai dengan TC 511. Setiap nomor TC dapat mendefinisikan timer maupun counter.

2.3.3.7 Daerah LR (Link Relay)

Daerah LR digunakan sebagai daerah data biasa untuk mentransfer informasi antar PLC. Transfer data dilakukan dengan PC Link System, SYSMAC Link System, atau SYSMAC Net Link System. Data yang dituliskan pada daerah LR akan ditransferkan dari satu PLC ke PLC lain dengan alamat yang sama. Daerah LR dapat diakses baik dengan bit maupun dengan word. Alamat word-nya dari LR 00 hingga LR 63 dan alamat bit-nya dari LR 0000 hingga LR 6315.

2.3.3.8 Memori Program

Memori program merupakan memori dimana program yang dieksekusi oleh PLC disimpan. Besar dari memori program antara 4K sampai 8K word tergantung dari Memory Unit yang terpasang pada CPU. Untuk penulisan program dapat dilakukan dengan Programming Console maupun dengan menggunakan software LSS atau SSS melalui sebuah komputer.

2.3.3.9 Daerah TR (Temporary Relay).

Daerah TR menyediakan 8 bit yang digunakan untuk pemograman ladder yang bercabang. Alamat TR adalah dari TR 0 sampai dengan TR 7.

Masing-masing dari bit ini dapat digunakan berkali-kali sesuai yang dibutuhkan.

2.4. D/A UNIT (DA001)

D/A unit (DA001) mempunyai fungsi untuk mengubah data digital 12 bit biner (3 digit heksadesimal) menjadi output analog dengan tiga tipe yaitu : 0 – 10V, 1 – 5V dan 4 – 20mA. Output 1 – 5V dan 4 – 20mA dapat digunakan secara bersamaan. Selain itu unit ini juga dapat mengeluarkan output pulsa. Switch setting yang terdapat pada D/A unit (DA001) ada dua yaitu :

- Switch setting nomor unit

Switch ini terdapat pada bagian depan unit dan mempunyai nilai dari 0 sampai 9. Switch ini menentukan alokasi memori yang digunakan oleh unit.

- DIP switch penentuan fungsi unit

Terdapat pada bagian belakang dari unit dan terdiri dari 4 pin. Pin 1 menentukan jenis output yang dikehendaki (OFF : 1 – 5V/4 – 20mA, ON : 0 – 10V). Bila pin 3 di-ON-kan maka output berupa pulsa sedangkan pin 2 menentukan output mana yang berupa pulsa (OFF : Output 1, ON : Output 2). Jadi hanya satu saja output yang dapat berupa pulsa

Alokasi memori dari DA001 terdapat pada area IR dan DM. Alamat yang ditempati bergantung pada nomor unit (n). Berikut ini diberikan tabel alokasi memori dari unit baik pada area IR maupun area DM beserta dengan keterangan- keterangannya.

Tabel 2.4. Alokasi Alamat D/A Unit (DA001) pada Area DM

Alamat DM Fungsi

1n00 Batas bawah output 1n01 Batas atas output

1n02 Batas bawah alarm output 1n03 Batas atas alarm output 1n04 Nilai deadband

Sumber : SYSMAC C200H-AD001/DA001 Analog I/O Units Operation Guide,

Tokyo: Omron Co., Ltd., Juni 1990.

Tabel 2.5. Alokasi Alamat D/A Unit (DA001) pada Area IR

Alamat IR Bit Fungsi

1n0 00 - 11 Data (3 digit heksadesimal) untuk output 1 1n1 00 - 11 Data (3 digit heksadesimal) untuk output 2 1n2 00 - 02 Menentukan perioda dari ouput pulsa

03 Tidak digunakan

04 Mengaktifkan fungsi alarm untuk ouput 1 05 Mengaktifkan fungsi alarm untuk ouput 2 06 Mengaktifkan fungsi limit untuk output 1 07 Mengaktifkan fungsi limit untuk output 2 1n2

08 menonaktifkan output

00 ON bila terjadi error pada data DM 01 ON bila output 1 < nilai DM 1n02 02 ON bila output 1 > nilai DM 1n03 03 ON bila output 2 < nilai DM 1n02 04 ON bila output 2 > nilai DM 1n03 05 ON bila output 1 < nilai DM 1n00 06 ON bila output 1 > nilai DM 1n01 07 ON bila output 2 < nilai DM 1n00 1n3

08 ON bila output 2 > nilai DM 1n01

Sumber : SYSMAC C200H-AD001/DA001 Analog I/O Units Operation Guide, Tokyo: Omron Co., Ltd., Juni 1990.

2.5. HIGH SPEED COUNTER UNIT (CT001-V1)

CT001-V1 merupakan special unit untuk PLC yang berfungsi sebagai counter. CT001-V1 dapat menghitung pulsa dengan frekuensi maksimum 50KHz.

Pada bagian depan Unit ini mempunyai dua macam switch, antara lain:

- Switch setting nomor unit

- Switch setting mode pengoperasian unit

Mode pengoperasian unit ini ada 6 macam, antara lain :

a. Mode Linier. Pada mode ini nilai counter ditambah dan dikurangi

dengan jangkauan -8.388.608 hingga 8.388.607.

b. Mode Circular. Pada mode ini nilai counter akan kembali pada nilai nol setelah mencapai nilai maksimum dari counter, dan kembali ke nilai maksimum apabila nilai counter diturunkan hingga melewati nilai nol.

Nilai preset maksimumnya adalah 65.535.

c. Mode Preset Pada mode ini nilai counter biasanya diturunkan dari nilai antara 1 dan 8.388.607 hingga nol, meskipun bisa juga dinaikan, bila nilainya telah mencapai nol maka output akan aktif.

d. Mode Gate. Pada mode ini, counter akan bekerja jika input gate IN1 aktif. Nilai counter akan disimpan meskipun input IN1 menjadi tidak aktif . Bila IN1 diaktifkan kembali, maka nilai counter akan kembali pada posisi nol.

e. Mode Latch. Pada mode ini perhitungan dimulai dari nilai nol saat kontrol input IN1 aktif dengan nilai diantara -8.388.608 dan 8.388.607.

Pulsa yang masuk akan terus dihitung tanpa memperhatikan nilai IN1, tetapi nilai counter akan tetap pada nilai saat input latch IN2 aktif, bila input IN2 mati, maka nilai counter akan berisi nilai yang sebenarnya.

f. Mode Sampling. Pada mode ini, pulsa dihitung setelah input IN1 aktif.

Perhitungan selalu dimulai dari nilai 0 dan diantara -8.388.608 dan 8.388.607. Interval waktu harus berada diantara 10ms dan 9999ms.

Di bagian belakang unit juga memiliki 8 DIP switch yang berfungsi sebagai berikut :

- Pin 1,2,3. Berfungsi untuk memilih jenis input yang akan digunakan.

- Pin 4,5. Berfungsi untuk mengatur fungsi dari input Z.

- Pin 6,7. Berfungsi untuk mengatur input IN1 apakah dari external atau internal

Alokasi memori dari CT001 – V1 terdapat pada area IR dan DM. Alamat yang ditempati bergantung pada nomor unit (n). Untuk nomor unit (n) daerah DM yang digunakan adalah DM1n99, sedangkan daerah IR yang digunakan adalah IR1n0 – IR1n9.

Untuk mode linear, berikut adalah tabel alokasi memori beserta

keterangannya.

Tabel 2.6. Alokasi memori High Speed Counter Unit (CT001 – V1) pada area DM

Word Bit Fungsi

07 – 00 Set ke 0

11 – 08 Mode operasi (1: Linear; 2: Circular) m

15 – 12 Set ke 0 m + 1-99 Tidak dipakai

Sumber : SYSMAC C200H CT001-V1/CT002 High-Speed Counters Operation Manual, Tokyo: Omron Co., Ltd., September 1989.

Tabel 2.7. Alokasi output High Speed Counter Unit (CT001 – V1) pada area IR

Word Bit Fungsi

00 Perintah start 01 Perintah transfer data 02 Perintah aktifkan output 03 Tidak digunakan

04 Perintah mengganti range 05 Perintah Baca Error n

6 Perintah reset counter

Sumber : SYSMAC C200H CT001-V1/CT002 High-Speed Counters Operation

Manual, Tokyo: Omron Co., Ltd., September 1989.

Tabel 2.8. Alokasi input High Speed Counter Unit (CT001 – V1) pada area IR

Word Bit Fungsi

00 Flag perhitungan berjalan 01 Tidak digunakan

02 Flag IN1 03 Flag IN2 04 Tidak digunakan 05 Flag Error 06 Flag Overflow

7 Flag reset n + 4

15 - 08 Tidak digunakan 07 - 00 Lokasi Error n + 5

15 - 08 Kode Error n + 6 15 - 00

n + 7 15 - 00

Isi counter, 6 digit dengan sign (-8.388.608 hingga 8.388.607)

Sumber : SYSMAC C200H CT001-V1/CT002 High-Speed Counters Operation Manual, Tokyo: Omron Co., Ltd., September 1989.

.

2.6. FUZZY LOGIC UNIT (C200H-FZ001)

FZ001 adalah merupakan special unit pada PLC C200H yang berfungsi untuk menyelesaikan perhitungan fuzzy. Dengan adanya Fuzzy Logic Unit (FZ001) ini maka akan mempermudah programmer yang menggunakan perhitungan Fuzzy pada programnya. Karena FZ001 disediakan untuk melaksanakan tugas tersebut, sehingga programmer hanya memasukkan input dan kemudian mengambil output hasil perhitungan Fuzzy oleh FZ001.

Pada FZ001 dapat melaksanakan perhitungan untuk 8 input dan 4 output.

Dan pada setiap input-nya dapat memiliki sampai 7 label. FZ001 memiliki 1 macam switch yang terdapat di depan untuk mengatur nomor unit dari FZ001, dan 2 buah DIP switch dibagian belakang yang mempunyai fungsi sebagai berikut :

- DIP switch 1 pin 1 sampai 4 tidak dipergunakan (sebaiknya off), pin 5 sampai 8 dipergunakan untuk menentukan format data untuk port RS- 232C seperti yang ditunjukkan pada tabel 2.7

- DIP switch 2 pin 1 sampai 5 digunakan untuk menentukan nomor unit

yang dipergunakan pada komputer. Nomor unit berada di antara 0

sampai 31. Pin 6,7 dan 8 digunakan untuk menentukan baud rate komunikasi dengan port RS-232C seperti yang ditunjukan pada tabel 2.9

Tabel 2.9. Penggunaan DIP Switch 1 pada FZ001

1 - 4 OFF Tidak digunakan

5 ON Menentukan jumlah stop bit, OFF : 1 ; ON : 2 6 OFF Menentukan Parity Mode , OFF : Even; ON : Odd

7 ON Mengaktifkan Parity

8 ON Menentukan jumlah bit data, OFF : 8; ON : 7 Setting

Pabrik

Pin Fungsi

Sumber : SYSMAC C200H-FZ001 Fuzzy Logic Unit Operation Manual, Tokyo:

Omron Co., Ltd., Juni 1993.

Tabel 2.10. Tabel Pin Value pada DIP Switch 2 Pin 1 Sampai 5 Nilai PIN

Pin 1 Pin 2 Pin 3 Pin 4 Pin 5 2

⁰

(1) 2

¹

(2) 2

²

(4) 2

³

(8) 2

⁴

(16)

Sumber : SYSMAC C200H-FZ001 Fuzzy Logic Unit Operation Manual, Tokyo:

Omron Co., Ltd., Juni 1993.

Tabel 2.11. Tabel Baud Rate Setting Pin

6 7 8

Baud rate

OFF OFF OFF

Tidak digunakan

ON OFF OFF 19,200

OFF ON OFF 9,600

ON ON OFF 4,800

OFF OFF ON 2,400

ON OFF ON 1,200

OFF ON ON 600

ON ON ON 300

Sumber : SYSMAC C200H-FZ001 Fuzzy Logic Unit Operation Manual, Tokyo:

Omron Co., Ltd., Juni 1993.

Alokasi memori dari FZ001 terdapat pada daerah IR. Alamat yang ditempati bergantung pada nomor unit (n). Untuk nomor unit (n) daerah IR yang digunakan adalah IR1n0 – IR1n9. Akan tetapi untuk alamat input maupun output- nya dapat menggunakan beberapa daerah memori sesuai dengan setting pada daerah IR. Daftar daerah yang bisa digunakan untuk alamat input dan output dapat dilihat pada tabel 2.11.

Tabel 2.12. Alokasi Memori Pada Fuzzy Unit (FZ001) pada daerah IR

Word Bit Fingsi

00 - 03 Jumlah input (1 - 8, BCD) 04 - 14 Tidak digunakan

1n0

15 Processing Start Bit 1n1 00 - 15 Word input pertama

00 - 03 Jumlah output 1n2

04 - 15 Tidak digunakan 1n3 00 - 15 Word output pertama

Sumber : SYSMAC C200H-FZ001 Fuzzy Logic Unit Operation Manual, Tokyo:

Omron Co., Ltd., Juni 1993.

Tabel 2.13. Daftar Penggunaan Daerah Memori Untuk I/O Bit Status

Data area

Bit 13 Bit 14 Bit 15

IR 1n1 nilai digit paling kiri

DM 0 0 0 0

IR ATAU SR 0 0 1 8

HR 0 1 0 4

AR 0 1 1 C

LR 1 0 0 2

TC 1 0 1 A

Sumber : SYSMAC C200H-FZ001 Fuzzy Logic Unit Operation Manual, Tokyo:

Omron Co., Ltd., Juni 1993.

Fuzzy Logic Unit juga dilengkapi dengan Fuzzy Support Software (FSS),

yaitu sebuah software pendukung yang dipergunakan untuk membuat dan

mentransfer Knowledge Base dari PC ke FZ-001. Koneksi antara PC dan FZ-001

menggunakan RS-232C, sehingga setting pada DIP switch 1 dan 2 harus

disesuaikan dengan kondisi PC sehingga koneksi bisa dilakukan.