bab ii dasar teori 2.1 tinjauan pustakarepository.ump.ac.id/382/3/bab ii_didik satria yogaswara...dc...

6

BAB II

DASAR TEORI

2.1 Tinjauan Pustaka

Perkembangan teknologi saat ini sudah semakin meningkat khususnya di

dunia industri sehingga mengakibatkan munculnya berbagai macam peralatan

yang dirancang guna meringankan pekerjaan manusia. Hal tersebut terlihat dari

banyaknya jumlah peralatan yang sebelumnya dioperasikan oleh manusia, kini

peranan tersebut telah digantikan oleh peralatan yang dikendalikan secara

otomatis. Salah satu peralatan yang digunakan di beberapa industri adalah

konveyor, alat ini difungsikan sebagai pengganti manusia dalam memindahkan

suatu bahan atau barang dari satu tempat ke tempat lainnya. Ada dua jenis

material yang dapat dipindahkan, yaitu muatan curah (bulk load) dan muatan

satuan (unit load).

Konveyor pada perkembangannya telah menggunakan berbagai otomatisasi

untuk menjalankannya mulai dari menjalankan secara otomatis menggunakan

sensor sebagai pendeteksi suatu bahan atau barang, mengatur kecepatan motor

pengerak, pengontrolan dengan jarak jauh, visualisasi menggunakan HMI (Human

Machine Interface), dan lain sebagainya.

Penelitian dari Afrizal Fikri pada tahun 2015 yang berjudul “Monitoring

Model Sistem Pengepakan dan Penyortiran Barang Berbasis SCADA “ telah

dirancang sebuah alat berupa model mesin pengepakan dan penyortiran barang

berbasis PLC Twido TWDLMDA20DTK, yang dimonitor oleh Supervisory

6

Sistem Kendali Konveyor…, Didik Satria Yogaswara, Fakultas Teknik UMP, 2016

7

Control And Data Acquisition (SCADA) menggunakan komunikasi Ethernet

dengan kecepatan komunikasi sebesar 1ms dan pergerakan conveyor dikendalikan

menggunakan Pulse width Modulation (PWM).

Penelitian lainnya dari Hendri Ardiansyah pada tahun 2014 yang berjudul

“Perancangan Simulator Sistem Pengepakan dan Penyortiran Barang berbasis

PLC Twido TWDLMDA20DTK” yaitu membuat sebuah alat berupa simulasi

mesin pengepakan dan penyortiran barang dengan menggunakan plant simulator

konveyor dan elevator yang dikendalikan secara otomatis oleh PLC. Secara

sederhana prinsip kerja dari sistem adalah mampu melakukan proses packing

(pengepakan) dengan metoda pencacah barang, kemudian penyortiran dengan

membedakan kualitas barang berdasarkan beratnya.

Dari penelusuran pustaka yang telah dilakukan, khusunya berhubungan

dengan kendali konveyor menggunakan PLC, maka dalam Skripsi ini membuat

sistem kendali konveyor untuk penyortiran tinggi dan rendahnya ukuran dari

kemasan barang dengan pengendalian konveyor pada plant konveyor

menggunakan metode Pulse width Modulation (PWM) dan dilakukan monitoring

menggunakan Supervisory Control And Data Acquisition (SCADA) pada proses

penyortiran. Untuk menghubungkan Supervisory Control And Data Acquisition

(SCADA) dengan PLC digunakan komunikasi Ethernet.

2.2 Catu Daya

Catu daya merupakan suatu rangkaian yang paling penting bagi sistem

elektronika. Ada dua sumber catu daya yaitu sumber AC dan sumber DC. Sumber


8

AC yaitu sumber tegangan bolak – balik, sedangkan sumber tegangan DC

merupakan sumber tegangan searah.

Gambar 2.1 Grafik tegangan AC dan DC

(www.corrosioncop.com/prinsip-kerja-transformer-rectifier-pada-proteksi-

katodik/)

Sumber tegangan AC berayun sewaktu-waktu pada kutub positif dan sewaktu-

waktu pada kutub negatif, sedangkan sumber DC selalu pada satu kutub saja,

positif saja atau negatif saja. Dari sumber AC dapat disearahkan menjadi sumber

DC dengan menggunakan rangkaian penyearah yang dibentuk dari dioda. Ada tiga

macam rangkaian penyearah dasar yaitu penyearah setengah gelombang,

penyearah gelombang penuh 2 dioda dan penyearah gelombang penuh sistem

jembatan.


9

2.2.1 Penyearah Gelombang Penuh Sistem Jembatan

Penyearah sistem jembatan (bridge rectifier) adalah sebuah penyearah

yang menggunakan empat buah blok dioda yang disusun model jembatan.

Penyearah sistem jembatan mampu menghasilkan output gelombang penuh dari

satu gulungan transformator.

Gambar 2.2 Penyearah dengan sistem jembatan

(http://teknikelektro.org/penyearah-gelombang-penuh-sistem-jembatan)

Penyearah sistem jembatan disusun oleh empat blok dioda yang bekerja

secara bergantian pada tiap fase sinyal sinus. Prinsip kerja rangkaian penyearah

gelombang penuh sistem jembatan dapat dijelaskan melalui Gambar 2.3.

Gambar 2.3 Prinsip kerja penyearah gelombang penuh sistem jembatan



10

Pada rangkaian jembatan mendapatkan bagian positif dari siklus sinyal

AC. Maka D1 dan D3 hidup (on), karena mendapat bias maju. D2 dan D4 mati

(off), karena mendapat bias mundur. Sehingga arus i1 mengalir melalui D1, RL,

dan D3. Sedangkan apabila jembatan memperoleh bagian siklus negatif. Maka D2

dan D4 hidup (on), karena mendapat bias maju. D1 dan D3 mati (off), karena

mendapat bias mundur. Sehingga arus i2 mengalir melalui D2, RL, dan D4.

Arah arus i1 dan i2 yang melewati RL sebagaimana terlihat Pada Gambar

2.3 adalah sama, yaitu dari ujung atas RL menuju ground. Dengan demikian arus

yang mengalir ke beban merupakan penjumlahan dari dua arus i1 dan i2, dengan

menempati paruh waktu masing-masing.

Bentuk gelombang yang dihasilkan oleh penyearah gelombang penuh

sistem jembatan terkadang masih kasar, sehingga diperlukan adanya filter untuk

membuang bagian yang kasar. Filter yang paling sederhana adalah dengan

memasang kondensator paralel dengan beban. Misalnya dipasang pada rangkaian

penyearah gelombang penuh dengan sistem jembatan, maka rangkaiannya seperti

Gambar 2.4.


11

Gambar 2.4 Filter penyearah gelombang penuh sistem jembatan


Fungsi kapasitor pada rangkaian di atas untuk menekan ripple yang terjadi

dari proses penyearahan gelombang AC. Setelah dipasang filter kapasitor maka

output dari rangkaian penyearah gelombang penuh ini akan menjadi tegangan DC

(Direct Current).

2.2.2 Regulator Tegangan

Regulator tegangan adalah bagian power supply yang berfungsi untuk

memberikan stabilitas output pada suatu power supply. Output tegangan DC dari

penyearah tanpa regulator mempunyai kecenderungan berubah harganya saat


12

dioperasikan. Adanya perubahan pada masukan AC dan variasi beban merupakan

penyebab utama terjadinya ketidakstabilan pada power supply.

Pada sebagian peralatan elektronika, terjadinya perubahan catu daya akan

berakibat cukup serius. Untuk mendapatkan catu daya yang stabil diperlukan

regulator tegangan. Regulator tegangan untuk suatu power supply biasanya

menggunakan sirkuit terintegrasi (IC) atau menggunakan dioda zener. IC

regulator tegangan yang banyak dijumpai di pasaran antara lain IC regulator

keluarga 78xx dan LM317.

2.3 Sensor Photodioda

Photodioda adalah dioda yang bekerja berdasarkan intensitas cahaya, jika

photodioda terkena cahaya maka photodioda bekerja seperti dioda pada

umumnya, tetapi jika tidak mendapat cahaya maka photodioda akan berperan

sebagai resistor dengan nilai tahanan yang besar sehingga arus listrik tidak dapat

mengalir.

Gambar 2.5 Simbol dan bentuk Photodioda

(http://margionoabdil.blogspot.co.id/2015/03/sensor-cahaya-photo-

diode.html)


http://pcb.hol.es/index.php?option=com_content&view=article&id=5:sirkuit-terintegrasi-integrated-circuit-ic&catid=10:komponen-elektronika&Itemid=104

13

Photodioda merupakan sensor cahaya semikonduktor yang dapat mengubah

besaran cahaya menjadi besaran listrik. Photodioda merupakan sebuah dioda

dengan sambungan p-n yang dipengaruhi cahaya dalam kerjanya. Cahaya yang

dapat dideteksi oleh photodioda ini mulai dari cahaya infra merah, cahaya tampak,

ultra ungu sampai dengan sinar-X.

Gambar 2.6 Rangkaian Photodioda

(http://margionoabdil.blogspot.co.id/2015/03/sensor-cahaya-photo-

diode.html)

Karena photodioda terbuat dari semikonduktor p-n junction maka cahaya yang

diserap oleh photodioda akan mengakibatkan terjadinya pergeseran foton yang

akan menghasilkan pasangan electron-hole dikedua sisi dari sambungan. Ketika

elektron-elektron yang dihasilkan itu masuk ke pita konduksi maka elektron-

elektron itu akan mengalir ke arah positif sumber tegangan sedangkan hole yang

dihasilkan mengalir ke arah negatif sumber tegangan sehingga arus mengalir di


14

dalam rangkaian. Besarnya pasangan elektron atau hole yang dihasilkan

tergantung dari besarnya intensitas cahaya yang diserap oleh photodioda.

2.4 Optocoupler

Dalam Dunia Elektronika, Optocoupler juga dikenal dengan sebutan Opto-

isolator, Photocoupler atau Optical Isolator. Optocoupler adalah komponen

elektronika yang berfungsi sebagai penghubung berdasarkan cahaya optik. Pada

dasarnya Optocoupler terdiri dari 2 bagian utama yaitu Transmitter yang

berfungsi sebagai pengirim cahaya optik dan Receiver yang berfungsi sebagai

pendeteksi sumber cahaya. Masing-masing bagian Optocoupler (Transmitter dan

Receiver) tidak memiliki hubungan konduktif rangkaian secara langsung tetapi

dibuat sedemikian rupa dalam satu kemasan komponen.

Gambar 2.7 Simbol dan bentuk optocoupler

(http://teknikelektronika.com/pengertian-optocoupler-fungsi-prinsip-kerja-

optocoupler/)


15

2.4.1 Jenis-jenis Optocoupler

Jenis-jenis Optocoupler yang sering ditemukan adalah Optocoupler yang

terbuat dari bahan Semikonduktor dan terdiri dari kombinasi LED (Light Emitting

Diode) dan Phototransistor. Dalam Kombinasi ini, LED berfungsi sebagai

pengirim sinyal cahaya optik (Transmitter) sedangkan Phototransistor berfungsi

sebagai penerima cahaya tersebut (Receiver). Jenis-jenis lain dari Optocoupler

diantaranya adalah kombinasi LED-Photodiode, LED-LASCR dan juga Lamp-

Photoresistor.

2.4.2 Prinsip Kerja Optocoupler

Pada prinsipnya, Optocoupler dengan kombinasi LED-Phototransistor

adalah Optocoupler yang terdiri dari sebuah komponen LED (Light Emitting

Diode) yang memancarkan cahaya infra merah (IR LED) dan sebuah komponen

semikonduktor yang peka terhadap cahaya (Phototransistor) sebagai bagian yang

digunakan untuk mendeteksi cahaya infra merah yang dipancarkan oleh IR LED.

Untuk lebih jelas mengenai Prinsip kerja Optocoupler, Gambar 2.8 menunjukan

rangkaian internal dari komponen Optocoupler.


16

Gambar 2.8 Rangkaian internal komponen optocoupler

(teknikelektronika.com/pengertian-optocoupler-fungsi-prinsip-kerja-

optocoupler)

Dari gambar diatas dapat dijelaskan bahwa Arus listrik yang mengalir

melalui IR LED akan menyebabkan IR LED memancarkan sinyal cahaya Infra

merahnya. Intensitas Cahaya tergantung pada jumlah arus listrik yang mengalir

pada IR LED tersebut. Kelebihan Cahaya Infra Merah adalah pada ketahanannya

yang lebih baik jika dibandingkan dengan Cahaya yang tampak. Cahaya Infra

Merah tidak dapat dilihat dengan mata telanjang.

Cahaya Infra Merah yang dipancarkan tersebut akan dideteksi oleh

Phototransistor dan menyebabkan terjadinya hubungan atau Switch On pada

Phototransistor. Prinsip kerja Phototransistor hampir sama dengan Transistor

Bipolar biasa, yang membedakan adalah Terminal Basis (Base) Phototransistor

merupakan penerima yang peka terhadap cahaya.


17

2.4.3 Aplikasi Optocoupler

Optocoupler banyak diaplikasikan sebagai driver pada rangkaian

Mikrokontroller, driver pada Motor DC, DC dan AC power control dan juga pada

komunikasi rangkaian yang dikendalikan oleh PC (Komputer).

2.5 Relay

Relay adalah Saklar (Switch) yang dioperasikan secara listrik dan merupakan

komponen Electromechanical (Elektromekanikal) yang terdiri dari 2 bagian

utama yakni Elektromagnet (Coil) dan Mekanikal (seperangkat Kontak

Saklar/Switch). Relay menggunakan Prinsip Elektromagnetik untuk

menggerakkan Kontak Saklar sehingga dengan arus listrik yang kecil (low power)

dapat menghantarkan listrik yang bertegangan lebih tinggi. Sebagai contoh,

dengan Relay yang menggunakan Elektromagnet 5V dan 50 mA mampu

menggerakan Armature Relay (yang berfungsi sebagai saklarnya) untuk

menghantarkan listrik 220V 2A.


18

Gambar 2.9 Bentuk dan simbol relay

(http://teknikelektronika.com/pengertian-relay-fungsi-relay/)

Pada dasarnya, Relay terdiri dari 4 komponen dasar yaitu :

1. Electromagnet (Coil)

2. Armature

3. Switch Contact Point (Saklar)

4. Spring


19

Gambar 2.10 Struktur sederhana relay

(http://teknikelektronika.com/pengertian-relay-fungsi-relay/)

Kontak Poin (Contact Point) Relay terdiri dari 2 jenis yaitu :

1. Normally Close (NC) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu

berada di posisi CLOSE (tertutup)

2. Normally Open (NO) yaitu kondisi awal sebelum diaktifkan akan selalu

berada di posisi OPEN (terbuka)

Berdasarkan gambar diatas, sebuah Besi (Iron Core) yang dililit oleh sebuah

kumparan Coil yang berfungsi untuk mengendalikan Besi tersebut. Apabila

Kumparan Coil diberikan arus listrik, maka akan timbul gaya Elektromagnet yang

kemudian menarik Armature untuk berpindah dari Posisi sebelumnya (NC) ke

posisi baru (NO) sehingga menjadi Saklar yang dapat menghantarkan arus listrik

di posisi barunya (NO).

2.6 Motor DC

Motor DC merupakan jenis motor yang menggunakan tegangan searah sebagai

sumber tenaganya. Dengan memberikan beda tegangan pada kedua terminal


20

tersebut, motor akan berputar pada satu arah, dan bila polaritas dari tegangan

tersebut dibalik maka arah putaran motor akan terbalik pula seperti pada gambar

2.11. Polaritas dari tegangan yang diberikan pada dua terminal menentukan arah

putaran motor sedangkan besar dari beda tegangan pada kedua terminal

menentukan kecepatan motor.

Gambar 2.11 Kontruksi motor DC

(Fachkunde electrotechnik, 2006)

Konstruksi motor DC pada gambar 2.11 memiliki 2 bagian dasar,yaitu :

1. Bagian yang tetap/stasioner yang disebut stator. Stator ini menghasilkan

medan magnet, baik yang dibangkitkan dari sebuah koil (elektro magnet)

ataupun magnet permanen.

2. Bagian yang berputar disebut rotor. Rotor ini berupa sebuah koil dimana arus

listrik mengalir.

Gaya elektromagnet pada motor DC timbul saat ada arus yang mengalir pada

penghantar yang berada dalam medan magnet. Medan magnet itu sendiri

ditimbulkan oleh magnet permanen. Garis-garis gaya magnet mengalir diantara

dua kutub magnet dari kutub utara ke kutub selatan. Menurut hukum gaya


21

Lourentz, arus yang mengalir pada penghantar yang terletak dalam medan magnet

akan menimbulkan gaya. Gaya F, timbul tergantung pada arah arus I, dan arah

medan magnet B.

2.7 Programmable logic controller (PLC)

Programmable logic controller (PLC) adalah perangkat untuk melaksanakan

fungsi kendali dan juga monitor yang dapat diprogram. Selain dikenal sebagai

PLC, perangkat ini juga disebut sebagai programmable controller atau

programmable binary system.

Pada dasarnya PLC merupakan suatu bentuk komputer. Perbedaan dengan

komputer pada umumnya (PC) adalah PLC ditujukan khusus untuk aplikasi

industri sehingga mempunyai beberapa karakteristik khusus. PLC telah dilengkapi

dengan I/O digital dengan koneksi dan level sinyal yang standar sehingga dapat

langsung dihubungkan dengan berbagai macam perangkat seperti saklar, lampu,

relay ataupun berbagai macam sensor dan aktuator.

Konstruksi PLC bersifat modular sehingga memudahkan dalam penggantian

dan penambahan fasilitas yang diperlukan. PLC juga relatif lebih tahan terhadap

keadaan di pabrik, misalnya kelembaban dan temperatur yang tinggi, serta

gangguan dan derau yang mungkin terdapat pada berbagai peralatan industri.

Rangkaian kontrol menggunakan PLC dibuat dengan software, sehingga bersifat

fleksibel dan mudah untuk dimodifikasi.


22

2.7.1 Struktur PLC

Komponen dari suatu PLC tidak jauh berbeda dengan komponen komputer

pada umumnya. Struktur dasar suatu PLC terdiri atas central processing unit,

memori dan modul input/output.

2.7.1.1 Central Processing Unit

Central Processing Unit (CPU) adalah otak dari suatu PLC yang bertugas

mengendalikan dan memonitor seluruh operasi PLC dengan cara melaksanakan

program yang terdapat pada memori. Sistem bus internal digunakan untuk

menghubungkan antara CPU dengan memori dan modul I/O di bawah kendali

CPU. CPU memerlukan detak (clock) dengan frekuensi tertentu yang dapat

dihasilakan oleh krisal kuarts eksternal ataupun rangkaian osilator RC. Detak

tersebut menentukan kecepatan operasi PLC dan dapat digunakan untuk

sinkronisasi semua elemen dalam sistem. Seluruh PLC modern menggunakan

mikroprosesor sebagai CPU.

2.7.1.2 Memori

Memori adalah peranti yang digunakan sebagai media penyimpanan, baik

program maupun data. PLC menggunakan piranti memori semikonduktor berupa

RAM ataupun ROM. Pada kebanyakan PLC RAM digunakan untuk

pengembangan program dan uji coba karena kemudahan dalam perubahan

program. Untuk mencegah hilangnya program dari RAM saat dilepas catu

dayanya sering kali PLC dilengkapi dengan baterai. Setelah program dibuat dan

diuji coba, program dapat dimasukan ke EEPROM yang bersifat tetap.


23

Selain untuk menyimpan program memori pada PLC juga digunakan

untuk penyimpanan sementara status jalur I/O dan variabel fungsi internal seperti

timer, counter, penanda relay, hasil operasi aritmatika/logika dan lain-lain. Untuk

keperluan ini digunakan RAM.

2.7.1.3 Modul I/O

Modul I/O adalah pintu keluar/masuknya informasi dari dan ke PLC.

Modul ini dapat bergabung menjadi satu unit PLC ataupun berupa modul yang

terpisah. Modul input dan output berfungsi sebagai antarmuka antara komponen

internal PLC dengan piranti lain di luar PLC sehingga didalamnya terdapat fungsi

pengkondisian sinyal dan isolasi.

Modul I/O yang paling umum adalah modul I/O digital yang hanya

menerima/mengirim sinyal on/off saja. Meski kebanyakan komponen internal

PLC bekerja pada level tegangan TTL dan CMOS, yang berkisar antara 5 – 15

Volt, namun sinyal yang diproses dari atau ke I/O digital biasanya berkisar antara

24 Volt sampai 240 Volt pada arus besar (hingga beberapa ampere). Dengan

adanya unit I/O ini PLC dapat langsung dihubungkan dengan piranti input dan

output tanpa harus melalui rangkaian perantara atau relay.

Setiap modul I/O dirancang untuk memudahkan proses koneksi peranti

input dan output dengan PLC. Untuk itu seluruh PLC dilengkapi dengan terminal

sekrup standar sehingga mudah dan cepat saat proses pengkabelan. Setiap

terminal I/O mempunyai alamat ataupun nomor jalur yang unik yang digunakan

saat pemrograman untuk mengidentifikasi masing-masing input dan output.


24

2.7.2 Operasi PLC

PLC mempunyai 3 operasi dasar yang dilakukan secara berurutan, yaitu :

1. Monitor input, yaitu membaca keadaan piranti input dan menyalin nilainya ke

memori.

2. Eksekusi program, yaitu melaksanakan program berdasarkan nilai input yang

terdapat pada memori untuk menghasilakan nilai output. Program berupa

ladder diagram dieksekusi dari kiri ke kanan, dari atas ke bawah.

3. Mengubah kondisi output berdasarkan hasil eksekusi program.

Ketiga proses tersebut membentuk siklus yang disebut proses scanning,

proses ini dilaksanakan secara berulang-ulang selama PLC beroperasi. Waktu

yang dibutuhkan pada satu kali scanning disebut waktu scanning (scanning time).

2.7.3 Pemrograman PLC TWIDO

Pada PLC ada empat metode/tipe bahasa pemrograman yang bisa

digunakan, namun keempat bahasa pemrograman tersebut tidak semua didukung

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 didukung oleh PLC

adalah ladder diagram languages (LD) dan instruction list languages (IL).

Bahasa ladder diagram pada dasarnya adalah suatu perangkat simbol dari perintah


25

yang digunakan untuk menciptakan program pengontrol. Bahasa pemrograman

tersebut dirancang untuk mewakili sedekat mungkin penampakan sistem relay

yang diberi pengawatan yang secara garis besar berfungsi untuk mengontrol

output yang didasarkan pada kondisi input.

Program ladder diagram dapat ditampilkan pada layar monitor kemudian

elemen-elemen seperti kontak normally open, kontak normally closed, timer,

counter, compare block, relay, dan lain-lain dinyatakan dalam bentuk gambar.

2.7.3.1 Pemrograman Menggunakan Ladder Diagram

Ladder diagram merupakan salah satu bahasa pemrograman yang

didukung oleh PLC Twido yang pembuatannya dapat dibuat melalui software

TwidoSuite. Pembuatan ladder diagram pada TwidoSuite 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. Untuk menggunakan

Twidosuite, klik icon Twidosuite pada desktop seperti pada Gambar 2.12.

Gambar 2.12 Icon twidosuite

Untuk pertama kalinya, Twidosuite akan menampilkan tampilan seperti

pada Gambar 2.13. Pilihlah „Programming Mode‟ untuk memprogram PLC.


26

Gambar 2.13 Tampilan menu twidosuite

Layar program akan menuju ke Gambar 2.14, yaitu layar “project

management”. Programmer diberi pilihan untuk membuat program baru atau

membuka program yang sudah jadi. Pilih “Create a new Project”.

Gambar 2.14 Pilihan project management


27

Tentukan nama project dan directory tempat project disimpan pada menu

project information seperti pada Gambar 2.15, kemudian klik tombol „Create‟.

Gambar 2.15 Mengisikan nama project dan directory

Pada tampilan berikutnya pilih „Describe‟ seperti pada Gambar 2.16.

Gambar 2.16 Pilih „Describe‟ untuk setting PLC


28

Tampilan berikutnya adalah layar untuk setting PLC seperti pada Gambar

2.17.

Gambar 2.17 Layar setting PLC

Pada Layar Setting PLC, pilih di kotak sebelah kanan (catalog) Bases –

Compact – TWDLCAE40DRF, kemudian lakukanlah drag and drop ke kotak

sebelah kiri pada gambar PLC-nya. Setelah setting PLC selesai, pilih pada bagian

kiri atas „Program‟ untuk menuju editor program PLC.

Gambar 2.18 Pilih program untuk membuat program PLC


29

Hasilnya akan tampil editor diagram ladder seperti Gambar 2.19.

Gambar 2.19 Tampilan pertama editor ladder diagram

Untuk memulai menggambar Ladder diagram, klik icon „add section‟,

sampai muncul tampilan pada Gambar 2.20.

Gambar 2.20 Editor ladder beserta fungsi dasar PLC


30

2.7.3.2 Instruksi Utama Ladder Diagram

2.7.3.2.1 Kontak

Memungkinkan untuk masukan kontak seperti tombol tekan

dan internal variable contacts. Kontak terdiri dari dua jenis kontak yaitu :

1. Kontak Normally open (NO) dengan notasi :

2. Kontak Normally Closed (NC) dengan notasi :

2.7.3.2.2 Coil

Secara umum coil berhubungan langsung dengan keluaran yang akan

mengerjakan semua perintah sesuai dengan yang diinginkan. Pada software

TwidoSuite, coil terdiri dari empat jenis, yaitu :

1. Direct coils dengan notasi :

2. Reverse coils dengan notasi :


31

3. Set coils dengan notasi :

4. Reset coils dengan notasi :

2.7.3.3 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.

1. Horizontal Connection

Digunakan untuk hubungan secara seri.

2. Vertical Conection

Digunakan untuk membuat hubungan secara paralel.

Adapun cara membuat ladder diagram dengan TwidoSuite, ladder

diagram program dinyatakan dalam suatu bentuk umum simbolik untuk relay

yang dikontrol oleh rangkaian elektrik. Program ditampilkan pada layer dan

elemen-elemen seperti kontak normally open, kontak normally close, counter,

sequencer (rotary switch), relay dan lain-lain, dinyatakan dalam bentuk gambar.


32

Listrik mengalir dari sisi kiri ke sisi kanan yang disebut ladder line (terdiri dari

beberapa rung). Adapun aturan umum menggambarkan suatu program ladder

diagram adalah :

1. Aliran listrik/tenaga dari rel kiri ke rel kanan.

2. Suatu coil keluaran tidak dihubungkan langsung ke rel (rail) sebelah kiri.

3. Tidak ada kontak yang ditempatkan di kanan dari suatu coil keluaran.

4. Hanya satu dari coil keluaran dalam suatu ladder line.

5. Tiap coil keluaran umumnya hanya satu kali dalam suatu program.

2.7.3.4 Prinsip Pemrograman TwidoSuite

Pada dasarnya pemrograman PLC menggunakan TwidoSuite dibagi atas 7

dasar komponen, yaitu : input, output, internal bits, membuat pengalamatan

(addressing), timer, counter, dan compare block.

2.7.3.4.1 Input

Input merupakan masukan yang berupa signal yang diterima dari sensor

luar. Sintaksis yang digunakan pada Twido adalah sebagai berikut :

% I y . z

% = Menunjukkan objek.

I = Menunjukkan masukan.

y = Nomor/jumlah modul.

z = Nomor/jumlah saluran.


33

2.7.3.4.2 Output

Output adalah sinyal yang dihasilkan oleh PLC yang dikirim ke relay dan

lain sebagainya. Sintaksis yang digunakan adalah sebagai berikut :

% Q y . z

% = Menunjukkan obyek.

Q = Menunjukkan keluaran.

y = Nomor/jumlah modul.

z = Nomor/jumlah saluran.

2.7.3.4.3 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 kata lain, output internal tidak langsung

mengendalikan peranti output. Pada PLC Twido compact type TWDLCAE40DRF

internal bits yang bisa digunakan yaitu mulai dari %M0 sampai %M255. Sintaksis

yang digunakan adalah sebagai berikut:

% M n

% = Menunjukkan obyek.

M = Menunjukkan bit di dalam memori internal.

N = Nomor/Jumlah bit internal.


34

2.7.3.4.4 Membuat Pengalamatan (Addressing)

Pengalamatan adalah memberi notasi input dan output pada kontak dan

coil ladder diagram.

1. Format umum dari pengalamatan I/O adalah sebagai berikut :

% I, Q x . y . z

I = Input

Q = Output

x = Master (0)/Slave (1 – 7) controller

y = Base (0)/Expansion (1 – 7) I/O

z = I/O chanel number

2. Format umum dari pengalamatan bit adalah sebagai berikut :

% M, S, or X, i

M = Internal bits

S = Sistem bits

X = Step bits

i = Number


35

3. Format umum pengalamatan word adalah sebagai berikut :

% M, K, or S, W, i

M = Internal word

K = Konstanta word

S = Sistem word

W = Word (16 bit)

i = Number

2.7.3.4.5 Timer

Timer digunakan sebagai pengatur waktu proses, dapat digunakan sebagai

komponen tundaan (timer on delay). Umumnya merupakan kontak fungsi yang

dapat diatur memberikan suatu keluaran kondisi on selama selang waktu tertentu

(timer off delay). Dapat digunakan untuk membuat pulsa dengan lebar

tertentu/timer pulsa (ini termasuk ke dalam fitur tambahan atau hanya terdapat

pada PLC tertentu saja).

Dalam timer terdapat input, konstanta timer, output. Input berfungsi

memulai aktifnya timer untuk mulai menghitung waktu. Konstanta timer

memberikan nilai berapa lama timer aktif. Output memberikan keluaran logika 1

atau 0 bila waktu yang dinyatakan dalam konstanta timer telah tercapai.


36

Gambar 2.21 Blok Fungsi Timer

2.7.3.4.6 Counter

Counter berfungsi untuk menghitung jumlah perubahan input, dapat untuk

membatasi banyaknya perubahan input. Ada dua jenis counter yaitu menghitung

naik (up-counter) dan turun (down-counter). Dalam kehidupan sehari-hari

terdapat juga counter mekanik dan elektronik. Counter akan mengeluarkan nilai 0

atau 1 bila nilai preset telah tercapai. Ada juga step counter dimana perubahan

input akan ditampilkan pada setiap alamat output tertentu.

Gambar 2.22 Blok Fungsi Counter


37

2.7.3.4.7 Compare Block

Instuksi compare block yang ada pada PLC Twido digunakan untuk

membandingkan dua operand. Tabel 2.1 merupakan daftar tipe dari instruksi

perintah compare block.

Tabel 2.1 Daftar tipe instruksi compare block

Instruksi Fungsi

> Digunakan jika operand satu lebih besar dari operand dua.

>= Digunakan jika operand satu lebih besar atau sama dengan

operand dua.

< Digunakan jika operand satu lebih kecil dari operand dua.

< = Digunakan jika operand satu lebih kecil atau sama dengan

operand dua.

= Digunakan jika operand satu lebih sama dengan operand

dua.

< > Digunakan jika operand satu lebih berbeda dengan operand

dua.

2.8 Supervisory Control And Data Acquisition (SCADA)

Supervisory Control And Data Acquisition (SCADA) diambil dari dua kata,

yaitu:

1. Supervisory Control adalah sistem yang berfungsi untuk memberikan

instruksi kendali dan mengawasi kerja suatu proses tertentu.

2. Data Acquisition adalah sistem yang berfungsi untuk mengambil,

mengumpulkan, dan memproses data untuk kemudian disajikan sesuai

kebutuhan yang dikehendaki.


38

Supervisory Control And Data Acquisition (SCADA) adalah sistem berbasis

computer yang dapat melakukan pengawasan, pengendalian, dan akuisisi data

terhadap suatu proses tertentu secara real time.

2.8.2 Arsitektur SCADA

Arsitektur dari SCADA terdiri dari beberapa bagian yang memiliki

perannya masing-masing, yaitu:

1. Plant/field device adalah suatu proses dilapangan yang diwakili oleh sensor

dan aktuator.

2. RTU (Remote Terminal Unit) adalah yang berupa PLC, berfungsi pengendali

plant/field device, mengirim sinyal kontrol, mengambil data dari plant, dan

mengirim data ke MTU.

3. MTU (Master Terminal Unit) adalah berupa PLC yang bertindak sebagai

master bagi RTU, berfungsi mengumpulkan data dari satu atau beberapa

RTU, melakukan koordinasi dengan memberi perintah ke RTU untuk

menjaga proses berjalan dengan stabil dan memberikan data ke server/HMI.

4. HMI (Human Machine Interface) adalah alat untuk menampilkan data pada

suatu perangkat yang komunikatif dan animatif, dan menyediakan antarmuka

untuk komunikasi antara mesin dan manusia (operator).

5. Protokol komunikasi adalah sebuah aturan atau standar yang mengatur atau

mengijinkan terjadinya hubungan, komunikasi, dan perpindahan data antara

dua atau lebih titik komputer.

6. Database server adalah sebuah perangkat yang bekerja untuk mencatat atau

menyimpan data pengendalian pada sistem SCADA .


39

Gambaran sederhana dari arsitektur SCADA seperti pada Gambar 2.23.

Gambar 2.23 Arsitektur SCADA

(https://amarnotes.wordpress.com/2013/06/29/apa-itu-scada/)

2.8.3 Pengenalan Software Vijeo Citect

Vijeo citect adalah salah satu software program yang digunakan pada

industri otomatis yang memiliki tingkat efisiensi yang tinggi pada semua operasi

dengan sistem cepat, open system architecture, fungsi network yang powerfull.

Pada Vijeo Citect terdiri dari dua program, yaitu Vijeo Citect Explorer dimana ini

digunakan untuk proses editing dan Vijeo Citect Runtime digunakan untuk proses

running dari sebuah tampilan yang akan dimonitor. Vijeo Citect dapat

diaplikasikan pada sistem dengan skala besar dan juga pada sistem skala kecil.


https://amarnotes.wordpress.com/2013/06/29/apa-itu-scada/

40

2.8.3.1 Kelebihan Pada Vijeo Citect

1. Open system architecture

Open system architecture memberikan kemudahan secara khusus bagi

pengguna yang berbeda-beda, menyediakan fleksibilitas yang tinggi untuk

melakukan hubungan dengan system software lain diantaranya.

1. Vijeo Citect didukung tiga buah tampilan yaitu Citect Explorer, Citect

Project Editor, Citect Graphics Builder dan aplikasi program diluar

Vijeo Citect dengan mudah mendapatkan data dari Vijeo Citect.

2. Hubungan Vijeo Citect dengan tags biasa menggunakan events.

3. Vijeo Citect dapat membuka Vijeo Citect –net protocol dengan

menggunakan folder communication yang ada pada Citect Explorer, yang

digunakan untuk menukar data antara Vijeo Citect yang lain. Data dari

Vijeo Citect dapat di set atau mengikuti sambungan high level host

computer.

2. Mendukung bermacam-macam networking

1. Vijeo citect didukung bermacam-macam protocol.

2. Struktur network Vijeo Citect dapat didukung sistem kerja yang berdiri

sendiri, peer to peer, client / server, dan hal seperti ini dapat dilakukan

pada sistem dengan skala besar maupun sistem dengan skala kecil.

3. Pembuatan Layar Grafis dengan Mudah

Pada vijeo citect telah disediakan bermacam-macam type wizard dan symbol

library, dengan didukung tampilan Citect Graphics Builder sistem dapat


41

dikonfigurasi dengan mudah sehingga pembuatan animasi tidak begitu sulit

karena obyek yang kita inginkan sudah tersedia pada symbol library tools.

4. Supporting Internet

Pada Vijeo Citect dapat dilakukan pengoperasian suatu plant yang dapat

terhubung melalui jaringan komunikasi yang terdapat di internet. Fungsi yang

digunakan terdapat pada web server sehingga status plant dapat dimonitor dan

dikontrol melalui web browser dari tempat kendali yang memiliki jarak cukup

jauh.

5. Data yang Kompatibel dengan Software Lain

1. Data pada tag, kompatibel antara Microsoft Excel dengan Vijeo Citect

2. Data hasil pengoperasian dari Vijeo Citect dapat di convert ke Microsoft

Excel dan Word

3. Dapat dilakukan penukaran data dari software grafis seperti AutoCad,

Photoshop, CorelDraw, dll

2.8.3.2 Outline Vijeo Citect Explorer

Nama dari file eksekusi Vijeo Citect adalah Vijeo Citect. Cara pertama

untuk menjalankan Vijeo Citect adalah klik “Program” pada Start menu lalu klik

“Schneider Electric” kemudian klik “SoCollaborative” selanjutnya klik “Vijeo

Citect 7.20” dan pilih Vijeo Citect Explorer.

Setelah dipilih Vijeo Citect Explorer maka akan terdapat tiga tampilan

dasar yang dapat digunakan untuk manajemen data dan file, membuat desain

grafis, dan mengeksekusi atau menjalankan sistem. Ketiga tampilan tersebut

antara lain:


42

1. Citect Explorer

Citect Explorer merupakan tampilan yang digunakan untuk membuat dan

pembuatan project. Selain itu juga dapat mengatur semua file-file yang berada

pada sub bagian folder project, sehingga berfungsi seperti Windows Explorer

pada Windows. Citect Explorer juga berfungsi untuk mengatur setup komunikasi

pada pembuatan project baru.

Gambar 2.24 Tampilan citect explorer

2. Citect Project Editor

Citect Project Editor digunakan sebagai tempat untukk membuat, mengatur,

dan mengedit database. Database yang dibuat pada citect project editor berupa

cluster, tags, event, alarm, dll.

Untuk membuat database diatas dapat dilihat pada menu-menu yang

disediakan pada citect project editor. Untuk membuat cluster name dapat dilihat

pada menu servers. Pada menu tags terdapat dua cara untuk membuat alamat

nama tags yaitu variable tags dan local variable, dimana untuk menggunakan


43

variable tags harus langsung terhubung dengan I/O devices sedangkan local

variable tidak perlu terhubung langsung dengan I/O devices dan dapat langsung

disimulasikan.

Pada halaman citect project editor setelah membuat atau melakukan

pengeditan database perlu dilakukan pack dan compile, sehingga data yang telah

dibuat dapat tersusun secara baik dan jika terjadi error maka dapat diketahui letak

kesalahannya. Untuk melakukan pack dan compile dapat dilihat pada menu file.

Gambar 2.25 Tampilan citect project editor

3. Citect Graphic Builder

Citect Graphic Builder digunakan untuk membuat serta mengedit desain

animasi plant pada sistem monitor dan juga memberikan label atau nama pada

desain masing-masing animasi yang akan dibuat. Selain itu dapat memasukan

gambar dan simbol dari luar yang bias dimodifikasi.


44

Gambar 2.26. Tampilan citect graphics builder


bab ii dasar teori 2.1 tinjauan pustakarepository.ump.ac.id/382/3/bab ii_didik satria yogaswara...dc...

Documents