bab ii dasar teori - perpustakaan digital...

BAB II

DASAR TEORI

Human machine interface (HMI) ditinjau sangat membantu kinerja

manusia dalam mengendalikan dan memantau suatu sistem. Sistem ini

menggunakan Wonderware, dimana HMI akan berkomunikasi dengan plant

menggunakan DDE sebagai komunikasi data. Wonderware ini akan mengontrol

dan memantau jalannya plant. Oleh karena itu, pada bab ini akan dibahas

mengenai teori yang menunjang dalam pembuatan proyek akhir ini yaitu : HMI,

PLC ALLEN – BRADLEY, Wonderware, RSLogix 500, RsLinx, komunikasi

serial RS-232, DDE sebagai komunikasi data, dan ladder diagram.

II.1 HMI

Human machine interface adalah sebuah interface atau tampilan

penghubung antara manusia dengan mesin. HMI mempunyai fungsi sebagai

berikut :

Memonitor keadaan yang ada di plant

Mengatur nilai pada parameter yang ada di plant

Mengambil tindakan yang sesuai dengan keadaan yang terjadi

Memunculkan tanda peringatan dengan menggunakan alarm jika terjadi

sesuatu yang tidak normal

Menampilkan pola data kejadian yang ada di plant baik secara real time

maupun historical (trending history atau real time).

Terdapat beberapa software HMI yang dikeluarkan oleh beberapa vendor antaralain, yaitu :

Wonderware – InTouch (yang akan digunakan)

Siemens – WinCC

Schneider – Vijeo Look

Rockwell – RSView

BAB II DASAR TEORI

“Human Machine Interface PLC Allen-Bradley Menggunakan WonderwareDengan Plant Distribusi PLC FESTO” 6

HMI menampilkan kejadian, peristiwa, ataupun proses yang sedang terjadi

di plant secara nyata sehingga dengan HMI operator lebih mudah dalam

melakukan pekerjaan. Biasanya HMI digunakan juga untuk memudahkan operator

untuk memulai dan menghentikan operasi, serta memonitor jalannya sistem.

II.2 PLC ALLEN – BRADLEY

II.2.1 Sejarah PLC

Pada industri, untuk meningkatkan kualitas dan produktivitas dari produk-

produk yang dihasilkan maka diperlukan pengaturan proses kerja mesin-mesin

industri yang meliputi pengontrolan mesin-mesin industri dan pengawasan atas

kerja mesin-mesin industri tersebut (monitoring). Pada umumnya proses

pengontrolan suatu sistem dibangun oleh sekelompok alat elektronik, yang

dimaksudkan untuk meningkatkan stabilitas, akurasi, dan mencegah terjadinya

transisi pada proses produksi. Industri otomatis pada beberapa tahun yang lalu

hanya menggunakan papan elektronik sebagai sistem kontrol. Penggunaan papan

elektronik ini membutuhkan banyak sekali interkoneksi di antara relay untuk

membuat supaya sisem bekerja. Dengan kata lain, untuk menghubungkan relay-

relay tersebut dibutuhkan kabel yang sangat banyak. Jadi seorang ahli mesin harus

membuat suatu rangkaian logika yang kemudian di implementasikan dalam

bentuk relay. Relay yang dibutuhkan dalam perancangan tersebut berjumlah

ratusan dan skema yang dibuat dinamakan Ladder Schematic. Ladder Schematic

menampilkan switch, sensor, motor, dan relay. Semua piranti elektronik tersebut

dihubungkan menjadi satu. Salah satu masalah yang mungkin timbul adalah jika

salah satu relay rusak maka secara otomatis proses produksi akan berhenti dan

hanya akan dapat dijalankan lagi jika relay tersebut telah selesai diperbaiki. Hal

ini akan menyebabkan terjadinya ketidak efisien waktu produksi. Terkait dengan

masalah ini maka munculah sebuah piranti elektronik yang dapat mengatasi

semua masalah tersebut, yaitu yang dinamakan dengan PLC (Programable Logic

Control). Hanya dengan mengeksekusi program yang tersimpan dalam memori,

PLC dapat memonitor status dari suatu sistem berdasarkan sinyal input yang

masuk pada PLC. Dalam pengontrolan suatu proses yang sangat kompleks

dimungkinkan untuk menggunakan lebih dari 1 PLC. Saat ini, dengan semakin

BAB II DASAR TEORI


berkembangnya teknologi, semakin banyak muncul PLC dengan merek yang

berbeda-beda, seperti Omron, Siemens, Yokogawa, LG, Mitsubishi, Festo, Sigma,

dan lain sebagainya. Karena adanya berbagai keuntungan pada PLC inilah maka

semakin banyak industri yang saat ini menggunakan PLC sebagai pusat dari

seluruh proses produksi mereka.

Gambar 2.1 PLC ALLEN – BRADLEY

II.2.2 Kelebihan Dari PLC

1. Fleksibel

Dahulu, penggunaan perangkat sistem kendali membutuhkan banyak sistem

pengolahan untuk masing-masing perangkat. Misalnya jika terdapat lima

mesin maka dibutuhkan lima pengendali. Hal tersebut kini teratasi dengan

menggunakan PLC. Cukup menggunakan sebuah PLC saja, banyak perangkat

yang dapat dijalankan dengan programnya masing-masing. Sistem

pengkabelan mulai dibenahi dan direduksi, semakin sedikit kabel yang

digunakan. Tak perlu banyak ruang untuk menempatkannya.

BAB II DASAR TEORI


2. Harga yang Lebih Terjangkau

Jika kita melihat kembali kepada sisi fleksibilitasnya tentunya sudah menjadi

jawaban, dimana harga yang dikeluarkan jauh lebih sedikit (murah) jika

dibandingkan dengan menggunakan sistem sebelumnya. Ketika sistem lama

(relay) masih banyak menggunakan pengkabelan yang memakan banyak

biaya, PLC menawarkan pengkabelan yang sederhana. Pengkabelan dapat

dilakukan dengan jumlah yang banyak hanya dengan sebuah PLC, karena PLC

mencakup relay, timer, counter, sequencer, dan beberapa fungsi yang dapat

disesuaikan sesuai dengan kebutuhan.

3. Jumlah Kontak yang Banyak

Banyaknya kontak yang dimiliki sebuah PLC memberikan banyak kemudahan

kepada pengguna. Tidak hanya dari segi finansial, tetapi juga sisi instalasi.

Akan jauh lebih sederhana dan mudah jika dibandingkan dengan relay.

Misalnya saja pada PLC-5, sebuah PLC keluaran ALLEN – BRADLEY

dengan jumlah kontak minimal 16-32 kontak, sementara itu relay

menyediakan kontak sejumlah 4-8 kontak.

4. Dapat Melakukan Pemrograman, Pemrograman Ulang, dan Koreksi

dengan Mudah

PLC memiliki kelebihan dimana sistemnya dapat diprogram ulang secara

cepat, proses produksi yang bercampurpun dapat diselesaikan dengan cepat.

Bahkan ketika sistem sedang dijalankan. Bila salah satu sistem akan diubah

atau dikoreksi, pengubahannya hanya dilakukan pada program yang terdapat

di komputer, dengan waktu yang relatif singkat, setelah itu baru didownload

ke PLC. Jika dengan relay, diperlukan pengubahan pada pengkabelannya,

waktunya akan sangat lama dan beresiko tinggi sehingga harus mematikan

sistem yang sedang berjalan.

5. Menyederhanakan Komponen-Komponen Sistem Kendali

Dalam PLC juga terdapat timer, counter, relay dan komponen lainnya,

sehingga tak lagi membutuhkan komponen-komponen tersebut sebagai

tambahan.

BAB II DASAR TEORI


II.3 Wonderware InTouch

Pada industri banyak HMI engineer dan perusahaan lebih memilih

menggunakan sebuah tools instan untuk membuat software HMI seperti

Wonderware. Hal ini disebabkan perusahaan lebih memilih untuk menghemat

waktu dalam pembuatan HMI, sedangkan dari sisi HMI engineer lebih

dimudahkan dalam pembuatannya karena tools-tools grafik dan animasi sudah

banyak tersedia di dalam HMI maker seperti Wonderware. Walaupun dari sisi

harga Wonderware jauh lebih mahal ketimbang dengan harga lisensi

pemrograman konvensional.

InTouch telah digunakan secara luas dalam berbagai aplikasi termasuk

food processing, semiconductors, oil and gas, automotive, chemical,

pharmaceutical, pulp and paper, transportation dan utilities. InTouch terdiri dari

tiga komponen utama, yaitu : InTouch Application Manager, WindowMaker dan

WindowViewer.

InTouch Application Manager berfungsi untuk mengorganisasi aplikasi

yang dibuat. Komponen ini juga berfungsi untuk mengkonfigurasi WindowViewer

sebagai NT service, mengkonfigurasi Network Application Development (NAD)

untuk client-based dan server-based architectures, dan mengkonfigurasi Dynamic

Resolution Conversion (DRC). Lebih lanjut, DBDump dan DBLoad database

utilities juga dijalankan dari Application Manager ini.

Gambar 2.2 Wonderware InTouch

BAB II DASAR TEORI


Komponen berikutnya, WindowMaker, adalah development environment.

Dalam hal ini object-oriented graphic digunakan untuk menciptakan animasi serta

touch-sensitive display windows. Tampilan windows ini dapat dihubungkan

dengan sistem I/O dari perangkat industri dan aplikasi berbasis Microsoft

Windows lainnya.

Komponen ketiga, WindowViewer, merupakan runtime environment yang

digunakan untuk menampilkan grafik windows yang telah dibuat di

WindowMaker. WindowViewer mengoperasikan InTouch QuickScripts,

menampilkan historical data logging dan reporting, memproses alarm logging

dan reporting, dan dapat berfungsi sebagai client dan server untuk DDE ataupun

SuiteLink communication protocols.

InTouch merupakan suatu paket yang dapat dikonfigurasi dengan berbagai

cara, tergantung pada kebutuhan aplikasinya. Variasi arsitektur yang dapat

dilakukan pada oleh InTouch adalah : stand-alone application, client-based

architecture, server-based architecture dan network application development.

Dalam penyusunan sistem ini, arsitektur jaringan yang diterapkan adalah stand-

alone application.

Gambar 2.3 WindowViewer pada Wonderware InTouch

BAB II DASAR TEORI


II.4 RSLogix 500

Perangkat lunak yang digunakan dalam pembuatan proyek ini adalah

RSLogix 500. RSLogix 500 ini membantu user dalam membuat ladder diagram.

Berikut adalah tampilan saat membuka project di RSLogix 500 :

Gambar 2.4 RSLogix 500

Menu bar : Pilih fungsi dari tampilan menu click untuk memilih pada bar

Icon bar : Icon bar memiliki banyak fungsi untuk proses program dan juga

digunakan untuk test logic program anda.

Online bar : Melihat status processor mode dan ketika anda melakukan online

edits atau forces present. Anda dapat juga melihat communications driver dan

node number.

Project tree : Melihat semua folders and files Project anda. Anda dapat selalu

click icon yang ada dan ketika click kanan pada mouse untuk menu yang

digunakan hanya untuk icon yang dipilih Untuk contoh, jika anda click kanan

mouse pada program file, anda melihat options untuk rename program file, open

program file, hide the program file, atau properties dari program file.

Status bar : Melihat status informasi saat program berjalan

BAB II DASAR TEORI


Ladder view : Dimana tempat untuk membuat ladder atau edit ladder.

Instruction toolbar : Tampilan instruction mnemonics pada categories table.

Ketika anda click pada kategori tab instruction toolbar hanya merubah dan

menampilkan kategori tersebut. Click pada instruction untuk menyisipkan

instruksi tersebut pada ladder program.

II.5 RSLinx

Gambar 2.5 RSLinx

RSLinx adalah sebuah program yang menyediakan komunikasi untuk

aplikasi yang beragam. RSLinx support dengan Rockwell Software dan program

Allen-Bradley, HMI, dan produk komponen software lainnya.

RSLinx bisa mentransfer data dari dan ke PLC ALLEN – BRADLEY

menggunakan ALLEN – BRADLEY communication devices seperti OCMK, 1784-

KT atau modul 1770-KF2B. RSLinx support pada PLC ALLEN – BRADLEY

seri SLC-500, PLC-2, PLC-3, dan PLC-5, dalam satu paket. RSLinx merupakan

sebuah paket komunikasi lengkap tanpa membutuhkan driver tambahan untuk

dioperasikan.

RSLinx merupakan sebuah driver yang memiliki 3 driver, yaitu:

BAB II DASAR TEORI


→ Direct driver level access antara PLC dengan produk Rockwell

Software lainnya.

→ DDE (Dynamic Data Exchange) untuk akses ke seluruh software yang

compatible dengan DDE

→ Support OLE for Process Control (OPC)

Tabel 2.1 Jenis – Jenis Prosesor dan Driver yang terdapat pada RSLinx

II.6 Komunikasi Serial RS-232

Komunikasi serial adalah salah satu metode komunikasi data di mana

hanya satu bit data yang dikirimkan melalui seuntai kabel pada suatu waktu

tertentu. Pada komputer pribadi, komunikasi serial yang digunakan misalnya pada

standar komunikasi RS-232. RS-232 adalah standar komunikasi serial yang

didefinisikan sebagai antarmuka antara perangkat terminal data (Data Terminal

Equipment atau DTE) dan perangkat komunikasi data (Data Communications

Equipment atau DCE) menggunakan pertukaran data biner secara serial.

BAB II DASAR TEORI


Gambar 2.6 RS-232

Komunikasi RS-232 diperkenalkan Electronic Industries Association

pada 1962 dan pada tahun 1997. Awalan “RS” pada RS-232 merupakan singkatan

dari recommended standart yang berarti standart yang dianjurkan, karena selama

ini dalam publikasi EIA tidak pernah memiliki ketetapan hukum yang

mengharuskan untuk digunakan dalam dunia komunikasi data. Interfacing RS-232

menggunakan komunikasi asyncronous di mana sinyal clock tidak dikirimkan

bersamaan dengan data. Setiap word data disingkronisasikan menggunakan

sebuah start bit dan sebuah stop bit. Jadi, sebuah frame data terdiri dari sebuah

start bit, diikuti bit-bit data dan diakhiri dengan stop bit. Jumlah bit data yang

digunakan dalam komunikasi serial adalah 8 bit.

II.7 DDE (Dynamic Data Exchange)

DDE atau Dynamic Data Exchange yaitu sistem pertukaran data antara

aplikasi dalam Windows. DDE memungkinkan dua aplikasi yang berjalan untuk

berbagi satu set data.

Sebuah contoh operasi DDE Server, ketika Mc. Excel spreadsheet

ditampilkan ke dokumen Mc. Word. Dalam situasi ini Mc. Word adalah sebuah

client dari DDE Server. Jika spreadsheet diupdate dalam Mc. Excel, keadaan baru

akan terlihat pada tabel yang ditaruh pada dokumen Mc. Word. DDE Server tidak

meng-kopi data dari satu aplikasi ke aplikasi yang lain, tapi memperbaharui

kembali data yang baru diubah.

BAB II DASAR TEORI


II.8 Ladder Diagram

Ladder diagram adalah kumpulan simbol-simbol skematik yang khusus

digunakan dalam dokumentasi industri. Disebut ladder diagram dikarenakan

simbol-simbolnya tersusun seperti tangga dengan dua garis vertikal

(menyimbolkan power supply) dan memiliki banyak rungs (garis horizontal) yang

merepresentasikan rangkaian pengontrol.

Kita dapat membuat suatu fungsi logika yang sederhana untuk

mengendalikan suatu lampu menggunakan beberapa saklar. ladder diagram

berikut merepresentasikan suatu rangkaian OR.

Gambar 2.7 Ladder Diagram

Pada gambar 2.7 lampu akan menyala jika saklar A atau saklar B

dikontakkan. Kita juga dapat membuat ladder diagram untuk merepresentasikan

suatu rangkaian AND seperti pada gambar 2.8.

BAB II DASAR TEORI



Logika untuk invers atau NOT direpresentasikan menggunakan normally-

closed contact seperti pada gambar 2.9.


Rangkaian pada gambar 2.9, lampu menyala saat saklar A tidak ditekan.

Jika kita menggabungkan rangkaian OR dan invert maka akan diperoleh suatu

rangkaian NAND seperti pada gambar 2.10.

BAB II DASAR TEORI



Rangkaian pada gambar 2.10 lampu hanya akan menyala jika saklar A dan

saklar B tidak ditekan. Jika salah satu saklar ditekan, maka lampu akan padam.

Dengan prinsip yang sama, kita dapat membuat rangkaian NOR seperti pada

gambar 2.11.


BAB II DASAR TEORI


Adapun beberapa kondisi ladder diagram yang harus dipenuhi, yaitu:

1. Hanya ada satu cabang untuk setiap rung

2. Tiap output hanya digunakan satu kali dalam suatu program

3. Aliran dari kiri ke kanan

4. Hanya satu output terkoneksi ke suatu grup saklar

5. Tidak ada saklar yang ditempatkan di kanan dari suatu output

6. Semua saklar harus bekerja horizontal

7. Jumlah saklar pada setiap rung terbatas

bab ii dasar teori - perpustakaan digital...

Documents