modul bel kuis instruktur bener2
Post on 17-Oct-2015
166 Views
Preview:
TRANSCRIPT
-
5/27/2018 Modul BEL KUIS Instruktur Bener2
1/20
LAMPIRAN A
MODUL PLANT BEL KUIS ASISTEN
-
5/27/2018 Modul BEL KUIS Instruktur Bener2
2/20
PERCOBAAN
PLC : PLANT BEL KUIS
A. Tujuan1.Memanfaatkan serta memahami karakteristik PLC Omron seri CPM1A-
40CDT pada modul sistem traffic light.
2. Memahami cara kerja sistem bel kuis melalui modul sistem Bel kuis.3.Mempelajari penggunaan software CX Programmer dalam pembuatan Ladder
Diagram.
4.Melatih daya analisis dan kepekaan mahasiswa untuk mendapatkan solusi darisuatu masalah yang dihadapi.
B. Dasar TeoriBerdasarkan standar National Electrical Manufacture Association (NEMA)
ICS3-1978 Part ICS3-304, PLC adalah suatu peralatan elektronik yang bekerja secara
digital, memiliki memori yang dapat diprogram menyimpan perintah-perintah untuk
melakukan fungsi-fungsi khusus seperti logic, sequening, timing, counting, dan
aritmatika untuk mengontrol berbagai jenis mesin atau proses melalui analog atau
digital input/output modules.
Gambar 1 Fungsi PLC
Prinsip Dasar PLC :
Perbandingan cara kerja PLC dengan sistem kontrol konvensional dapat
dilihat pada gambar 2 dan gambar 3 switch S1 dan S2 adalah push-button normally
open (NO), S1 akan mengalirkan arus ke L1 sedangkan S2 akan mengalirkan arus ke
Counting
SequencingLogic
Timing
Data Control
PROGRAMMABLE
LOGIC CONTROL
-
5/27/2018 Modul BEL KUIS Instruktur Bener2
3/20
L2 pada saat kedua switch tersebut ditekan, gambar 3.
Pada gambar 3 komponen yang sama disambungkan ke PLC. Dari gambar 3
tersebut terlihat beberapa perbedaan yaitu switch tidak disambungkan secara
langsung ke lampu tetapi melalui modul input PLC, sedangkan lampu disambungkan
ke modul output PLC. Input tidak berhubungan dengan output secara langsung tetapi
keduanya dihubungkan oleh prosesor berdasarkan program logic yang dimasukkan.
Gambar 2 Hardwired Sistem
Gambar 3 Sistem PLCProsesor pada gambar 3 diprogram untuk menghubungkan S1 dengan L1 dan
S2 dengan L2. Hal ini terlaksana dengan memasukkan program atau diagram ke
dalam prosesor melalui keyboard atau alat pemrograman lainnya.
-
5/27/2018 Modul BEL KUIS Instruktur Bener2
4/20
Dari segi operasional,switch dan lampu yang disambungkan langsung dengan
sistem PLC adalah identik, perbedaannya terletak pada cara arus listrik mengalir.
Pada hardwired sistem arus listrik mengalir berasal dari suatu sumber tegangan
melaluiswitchmenuju lampu yang bersangkutan, arus listrik mengalir melalui kawat
penghantar ke lampu, pada saatswitchterbuka arus terputus dan lampu akan padam.
Pada sistem PLC arus yang berasal dari sumber tegangan mengalir melalui S1
dan S2 menuju input module. Input module akan mengirim sinyal ke prosesor,
tegangan dari switch terisolir dengan sinyal tegangan yang masuk ke prosesor,
pengisolasian ini mutlak diperlukan karena prosesor bekerja dengan tegangan dan
arus rendah. Prosesor menerima sinyal dari inputmodule pada saat switch tertutup,
dan akan mengirimkan sinyal yang sama ke output module atas pengarahan dariprogram. Program berfungsi untuk mengarahkan sinyal dari input module yang
tersambung dengan S1. Semua kejadian ini berlangsung dalam orde milidetik. Pada
saat S2 tertutup, kejadian yang sama berlangsung akan tetapi kali ini sinyal output
prosesor dikirimkan ke outputmodule yang tersambung dengan L2[4]
.
Prinsip Kerja PLC :
Pada prinsipnya sebuah PLC melalui modul input bekerja menerima data-data
berupa sinyal dari peralatan input luar (external input device) dari sistem yang
dikontrol seperti yang diperlihatkan pada gambar 4 Peralatan input luar tersebut
antara lain berupa sakelar, tombol, sensor. Data-data masukan yang masih berupa
sinyal analog akan diubah oleh modul input A/D (analog to digital input module)
menjadi sinyal digital. Selanjutnya oleh prosesor sentral (CPU) yang ada di dalam
PLC sinyal digital itu diolah sesuai dengan program yang telah dibuat dan disimpan
di dalam ingatan (memory). Seterusnya CPU akan mengambil keputusan dan
memberikan perintah melalui modul output dalam bentuk sinyal digital. Kemudian
oleh modul output D/A (digital to analog module) dari sistem yang dikontrol seperti
antara lain berupa kontaktor, relay, solenoid, heater, alarm dimana nantinya dapat
untuk mengoperasikan secara otomatis sistem proses kerja yang dikontrol tersebut.
-
5/27/2018 Modul BEL KUIS Instruktur Bener2
5/20
Gambar 4 Bagian-bagian PLC [1] [5]
Operasional PLC Omron CPM1A :
Unit PLC CPM1A dapat bekerja dalam tiga mode. Ketiga mode tersebut di
antaranya adalah sebagai berikut. [9]
1. Mode Program
Program atau diagram tangga tidak dapat bekerja dalam mode program ini. Mode
ini digunakan untuk melakukan beberapa operasi dalam persiapan eksekusi program:
a. Mengubah nilai-nilai inisial/operasi sebagaimana terdapat di dalamsetupPC.b. Menulis, menyalin atau memeriksa program.c. Memeriksa pengkabelan dengan cara memaksa bit-bit I/O ke kondisi set atau
reset.
2.Mode Monitor
Program atau diagram tangga berjalan dalam mode monitor ini dan beberapa
operasi dapat dilakukan melalui sebuah piranti pemrograman. Secara umum, mode
monitor digunakan untuk melakukan lacak kesalahan (debug atau troubleshoting),
operasi pengujian dan melakukan penyesuaian (adjustment):
a. Pengendalian online(langsung).b. Mengawasi memori I/O selama PLC beroperasi.
Pro rammer
PeralatanModul I/O
Peralatan
CPU MemoriPower
-
5/27/2018 Modul BEL KUIS Instruktur Bener2
6/20
c. Memaksasetatau resetbit-bit I/O, mengubah nilai-nilai dan mengubah nilaisaat ini selama PLC beroperasi.
3.Mode RUN.
Program atau diagram tangga dijalankan dengan kecepatan normal pada mode run
ini. Operasi-operasi seperti pengeditan online, memaksasetatau resetbit-bit I/O dan
mengubah nilai-nilai tidak dapat dilakukan dalam mode ini, tetapi status dari bit I/O
dapat diawasi.
Implementasi Ladder PLC dengan Persamaan Transisi State :
Pada dasarnya, diagram keadaan juga dapat ditransformasikan ke dalamprogram ladder PLC dengan menggunakan Persamaan Boolean yang
menggambarkan relasi logika diagram keadaan tersebut. Transformasi dengan
menggunakan teknik ini akan menghasilkan program ladder yang relatif kecil
dan kompak.
Tampak pada gambar bahwa sistem akan menuju State A jika terjadi tiga
hal berikut: (1) terjadi transisi inisial awal:FS, (2) terjadi transisi pada dirinya
sendiri (State A-nya sendiri) dan (3) terjadi transisi dari State B karena dipicu olehmasukan B. Sementara itu, sistem akan meninggalkan State A jika (4) terjadi
transisi menuju state lain (dalam hal ini State B) karena terjadi masukan A. Secara
formal, hal ini dapat dituliskan dalam logika Boolean:
(1) (2) (3) (4)
StateA = (FS + StateA + StateB.B).StateA.A (1)
Penjelasan yang sama berlaku untuk State B. Sistem akan menuju State B
jika terjadi (1) transisi pada dirinya sendiri dan (2) terjadi transisi dari State A
karena dipicu masukan A, sedangkan sistem akan meninggalkan State B jika (3)
pada sistem terjadi masukan B, atau secara formal ditulis:
-
5/27/2018 Modul BEL KUIS Instruktur Bener2
7/20
(1) (2) (3)
StateB = (StateB+ StateA.A).StateB.B (2)
Gambar 5 Detail diagram keadaan
Pada metode ini, setiap transisi state ditulis Persamaan Booleannya terlebih
dahulu, setelah itu baru dituliskan persamaan-persamaan state-nya. Untuk lebih
jelasnya, perhatikan kasus yang sama seperti pada kasus perancangan
sebelumnya. Namun dalam hal ini, dideklarasikan variabel (relai internal) untuk
setiap transisi yang terjadi pada setiap state seperti terlihat pada Gambar 17 di
bawah ini:
Gambar 6 Diagram state yang sama dengan Gambar 9
Berdasarkan Gambar 17 di atas, dituliskan persamaan-persamaan transisinya
terlebih dahulu:
T1 =FS (1)
T2 = S IB.B (2)
T3 = STA.A (3)
T4 = STC.C.B (4)
T5 = STA.(C+B) (5)
-
5/27/2018 Modul BEL KUIS Instruktur Bener2
8/20
sedangkan persamaan-persamaan state-nya adalah:
STA = (STA + T1 + T2 + T4).T3.T5 (6)
STB = (STB + T3).T2 (7)
STC = (STC + T5).T4
Sekarang, perhatikan secara seksama Gambar 17. Jika suatu saat sistem
berada pada posisi State STA, lalu pada saat yang bersamaan terjadi transisi T3 dan
T5 secara serempak, ke mana sistem tersebut harus beralih, ke State STB ataukah
STC? Jika prioritas yang diberikan pada T3 lebih tinggi dibandingkan dengan
T5 maka persamaan STC di atas harus dimodifikasi seperti di bawah ini:
STC = (STC + T5.T3).T4 (8)
dan berdasarkan tabel, persamaan output-nya adalah:
P = STA +STC (9)
Q = STB+ STC (10)
Berdasarkan persamaan-persamaan tersebut maka diagram ladder-nya ter-
lihat seperti Gambar 18 berikut:
Gambar 7 Diagram ladder PLC berdasarkan solusi persamaan transisi
state
-
5/27/2018 Modul BEL KUIS Instruktur Bener2
9/20
C. Tujuan percobaan :1. Memahami cara kerja plant bel kuis menggunakan PLC2. Memahami cara merancang diagram ladder bel kuis menggunakan CX-
Programmer
D. Alat dan Bahan :1. PLC Omron Sysmac CPM1A2. PC + Software CX-Programmer3. Modul I/O PLC4. Modul Bel kuis5. Kabel downloader RS2326. Power Supply
E. PetunjukPelaksanaan :1. Plant bel kuis
Berikut tampilan hardware plant bel kuis :
-
5/27/2018 Modul BEL KUIS Instruktur Bener2
10/20
Gambar 8 Hardware Plant Bel Kuis
Gambar 8 merupakan hardware dari plant bel kuis, dimana menggunakan input
P1, P2, P3 dan RESET dari modul I/O dan lampu indikator L1 , L2, L3, dan
BUZZER dari plant bel kuis.
Diagram Blok Rangkaian Input/Output PLC
Masing-masing bagian dalam sistem bel kuis terhubung dengan terminal inpu-
output pada PLC guna pengontrolan sistem. Untuk masukan P1, P2, P3 dan
RESET menggunakan modul I/O, sedangkan output yang digunakan adalah
lampu 1 sampai dengan lampu 3 dan juga buzzer.
Gambar 9 Diagram Blok Rangkaian Input Output PLC
Berikut penjelasan tiap blok berdasarkan gambar 9 :
P1
P1 berfungsi sebagai tombol push button pemain 1.
-
5/27/2018 Modul BEL KUIS Instruktur Bener2
11/20
P2P2 berfungsi sebagai tombol push button pemain 2.
P3
P3 berfungsi sebagai tombol push button pemain 3.
RESETReset berfungsi untuk mengembalikan sistem kepada kondisi awal.
BUZZER
Buzzer berfungsi sebagai indikator suara saat salah satu dari pemain telahmenekan push button.
Lampu 3
Lampu 3 berfungsi sebagai lampu indikator pemain 3 saat menekan tombolpush button, dengan warna lampu indikator hijau pada plant.
Lampu 2Lampu 2 berfungsi sebagai lampu indikator pemain 2 saat menekan tombol
push button, dengan warna lampu indikator merah pada plant
Lampu 1Lampu 1 berfungsi sebagai lampu indikator pemain 1 saat menekan tombol
push button, dengan warna lampu indikator biru pada plant
2. Plant terhubung ke plant input-output secara serial. Sedangkan PLC CPM1Aterkoneksi dengan plant input-output, PC, dan power supply. Seperti pada
gambar berikut.
Gambar 10 Basic interkoneksi modul bel kuis
3. Kemudian catu daya pada power supply di On kan4. Membuat ladder diagram dengan metode FSM dan trial error
Modul bel
kuis
Modul input
outputKePLC
-
5/27/2018 Modul BEL KUIS Instruktur Bener2
12/20
Untuk membuat ladder diagram maka terlebih dahulu kita harus
mendefinisikan input/output yang
akan digunakan seperti pada gambar
9. Kemudian membuat kemungkinan
kondisi (state) yang ada seperti
berikut.
Tabel 1Kemungkinan State
Dengan logika peralihan state sebagai berikut.
Gambar 11State Diagram
Saat pertama kali dihidupkan maka sistem akan langsung menuju
State S0, yang merepresentasikan kondisi awal ketika sistem mati atau saat
hidup pertama kali atau bisa dikatakan sebagai home position , dari posisi
State L3 L2 L1 Buzzer
S0 0 0 0 0
S1 1 0 0 1
S2 0 1 0 1
S3 0 0 1 1
-
5/27/2018 Modul BEL KUIS Instruktur Bener2
13/20
inilah sistem akan ditentukan akan berpindah menuju state mana S1 , S2, atau
S3 sesuai dengan inputannya.
DaristateS0 akan berpindah ke state S1 apabila mendapat inputan P3 yaitu
ketika pemain 3 menekan push button. State S1 merupakan kondisi dimana L3
dan buzzer akan ON. State 1 akan berpindah ke state S0 kembali apabila
mendapat inputan RESET .
Dari state S0 juga bisa berpindah menuju ke state S2 apabila mendapat
inputan P2 yaitu ketika pemain 2 menekan push button. State S2 merupakan
kondisi dimana L2 dan buzzer akan ON. State2 akan berpindah ke state S0
kembali apabila mendapat inputan RESET .
Dari state S0 juga bisa berpindah menuju ke state S3 apabila mendapatinputan P1 yaitu ketika pemain 1 menekan push button. State S3 merupakan
kondisi dimana L1 dan buzzer akan ON. State3 akan berpindah ke state S0
kembali apabila mendapat inputan RESET .
Dari tabel dan state diagram diatas kemudian kita dapat membuat
persamaan transisi dan persamaan state nya :
T0 = FS (1)
T1 = S0. P3
T2 = T4 = T6 = (S3+S2+S1).RESET (2) (3) (4)
T3 = S0.P2 (5)
T5 = S0.P1 (6)
Sedangkan persamaan-persamaan state-nya adalah:
S0 = (S0 +T2 +T4 +T6 +FS) . . (7)
S1 = (S1 + T1). (8)
S2 = (S2 + T3). (9)
S3 = (S3 + T5). (10)
-
5/27/2018 Modul BEL KUIS Instruktur Bener2
14/20
Persamaan output-nya adalah:
L3 = S1 . . (11)
L2 = S2 . . (12)
L1 = S3 . . (13)
BUZZER = S1 +S2 +S3 (14)
Berdasarkan uraian algoritma sistem bel kuis yang telah dijelaskan
sebelumnya, kita dapat membuat tabel alokasi alamat masukan dan keluaran
pada ladder diagram yang digunakan dapat dilihat pada tabel berikut :
Tabel 2 Alamat masukan dan keluaran sistem bel kuis
Masukan Alamat
P1 00.00
P2 00.01
P3 00.02
RESET 00.03
Keluaran Alamat
BUZZER 10.00
L3 10.01
L2 10.02
L1 10.03
Internal relay Alamat
T1 200.00
T2 200.01
T3 200.02
T4 200.03
T5 200.04
T6 200.05
S0 200.06
S1 200.07
S2 200.08
-
5/27/2018 Modul BEL KUIS Instruktur Bener2
15/20
S3 200.09
T0 200.10
Selanjutnya kita dapat membuat ladder diagram sistem bel kuis
menggunakan software CX PROGRAMMER dengan metode state diagram
dari input, output, persamaan state dan transisi nya:
-
5/27/2018 Modul BEL KUIS Instruktur Bener2
16/20
Gambar 12 Ladder Diagram Aplikasi Bel kuis secara keseluruhan
Apabila menggunakan metode konvensional secara trial error didapat ladder
diagram bel kuis sebagai berikut:
Dengan alamat masukan dan keluaran pada ladder diagram yang digunakan
dapat dilihat pada tabel berikut :
Tabel 3 Alamat masukan dan keluaran sistem bel kuis metode trial error
Masukan Alamat
P1 00.00
P2 00.01
P3 00.02
RESET 00.03
Keluaran Alamat
BUZZER 10.00
L3 10.01
L2 10.02
L1 10.03
Internal relay Alamat
STATUS 200.00
STATUS_RESET 200.01
-
5/27/2018 Modul BEL KUIS Instruktur Bener2
17/20
Ladder diagram sistem bel kuis metode trial error :
Gambar 13 Ladder Diagram Aplikasi Bel kuis secara keseluruhan metode trial error
-
5/27/2018 Modul BEL KUIS Instruktur Bener2
18/20
5. Sambungkan kabel RS232 ke PLC dan pastikan driver nya sudah terinstal ,sehingga pada device manager terlihat tampilan seperti berikut :
6. Download ladder diagram ke PLC dengan langkah sebagai berikuta. Pastikan PLC yang digunakan harus sesuai dengan konfigurasinya
PLC yang digunakan pada modul ini adalah CPM1A-40CDR.
Berikut tampilan untuk melakukan perubahan konfigurasi, melalui menu
PLCCHANGE MODEL .
-
5/27/2018 Modul BEL KUIS Instruktur Bener2
19/20
Gambar 13 konfigurasi PLC
b. Pilih menuPLC WORK ONLINE
c. Pilih menuPLC TRANSFER TO PLC
7. Amati perubahan Input / Output pada setiap perubahan stateTabel 4 Kondisi input output pada state 0
Input
P1 P2 P3 Reset
Kondisi 0 0 1 X
Output
L1 L2 L3 Buzzer
Kondisi 0 0 1 0
Tabel 5 Kondisi input output pada state 1
Input
P1 P2 P3 Reset
Kondisi 0 0 1 0
Output
L1 L2 L3 Buzzer
Kondisi 0 0 1 0
Tabel 6 Kondisi input output pada state 2
Input
P1 P2 P3 Reset
Kondisi 0 1 0 0
-
5/27/2018 Modul BEL KUIS Instruktur Bener2
20/20
Output
L1 L2 L3 Buzzer
Kondisi 0 1 0 0
Tabel 7 Kondisi input output pada state 3
Input
P1 P2 P3 Reset
Kondisi 1 0 0 0
Output
L1 L2 L3 Buzzer
Kondisi 1 0 0 0
top related