1380_pengontrolan traffic light pada jalan simpang empat dengan programmable logic controller twido
TRANSCRIPT
PENGONTROLAN TRAFFIC LIGHT PADA JALAN SIMPANG EMPAT DENGAN
PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER TWIDO
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk melengkapi persyaratan guna menyelesaikan
Program Pendidikan Diploma III Jurusan/Program Studi Teknik Listrik pada Politeknik Professional Mandiri
Medan
Oleh
YEYEB A.HAKISYA
N I M . 3 . 0 3 0 2 0 0 2
PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK JURUSAN ELEKTRO
POLITEKNIK PROFESSIONAL MANDIRI MEDAN 2005
ii
LEMBAR PENGESAHAN
Tugas Akhir Dengan Judul :
PENGONTROLAN TRAFFIC LIGHT PADA JALAN SIMPANG EMPAT DENGAN
PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER TWIDO
Oleh :
YEYEB A.HAKISYA
Telah diperiksa dan dinyatakan selesai serta dapat diajukan dalam sidang ujian .
Medan, Juli 2005 Pembimbing I Pembimbing II
Drs. Boas Aritonang, S.T Drs. M.Naibaho,S.T
Direktur Ketua Jurusan Elektro
Drs. Kesman Tampubolon Drs. Tudenwan Sirai t
PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK JURUSAN ELEKTRO
POLITEKNIK PROFESSIONAL MANDIRI MEDAN 2005
iii
PERSETUJUAN KOMISI
UJIAN TUGAS AKHIR D-III
Tanda Tangan 1. Wiono, S.Pd …………………. Penguji I
2. Drs. Agus Sakti Rambe , M.Pd ………………….. Penguji II
3. H. Tambunan, S.Sos ………………….. Penguji III
MAHASISWA :
Nama : YEYEB A.HAKISYA
NIM : 3.0302002
Tanggal Ujian :
iv
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena
berkat rahmat dan karuniaNya, penulis dapat menyelesaikan makalah ini yang
berjudul “PENGONTROLAN TRAFFIC LIGHT PADA JALAN SIMPANG
EMPAT DENGAN PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER TWIDO“,
makalah ini merupakan salah satu persyaratan untuk menyelesaikan Program
Diploma III Guru Kejuruan di Pusat Pengembangan Penataran Guru Teknologi
Medan .
Selanjutnya penulis menyadari sepenuhnya bahwa makalah ini jauh dari
sempurna baik isi, bentuk maupun susunannya, maka dari itu seandainya ada
kesalahan atau kekeliruan dari penulisan makalah ini, maka koreksi ataupun kritik
sehat sangat penulis harapkan demi kesempurnaan makalah ini.
Pada kesempatan ini juga penulis mengucapkan banyak terima kasih yang
sebesar -besarnya kepada :
1. Ayahanda dan Ibunda serta ayunda dan adinda tercinta yang telah banyak
memberikan dukungan kepada penulis untuk selalu giat dalam belajar.
2. Bapak Ir. H. Ponijan Asri, M.M, selaku Kepala Pusat Pengembangan
Penataran Guru Teknologi Medan dan sekaligus sebagai pelindung yayasan
PPM .
3. Bapak Drs. Kesman Tampubolon, Selaku Direktur Yayasan Politeknik
Professional Mandiri (PPM) Medan .
4. Bapak Drs. H. Sebayang, Selaku PUDIR I .
v
5. Bapak Drs. T. Sirait, Selaku Ketua Jurusan Elektro .
6. Bapak Drs. Boas Aritonang, S.T, Selaku Ketua Program Studi Teknik Listrik
dan sekaligus sebagai pembimbing I.
7. Bapak Drs. M. Naibaho, S.T, Selaku Pembimbing II.
8. Seluruh Bapak/Ibu Dosen dan Staf di PPPGT Medan.
9. Adinda Dewi Yulianti yang kusayangi.
10. Rekan-rekan sesama mahasiswa serta semua pihak yang berperan dalam
penyelesaian makalah ini.
Atas bantuan fasilitas serta bimbingan maupun nasehat-nasehat yang telah
diterima dan dipergunakan oleh penulis maka dengan ini penulis mengucapkan terima
kasih banyak , semoga jasa-jasa yang baik yang telah diberikan , mendapat imbalan
amal yang baik dari Tuhan Yang Maha Esa .
Akhir kata penulis berharap semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi yang
memerlukannya guna menambah ilmu pengetahuan.
Medan , Juli 2005
Penulis
Yeyeb A.Hakisya
NIM. 3.0302002
vi
DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL.........................................................................................i
LEMBAR PENGESAHAN .............................................................................. ii
LEMBAR PERSETUJUAN.............................................................................. iii
KATA PENGANTAR ...................................................................................... iv
DAFTAR ISI..................................................................................................... vi
DAFTAR TABEL............................................................................................. x
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................ xi
DAFTAR LAMPIRAN..................................................................................... xv
BAB I : PENDAHULUAN........................................................................... 1
A. Latar Belakang Masalah............................................................ 1
B. Identifikasi Masalah .................................................................. 2
C. Batasan Masalah........................................................................ 3
D. Alasan Pemilihan Judul............................................................. 4
E. Tujuan Penulisan ....................................................................... 4
BAB II : PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER
DAN PERALATAN PENGONTROLAN..................................... 6
A. Programmable Logic Controller................................................. 6
1. Latar belakang dan perkembangan PLC .............................. 6
2. Apakah itu PLC ?................................................................. 8
3. Bagian-bagian PLC .............................................................. 12
4. Prinsip kerja programmable logic controller........................ 16
vii
5. Waktu scan........................................................................... 17
6. Bahasa pemrograman........................................................... 18
B. PLC Twido ................................................................................ 20
1. Bagian-bagian PLC Twido.................................................... 24
C. Expansion I/O modules ............................................................. 25
D. TwidoSoft.................................................................................. 26
1. Menginstall program TwidoSoft .......................................... 28
2. Konfigurasi PLC Twido....................................................... 34
3. Membuat aplikasi baru pada program TwidoSoft................ 36
E. Prinsip pemrograman TwidoSoft............................................... 38
1. Input ..................................................................................... 38
2. Output................................................................................... 38
3. Internal bits........................................................................... 39
4. Timer ON delay..................................................................... 40
F. Membuat ladder diagram pada TwidoSoft ................................ 43
1. Instruksi utama ladder diagram............................................ 43
2. Link elements ....................................................................... 44
3. Programming grid ................................................................ 44
4. Ladder palette toolbar .......................................................... 45
G. Menyimpan Program.................................................................. 47
H. Transfer PC ke Controller .......................................................... 48
I. Switching to RUN....................................................................... 50
J. Animation Table......................................................................... 50
viii
K. Komponen Peralatan Kontrol..................................................... 52
1. MCB...................................................................................... 52
2. Sakelar SPST......................................................................... 54
3. Relai ..................................................................................... 54
BAB III : PENGONTROLAN TRAFFIC LIGHT PADA
JALAN SIMPANG EMPAT DENGAN
PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER ............................ 56
A. Sistem kerja traffic light pada jalan simpang empat ............... 56
B. Diagram Signal Rangkaian...................................................... 63
C. Peralatan kontrol...................................................................... 64
1. MCB..................................................................................... 64
2. Relai ..................................................................................... 64
3. Sakelar SPST........................................................................ 65
4. Lampu .................................................................................. 65
5. Penghantar............................................................................ 66
D. Programming Ladder Diagram (LD) Traffic Ligh Pada
Jalan Simpang Empat Dengan PLC TWDLCAA24DRF
Yang Ditambah Expansion I/O Modules
TWDDMM24DRF.................................................................. 67
E. Rangkaian Kontrol Traffic Light Pada Jalan Simpang
Empat Dengan PLC TWDLCAA24DRF Dan Expansion
I/O Modules TWDDMM24DRF ............................................ 75
1. Bagian Input ....................................................................... 75
ix
2. Bagian Output .................................................................... 76
F. Rangkaian Utama Pengontrolan Traffic Light Pada
Jalan Simpang Empat.............................................................. 80
G. Mentransfer program yang tersimpang pada memori PC
ke dalam memori PLC ............................................................ 82
H. Membuat animation table input output pada software
TwidoSoft V2.5....................................................................... 83
I. Menjalankan Program Yang Tersimpan Pada Memori
PLC ......................................................................................... 84
BAB IV : KESIMPULAN DAN SARAN ................................................... 85
A. Kesimpulan ............................................................................. 85
B. Saran ........................................................................................ 86
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN-LAMPIRAN
x
DAFTAR TABEL
Halaman
TABEL I : PERBANDINGAN ANTAR WIRED LOGIC DENGAN
PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER ........................ 7
TABEL II : MAXIMUM HARDWARE CONFIGURATION .................... 20
TABEL III .: MAXIMUM SOFTWARE CONFIGURATION..................... 21
TABEL IV : RELAI OUTPUT SPESIFICATION....................................... 22
TABEL V : SPESIFICATION EXPANSION I/O MODULES .................. 26
TABEL VI : BAGIAN INPUT DAN FUNGSINYA ................................... 75
TABEL VII : BAGIAN OUTPUT DAN FUNGSINYA ............................... 76
xi
DAFTAR GAMBAR
Halaman
GAMBAR 1 : Fungsi PLC........................................................................... 9
GAMBAR 2 : Diagram Input Output pada PLC.......................................... 10
GAMBAR 3 : Konfigurasi computer........................................................... 13
GAMBAR 4 : Konfigurasi PLC................................................................... 13
GAMBAR 5 : Skema prinsip kerja PLC...................................................... 16
GAMBAR 6 : Siklus scan secara umum...................................................... 17
GAMBAR 7 : Ilustrasi pembacaan ladder diagram melalui
rangkaian analog .................................................................. 19
GAMBAR 8. : Bentuk dari PLC Twido
type TWDLCAA24DRF..................................................... 23
GAMBAR 9 : Skema blok input output PLC TWDLCAA24DRF............. 23
GAMBAR 10 : Bagian-bagian PLC TWDLCAA24DRF............................ 24
GAMBAR 11. : Bentuk dari expansion I/O modules
TWDDMM24DRF.............................................................. 25
GAMBAR 12 : Skema blok input-output expansion
TWDDMM24DRF.............................................................. 25
GAMBAR 13 : Hubungan Computer Ke PLC ............................................. 27
GAMBAR 14 : Kotak dialog TwidoSoft 1.0 ................................................. 29
GAMBAR 15 : Kotak dialog Welcome to TwidoSoft Setup ......................... 29
GAMBAR 16 : Kotak dialog License Agreement......................................... 30
GAMBAR 17 : Kotak dialog Choose Destination Location ........................ 31
xii
GAMBAR 18 : Kotak dialog Setup Type...................................................... 32
GAMBAR 19 : Kotak dialog Select Program Folder .................................. 32
GAMBAR 20 : Kotak dialog Start Copying Files ........................................ 33
GAMBAR 21 : Kotak dialog proses pengcopian File .................................. 33
GAMBAR 22 : Kotak dialog Setup Complete .............................................. 34
GAMBAR 23 : Tampilan jendela Twidosoft................................................ 36
GAMBAR 24 : Kotak dialog Change base control ...................................... 36
GAMBAR 25 : Kotak dialog PL707Win ...................................................... 37
GAMBAR 26 : Base control pada application browser................................ 37
GAMBAR 27 : Penempatan input pada PLC Twido.................................... 38
GAMBAR 28 : Penempatan output pada PLC Twido.................................. 39
GAMBAR 29 : Cara kerja Timer ON Delay ................................................. 40
GAMBAR 30 : Bentuk timer dalam ladder diagram pada TwidoSoft ......... 41
GAMBAR 31 : Kotak dialog timers ............................................................. 41
GAMBAR 32 : Programming Grid............................................................... 44
GAMBAR 33 : Ladder palette toolbar........................................................... 45
GAMBAR 34 : Kotak dialog Ladder Viewer ............................................... 46
GAMBAR 35 : Contoh ladder diagram pada ladder editor .......................... 47
GAMBAR 36 : Kotak dialog Save In ........................................................... 48
GAMBAR 37 : Langkah pertama transfer PC ke Controller........................ 49
GAMBAR 38 : Langkah kedua transfer PC ke Controller ........................... 49
GAMBAR 39 : Langkah ketiga transfer PC ke Controller ........................... 49
GAMBAR 40 : Kotak dialog information switcing to RUN ........................ 50
xiii
GAMBAR 41 : Contoh ladder yang akan dibuat
animation table.................................................................... 51
GAMBAR 42 : Langkah pertama membuat animation table ........................ 51
GAMBAR 43 : Langkah kedua membuat animation table........................... 51
GAMBAR 44 : Tampilan Animation Table pada waktu program
dijalankan ............................................................................ 52
GAMBAR 45 : Simbol miniatur circuit breaker........................................... 53
GAMBAR 46 : Konstruksi MCB.................................................................. 53
GAMBAR 47 : Simbol sakelar SPST............................................................ 54
GAMBAR 48 : a. Konstruksi relai dengan kontak tukar .............................. 55 b. Simbol relai .................................................................... 55
GAMBAR 49 : Keadaan lampu lalu lintas pada persimpangan jalan........... 56
GAMBAR 50 : Arti warna – warna lampu lalu lintas .................................. 57
GAMBAR 51 : Penempatan traffic light pada jalan simpang empat............ 58
GAMBAR 52 : Skema kerja saat lampu dijalan satu berwarna hijau........... 59
GAMBAR 53 : Skema kerja saat lampu dijalan dua berwarna hijau ............ 60
GAMBAR 54 : Skema kerja saat lampu dijalan tiga berwarna hijau ........... 61
GAMBAR 55 : Skema kerja saat lampu dijalan empat berwarna hijau ....... 62
GAMBAR 56 : Diagram signal traffic light pada jalan simpang empat....... 63
GAMBAR 57 : Contoh lampu lalu lintas...................................................... 66
GAMBAR 58 : Kotak dialog prefences ........................................................ 67
xiv
GAMBAR 59 : Program Ladder Diagram pengontrolan traffic light
pada jalan simpang empat dengan
PLC TWDLCAA24DRF.................................................. 69
GAMBAR 60 : Rangkaian kontrol pada PLC TWDLCAA24DRF............. 78
GAMBAR 61 : Rangkaian kontrol pada expansion I/O modules
TWDDMM24DRF ............................................................. 79
GAMBAR 62 : Rangkaian utama pengontrolan traffic light
pada simpang empat........................................................... 81
GAMBAR 63. : Tampilan jendela untuk langkah menghubungkan
(connect) dari PC ke Controller ......................................... 82
GAMBAR 64 : Status bagian input dan output yang dibuat pada
animation table editor........................................................ 83
GAMBAR 65 : Tampilan jendela me-RUN kan PLC ................................. 84
xv
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN 1 . Hasil pengujian ladder diagram untuk pengontrolan traffic light
pada simpang empat melalui Animation Table pada software
TwidoSoft V2.5 dengan menggunakan computer yang bersistem
operasi Windows 98 .
1
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Masalah
Lampu lalu lintas sering kita jumpai terutama di jalan-jalan raya yang sangat
padat lalu lintasnya, umumnya kita jumpai di persimpangan-persimpangan jalan baik
persimpangan tiga ataupun persimpangan empat. Secara garis besar lampu lalu lintas
atau traffic light berfungsi untuk menertibkan kendaraan-kendaraan yang berada pada
persimpangan jalan, Berdasarkan fungsinya tersebut tentunya peran lampu lalu lintas
sangatlah penting. Dapat kita bayangkan karena sesuatu hal tiba-tiba lampu lalu lintas
yang berada pada persimpangan tidak menyala, tentunya pelanggaran terjadi dimana-
mana seperti saling mendahului dalam melewati suatu persimpangan dan lain
sebagainya, hal tersebut akan mengakibatkan kemacetan yang cukup panjang di jalan
dan sangat merugikan semua pihak apalagi dalam masalah waktu .
Memandang hal demikian diatas maka sangat diperlukan sekali pengaturan
lampu lalu lintas yang baik yang menggunakan peralatan yang handal, cepat, efisien,
dan dapat bekerja dalam waktu yang lama serta mudah dalam melakukan modifikasi
jika terjadi perubahan deskripsi kerja pada lampu lalu lintas tersebut. Dewasa ini
teknologi semakin terus berkembang dan begitu banyak peralatan-peralatan
elektronik yang diciptakan. Salah satu contoh teknologi baru tersebut adalah
Programmable Logic Controller atau yang disingkat dengan PLC dimana penggunaan
PLC ini sangat cocok untuk rangkaian yang sangat rumit dan pemrogramannya dapat
dikombinasikan dengan PC (Personal Computer) .
2
Untuk mengontrol sistem kerja lampu lampu lalu lintas, banyak cara yang
dapat dilakukan yaitu dengan menggunakan kontaktor magnit ataupun relai yang
telah dikombinasikan dengan peralatan TDR (time delay relai) atau dengan
menggunakan PLC. Namun dengan menggunakan PLC banyak keuntungan yang
didapat dibanding dengan menggunakan kontaktor maknit ataupun relai yang
dikombinasikan dengan peralatan TDR. Salah satu contohnya yaitu dengan
menggunakan PLC perawatan akan lebih mudah, perubahan desain lebih mudah,
relatif tahan terhadap kondisi lingkungan yang buruk dan memiliki reliabilitas yang
tinggi serta aplikasi kendali yang luas. Karena itulah penulis memaparkan atau
memperdalam penulisan makalah ini dan penulis rasa sistem pengontrolan dengan
menggunakan PLC sangat perlu untuk dipelajari .
B. Identifikasi Masalah .
Pengontrolan traffic light pada jalan simpang empat dengan programmable
logic controller (PLC) adalah dengan memberikan program sesuai keperluan lampu
lalu lintas tersebut yang digunakan untuk mengontrol kendaraan yang berada pada
jalan simpang empat. Untuk memprogram PLC dapat digunakan alat pemograman
(papan-tuts) atau dengan sebuah personal computer (PC) yang telah diisi (di install)
dengan program yang mensupport PLC yang digunakan, biasanya program ini
dikeluarkan/diproduksi oleh pabrik pembuat PLC tersebut. Mesin PLC dapat
digunakan untuk berbagai bermacam pengendalian sesuai dengan yang diinginkan.
Hanya saja PLC yang telah banyak dipasarkan harus kita lengkapi dengan peralatan-
3
peralatan kontrol seperti kontaktor magnit, sakelar, tombol tekan, pembatas arus,
pengaman, dan sebagainya. Dalam makalah ini hanya membahas tentang
pengontrolan traffic light pada jalan simpang empat dengan menggunakan PLC
Twido. Berikut hal-hal yang perlu diperhatikan dalam membuat pengendalian
tersebut ;
1. Bagaimana membuat rangkaian ladder diagram dari pengontrolan tersebut
melalui software TwidoSoft version 2.5 yang sudah terinstall pada PC
(personal computer) ?
2. Bagaimanakah membuat rangkaian utama dari pengontrolan traffic light pada
jalan simpang empat ?
3. Bagaimanakah membuat rangkaian kontrol dengan PLC ?
4. Bagaimanakah mentransfer program ladder diagram yang telah dibuat pada
computer ke dalam memori PLC ?
5. Bagaimanakah menjalankan program yang sudah tersimpan ke dalam memori
PLC untuk diuji kebenaran rangkaian ladder yang telah dibuat ?
C. Batasan Masalah
Mesin PLC dapat digunakan untuk mengendalikan berbagai macam aplikasi
sesuai dengan yang dikehendaki . Untuk itu penulis mencoba menyajikan pemakaian
PLC untuk mengontrol traffic light pada jalan simpang empat . Adapun sebagai
batasan masalahnya meliputi :
4
1. Lampu yang digunakan adalah lampu INFRARED RAY 25 watt/220V.
2. Sakelar yang digunakan adalah relai dan sakelar SPST.
3. Pengaman yang digunakan adalah MCB satu phasa.
4. PLC yang digunakan adalah PLC Twido dengan tipe TWDLCAA24DRF
yang ditambah expansion I/O modules type digital dengan jenis
TWDDMM24DRF produksi scheneider electric.
5. Sebagai alat transfer dari PC ke Controller digunakan kabel TSXPCX1031.
6. Software yang digunakan untuk memprogram PLC Twido adalah Software
PLC Twido version 2.5 .
D. Alasan Pemilihan judul .
Mengingat sangat pentingnya fungsi lampu lalu lintas di jalan raya dan untuk
itu dibutuhkan pengontrolan lampu lalu lintas dengan menggunakan peralatan yang
baik dan efisien serta mudah dalam melakukan perawatan, maka penulis mencoba
mengambil judul “PENGONTROLAN TRAFFIC LIGHT PADA JALAN SIMPANG
EMPAT DENGAN MENGGUNAKAN PROGRAMMABLE LOGIC
CONTROLLER TWIDO “.
E. Tujuan dan Kegunaan Penulisan .
Adapun tujuan dari penulisan makalah ini adalah :
1. Untuk memenuhi salah satu persyaratan ujian akhir dalam rangka
menyelesaikan program Diploma III Guru Kejuruan di Politeknik Professional
Mandiri Medan .
5
2. Untuk meningkatkan pengetahuan penulis yang diperoleh selama mengikuti
perkuliahan di Politeknik Professional Mandiri Medan, khususnya
pengetahuan dalam sistem pengendalian dengan menggunakan programmable
logic controller yang diperoleh dalam mata kuliah Praktikum Rancangan
Listrik V .
3. Untuk memperdalam dan mengembangkan pengetahuan yang penulis peroleh
dalam bentuk tulisan .
4. Untuk meningkatkan mutu calon-calon guru yang disesuaikan dengan
perkembangan ilmu dan teknologi zaman sekarang .
5. Agar melalui penulisan makalah ini, penulis semakin dapat mengembangkan
kemahiran untuk dapat menghasilkan makalah yang lain dengan judul yang
berbeda sebagaimana lazimnya diharapkan dari seorang calon guru/guru, guna
meningkatkan pengetahuan para pembaca dengan kualitas bacaan yang
bermutu .
6
BAB II
PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER
DAN PERALATAN PENGONTROLAN
A. Programmable Logic Control ler.
1. Latar belakang dan perkembangan PLC .
Sebelum adanya Programable Logic Controller, sudah banyak peralatan-
peralatan kontrol yang digunakan seperti cam switch dan drum. Dahulu panel
kontrol dengan relai sudah menjadi kontrol sekuensial yang utama kemudian
diteruskan dengan munculnya transistor, dimana solid state relai (SSR) dapat
menggantikan relai elektromagnetik yang tidak cocok untuk kontrol dengan
kecepatan tinggi. Namun sekarang sistem kontrol sudah meluas keseluruh pabrik
dan kebutuhan akan sistem pengontrolan semakin mengharapkan yang lebih baik
lagi, yang memiliki aplikasi kendali yang luas dan sistem kontrol total
dikombinasikan dengan kontrol dan feedback, pemrosesan serta sistem monitor
terpusat. Sistem kontrol logika konvensional tidak dapat melakukan hal-hal
tersebut untuk itu Programable Logic Controller dihadirkan untuk menjawabnya .
Programmable Logic Controller (PLC) diperkenalkan pertama kali pada
tahun 1969 oleh Richard E.Morley pendiri Modicon corporation. Modicon
kependekan dari Modular Digital Controller . Setelah itu muncul PLC
model 184 yang mencapai kesuksesan, diperkenalkan pada tahun 1973 yang
dirancang oleh Michael Greenberg. Kemudian sampai sekarang PLC terus
dikembangkan , yang mana sekarang divaisnya sudah berbasis computer, standar
7
industri dan menggantikan divais elektro-mekanik dan rangkaian yang
mengontrol mesin-mesin proses dan peralatan-peralatan. Begitupun dengan
sistem pemrogramannya, jika dahulu pemrogramannya hanya untuk merek
spesifik PLC yang digunakan namun sekarang sistem pemrograman PLC sudah
dikombinasikan dengan personal computer (PC) melalui perangkat lunak berbasis
windows .
TABEL 1.
PERBANDINGAN ANTAR WIRED LOGIC DENGAN
PROGRAMABLE CONTROLLER
PERBANDINGAN WIRED LOGIC PROGRAMABLE CONTROLLER
Peralatan yang dikontrol ( hardware )
Tujuan Khusus Tujuan Umum
Sakelar Kontrol Kecil dan Sedang Sedang dan Besar
Mengubah / Penambahan pada spesifikasi
Sukar
Mudah
Periode Pengiriman Beberapa Hari Dengan Segera
Perawatan ( Oleh pembuat dan pemakai )
Sukar Mudah
Ketahanan Uji Tergantung design
dan menufaktur Sangat tinggi
Efisiensi dari segi ekonomi
Keuntungan pada operasi skala kecil
Keuntungan pada operasi skala kecil , sedang , besar .
8
2. Apakah Itu PLC ?
Aplikasi pada industri dan kontrol proses sangat memerlukan relai sebagai
elemen kontrolnya, yang mana relai tersebut digunakan sebagai penghubung dari
suatu rangkaian kerangkaian lainnya dengan menggunakan pengawatan. Namun
pada saat sebuah sistem mengalami perubahan deskripsi kerja, pengawatan relai
harus diubah juga terlebih dahulu. Tentunya hal tersebut tidak efisien dan
memerlukan waktu yang cukup lama. Dengan menggunakan PLC maka pada
setiap terjadi perubahan deskripsi kerja sebuah sistem, maka yang diubah adalah
“Program “nya tanpa mengubah penginstalasiannya. Pada dunia otomasi saat ini,
pengendali logika terprogram (PLC) telah menjadi standart untuk dipergunakan
sebagai pengendali. PLC tidak hanya menggantikan pengendali konvensional
yang sudah ada sebelumnya, tetapi telah banyak mengambil alih banyak fungsi
pengendali tambahan lainnya karena didalam PLC sudah terdapat beberapa unit
peralatan yang berfungsi sebagai relai, coil, latching coil, timer, drum dan
counter yang dapat digunakan untuk mengendalikan peralatan dengan bantuan
program yang dapat dibuat sesuai dengan yang diinginkan .
Menurut National Electrical Manufacturing Association (NEMA) PLC
adalah Suatu perangkat elektronik digital dengan memory yang dapat diprogram
untuk menyimpan instruksi-instruksi yang menjalankan fungsi-fungsi spesifik,
seperti: logika, sequencing, timing, counting, dan aritmatika untuk mengontrol
mesin dan proses .
9
Gambar 1 di bawah memperlihatkan fungsi-fungsi yang dapat dikerjakan oleh
PLC .
Programable Logic Controller dapat diartikan sebagai berikut :
PROGRAMABLE , PLC sebagai alat pengendali mempunyai kemampuan
bahwa programnya dapat diubah atau dimodifikasi
berdasarkan deskripsi kerja yang diinginkan tanpa
mengubah sistem instalasinya.
LOGIC , PLC bekerja berdasarkan logika sehingga dapat melakukan
fungsi timing , counting , sequencing dan aritmatika.
CONTROLLER , PLC mempunyai kemampuan untuk mengendalikan plant
atau sistem berdasarkan instruksi program.
Dalam melakukan pengendalian suatu peralatan pada dasarnya mencakup
tiga bagian besar yakni bagian INPUT, CONTROLLER, dan OUTPUT . Bagian
Gambar 1. Fungsi PLC .
10
input adalah peralatan-peralatan yang memberikan masukan untuk menentukan
proses kerja peralatan yang dikontrol, contoh bagian input seperti tombol tekan,
limit switch, flow switch dan sebagainya. Sedangkan bagian output adalah
peralatan-peralatan yang dipergunakan untuk melaksanakan hasil dari suatu
proses. Contoh bagian output yaitu motor, selenoid, led display, heater, lampu
dan sebagainya. Kemudian bagian controller berfungsi untuk melakukan
perhitungan, pengambilan keputusan, pengendalian dan lain sebagainya dari
masukan untuk dikeluarkan dibagian output dalam hal ini dilakukan oleh PLC.
Gambar 2 di bawah memperlihatkan diagram input output pada PLC .
Gambar 2. Diagram Input Output Pada PLC .
M
HEATER
Motor
Selenoid
Heater
Lampu
Tombol tekan
Limit switch
Level switch
Flow switch
Software Circuit
11
Sistem kerja dari PLC adalah berdasarkan program yang dimasukkan
kedalamnya dan secara umum fungsi dari PLC sangatlah kompleks dan teliti
diantaranya dapat mengingat, mendata, mengolah/memproses data,
berkomunikasi/berdialog, memutus dan menghubungkan rangkaian secara
otomatis. Selain itu program yang akan dimasukkan kedalam memori PLC dapat
dibuat kapan saja sesuai dengan keperlukan dan pada peralatan atau mesin yang
akan dikendalikan oleh PLC, dapat dikontrol, diatur, ditambah, dapat dikurangi,
dan diganti dengan mudah. Sekarang PLC cukup banyak digunakan terutama di
industri-industri yang banyak menggunakan sistem pengontrolan hal tersebut
dikarenakan PLC sangatlah luas penggunaannya. Berikut adalah beberapa contoh
aplikasi PLC dan keuntungan menggunakan PLC dalam otomatisasi .
a. Beberapa contoh aplikasi PLC antara lain sebagai berikut :
1). Manufaktur otomotif . 11). Sistem konveyor ( ban berjalan ).
2). Pabrik semen . 12). Pabrik rokok .
3). Pengendali lift / elevator . 13). Pabrik sepatu .
4). Pengairan / irigasi . 14). Otomatisasi bangunan .
5). Pengendali pembangkit listrik . 15). Pabrik keramik .
6). Penggilingan ( mesin giling ) . 16). Pabrik kaca .
7). Pengontrol lampu lalu lintas . 17). Pabrik kaleng makanan .
8). Sistem keamanan . 18). Pembuatan beton bertulang .
9). Pengendali robot . 19). Pabrik makanan .
10). Pabrik minuman ringan . 20). Pompa bensin .
12
b. Keuntungan menggunakan PLC dalam otomatisasi ;
1). Waktu implementasi proyek lebih cepat .
2). Modifikasi lebih mudah tanpa biaya tambahan .
3). Kalkulasi biaya proyek lebih akurat .
4). Memerlukan waktu training lebih pendek .
5). Perubahan desain lebih mudah (dengan software) .
6). Aplikasi kendali yang luas .
7). Perawatan mudah .
8). Reliabilitas tinggi .
9). Relatif tahan terhadap kondisi lingkungan yang buruk .
3. Bagian-bagian PLC.
Bagian-bagian yang terdapat pada PLC tidak jauh berbeda dengan
perangkat keras yang dimiliki oleh sebuah computer, namun perbedaannya
dengan personal computer yaitu pada PLC sudah dilengkapi unit input-output
digital yang bisa langsung dihubungkan keperangkat luar (switch,sensor,relai,dll)
kemudian PLC merupakan computer khusus untuk aplikasi industri yang
digunakan untuk memonitor dan mengontrol proses industri untuk menggantikan
hard-wired control (rangkaian relai/kontaktor) dan memiliki bahasa pemrograman
sendiri. Namun perbedaan utama antara PLC dengan personal computer yaitu
PLC dirancang untuk instalasi dan perawatan oleh teknisi elektrik industri yang
tidak harus mempunyai skill elektronika yang tinggi. Gambar di bawah ini
memperlihatkan konfigurasi antara Personal computer dengan PLC .
13
Gambar 3. Konfigurasi computer .
Gambar 4. Konfigurasi PLC .
Isolation barrier
14
Bagian-bagian dari Programable Logic Controller antara lain terdiri dari ;
a. Power Supply Unit, berfungsi untuk memberikan sumber daya ke PLC.
b. Central Processing Unit (CPU ), merupakan jantung dari sistem
PLC yang berfungsi untuk mengambil instruksi dari memori,
mendekodenya dan kemudian mengeksekusi intruksi tersebut. Selama
proses tersebut, CPU akan menghasilkan sinyal kontrol yang memindahkan
data I/O port atau sebaliknya, melakukan fungsi aritmatika dan logika juga
mendeteksi sinyal dari luar CPU. Sebagian besar CPU berisi batterai
cadangan yang berfungsi untuk menjaga program operasi yang ada dalam
penyimpanan jika terjadi kegagalan supply daya pada PLC.
c. Input/Output Modules , Input/Output Modules merupakan suatu
peralatan atau perangkat elektronik yang berfungsi sebagai perantara atau
penghubung (interface) antara CPU dengan peralatan input output devices.
Input Modules , berfungsi untuk mengkonversi sinyal analog yang berasal
dari input device menjadi sinyal digital .
Output Device , berfungsi untuk mengkonversi sinyal digital menjadi sinyal
analog sehingga dapat mengaktifkan kembali peralatan luar (output
devices) .
d. Programming Devices , atau alat untuk memprogram adalah suatu
peralatan yang digunakan untuk menuliskan, mengedit, memodifikasi atau
memonitoring program yang ada didalam memori PLC. Sistem
pemrograman PLC dapat dilakukan dengan dua cara, pertama dengan
menggunakan personal computer , yaitu rancangan kontrol konvensional
15
ditulis dalam bentuk ladder diagram dan dapat langsung didownload ke
PLC, Kedua dengan menggunakan programming console, yaitu ladder
diagram yang telah didapat tadi diubah terlebih dahulu menjadi mnemonic
code dan selanjutnya dapat dituliskan pada keypad dari console .
e. Memory , seperti halnya sistem computer, memori PLC terdiri atas
RAM dan ROM. Kapasitas memori antara satu PLC dengan yang lain
berbeda-beda tergantung pada type dan pabrik pembuatnya begitupun
dalam menyatakan ukuran memori, beberapa pabrik menyatakan ukuran
memori dalam byte, kilobyte dan ada pula yang dinyatakan dengan jumlah
intruksi yang dapat disimpan .
RAM (Random Acces Memory), berfungsi sebagai tempat
penyimpanan program. Program yang telah ditulis tersimpan didalam RAM
yang ada didalam PLC sehingga dapat diubah/diedit melalui programming
unit, namun kerugian penyimpanan di RAM adalah progam dan data akan
hilang ketika power supply mati dan untuk mengatasi hal ini, RAM dapat
dibackup dengan batteray lithium, sehingga meskipun power suplly mati ,
program dan data tidak hilang. Umumnya bila battery tidak rusak, program
dan data bisa disimpan selama 30 hari .
ROM (Read Only Memory), merupakan tempat penyimpanan
Operating System yang dibuat oleh pabrik pembuat PLC. Operating System
ini hanya dapat dibaca oleh prosessor dan berfungsi untuk mengeksekusi
program yang tersimpan didalam RAM .
16
4. Prinsip kerja Programable Logic Control ler .
Sebuah PLC bekerja dengan cara menerima data-data dari peralatan input
luar atau input devices. Peralatan input luar secara umum disebut sensor yang
terbagi menjadi dua jenis yaitu sensor jenis kontak dan sensor jenis non kontak .
Sensor jenis kontak contohnya yaitu push button, sakelar, limit switch, level
switch dan lain-lainnya, kemudian sensor jenis non kontak yaitu sensor magnit,
sensor induktif, sensor kapasitif, LDR dan lain sebagainya. Data-data yang masuk
dari peralatan input ini berupa sinyal-sinyal analog (berupa besaran listrik), yang
selanjutnya melalui input modules diubah menjadi sinyal digital untuk kemudian
diolah oleh CPU berdasarkan intruksi-intruksi program yang telah dibuat dan
ditetapkan suatu keputusan untuk dikirim ke output modules kemudian oleh
output modules sinyal digital ini diubah terlebih dahulu menjadi sinyal analog,
sinyal analog inilah yang akan mengaktifkan output devices yang berupa output
kontrol seperti relai, kontaktor, selenoid, dll, dan output beban seperti lampu,
motor-motor dan lain sebagainya. Secara blok diagram, prinsip kerja PLC dapat
dilihat pada gambar 5 berikut ;
Gambar 5. Skema prinsip kerja PLC .
SISTEM YANG DIKONTROL
17
5. Waktu Scan .
Selama setiap siklus bekerja, prosesor akan membaca semua input,
mengambil nilai-nilai tersebut, mengeksekusi pogram dan meng-update output.
Proses ini disebut scanning. Proses scan terjadi secara kontinyu dan berurutan dari
pembacaan status input, pengevaluasian logika kontrol dan memperbaharui output
kemudian waktu yang diperlukan untuk membuat suatu scan umumnya bervariasi
mulai dari 1 milidetik sampai 30 milidetik hal tersebut tergantung dari panjangnya
program. Dari gambar 6 di bawah dapat dilihat PLC akan mengamati inputnya
kemudian membangkitkan respon kontrol yang tepat pada outputnya .
Gambar 6. Siklus scan secara umum .
MEMBACA
INPUT
MENJALANKAN
PROGRAM
MENYESUAIKAN
INPUT
18
6. Bahasa Pemrograman .
Pada PLC ada empat metode/type bahasa pemrograman yang bisa
digunakan, namun keempat bahasa pemrograman tersebut tidak semua disupport
oleh suatu PLC. Bahasa pemrograman yang digunakan tersebut adalah Ladder
diagram languages (LD), Instruction list languages (IL) / Statement List (SL),
Sequential Function Chart (SFC) /Grafcet languages dan High-level languages
(biasanya Visual Basic) .
Namun umumnya bahasa pemrograman yang banyak disupport oleh PLC
adalah ladder diagram languages ( LD ) dan instruction list languages ( IL ).
Sesuai dengan identifikasi masalah seperti yang tercantum dalam Bab I maka
pada makalah ini penulis hanya membahas ladder diagram sebagai bahasa
pemrograman pada PLC Twido.
Bahasa ladder diagram pada dasarnya adalah suatu perangkat simbol dari
perintah yang digunakan untuk menciptakan program pengontrol. Bahasa
pemrograman tersebut dirancang untuk mewakili sedekat mungkin penampakan
sistem relai yang diberi pengawatan yang secara garis besar berfungsi untuk
mengontrol output yang didasarkan pada kondisi input .
Dengan adanya ladder diagram, penginstalasian secara hardwire seperti
pada rancangan kontrol konvensional tidak diperlukan lagi karena hubungan
kontak-kontak pada ladder diagram yang ada dalam CPU PLC sudah terangkai
secara elektronik. Program ladder diagram dapat ditampilkan pada layar monitor
kemudian elemen-elemen seperti kontak normally open, kontak normally closed,
19
timer, counter, relai, dll, dinyatakan dalam bentuk gambar. Adapun aturan umum
menggambarkan suatu program diagram ladder sebagai berikut :
a. Aliran listrik / tenaga dari rel kiri ke rel kanan .
b. Suatu coil keluaran tidak dihubungkan langsung ke rel(rail) sebelah kiri .
c. Tidak ada kontak yang ditempatkan di kanan dari suatu coil keluaran .
d. Hanya satu dari coil keluaran dalam suatu ladder line. Tiap coil keluaran
umumnya hanya satu kali dalam suatu program .
Untuk memudahkan pemahaman suatu program pengontrol, pembacaan
ladder diagram dapat kita baca seperti suatu diagram sirkit. Gambar 7 di bawah
memperlihatkan rangkaian analog untuk memudahkan dalam membaca ladder
diagram .
Gambar 7. Ilustrasi pembacaan ladder diagram melalui rangkaian analog .
Pada gambar di atas, diagram sirkit (bergaris merah) mempunyai dua
kontak (tombol) dan satu coil (relai) seperti halnya ladder diagram yang ditandai
dengan garis hijau .
20
B. PLC Twido.
PLC Twido adalah PLC yang dibuat oleh Schneider Telemecanique yang
termasuk kategori PLC nano. PLC Twido tersedia dalam 2 model yaitu model
compact dan model modular. Adapun model PLC Twido yang penulis bahas pada
makalah ini adalah model Twido compact dengan type TWDLCAA24DRF. Berikut
adalah maximum hardware dan software configuration dari PLC TWDLCAA24DRF.
TABEL II
MAXIMUM HARDWARE CONFIGURATION
Compact controller Controller Item TWDLCAA24DRF Standard digital inputs 14 Standard digital outputs 10 Max expansion I/O modules (Digital or analog) 4 Max digital inputs (controller I/O + exp I/O) 14+(4x32)=142 Max digital outputs (controller I/O + exp I/O) 10+(4x32)=138 Max digital I/O (controller I/O + exp I/O)
24+(4x32)=152
Max AS-Interface bus interface modules 2 Max I/O with AS-Interface modules (7 I/O per slave) 24+(2x62x7)=892
Max relay outputs 10 base + 32 expansion
Potentiometers 2 Max analog I/O (controller I/O + exp I/O) 8 in / 4 out Remote controllers 7 Serial ports 2 Cartridge slots 1 Largest application/backup size (KB) 32 Optional memory cartridge (KB) 321 Optional RTC cartridge yes1 Optional Operator Display yes Optional 2nd port yes
21
TABEL III
MAXIMUM SOFTWARE CONFIGURATION .
Compact Base Controllers Part
TWDLCAA24DRF
Timers 128
Constants 256
Counters 128
Fast counters 3
Very fast counter: 1
LIFO/FIFO registers 4
Schedule blocks 16
Drum controllers 8
Step counter 8
Shift bit register 8
Memory words 3000
Memory bits 256
PLC TWDLCAA24DRF dapat disambungkan dengan sumber tegangan
100/240 Volt untuk penyediaan dayanya, dan juga pada PLC telah tersedia sumber
DC 24 Volt yang dapat dirangkai pada inputnya. Kemudian pada bagian outputnya
dapat dihubungkan dengan sumber tegangan AC 110/240 Volt dengan ketentuan arus
yang mengalir maksimum 2 Amper AC. Adapun Output Pada PLC
TWDLCAA24DRF berupa output relai. Tabel IV di bawah memperlihatkan
spesifikasi dari output relai .
22
TABEL IV
RELAI OUTPUT SPECIFICATION
Output points 10 output
Output points per common line: COM0 4 NO contacts
Output points per common line: COM1 4 NO contacts
Output points per common line: COM2 1 NO contact
Output points per common line: COM3 1 NO contact
2 A per output Maximum load current
8 A per common line
Initial contact resistance 30 mΩ maximum
Rated load (resistive/inductive) 240 VAC/2 A, 30 VDC/2 A
Adapun bentuk dari PLC Twido dan Skema blok input output PLC
TWDLCAA24DRF dapat dilihat pada gambar di bawah.
Gambar 8. Bentuk dari PLC Twido type TWDLCAA24DRF .
RELAI OUTPUT SPECIFICATION
23
Gambar 9. Dimensi PLC TWDLCAA24DRF
Gambar 10. Skema blok input output PLC TWDLCAA24DRF .
24
1. Bagian – Bagian Dari PLC Twido .
Berikut di bawah memperlihatkan bagian-bagian dari PLC
TWDLCAA24DRF .
Gambar 11. Bagian-bagian PLC TWDLCAA24DRF.
Label Description
1. Mounthing Hole
2. Terminal cover
3. Hinged lid
4. Removable cover to operator display connector
5. Expansion connector
6. Sensor power terminals
7. Serial port 1
8. Analog potentiometers
9. Serial port 2 connector
10. 100-240 VAC power supply terminals on TWDLCA•••DRF series 24 VDC power supply terminals on TWDLCD•••DRF series
11. Cartridge connector - located on the bottom of the controller\
12. Input terminals
13. LEDs
14. Output terminals
25
C. Expansion I/O Modules .
PLC Twido dapat ditambahkan modul I/O tambahan (expansion I/O
modules), baik I/O diskrit maupun I/O analog. Pada PLC TWDLCAA24DRF
maximum expansion I/O modules type digital atau analog yang dapat dihubungkan
dengan PLC adalah sebanyak 4 expansion I/O modules. Adapun expansion I/O
modules yang penulis bahas pada makalah ini adalah expansion I/O modules type
digital dengan nama TWDDMM24DRF yang memiliki 16 input dan 8 output..
Berikut adalah bentuk dan skema blok input-output serta specification expansion I/O
Modules dari TWDDMM24DRF.
Gambar 12. Bentuk dari expansion I/O modules TWDDMM24DRF .
Gambar 13. Skema blok input – output expansion TWDDMM24DRF .
26
TABEL V
SPESIFICATION EXPANSION I/O MODULES
REFERENCE NUMBER TWDDMM24DRF
I/O points 16 inputs and 8 outputs
Rated input voltage 24 VDC source/sink input signal
Input voltage range from 20.4 to 28.8 VDC
Rated input current 7 mA/input (24 VDC)
Input impedance 3.4 kΩ
Turn on time (24 VDC) 4 ms (24 VDC)
Turn off time (24 VDC) 4 ms (24 VDC)
Cable length 3m (9.84 ft.) in compliance with electromagnetic immunity
Internal current draw - all I/O on
65 mA (5 VDC) 45 mA (24 VDC)
Internal current draw - all I/O off
10 mA (5 VDC) 0 mA (24 VDC)
Weight 140 g D. TwidoSoft .
TwidoSoft merupakan software untuk memprogram PLC Twido yang dibuat
oleh Schneider Telemecanique. Software ini dapat dioperasikan ke laptop atau
computer yang memiliki sistem operasi Microsoft Windows 98 Second Edition,
Microsoft Windows 2000, atau dengan Windows Xp kemudian hard disk computer
yang digunakan mempunyai drive C dengan kapasitas memori minimal 40 Mb.
TwidoSoft dapat digunakan untuk memprogram beberapa type PLC Twido seperti
Twido Compact (TWDLCAA10DRF, dll), Twido Modular (TWDLMDA20DTK,
dll). Program tersebut dimasukkan kedalam memori PLC melalui sebuah alat
penghubung ( inteface converter ) .
27
Gambar 14. Hubungan Computer Ke PLC
Kabel TSXPCX1031 dan kabel TSXPCX3030 merupakan kabel komunikasi
yang menghubungkan PC ke controller. Type kabel TSXPCX1031 port-nya
berbentuk serial sedangkan type kabel TSXPCX3030 port-nya berbentuk USB.
28
1. Menginstall Program TwidoSoft
Untuk menginstall program TwidoSoft pada PC dapat dilakukan jika PC
(personal computer) yang digunakan sudah memiliki sistem operasi dan juga
memiliki kelengkapan-kelengkapan serta intervesnya supaya dapat
dikonfigurasikan dengan PLC, berikut adalah kelengkapan–kelengkapan
minimal yang harus dimiliki oleh PC :
a. Pentium 300 MHz .
b. 40 Mb hard disk .
c. 128 Mb RAM.
d. CD ROM drive .
Kelengkapan tersebut di atas harus terpenuhi, hal tersebut sangat berguna
untuk mempercepat proses pngiriman data dan sangat disarankan jika PC yang
digunakan memiliki kemampuan di atas kelengkapan–kelengkapan yang telah
disebutkan di atas.
Berikut ini adalah langkah-langkah menginstal program Twidosoft ,
sebagai contoh pada makalah ini penulis membahas penginsatalan software
TwidoSoft 1.0 adapun cara untuk menginstal software Twidosoft di atas version
1.0 lebih kurang tidak jauh berbeda dengan langkah-langkah di bawah .
a. Hidupkan computer .
b. Setelah Windows keluar (menampilkan jendelanya ), masukkan CD Program
TwidoSoft kedalam CD-ROM, kemudian temukan file SETUP pada program
tersebut . Klik dua kali atau tekan enter file tersebut, pada layar computer
akan keluar kotak dialog TwidoSoft 1.0 .
29
Gambar 15. Kotak dialog TwidoSoft 1.0 .
c. Pilih bahasa yang diinginkan untuk mengikuti prosedure penginstalan .
Setelah bahasa dipilih klik OK .
d. Layar computer akan menampilkan jendela Welcome to TwidoSoft Setup .
Gambar 16. Kotak dialog Welcome to TwidoSoft Setup.
30
e. Klik Next untuk melanjutkan .
f. Keluar kotak dialog License Agreement.
Gambar 17. Kotak dialog License Agreement.
g. Bacalah persetujuan lisensi yang diberikan (klik lambang anak panah bawah
untuk melihat teks berikutnya , klik lambang anak panah atas untuk kembali
ke teks sebelumnya), setelah selesai dibaca Klik Yes, hal tersebut menyatakan
bahwa computer akan menerima semua item dan ketentuan dari program
TwidoSoft.
h. Kemudian pada layar akan keluar kotak dialog Choose Destination Location .
31
Gambar 18. Kotak dialog Choose Destination Location.
i. Destination Folder merupakan alamat/tempat program TwidoSoft berada jika
sudah terinstall pada computer. Alamat tersebut dapat ditentukan sendiri
dengan mengklik browse dan pilih alamat penyimpanan program tersebut
pada memori hard disk. Namun dalam penginstalan , Program TwidoSoft
sudah memberikan alamat tersendiri secara otomatis jadi tidak perlu lagi
diganti . Pada kotak dialog di atas, program TwidoSoft jika sudah terinstall
akan berada pada drive C dengan alamat C:\Programmes\Schneider Electric \
TwidoSoft pada hardisk computer. Kemudian klik Next untuk melanjutkan .
j. Selanjutnya akan keluar kotak dialog Setup Type
32
Gambar 19. Kotak dialog Setup Type.
k. Beri tanda ( ) pada salah satu atau semua option yang diberikan, kemudian
klik Next untuk melanjutkan .
l. Keluar kotak dialog Select Program Folder.
Gambar 20. Kotak dialog Select Program Folder .
33
m. Klik Next untuk melanjutkan, kemudian akan keluar kotak dialog Start
Copying Files.
Gambar 21. Kotak dialog Start Copying Files.
n. Klik Next untuk melanjutkan, kemudian Software TwidoSoft 1.0 akan
terinstall ke computer, tunggu sampai selesai proses pengcopian file.
Gambar 22. Kotak dialog proses pengcopian Fi le .
34
o. Setelah proses pengcopian file selesai, selanjutnya akan tampil kotak dialog
Setup Complete. Klik finish untuk menyatakan proses penginstalan software
TwidoSoft selesai .
Gambar 23. Kotak dialog Setup Complete.
2. Konfigurasi PLC Twido.
Setelah software TwidoSoft sudah terinstall pada computer, PLC yang
digunakan harus dikonfigurasi terlebih dahulu. Tujuan dari konfigurasi adalah
untuk menentukan parameter-parameter yang sesuai dengan kemampuan PLC
dan juga sesuai dengan kebutuhan, misalnya :
a. Tipe PLC yang dipakai .
b. Port komunikasi yang dipakai .
c. Modul-modul tambahan yang terhubung dengan PLC : Real Time Clock
(RTC) , modul I/O tambahan , dll .
35
Adapun cara untuk mengkonfigurasi PLC twido secara
umum sebagai berikut ;
a. Hubungkan program (Twidosoft) dengan PLC melalui kabel komunikasi
multifungsi (TSX PCX 1031). Pilih menu switch pada TSX PCX 1031 di
TER DIRECT (2) .
b. klik File New untuk membuat program baru.
c. Klik Hardware Edit Controller Comm Setup (terdapat 3 pilihan
komunikasi yaitu : Remote Link, Modbus dan ASCII).
d. Jika kita menggunakan komunikasi remote link, maka kita gunakan address 0
(untuk master).
e. Jika kita menggunakan komunikasi Modbus, kita masukan parameter
komunikasi :
Baud Rate
Data Bit Parity Stop Bit
End of Frame
Respone Timeout (x100ms)
Frame Timeout
19200 8 None 1 10 10 10
f. Klik Hardware Change Base Controller (pilih type yang sesuai dengan
PLC yang akan digunakan).
g. Klik Hardware Add Option (hal ini dilakukan jika kita akan menambahkan
beberapa modul tambahan pada Base Controller/PLC seperti : Real Time
Clock (RTC) cartridge, Memory cartridge dan modul lainnya) Done.
h. Transfer parameter yang tadi dipilih ke PLC.
i. Klik PLC connect .
j. PLC telah terkonfigurasi dan siap diisi program .
36
3. Membuat aplikasi baru pada program TwidoSoft .
a. Setelah program TwidoSoft dibuka pada menu bar klik Fi le
New , kemudian akan muncul jendela seperti gambar di bawah .
Gambar 24. Tampilan jendela TwidoSoft .
b. Pada menu bar klik Hardware Change Base Kontrol, kemudian muncul
kotak dialog Change base control .
Gambar 25. Kotak dialog Change base control .
37
c. Tentukan base control yang sesuai dengan yang digunakan oleh PLC setelah
itu klik change .
d. Muncul kotak dialog seperti gambar di bawah .
Gambar 26. Kotak dialog PL707Win .
e. Klik yes untuk melanjutkan . f. Arahkan kursor pada application browser, disitu akan terlihat base kontrol
yang digunakan .
Gambar 27. Base control pada application browser .
38
E. Prinsip Pemrograman TwidoSoft.
1. Input .
Input merupakan masukan yang berupa signal yang diterima dari sensor
luar. Sintaksis yang digunakan pada Twido adalah sebagai berikut ;
% = Menunjukkan objek . y = Nomor / jumlah modul .
I = Menunjukkan masukan . z = Nomor / jumlah saluran .
Gambar 28. Penempatan input pada PLC Twido 2. Output .
Output adalah signal yang dihasilkan oleh PLC yang dikirim ke relai, dan
lain sebagainya. Sintaksis yang digunakan adalah sebagai berikut :
% = Menunjukkan objek . y = Nomor / jumlah modul .
Q = Menunjukkan keluaran . z = Nomor / jumlah saluran .
39
Gambar 29. Penempatan output pada PLC Twido 3. Internal Bits .
Internal bits merupakan wilayah memori yang dialokasikan oleh PLC .
Internal bits ini dapat dipakai sebagai output internal dan hanya dapat digunakan
untuk keperluan internal. Dengan perkataan lain, output internal tidak langsung
mengendalikan peranti output. Pada PLC Twido Compact type
TWDLCAA24DRF internal bits yang bisa digunakan yaitu mulai dari %M0
sampai %M255. Sintaksis yang digunakan adalah sebagai berikut;
% Mn
% = Menunjukkan obyek .
M = Menunjukkan bit didalam Memori internal .
n = Nomor ;Jumlah bit internal .
40
4. Timer ON delay.
Timer digunakan sebagai pengatur waktu proses yang didalamnya
terdapat tiga bagian utama yaitu bagian input, konstanta timer dan output .
a. Input berfungsi men-start aktifnya timer untuk mulai menghitung waktu.
b. Konstanta timer memberikan nilai berapa lama timer aktif .
c. Output memberikan keluaran logika 1 atau 0 bila waktu yang dinyatakan
dalam konstanta timer telah tercapai .
Pada PLC Twido juga terdapat rangkaian timer, ada 3 type timer yang
dapat digunakan yaitu Timer ON delay (TON), timer OFF Delay (TOF) dan
timer-pulse (TP) namun pada makalah ini penulis hanya membahas timer dengan
type timer ON Delay .
Timer ON delay merupakan rangkaian pewaktu yang akan bekerja
menunda terlebih dahulu sebelum ON (aktif). Gambar 29 di bawah
memperlihatkan cara kerja Timer ON delay yang mana jika diberi tegangan pada
bagian inputnya timer mulai bekerja dan akan berhenti jika %TM0.V =
%TM0.P. Kemudian setelah %TM0.V = %TM0.P, titik Q (bagian output) akan
aktif dan akan berhenti jika sumber tegangan pada bagian input (IN) diputuskan .
Gambar 30. Cara kerja Timer ON Delay.
41
Dalam ladder diagram, timer biasa digambarkan dalam bentuk kotak.
Pada PLC TWDLCAA24DRF banyaknya timer yang bisa digunakan adalah
mulai dari TM0 sampai TM127 . Gambar 31 di bawah memperlihatkan tampilan
bentuk timer pada program TwidoSoft.
.
Gambar 31. Bentuk timer dalam ladder diagram pada TwidoSoft.
Berikut adalah cara untuk mengkonfigurasi timer ;
1. Setelah kotak dialog timers tampil, masukkan nomor ; jumlah timer % TM
dalam box sesuai dengan nomor timer yang ingin diatur .
Gambar 32. Kotak dialog timers .
% TM0
IN Q
TYPE TON TB 1 s ADJ Y %TM0.P 4
An Output Q To display The status
An input IN
to RUN
% TM0
Internal Parameters
42
2. Pilih Jenis timer yang akan digunakan . Terdapat tiga pilihan yaitu TON,
TOF, dan TP . Dalam hal ini kita pilih TON .
3. Pilih time base sebagai dasar menetapkan unit waktu pada timer . Terdapat 5
pilihan yaitu: 1 ms, 10 ms, 100 ms, 1sec, dan 1 min.
5. Atur preset waktu yang digunakan . dapat diisi mulai dari 0 sampai 9999.
6. Klik OK untuk menutup kotak dialog dan menerima semua perubahan.
Untuk lebih jelas memahami penggunaan timer ON Delay Berikut adalah
contoh penggunaan timer ON Delay pada Program TwidoSoft. Jika sakelar
(%I0.8) diaktifkan timer akan bekerja , setelah 5 detik output %Q0.0 akan aktif .
43
F. Membuat ladder diagram pada TwidoSoft .
Ladder diagram merupakan salah satu bahasa pemrograman yang disupport
oleh PLC Twido yang pembuatannya dapat dibuat melalui software TwidoSoft.
Pembuatan ladder diagram pada TwidoSoft terdiri dari beberapa rung, dan dari
masing-masing rung tersebut dapat dibuat ladder diagram yang dimulai dari bar sisi
kiri dan berakhir pada bar sisi kanan .
1. Instruksi utama ladder diagram .
a. Kontak .
Memungkinkan untuk masukan kontak seperti l imit switch,
tombol tekan dan internal variable contacts seperti automation relays dan
lain-lain . Kontak terdiri dari dua jenis kontak yaitu ;
1) . Kontak Normally open ( NO ) dengan notasi :
2) . Kontak Normally Closed ( NC ) dengan notasi :
b. Coil .
Secara umum coil berhubungan langsung dengan keluaran yang akan
mengerjakan semua perintah sesuai dengan yang diinginkan. Pada software
TwidoSoft coil terdiri dari empat jenis yaitu :
Diect coils dengan notasi :
Reverse coils dengan notasi :
SET coils dengan notasi :
RESET coils dengan notasi :
S
R
44
2.Link elements .
Berupa garis penghubung antara kontak dengan kontak atau sebagai garis
penghubung antara kontak dengan coil .Ada dua jenis garis penghubung yang
digunakan yaitu garis yang berbentuk vertikal dan garis berbentuk horizontal .
a. Horizontal Connection : Digunakan untuk hubungan
secara seri yang dapat dibuat diantara dua potential bar .
b. Vertical Connection : Digunakan untuk membuat hubungan secara
paralel .
3. Programming Grid .
Programming grid merupakan tempat menempatkan berbagai instruksi
dalam membuat ladder diagram . Berikut adalah ilustrasi dari programming grid
.
Gambar 33. Programming Grid .
45
Test Zone .
Isi atau tempat kondisi-kondisi yang diuji dalam rangka melaksanakan
tindakan. Dapat diisi mulai dari kolom 1-10 yang terdiri dari kontak, function
blocks dan comparison blocks.
Action Zone .
Isi operasi atau keluaran, dapat diisi mulai dari kolom 9 - 11, yang dapat
berisi coil dan operation blocks .
4. Ladder Palette Toolbar .
Ladder palette toolbar berisi berbagai instruksi–instruksi atau fasilitas
untuk membuat ladder diagram, instruksi ini disisipkan kedalam grid sesuai
dengan ketentuan. Ladder palette toolbar menjadi bagian dari ladder editor yang
terdiri dari tiga section .
Gambar 34. Ladder palette toolbar .
Left Section : Berisi tombol – tombol untuk elemen test seperti masukan dan
comparison blok .
46
Middle Section : Berisi tombol untuk action elements seperti output, operasi
blok jump/subroutine instruksi, timer, counter, shortcut
tombol untuk Extended Ladder Palette.
Righ Section : Menampilkan nama elemen yang terpilih dari ladder palette
atau extended ladder palette.
Adapun cara membuat ladder diagram dengan TwidoSoft
sebagai berikut ;
1. Setelah aplikasi baru sudah dibuat, maka untuk memulai membuat ladder
diagram yaitu dengan cara mengklik insert pada menu ladder viewer .
Gambar 35. Kotak dialog Ladder Viewer .
2. Muncul kotak dialog ladder editor. Selanjutnya gunakan fasilitas yang
terdapat pada ladder palette toolbar untuk membuat ladder diagram pada
rung 0. Klik kiri pada mouse untuk mengaktifkan salah satu fasilitas yang
ingin kita gunakan pada ladder palette toolbar kemudian tempatkan pada
test zone atau action zone dengan cara mengklik kiri pada mouse .
RUNG 0 END OF PROGRAM
Insert
Ladder Viewer
47
3. Setelah rung 0 selesai dibuat klik tanda ( ) pada menu ladder editor .
Gambar 36. Contoh ladder diagram pada ladder editor .
4. Jika ladder diagram masih ingin dibuat, ulangi lagi langkah diawal dan buat
ladder diagram pada rung baru tersebut, begitupun seterusnya sampai ladder
diagram yang dibuat benar–benar selesai dan siap ditransfer ke PLC .
G. Menyimpan Program
Program yang telah selesai dibuat dapat disimpan didalam hardisk atau disket.
Ini sangatlah menguntungkan sekali karena dengan tersimpannya program didalam
hardisk atau disket, program tersebut dapat di edit dan digunakan kapan saja sesuai
keperluan. Adapun cara untuk menyimpan program sebagai berikut ;
Klik
48
1. Pada menu bar klik File kemudian klik Save As, muncul kotak dialog Save in
Gambar 37. Kotak dialog Save In
2. Pada kotak isian File name, isikan nama program yang di buat . ( Nama
program tidak boleh lebih dari 255 karakter dan itu termasuk space ,
kemudian tidak dapat berisi karakter berikut yang manapun ; \ / : * ? " < > ) .
3. Setelah nama program dibuat klik Save .
H. Transfer PC Ke Controller .
Program yang telah dibuat dalam bentuk ladder diagram pada program
TwidoSoft dapat kita isikan ke memori PLC dengan cara mentransfer data tersebut
dari PC ke PLC dengan menggunakan comunication cable . Cara tersebut dapat
dilakukan jika PC sudah terhubung (connect) dengan PLC . Berikut adalah cara untuk
mentransfer data dari PC ke Controller .
1. Pada menu bar klik controller kemudian klik transfer PC=>Controller .
49
Gambar 38. Langkah pertama transfer PC ke Controller.
2. Muncul kotak dialog information .
3. Klik OK.
Gambar 39. Langkah kedua transfer PC ke Controller .
4. Muncul kotak dialok information .
5. Klik NO , tunggu beberapa saat computer akan terkoneksi dengan PLC .
Gambar 40. Langkah ketiga transfer PC ke Control ler.
50
I. Switching to RUN.
Setelah PC terkoneksi dengan PLC , program yang telah dibuat tersebut dapat
dijalankan atau diuji , adapun cara untuk menjalankannya sebagai berikut ;
1. Pada menu bar klik Controller klik Run .
2. Muncul kotak dialog information Klik OK untuk melanjutkan .
Gambar 41. Kotak dialog information switcing to RUN.
3. Tunggu beberapa saat , setelah itu program yang sudah dibuat dapat
dijalankan .
J. Animation Table
Untuk melihat status unsur-unsur program, pada software TwidoSoft dapat
dibuat melalui animation table . Tabel ini akan menampilkan keadaan dari unsur -
unsur program dengan memberikan sinyal berupa angka nol atau satu. Angka nol
menandakan elemen tersebut dalam keadaan OFF sedangkan angka satu menandakan
elemen tersebut aktif. Ketika pengontrol dijalankan, animation table akan
memberikan sinyal sesuai dengan instruksi program. Dengan cara ini dapat diketahui
aplikasi yang dibuat sudah benar atau belum. Berikut adalah cara membuat animation
table .
51
1. Berikut di bawah adalah ladder diagram yang akan dibuat animation table .
Gambar 42. Contoh ladder yang akan dibuat animation table .
2. Pada menu bar klik program kemudian klik animation table editor.
3. Muncul kotak dialog animation table editor.
Gambar 43. Langkah pertama membuat animation table .
4. Arahkan kursor pada kolom address kemudian klik baris satu, ketikkan %S6
setelah selesai tekan enter, begitupun pada baris kedua ketikkan %Q0.0
kemudian tekan enter .
Gambar 44. Langkah kedua membuat animation table.
%S6 %Q0.0
52
5. Setelah itu, ketika program dijalankan dapat kita lihat unsur-unsur kerja dari
aplikasi yang dibuat pada animation table .
6. Untuk melihatnya yaitu pada menu bar klik program kemudian klik animation
table editor .
Gambar 45. Tampilan Animation Table pada waktu program dijalankan.
K. Komponen Peralatan Kontrol.
1. Miniatur Circuit Breaker ( MCB ).
Miniature circuit breaker adalah peralatan sakelar yang dapat mengalirkan
arus dalam keadaan normal dan merupakan alat pengaman otomatis yang dapat
mengamankan rangkaian dari arus lebih akibat beban mekanik, dan juga arus
hubung singkat. MCB mempunyai bimetallic elemen yang bekerja berdasarkan
panas. Bimetallic ini akan panas atau memuai jika terjadi arus lebih akibat beban
yang lebih besar dari beban normal. Untuk itu alat bimetallic ini dibuat dan
direncanakan sesuai dengan ukuran arus nominal MCB tersebut, dimana dalam
waktu yang sangat singkat dapat bekerja sehingga rangkaian beban terlindungi .
MCB juga dilengkapi dengan Elemen magneting tripping yang bekerja
berdasarkan magnet, yang mana jika arus listrik yang besar mengalir melalui
kumparan seperti arus hubung singkat maka elemen ini akan bekerja secara cepat
53
memutuskan rangkaian. Elemen ini juga dapat dioperasikan secara manual
dengan menekan tombol. Miniatur circuit breaker terdiri atas miniatur circuit
breaker satu phasa dan tiga phasa yang memiliki prinsip kerja yang sama. Simbol
dan penomoran terminal dari miniatur circuit breaker beserta konstruksinya dapat
dilihat pada gambar 46 dan gambar 47 berikut.
a. Miniatur circuit breaker 1 fasa b. Miniatur circuit breaker tiga fasa
Gambar 46. Simbol miniatur circuit breaker
a. Konstruksi MCB satu phasa b. Konstruksi MCB tiga phasa
Gambar 47. Konstruksi MCB
Pengungkit
Rumah
Terminal
Terminal Pengungkit
Rumah
2
1
2 4 6
5 3 1
54
2. Sakelar SPST
Sakelar SPST (single pole single throw) merupakan salah satu jenis dari
sakelar togel yang hanya bisa menghubungkan rangkaian dengan sumber
tegangan pada satu arah saja sedang arah berikutnya berfungsi untuk memutus
rangkaian dengan sumber tegangan. Sakelar ini hanya dapat dialiri arus listrik
satu phasa, Adapun simbol sakelar SPST dapat dilihat dari gambar di bawah ini .
Gambar 48. Simbol sakelar SPST. 3. Relai.
Relai adalah sejenis kontak atau sakelar yang dapat menghubungkan
suatu rangkaian kerangkaian kontrol lainnya. Relai bermanfaat untuk kontrol
jarak jauh dan untuk pengontrolan alat tegangan dan arus tinggi dengan sinyal
kontrol dan arus rendah seperti untuk mengendalikan peralatan dan mesin dari
kejauhan atau mengendalikan dari kejauhan akan peralatan yang berada ditempat
yang berbahaya. Relai mempunyai kontak NO, NC atau kombinasi keduanya
dan catu tegangan relai tergantung dari kebutuhan dan sumber daya, misalnya 24
volt arus searah, 115 volt dan 220 volt arus bolak balik.
Relai terdiri dari sebuah lilitan kawat (kumparan, coil) yang dililitkan
pada suatu inti dari besi lunak. Jika kumparan dialiri arus listrik, maka sesuai
dengan prinsip elektromagnit kumparan akan berubah menjadi magnit. Magnit ini
menarik (atau menolak) suatu lidah (pegas), dan lidah pun akan menghubungkan
55
kontak ataupun melepas kontak. Konstruksi dasar relai dan lambangnya seperti
gambar 49 di bawah ini.
Gambar 49 : a. Konstruksi relai dengan kontak tukar b. Simbol relai
Jika relai diberi arus, maka inti akan menarik jangkar sehingga kontak antara
lidah B dan A terbuka (tidak terhubung), dan kontak antara lidah B dan C tertutup
(terhubung).
B
A C
(b)
Tonjolan anti lengket
Kumparan
Inti
Jang
kar
Pegas Kontak T
itik-
titik
ko
nta
k
A B C
(a)
Isolasi
56
BAB III
PENGONTROLAN TRAFFIC LIGHT PADA JALAN SIMPANG
EMPAT DENGAN PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER
TWIDO
A. Sistem kerja traffic l ight pada jalan simpang empat.
Gambar 50. Keadaan lampu lalu lintas pada persimpangan jalan .
Sistem kerja traffic light pada suatu persimpangan tidak selalu sama, hal
tersebut tergantung dari banyak persimpangan dan kondisi tata tertib jalan yang telah
diatur oleh pemerintah yang berwenang. Begitupun dengan lamanya waktu kendaraan
bergantian berjalan, hal tersebut disesuaikan dengan tingkat kepadatan dari
kendaraan-kendaraan yang lalu-lalang di jalan tersebut .
Sebelum melewati suatu persimpangan para pengemudi diwajibkan untuk
mematuhi rambu-rambu yang telah ditetapkan, rambu-rambu tersebut berupa lampu
57
petunjuk yang terdiri dari tiga buah warna. Lampu tersebut dipasang dalam sebuah
box yang diberi tiang dan ditempatkan diujung sebelah kiri, ditengah-tengah ruas
jalan atau diatas setiap jalan pada suatu persimpangan sehingga memudahkan para
pengemudi untuk melihatnya. Adapun warna lampu yang digunakan pada traffic light
untuk memberikan rambu-rambu kepada para pengemudi adalah lampu merah,
kuning dan hijau .
Gambar 51 di bawah memperlihatkan arti dari kode-kode warna yang
digunakan pada traffic light.
Gambar 51. Arti warna-warna lampu lalu lintas
Sesuai dengan judul makalah yang penulis ambil, lampu lalu lintas yang
dikendalikan oleh PLC Twido digunakan untuk mengontrol jalan simpang empat.
Adapun lamanya waktu kendaraan bergantian berjalan penulis mengambil salah satu
sampel lampu lalu lintas yang ada dikota medan yaitu lampu hijau menyala selama 30
detik, lampu kuning menyala selama 5 detik dan lampu merah menyala selama 105
detik. Gambar 52 di bawah memperlihatkan penempatan traffic light pada jalan
simpang empat .
58
Gambar 52. Penempatan traffic light pada jalan simpang empat.
Berikut di bawah menjelaskan prinsip kerja traffic light pada jalan simpang
empat.
Lampu Lalu Lintas
Zebra Cross
Jalan
Ruas Jalan
Pembatas Antar Jalan
Mobil
59
1. Kondisi pertama .
Pada saat lampu tanda warna hijau di jalan satu menyala dan lampu
tanda untuk mobil dua, tiga, dan empat berwarna merah. Mobil satu dapat
menuju arah jalan A2, A3, dan A4 sementara mobil di jalan dua hanya dapat
menuju jalan A3 dan mobil yang tidak menuju jalan tersebut akan berhenti
(STOP), mobil di jalan tiga hanya dapat menuju jalan A4 dan mobil yang tidak
menuju jalan A4 akan berhenti begitupun untuk mobil di jalan empat hanya
dapat menuju jalan A1 dan mobil yang tidak menuju jalan A1 akan berhenti.
Sampai lampu tanda berwarna kuning di jalan satu menyala, mobil satu masih
bisa berjalan dan akan berhenti jika lampu tanda berwarna merah menyala.
Gambar 53 di bawah memperlihatkan skema kerja saat lampu di jalan satu
berwarna hijau .
Gambar 53. Skema kerja saat lampu di jalan satu berwarna hijau .
1
A
A1
A2
A3
A4
3
2
4
STOP
Lampu tanda untuk mobil di jalan 1
Jalan menuju arah A1
Mobil di jalan 1
Mobil di jalan 4 Jalan menuju arah A4
Mobil di jalan 3
Jalan menuju arah A3
Mobil di jalan 2
Jalan menuju arah A2
60
2. Kondisi kedua .
Saat lampu tanda warna merah pada jalan satu menyala, lampu hijau di
jalan dua akan menyala dan lampu-lampu tanda di jalan tiga dan empat masih
tetap lampu berwarna merah menyala. Mobil dua dapat menuju arah A1, A3, dan
A4 sementara mobil di jalan satu, tiga, dan empat berhenti dan hanya dapat
berjalan menuju jalan kearah kiri dari jalan masing–masing. Saat lampu tanda
berwarna kuning di jalan dua menyala mobil dua dapat terus berjalan dan akan
berhenti sampai lampu tanda berwarna merah menyala. Gambar 54 di bawah
memperlihatkan skema kerja saat lampu di jalan dua berwarna hijau .
Gambar 54. Skema kerja saat lampu di jalan dua berwarna hijau .
1
A1
A2
A3
A4
3
2
4
B
Mobil di jalan 4
Jalan menuju arah A4
Mobil di jalan 3
Jalan menuju arah A3 Mobil di jalan 1
Jalan menuju arah A1
Jalan menuju arah A2
Lampu tanda untuk mobil 2
61
3. Kondisi ketiga .
Saat lampu tanda di jalan dua berwarna merah menyala, lampu tanda
berwarna hijau di jalan tiga akan meyala dan lampu tanda di jalan empat , di jalan
satu masih berwarna merah. Mobil tiga dapat menuju jalan A1, A2, dan A4 ,
sedangkan mobil di jalan satu, dua, dan empat harus berhenti dan hanya dapat
menuju jalan kearah kiri dari jalan masing–masing. Saat lampu tanda berwarna
kuning di jalan tiga menyala mobil tiga dapat terus berjalan dan akan berhenti
sampai lampu tanda berwarna merah menyala. Gambar 55 di bawah
memperlihatkan skema kerja saat lampu di jalan tiga berwarna hijau .
Gambar 55. Skema kerja saat lampu di jalan tiga berwarna hijau .
1
A1
A2
A3
A4
3
2
4
C
Jalan menuju arah A1
Mobil di jalan 1
Mobil di jalan 4
Jalan menuju arah A4
Mobil di jalan 3
Jalan menuju arah A3
Mobil di jalan 2 Jalan menuju arah A2
Lampu tanda untuk mobil 3
62
4. Kondisi keempat .
Saat lampu tanda warna merah di jalan tiga menyala, lampu tanda
berwarna hijau di jalan empat akan meyala dan lampu tanda di jalan satu dan dua
masih berwarna merah. Mobil empat dapat menuju jalan A1, A2, dan A3,
sedangkan mobil di jalan satu, dua, dan tiga harus berhenti dan hanya dapat
menuju jalan kearah kiri dari jalan masing-masing. Sampai lampu warna kuning
di jalan empat menyala mobil empat dapat terus berjalan dan akan berhenti jika
lampu tanda berwarna merah menyala. Saat lampu tanda warna merah di jalan
empat menyala maka lampu tanda berwarna hijau di jalan satu akan menyala dan
terjadi keadaan pada kondisi satu kemudian diteruskan kondisi dua, tiga, empat,
dan kembali lagi kekondisi satu demikian seterusnya. Gambar 56 di bawah
memperlihatkan skema kerja saat lampu di jalan empat berwarna hijau .
Gambar 56. Skema kerja saat lampu di jalan empat berwarna hijau .
1
A1
A2
A3
A4
3
2
4
D
Jalan menuju arah A1
Mobil di jalan 1
Mobil di jalan 4 Jalan menuju arah A4
Mobil di jalan 3
Jalan menuju arah A3
Mobil di jalan 2 Jalan menuju arah A2
Lampu tanda untuk mobil 4
63
B. Diagram Signal Rangkaian . Untuk lebih memahami sistem kerja lampu lalu lintas pada jalan simpang
empat, dapat digambarkan dalam bentuk diagram signal. Pada gambar diagram signal
ini dapat dilihat waktu kerja ( t ) masing -masing beban ( lampu ) .
WAKTU ( T ) Second OUTPUT LAMPU
30 35 65 70 100 105 135 140 Q0.0 / R1 M 1 Q0.1 / R2 K 1 Q0.2 / R3 H 1 Q0.3 / R4 M 2 Q0.4 / R5 K 2 Q0.5 / R6 H 2 Q0.6 / R7 M 3 Q0.7 / R8 K 3 Q0.8 / R9 H 3 Q0.9 / R10 M 4 Q1.0 / R11 K 4 Q1.1 / R12 H 4
Gambar 57. Diagram signal traffic light pada jalan simpang empat .
Ket;
Lampu hijau : Menyala selama 30 detik.
Lampu kuning : Menyala selama 5 detik.
Lampu merah : Menyala selama 105 detik.
64
C. Peralatan kontrol
Seperti yang telah dijelaskan dalam bab-bab terdahulu, bahwa PLC yang ada
dipasaran untuk dapat kita pergunakan sebagai pengendali harus kita lengkapi dengan
peralatan kontrol lainnya. Dalam hal ini untuk pengontrolan traffic light pada jalan
simpang empat, komponen-komponen yang diperlukan adalah sebagai berikut :
1. MCB.
Sebagai pengaman PLC digunakan MCB 1 Phase 2A (F2) kemudian
sebagai pengaman pada rangkaian utamanya digunakan MCB 1 phase 6A (F1) .
2. Relai .
Relai yang digunakan pada pengontrolan traffic light dengan PLC Twido
adalah relai dengan spesifikasi sebagai berikut :
OMRON MK2P-I (MADE IN MALAYSIA)
250 VAC / 28VDC
Contact : 10A NO, 5A NC.
Bottom View
Relai tersebut digunakan sebanyak 12 unit, dengan keperluan sebagai berikut ;
a. Relai 1 (R1), digunakan untuk sakelar lampu merah di jalan satu.
b. Relai 2 ( R2), digunakan untuk sakelar lampu kuning di jalan satu.
c. Relai 3 (R3), digunakan untuk sakelar lampu hijau di jalan satu.
4 5
1 8
7 2
6 3
65
d. Relai 4 (R4), digunakan untuk sakelar lampu merah di jalan dua.
e. Relai 5 (R5), digunakan untuk sakelar lampu kuning di jalan dua.
f. Relai 6 (R6), digunakan untuk sakelar lampu hijau di jalan dua.
g. Relai 7 (R7), digunakan untuk sakelar lampu merah di jalan tiga.
h. Relai 8 ( R8), digunakan untuk sakelar lampu kuning di jalan tiga.
i. Relai 9 (R9), digunakan untuk sakelar lampu hijau di jalan tiga.
j. Relai 10 (R10), digunakan untuk sakelar lampu merah di jalan empat.
k. Relai 11 ( R11), digunakan untuk sakelar lampu kuning di jalan empat.
l. Relai 12 (R12), digunakan untuk sakelar lampu hijau di jalan empat.
3. Sakelar SPST.
Sakelar SPST (S0) digunakan sebanyak satu buah yang berfungsi untuk
menghubungkan dan memutuskan rangkaian ke sumber tegangan. Sakelar ini
dipasang pada bagian input PLC.
4. Lampu
Ada banyak jenis lampu yang dapat digunakan sebagai lampu lalu lintas
salah satunya dapat kita gunakan lampu INFRARED RAY 25 Watt/220V.
Lampu tersebut digunakan sebanyak 12 buah dan didudukkan dengan
menggunakan fitting yang untuk selanjutnya ditempatkan didalam sebuah box
seperti halnya yang terlihat pada lampu lalu lintas yang ada pada persimpangan
di jalan raya.
66
Tiap-tiap box berisi tiga buah lampu dan supaya cahaya yang dihasilkan
lampu memiliki warna merah, kuning, dan hijau , lampu tersebut diberi penutup
dari bahan campuran kaca dan plastik yang diberi warna .
Gambar 58. Contoh lampu lalu lintas.
5. Penghantar .
Penghantar yang digunakan untuk rangkaian kontrol pada PLC dapat
digunakan kabel NYAF dengan ukuran 1 x 1,5 mm2 yang penyambungannya
menggunakan sepatu kabel .
Kemudian untuk penghantar yang digunakan pada rangkaian dari relai ke
lampu dapat kita gunakan kabel NYY yang ukuran luas penampangnya minimal
2,5 mm2 atau dapat kita hitung dengan menyesuaikan ketentuan pengontrolan
yang telah dirancang. Kabel tersebut ditanam didalam tanah dengan terlebih
dahulu diberi perlindungan terhadap kemungkinan terjadinya gangguan mekanis.
Penutup lampu yang berwarna
merah
Pelindung cahaya lampu agar pancaran cahaya tidak
menyebar
BOX
67
D. Programming Ladder Diagram (LD) Traffic Light Pada Simpang Empat Dengan
PLC TWDLCAA24DRF Yang Ditambah Expansion I/O Modules
TWDDMM24DRF.
Programming LD adalah bahasa pemrograman yang disupport oleh PLC
Twido. Program tersebut sangat mudah untuk dipahami karena secara umum simbol
yang digunakan mirip gambar dalam rangkaian relai/kontaktor. Untuk itu pada
makalah ini penulis hanya membuat program ladder diagram tanpa membuat
rangkaian kontrol arus dengan menggunakan relai .
Sebelum membuat aplikasi baru pada software TwidoSoft, terlebih dahulu
diatur default pogram editor yang akan digunakan. Adapun cara mengaktifkannya
sebagai berikut ;
1. Pada menu bar klik File kemudian klik Prefences .
2. Muncul kotak dialog Prefences .
Gambar 59. Kotak dialog prefences.
3. Pada bagian default program editor, aktifkan ladder dengan memberi tanda
( ) setelah itu klik OK .
68
Setelah default pogram editor ditentukan langkah selanjutnya yaitu
menampilkan jendela ladder diagram editor untuk membuat ladder diagram dari
pengontrolan traffic light pada jalan simpang empat. Langkah tersebut dapat kita
lakukan dengan mengaktifkan pilihan New pada menu file dan diteruskan dengan
mengklik insert pada menu ladder viewer.
Berikut di bawah adalah program ladder diagram pengontrolan traffic light
pada jalan simpang empat .
69
70
71
72
73
74
75
E. Rangkaian Kontrol Traffic Light Pada Jalan Simpang Empat Dengan PLC
TWDLCAA24DRF Dan Expansion I/O Modules TWDDMM24DRF.
Setelah ladder diagram dibuat, maka selanjutnya kita buatkan rangkaian
kontrol dengan PLC yang sudah ditambah dengan expansion I/O modules, berikut
adalah hal-hal yang perlu diperhatikan dalam membuat rangkaian kontrol dengan
PLC .
1. Bagian Input .
Bagian-bagian rangkaian yang menjadi input, yaitu rangkaian masukan
untuk memberikan sinyal kepada PLC. Dari ladder diagram yang telah dibuat,
yang menjadi bagian input adalah :
TABEL VI
BAGIAN INPUT DAN FUNGSINYA
No. INPUT COMENT
1. %I0.0 Digunakan untuk sakelar SPST, yang berfungsi untuk memberikan sinyal/perintah kepada PLC apabila kita inginkan rangkaian sistem bekerja (ON) .
2. Bagian Output .
Bagian-bagian rangkaian output yaitu rangkaian keluaran yang
merupakan hasil proses kerja PLC sesuai dengan program yang diberikan
kepadanya. Rangkaian-rangkaian output inilah nantinya yang akan mengaktifkan
relai untuk menghubungkan rangkaian sumber tegangan dengan lampu. Dari
76
ladder diagram yang telah dibuat, output yang digunakan sebanyak dua belas
output sementara pada PLC TWDLCAA24DRF jumlah output yang dimiliki
sebanyak 10 output . Untuk itu pada PLC ditambahkan expansion I/O Modules
untuk menambah jumlah outputnya. Adapun yang menjadi output/keluran sesuai
ladder diagram yang dibuat sebagai berikut ;
TABEL VII
BAGIAN OUTPUT DAN FUNGSINYA
No. OUTPUT COMENT
1. %Q0.0 Mengaktifkan relai 1 (R1) , yang berfungsi sebagai sakelar lampu merah di jalan satu (M1).
2. %Q0.1 Mengaktifkan relai 2 (R2) , yang berfungsi sebagai sakelar lampu kuning di jalan satu (K1) .
3. %Q0.2 Mengaktifkan relai 3 (R3) , yang berfungsi sebagai sakelar lampu hijau di jalan satu (H1).
4. %Q0.3 Mengaktifkan relai 4 (R4) , yang berfungsi sebagai sakelar lampu merah di jalan dua (M2).
5. %Q0.4 Mengaktifkan relai 5 (R5) , yang berfungsi sebagai sakelar lampu kuning di jalan dua (K2).
6. %Q0.5 Mengaktifkan relai 6 (R6) , yang berfungsi sebagai sakelar lampu hijau di jalan dua (H2).
7. %Q0.6 Mengaktifkan relai 7 (R7) , yang berfungsi sebagai sakelar lampu merah di jalan tiga (M3).
8. %Q0.7 Mengaktifkan relai 8 (R8) , yang berfungsi sebagai sakelar lampu kuning di jalan tiga (K3).
9. %Q0.8 Mengaktifkan relai 9 (R9) , yang berfungsi sebagai sakelar lampu hijau di jalan tiga (H3).
10. %Q0.9 Mengaktifkan relai 10 (R10) , yang berfungsi sebagai sakelar lampu merah di jalan empat (M4).
11. %Q1.0 Mengaktifkan relai 11 (R11) , yang berfungsi sebagai sakelar lampu kuning di jalan empat (K4).
12. %Q1.1 Mengaktifkan relai 12 (R12) , yang berfungsi sebagai sakelar lampu merah di jalan empat (H4).
77
Peralatan-peralatan input dan output di atas selanjutnya dirangkaikan pada
terminal input dan output dari PLC dan expansion I/O Modules dengan
menggunakan kabel NYAF 1,5 mm2. Penempatan peralatan tersebut harus sesuai
dengan alamatnya masing-masing dari ladder diagram yang telah dibuat supaya
tidak terjadi kesalahan dalam pengoperasiannya. Untuk lebih jelasnya dapat kita
lihat gambar 20. Rangkaian kontrol traffic light pada PLC TWDLCCAA24DRF
dan Expansion I/O modules TWDDMM24DRF .
78
RANGKAIAN KONTROL PADA PLC TWDLCAA24DRF
Gambar 61. Rangkaian kontrol pada PLC TWDLCAA24DRF.
+24V 0V DC OUT
DC IN COM
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
Ry.Out COM 0
0
1
2
3
Ry.Out COM 1
4
5
6
7
Ry.Out COM 2
8
Ry.Out COM 3
9
PLN, AC 220 V 2A , 50Hz
R1 R2 R4 R5 R6 R7 R8 R9 R10
F
N
0
S0
L N
F2 F3 F4 F5
79
RANGKAIAN KONTROL PADA EXPANSION I/O MODULES TWDDMM24DRF
Gambar 62. Rangkaian kontrol pada expansion I/O modules TWDDMM24DRF.
0 1
5 2 3 6 7 8 10 9 11
14
15 12 4
16
13
COM 0
AC 220 V
0 1
COM1
NC 2 3 4 5
COM 2 6 8
R11 R12
N
F
F5
80
F. Rangkaian Utama pengontrolan traffic light pada jalan simpang empat .
Rangkaian utama adalah gambaran rangkaian beban dan rangkaian kontak-
kontak relai serta kontak breaker yang dihubungkan pada arus beban . Pada
penginstalasian lampu lalu lintas perlu dibuatkan gambar rangkaian utama , hal
tersebut bertujuan untuk memudahkan dalam melakukan penginstalasian atau
menghubungkan komponen–komponen seperti lampu, kontak relai dan
pengaman ke sumber tegangan . Rangkaian utama ini terdiri dari dua bagian yaitu
bagian rangkaian yang dipasang didalam panel kontrol dan bagian rangkaian yang
dipasang diluar panel kontrol. Komponen–komponen yang dipasang didalam
panel kontrol adalah : PLC, relai, dan MCB. Sedangkan bagian yang dipasang
diluar panel seperti jaringan listrik dan beban (lampu). Adapun gambar rangkaian
utama pengontrolan traffic light pada simpang empat dapat dilihat pada gambar 63
di bawah .
81
Gambar 63. Rangkaian utama pengontrolan traffic light pada jalan simpang empat .
R 1 R 2 R 3 R 4 R 5 R 6 R 7 R 8 R 9 R 10 R 11 R 12
F1
F
N
M 1 M 2 M 3 M 4 K1 K2 K3 K4 H 1 H 2 H 3 H 4
Sumber AC 1 phase 220 V- 6A 50Hz
82
G. Mentransfer program yang tersimpan pada memori PC ke dalam memori PLC.
Program ladder diagram yang digunakan untuk pengontrolan traffic light
pada jalan simpang empat selanjutnya kita transfer ke PLC supaya program
tersebut tersimpan ke dalam memori PLC . Dengan tersimpannya program
tersebut, PLC akan membaca semua perintah dari program tersebut sehingga
pengontrolan traffic light pada jalan simpang empat dapat kita jalankan .
Adapun cara untuk mentrasfer program dari memori PC ke PLC terlebih
dahulu PC harus kita hubungkan ke PLC dengan cara memilih pilihan Connect
pada menu PLC , selanjutnya pilih Transfer PC=>Controller . Tunggu beberapa
saat sampai proses transfer selesai . Setelah itu memori PLC sudah terisi program
yang telah dibuatkan dan siap dijalankan .
Gambar 64. Tampilan jendela untuk langkah menghubungkan (connect) dari PC
ke Controller
83
H. Membuat animation table input output pada software TwidoSoft V2.5 .
Tujuan membuat animation table adalah untuk melihat status unsur-unsur
program , adapun caranya terlebih dahulu dengan memilih pilihan animation table
editor pada menu hardware kemudian akan muncul jendela animation table editor.
Selanjutnya isikan status dari unsur-unsur yang ingin dilihat pada kotak address.
Pada animation table editor yang penulis buat , penulis hanya menampilkan status
bagian input dan bagian output pada PLC seperti yang terlihat pada gambar 65 di
bawah .
Gambar 65. Status bagian input dan output yang dibuat pada animation table
editor.
0
84
I. Menjalankan program yang tersimpan pada memori PLC.
Program yang sudah tersimpan pada memori PLC dapat kita jalankan
melalui software TwidoSoft pada computer untuk dilihat status dari masing-
masing unsur program tersebut. Keuntungannya yaitu kita dapat melakukan
pengeditan kembali jika pada program yang telah dibuat terdapat kesalahan-
kesalahan. Adapun cara untuk menjalankannya yaitu dengan cara mengaktifkan
pilihan Run pada menu PLC. Ikuti prosedur yang ada kemudian tunggu beberapa
saat setelah itu program sudah dapat dijalankan .
Gambar 66. Tampilan jendela me-RUN kan PLC
Setelah PLC di-RUN kan, terlebih dahulu tampilkan jendela animation
table editor setelah itu baru aktifkan bagian-bagian input sesuai dengan rancangan
yang telah dibuat dan perhatikan status input dan output pada animation table
editor.
85
BAB IV
KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
Setelah mempelajari isi dari tugas akhir ini mulai dari bab I sampai dengan
bab III, maka dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut :
1. Dengan mengunakan PLC, pengawatan (wiring) relatif lebih sedikit
dibanding dengan panel kontrol konvensional karena hubungan kontak-
kontak pada ladder diagram yang ada dalam CPU PLC sudah terangkai
secara elektronik sehingga penginstalasian secara hardwire seperti pada
rancangan kontrol konvensional tidak diperlukan lagi.
2. Membuat pengontrolan traffic light pada jalan simpang empat dengan
menggunakan PLC lebih mudah dan praktis dibanding dengan
menggunakan kontaktor magnet. Dengan PLC rangkaian kontrolnya lebih
sederhana, sedangkan rangkaian utama tetap tidak berubah.
3. PLC dapat melakukan berbagai macam pengendalian seluas mungkin
karena pada PLC sudah terdapat beberapa unit peralatan yang berfungsi
sebagai relai, coil, latching coil, timer, drum dan counter sehingga
memudahkan kita dalam merancang sebuah aplikasi baru.
86
B. Saran
1. Mengingat fungsi lampu lalu lintas pada persimpangan sangatlah penting,
maka dalam melakukan pengontrolan lampu lalu lintas, hendaknya
peralatan pengontrol tersebut diberi sumber cadangan. Hal ini mencegah
terjadinya kemacetan di jalan apabila aliran listrik dari PLN tiba-tiba
terhenti .
2. Untuk peningkatan pengetahuan dan keterampilan mahasiswa khususnya
dalam bidang pengendalian peralatan dengan PLC, agar praktek khusus
bengkel listrik IV di laboratorium perlu ditingkatkan lagi.
DAFTAR PUSTAKA
1. Antono Tri . Materi Pelatihan PLC Tingkat Dasar . Padang . Politeknik
Universitas Andalas . 2003. 2. Depertemen Pendidikan dan Kebudayaan . Petunjuk Pengontrolan Motor
Listrik Di Industri. Jakarta. 1987 3. Fadilah, Kismet,Drs. dkk. Pembuatan Rangkaian Pengendali Dasar. Bandung.
Angkasa. 2003 . 4. Naibaho, Mariden. Hand Out PLC Telemecanique TSX 17. PPPGT Medan .
5. Petruzella, Frank D . Elektronik Industri. Yogyakarta. Andi yogyakarta . 2001. 6. Thahjono, Anang. Programmable Logic Controller. Surabaya. PENS ITS.
1998 . 7. Wasito S. Teknik Denyut Opamp Thyristor. Jakarta. Karya Utama. 1980 8. Wasito S. Teknik Arus Searah. Jakarta. Karya Utama. 1987 9. Yahya, Zakir. Kontrol Motor Induksi. Padang. FPTK IKIP Padang. 1996
10. Schneider Electrric. Hardware Implementation Guide TWD USE 10AE eng Version 2.5.
11. Universitas Kristen Maranatha. Modul Pelatihan Basic PLC. Bandung. 2004.
12. Departemen Pendidikan Dan Kebudayaan. Petunjuk Praktek Pengontrolan Motor Listrik Di Industri. Jakarta. 1987.
13. Schneider Electric. Software Setup Guide TWD USE eng Version 2.5.
14. Schneider Elentric. TwidoSoft Operation Guide Version 2.5.
15. Schneider Electric . Twido Training Course (Twido v.1). 2002.