rancang bangun prototipe lift cerdas 5 lantai …digilib.unila.ac.id/55135/3/skripsi tanpa bab...

RANCANG BANGUN PROTOTIPE LIFT CERDAS 5 LANTAI

MENGGUNAKAN PLC OMRON CPM2A

(Skripsi)

Oleh

DIRYA ANDRIYAN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG

2018

ABSTRAK



Oleh

Dirya Andriyan

Programmable Logic Controller (PLC) adalah perangkat kendali yang banyak

digunakan dalam dunia industri dengan menggunakan relay sebagai input dan

outputnya. Lift adalah satu alat yang dapat dikendalikan menggunakan PLC. Lift

biasa digunakan pada bangunan bertingkat sebagai alat transportasi. Kebanyakan

lift yang telah ada saat ini beroperasi secara statis tanpa mempertimbangkan

efisiensi jarak tempuh dari lift. Dengan menerapkan kecerdasan buatan pada sistem

lift maka akan diperoleh operasi lift secara dinamis. Fuzzy logic adalah salah satu

metode dalam kecerdasan buatan. Fuzzy logic akan melakukan proses penghitungan

prioritas dengan mempertimbangkan bobot inputan jarak, posisi, arah dan berat dari

lift. Perhitungan prioritas tersebut dimasukan kedalam sistem agar lift dapat

melakukan sebuah proses yang disebut dengan panggilan kembali. Proses

panggilan kembali bertujuan untuk melakukan efisiensi jarak perpindahan lift

dengan membalikkan laju lift ke posisi sebelumnya. Kemudian saat ada beberapa

input bersamaan, maka akan dipilih input yang memiliki prioritas terbesar sehingga

input tersebut dieksekusi oleh sistem. Penggunaan fungsi-fungsi pada PLC seperti

counter dan timer dapat merealisasikan pengendalian pada model lift cerdas 5 lantai

berdasarkan perhitungan dengan fuzzy logic.

Kata kunci :PLC, lift, kecerdasan buatan, fuzzy logic, prioritas.

ABSTRACT

THE DEVELOPMENT OF 5 LEVELS SMART

ELEVATOR PROTOTYPE

USING PLC OMRON CPM2A

by

Dirya Andriyan

Programmable Logic Controller (PLC) is a controlling device that has been used in

industrial engineering which uses relay as input and its output. Elevator is a tool

that can be controlled by PLC. The elevator usually used in the tall buildings as

transportation mode. Most elevators which are exist usually operated statically

without considering efficient distance from its track. By implementing artificial

intelligent in elevator system, it can be acquired a dynamic elevator operation.

Fuzzy logic is a method in artificial intelligent. Fuzzy logic will do priority

calculation process with considering values of distance, position, direction, and

weight of the elevator. That priority calculation is input in the system so the elevator

can do a process called recall. This is aimed to efficient distance by reversing

elevator’s direction to its previous position. Then, when there are several inputs at

the same time, so the input that are chosen is the one with most priority so that input

is executed by the system. Application of functions in PLC as the counter and timer

can realize full control on the model of 5 levels smart elevator based on fuzzy logic

calculation.

Keywords: PLC, elevator, artificial intelligence, fuzzy logic, priority.



Oleh

Dirya Andriyan

Skripsi

Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar

SARJANA TEKNIK

pada

Jurusan Teknik Elektro

Fakultas Teknik Universitas Lampung

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG

2018

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Kotabumi, pada tanggal 31 Januari 1993, sebagai

anak kedua dari lima bersaudara, dari Bapak Sudirman dan Ibu Mursiah.

Pada tahun 1998 mengikuti pendidikan di Taman Kanak–kanak (TK)

Islam Ibnurusyd sampai dengan tahun 1999, kemudian melanjutkan ke SD Islam

Ibnurusyd Kotabumi yang diselesaikan pada tahun 2005, selanjutnya ke SMP Negeri 1

Kotabumi yang diselesaikan pada tahun 2008, dan SMA Negeri 3 Kotabumi yang

diselesaikan pada tahun 2011, selain kegiatan akademik penulis juga mengisi kegiatan

non-akademik dengan aktif mengikuti organisasi internal sekolah dan pernah

diamanahkan sebagai ketua/pradana putra Pramuka dan kepala divisi mentoring Rohis.

Penulis melanjutkan pendidikannya sebagai mahasiswa Jurusan Teknik Elektro

Fakultas Teknik Universitas Lampung pada tahun 2011 melalui Seleksi Penerimaan

Mahasiswa Baru jalur undangan. Pada tahun pertama dan kedua penulis mendapatkan

beasiswa Program Hibah Kompetisi berbasis Institusi (PHKI) dari Dikti. Penulis aktif

di Himpunan Mahasiswa Teknik Elektro (Himatro) selama tiga tahun dan pernah

diamanahkan sebagai sekretaris divisi kerohanian pada tahun 2012-2013 dan Ketua

Himatro pada tahun 2013-2014. Penulis juga ikut membantu di Forum Silaturahim dan

Studi Islam (FOSSI-FT) sebagai anggota penerbitan. Penulis pernah ikut berpartisipasi

di Panitia Khusus Pemilihan Raya Fakultas Teknik dan diamanahkan sebagai ketua.

Penulis juga pernah menjadi wakil gubernur fakultas teknik pada tahun 2014-2015.

Diluar organisasi kampus unila, penulis mengikuti komunitas panahan Mechanical

Archery Club dan Komunitas Astronomi Lampung. Pada tahun 2015, penulis

melaksanakan Kerja Praktik di PT GMP (Gunung Madu Plantations) Lampung

Tengah.

Dalam bidang keilmuan dan kompetisi penulis pernah menjabat sebagai asisten

Laboratorium Kendali, Teknik Elektro dan pernah menjadi asisten praktikum dasar

sistem kendali dan sistem kendali lanjut selama dua tahun. Penulis juga berpartisipasi

dalam beberapa kompetisi seperti perlombaan Programmable Logic Controller (PLC)

di ITS pada tahun 2016 dan di PNJ pada tahun 2018. Penulis juga pernah berpartisipasi

dalam lomba panahan yang diadakan oleh Metro Archery Club dan ikut dalam

perlombaan astrofotografi yang diadakan oleh Observatorium Astronomi Itera

Lampung (OAIL).

Motto Hidup

”Sesungguhnya bersama kesulitan ada kemudahan”

”Maka apabila engkau telah selesai dari suatu urusan, tetaplah bekerja

keras untuk urusan yang lain”

”Dan hanya kepada Tuhanmulah engkau berharap”

(Q.S. Al-Insyirah)

”Orang mukmin yang paling sempurna imannya adalah yang paling baik

akhlaknya”

(H.R. At-Tirmidzi)

SANWACANA

Bismillahirrohmannirrohim,

Puji syukur penulis sampaikan kepada Allah, Alhamdulillahirobbil’alamin atas segala

nikmat yang begitu banyak diberikan oleh-Nya sehingga penulis akhirnya dapat

menyelesaikan skripsi yang berjudul “Rancang Bangun Prototipe Lift Cerdas 5

Lantai Menggunakan PLC CPM2A”. Sholawat dan salam juga penulis sampaikan

untuk panutan, pemimpin serta teladan bagi penulis yakni Rasulullah Muhammad

Shallallahu’alaihi wasallam.

Skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik

pada Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik Universitas Lampung. Dalam

penyusunan skripsi ini penulis telah mendapat banyak bantuan baik ilmu, petunjuk,

materi, bimbingan dan saran dari berbagai pihak. Untuk itu pada kesempatan ini penulis

ingin menyampaikan ucapan terima kasih kepada :

1. Bapak Prof. Dr. Suharno, M.Sc. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas

Lampung;

2. Bapak Dr.Ing. Ardian Ulvan, S.T.,M.Sc. selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro

Universitas Lampung;

3. Bapak Dr. Herman Halomoan S,S.T.,M.T. selaku sekretaris jurusan Teknik Elektro

Universitas Lampung;

4. Bapak Emir Nasrullah,S.T.,M.T. selaku Pembimbing Utama yang telah

memberikan bimbingan, ilmu dan saran selama penyelesaian Tugas Akhir ini.

5. Bapak Agus Trisanto,Ph.D. selaku Pembimbing Pendamping yang telah

memberikan masukan serta ilmu yang berharga untuk tugas akhir ini.

6. Ibu Dr. Sri Ratna S,M.T. selaku dosen penguji yang selalu memberi pelajaran, ilmu,

dan saran dalam penyelesaian tugas akhir ini.

7. Ibu Dr. Dikpride Despa,S.T., M.T. selaku dosen pembimbing akademik.

8. Seluruh Dosen Jurusan Teknik Elektro atas segala ilmu dan wawasan yang telah

diberikan.

9. Abi, Umi, Kak Oki, Nita, Arif dan Adam atas kasih sayang, kesabaran, do’a dan

dukungan moril maupun materil yang tak pernah habis sepanjang masa.

10. Teman-teman Teknik Elektro Universitas Lampung khususnya angkatan 2011,

salam ikhlas elevENgineer.

11. Para pimpinan dan anggota Himatro, BEM-FT, FOSSI-FT, Pansus-FT pada

jamannya, juga kepada habibisme dan JOSH.

12. Sahabat seatap selama beberapa tahun the Marbrothers.

13. Teman - teman di Laboratorium Teknik Kendali dari masa ke masa.

14. Semua pihak yang telah membantu serta mendukung penulis dari awal kuliah

hingga terselesaikannya Tugas Akhir ini.

Semoga Allah SWT membalas semua amal baiknya. Penulis berharap tugas akhir ini

berguna bagi kita semua.

Bandar Lampung, 03 Desember 2018

Dirya Andriyan

Atas kehendak Allah, kupersembahkan karya kecil dan sederhana ini untuk Ayah dan Ibuku tercinta ;

Sudirman & Mursiah

(Yang telah membesarkan, menyayangi, dan mendidikku serta mencintaiku dengan setulus hati)

Tak lupa untuk saudara-saudara kandungku tersayang ;

Yachman Oktarizal Anita Eviana Putri Arif Rachman Yusuf

Adam Muchlis Ali Furqon

Semoga Allah SWT selalu merahmati Ayah, Ibu, saudaraku, serta orang – orang yang berjuang di jalan-Nya.

DAFTAR ISI

Halaman

DAFTAR ISI ....................................................................................................... i

DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... v

DAFTAR TABEL ............................................................................................... ix

BAB I PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang ...................................................................................... 1

1.2. Tujuan Penelitian .................................................................................. 3

1.3. Manfaat Penelitian ................................................................................ 3

1.4. Batasan Masalah.................................................................................... 3

1.5. Hipotesis ................................................................................................ 4

1.6. Sistematika Penulisan ........................................................................... 4

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Programmable Logic Controller .......................................................... 6

2.1.1 Prinsip kerja PLC ........................................................................... 6

2.1.2 Bahasa Pemrograman PLC ............................................................. 10

2.1.3 Ladder Diagram ............................................................................. 11

2.1.4 Komponen-komponen dasar ladder diagram ................................ 14

2.1.5 Latching .......................................................................................... 15

2.1.6 Timer .............................................................................................. 17

iii

2.2 Lift .......................................................................................................... 18

2.2.1. Cara kerja lift ................................................................................. 20

2.3. Kecerdasan Buatan ................................................................................ 21

2.3.1. Fuzzy logic ..................................................................................... 23

2.3.2. Himpunan fuzzy ............................................................................. 26

2.3.3. Langkah-langkah perancangan fuzzy logic .................................... 29

2.4. Motor Arus Searah (DC) ....................................................................... 30

2.5. Relay Elektromagnetis .......................................................................... 32

BAB III METODE

3.1. Waktu dan Tempat Penelitian ............................................................... 34

3.2. Alat dan Bahan ...................................................................................... 35

3.3. Prosedur Kerja ...................................................................................... 35

3.3.1. Studi Literatur ............................................................................... 37

3.3.2. Penentuan Spesifikasi Rancangan ................................................. 37

3.3.3. Perancangan Perangkat Keras ....................................................... 39

3.3.4. Perancangan Perangkat Lunak ...................................................... 46

3.3.5. Pembuatan Alat ............................................................................. 59

3.3.6. Pengujian Alat ............................................................................... 59

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Fuzzy Logic ........................................................................................... 60

4.2. Prinsip Kerja Alat ................................................................................. 63

4.3. Spesifikasi Alat ..................................................................................... 67

4.4. Pengujian ............................................................................................... 70

4.4.1. Pengujian Perangkan Keras ........................................................... 71

iv

4.4.2. Pengujian Perangkat Lunak ........................................................... 74

4.4.3. Pengujian Sistem Panggilan Kembali ........................................... 97

4.4.4. Pengujian Efisiensi Jarak Panggilan Kembali ............................... 100

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Simpulan ............................................................................................... 106

5.2. Saran ..................................................................................................... 106

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Blok diagram PLC ............................................................................. 7

Gambar 2.2 Koneksi peralatan dengan modul input PLC..................................... 7

Gambar 2.3 Koneksi peralatan dengan modul output PLC................................... 8

Gambar 2.4 Ilustrasi scanning .............................................................................. 8

Gambar 2.5 Tampilan software pemrograman CX Programmer dan ladder

diagram ............................................................................................ 9

Gambar 2.6 Contoh ladder diagram ..................................................................... 11

Gambar 2.7 Simbol-simbol dasar .......................................................................... 13

Gambar 2.8 Ladder diagram dan timing diagram dari normal contact dan normal

coil ................................................................................................... 14

Gambar 2.9 Gerbang logika dengan ladder diagram............................................ 15

Gambar 2.10 Contoh diagram tangga rangkaian latching .................................... 16

Gambar 2.11 Ladder dan timing on delay timer ................................................... 18

Gambar 2.12 Konstruksi lift .................................................................................. 19

Gambar 2.13 Struktur sistm kendali cerdas .......................................................... 22

Gambar 2.14 Bagian-bagian sistem fuzzy tipe Mamdani ...................................... 24

Gambar 2.15 Himpunan setengah baya ................................................................ 27

Gambar 2.16 Himpunan fuzzy setengah baya ....................................................... 27

vi

Gambar 2.17 Himpunan fuzzy : kelompok umur .................................................. 28

Gambar 2.18 Motor DC ........................................................................................ 31

Gambar 2.19 Relay ................................................................................................ 33

Gambar 3.1 Diagram alir penelitian ...................................................................... 36

Gambar 3.2 Rancangan kotak lift, tampak depan dan samping ............................ 37

Gambar 3.3 Rancangan keseluruhan lift, tampak samping dan depan ................. 38

Gambar 3.4 Power supply ..................................................................................... 39

Gambar 3.5 Driver motor ...................................................................................... 40

Gambar 3.6 Input dan Output yang dikendalikan oleh PLC ................................. 41

Gambar 3.7 Contoh perpindahan kotak lift ........................................................... 46

Gambar 3.8 Diagram alir fuzzy logic..................................................................... 49

Gambar 3.9 Skema proses fuzzy logic ................................................................... 50

Gambar 3.10 Fungsi keanggotaan jarak tujuan ..................................................... 50

Gambar 3.11 Fungsi keanggotaan jarak panggil kembali ..................................... 51

Gambar 3.12 Fungsi keanggotaan arah panggilan kembali yang dituju oleh kotak

lift ..................................................................................................... 51

Gambar 3.13 Fungsi keanggotaan berat kotak lift ketika diisi dengan penumpang

......................................................................................................... 52

Gambar 3.14 Fungsi keanggotaan prioritas kotak lift kembali ............................. 52

Gambar 3.15 Contoh penggunaan perhitungan fuzzy logic ................................... 55

Gambar 3.16 Tampilan muka CX Programmer .................................................... 57

Gambar 3.17 Diagram alir kerja PLC ................................................................... 58

Gambar 4.1 Peralatan lift cerdas secara keseluruhan ............................................ 70

Gambar 4.2 Box control ........................................................................................ 71

vii

Gambar 4.3 Push button panggil atas dan bawah, limit switch ............................. 72

Gambar 4.4 Driver motor ...................................................................................... 72

Gambar 4.5 Motor DC .......................................................................................... 73

Gambar 4.6 System on ........................................................................................... 78

Gambar 4.7 Contoh kondisi system on .................................................................. 78

Gambar 4.8 Contoh kondisi system off ................................................................. 79

Gambar 4.9 Limit switch berat untuk panggilan ................................................... 80

Gambar 4.10 Pintu lift open otomatis ................................................................... 80

Gambar 4.11 Pintu lift close otomatis ................................................................... 82

Gambar 4.12 Pintu lift open manual ..................................................................... 83

Gambar 4.13 Pintu lift close manual ..................................................................... 84

Gambar 4.14 Panggilan lift dari lantai 1 ke lantai 5 ............................................. 85

Gambar 4.15 Memmory lantai 1 menuju lantai 5 .................................................. 86

Gambar 4.16 Motor naik ....................................................................................... 87

Gambar 4.17 Memmory holding motor ................................................................. 88

Gambar 4.18 Program pintu otomatis ketika motor naik aktif.............................. 89

Gambar 4.19 Program pintu otomatis ketika motor berhenti ................................ 89

Gambar 4.20 Tiga kemungkinan panggilan searah lantai 1 menuju lantai 5 ........ 90

Gambar 4.21 Kondisi program motor ketika dari lantai 1 menuju lantai 5 .......... 91

Gambar 4.22 Contoh panggilan searah ................................................................. 92

Gambar 4.23 Kondisi ketika tidak ada panggilan searah ...................................... 92

Gambar 4.24 Kondisi ketika ada panggilan searah ............................................... 93

Gambar 4.25 Holding motor lantai 3 .................................................................... 93

Gambar 4.26 Pintu terbuka di lantai 5 .................................................................. 94

viii

Gambar 4.27 Contoh program panggilan kembali ................................................ 94

Gambar 4.28 Program ketika push button lantai 1 aktif ....................................... 95

Gambar 4.29 Program ketika kotak lift menyentuk limit switch lantai 3.............. 95

Gambar 4.30 Output motor naik terhenti sementara tertahan 25.05 ..................... 96

Gambar 4.31 Panggilan kembali menuju lantai 1 ................................................. 97

Gambar 4.32 Grafik perbandingan jarak tempuh panggilan kembali ................. 105

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Tabel kebenaran And OR ...................................................................... 15

Tabel 3.1 Jadwal dan aktifitas penelitian .............................................................. 34

Tabel 3.2 Pengalamatan pada pin input ................................................................ 42

Tabel 3.3 Pengalamatan pada pin output .............................................................. 43

Tabel 3.4 Pengalamatan internal memmory .......................................................... 43

Tabel 3.5 Hasil perhitungan fuzzy logic ................................................................ 56

Tabel 3.6 Kondisi yang memenuhi bobot minimal ............................................... 57

Tabel 4.1 Kondisi yang memenuhi untuk dilakukan panggilan kembali .............. 60

Tabel 4.2 Panggilan kembali yang memungkinkan pada kondisi pertama ........... 61

Tabel 4.3 Panggilan kembali yang memungkinkan pada kondisi kedua .............. 61

Tabel 4.4 Panggilan kembali yang memungkinkan pada kondisi ketiga .............. 62

Tabel 4.5 Delapan kondisi yang memungkinkan untuk dilakukan panggilan

kembali ................................................................................................. 62

Tabel 4.6 Logika yang memungkinkan dilakukan dengan lokasi lift pada lantai 1

.............................................................................................................. 74


.............................................................................................................. 75

x


.............................................................................................................. 75


.............................................................................................................. 76


............................................................................................................ 76

Tabel 4.11 Logika yang memungkinkan dilakukan ketika terjadi panggilan

kembali ............................................................................................... 77

Tabel 4.12 Pengujian panggilan kembali .............................................................. 98

Tabel 4.13 Pengujian delapan panggilan kembali................................................. 99

Tabel 4.14 Pengujian panggilan kembali lantai 1-5, limit switch lantai 3 on ..... 101








I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Programmble Logic Controller (PLC) pada dasarnya adalah sebuah komputer yang

dirancang khusus untuk mengontrol suatu proses atau mesin. PLC merupakan

perangkat kendali yang banyak digunakan dalam dunia industri dengan

menggunakan relay sebgai input dan outputnya. Salah satu aplikasi yang dapat

dilakukan menggunakan PLC adalah elevator.

Elevator atau di Indonesia di kenal dengan sebutan lift merupakan sebuah alat

transportasi vertikal yang digunakan untuk mengangkut orang ataupun barang. Lift

biasanya digunakan pada gedung-gedung tinggi bertingkat lebih dari tiga tingkat.

Lift yang ada saat ini dioperasikan dengan memberikan perintah secara langsung

kepada sistem lift sehingga sistem akan memberikan tanggapan langsung terhadap

perintah yang diberikan tersebut. Tanggapan secara langsung oleh lift akan

menjalankan lift secara statis tanpa mempertimbangkan efisiensi perpindahan lift

dari lantai ke lantai. Dengan mempertimbangkan efisiensi perpindahan lift maka

akan ada pengaturan perpindahan lift secara dinamis agar jarak yang akan dilalui

lift akan terpangkas sehingga diperoleh penghematan energi yang digunakan lift

tersebut.

2

Dari pemikiran di atas maka diperlukan sistem lift yang dapat melakukan

pengolahan perintah yang diberikan dengan mempertimbangkan efisiensi

perpindahan lift tersebut. Perpindahan lift diperhitungkan dengan

mempertimbangkan jarak tujuan yang akan dicapai oleh lift dan jarak panggilan

kembali. Sebagai contoh pada sebuah lift 5 lantai, ketika kondisi awal lift berada

pada lantai 1 hendak menuju lantai 5. Ketika lift berada pada lantai 2 tiba-tiba ada

panggilan lift untuk menuju ke lantai 1. Maka dengan contoh tersebut dapat

diperhitungkan yang pertama adalah jarak tujuan yang akan ditempuh adalah dari

lantai 1 ke lantai 5 dan yang kedua adalah jarak panggilan kembali yaitu dari lantai

2 ke lantai 1. Dengan anggapan orang yang memanggil lift pada lantai 1 akan

menuju lantai 2,3,4 ataupun 5, dimana lantai-lantai tersebut akan dilalui oleh

seseorang yang melakukan perintah dari lantai 1 menuju lantai lantai 5. Maka lift

akan memilih untuk bergerak mundur dari lantai 2 menuju lantai 1. Hal ini akan

menghemat perpindahan lift jika di bandingkan lift berpindah dari lantai 1 ke lantai

5 kemudian kembali kelantai 1 untuk melakukan perintah selanjutnya.

Percobaan akan dilakukan dengan membuat prototipe lift 5 lantai dengan

pengendali utama yang digunakan adalah PLC Omron CPM2A. Pengolahan

perintah perpindahan lift dengan mempertimbangkan jarak tujuan yang akan

dicapai dan jarak panggilan kembali akan diproses menggunakan fuzzy logic untuk

mengetahui perintah mana yang akan menjadi prioritas dan dimasukan kedalam

program PLC. Penelitian sebelumnya mengenai lift dengan pengendalinya adalah

PLC antara lain rancang bangun prototipe lift cerdas 3 lantai dengan menggunakan

PLC Omron Zen 20CIAR-A-V2 oleh Afri Yudamson.

3

1.2 Tujuan Penelitian

Adapun tujuan dari penulisan tugas akhir ini adalah :

1. Sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan di Jurusan Teknik

Elektro, Universtitas Lampung.

2. Merancang prototipe lift cerdas berlantai 5 dengan PLC Omron CPM2A

sebagai pengendalinya.

3. Dapat mengaplikasikan kecerdasan buatan pada prototipe lift berlantai 5 yang

akan ditujukan pada program PLC sehingga jarak yang ditempuh oleh kotak

lift menjadi efisien.

1.3 Manfaat Penelitian

Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah akan didapatkan prototipe lift

cerdas berlantai 5 yang memiliki perpindahan yang efektif sehingga menjadi

prototipe lift yang hemat energi.

1.4 Batasan Masalah

Penelitian ini memiliki beberapa batasan sebagai berikut :

1. Prototipe lift yang dibuat tidak memiliki fungsi secara keseluruhan seperti lift

pada umumnya.

2. Program yang digunakan hanya digunakan untuk lift berlantai 5.

3. Aplikasi dari kecerdasan buatan adalah untuk pemilihan prioritas perintah yang

akan ditanggapi sistem lift.

4

1.5 Hipotesis

Kecerdasan buatan pada lift berlantai 5 yang digunakan untuk menentukan

pergerakan lift dapat membuat pergerakan lift menjadi lebih singkat sehingga akan

menghemat energi yang akan digunakan.

1.6 Sistematika Penulisan

Untuk memudahkan penulisan dan pemahaman penelitian ini maka akan dibagi

menjadi lima bab, yaitu :

BAB I PENDAHULUAN

Menjelaskan penelitian secara umum, berisi latar belakang, tujuan, manfaat,

batasan masalah, hipotesis dan sistematika penulisan.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Menjelaskan secara umum mengenai teori dasar yang digunakan dalam menyusun

penelitian ini.

BAB III METODELOGI PENELITIAN

Menjelaskan tahapan penelitian, diantaranya adalah waktu dan tempat penelitian,

alat dan bahan, simulasi alat, perancangan alat dan pengujian alat.

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

Menjelaskan hasil pengujian dari percobaan dan membahas data-data hasil

pengujian yang diperoleh.

5

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

Memuat simpulan yang diperoleh dari pembuatan dan pengujian alat dan saran-

saran untuk pengembangan lebih lanjut.

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Programmable Logic Controller (PLC)

PLC pada dasarnya adalah sebuah komputer yang dirancang khusus untuk

mengontrol suatu proses atau mesin. PLC bekerja secara digital dan memiliki

memory yang dapat diprogram, menyimpan perintah-perintah untuk melakukan

perhitungan-perhitungan aritmatika yang relatif kompleks, fungsi komunikasi,

dokumentasi dan lain sebagainya. Didalam PLC berisi rangkaian elektronika yang

berfungsi sebagai contact relay yang dapat diatur dalam keadaan normaly open

ataupun normaly close. Kontak-kontak ini berupa pin input dan pin output ataupun

memory yang terdapat pada PLC.

2.1.1 Prinsip Kerja PLC

Secara umum, PLC terdiri dari dua komponen penyusun utama

• Central Processing Unit (CPU)

• Sistem antarmuka input/output

Pada dasarnya, operasi PLC relatif sederhana. Peralatan luar dikoneksikan melalui

modul input dan output. Peralatan luar yang dapat terhubung antara lain dapat

7

berupa sensor-sensor analog, limit switch, push button, saklar sebagai inputnya dan

motor, selenoid, lampu sebagai outputnya.

Gambar 2.1. Blok diagram PLC

Fungsi dari CPU adalah untuk mengatur segala proses yang terjadi didalam PLC.

Ada tiga komponen utama penyusun CPU ini antara lain sebagai berikut :

• Processor

• Memory

• Power Supply

Gambar 2.2. Koneksi peralatan dengan modul input PLC

8

Gambar 2.3. Koneksi peralatan dengan modul output PLC

Dalam melakukan proses CPU melakukan tiga operasi utama. Pertama CPU

membaca data masukan dari perangkat luar melalui modul input. Kedua CPU

mengeksekusi program kontrol yang tersimpan pada memori PLC. Ketiga CPU

memperbaharui data pada modul output. Ketiga proses diatas disebut dengan

scanning.

Gambar 2.4. Ilustrasi Scanning

9

Untuk melakukan pemrograman pada PLC dapat dilakukan dengan menggunakan

perangkat pemrograman yaitu miniprogrammer/console atau menggunakan

komputer melalui software yang menyertainya. Misalnya pada software CX

programmer digunakan untuk memrogram PLC produksi Omron, KGL untuk PLC

produksi LG dan sebagainya. Dibandingan dengan menggunakan

miniprogrammer/console, komputer lebih banyak digunakan untuk melakukan

pemrograman PLC karena lebih memudahkan programmer untuk melakukan

simulasi ataupun melakukan editing program. Console biasanya digunakan untuk

editing saja sehingga cocok digunakan saat dilakukan maintenance PLC.

Pemrograman PLC dengan menggunakan console biasanya dilakukan dengan

menggunakan kode mnemonic seperti OR, NOT, AND dan sebagainya. Sedangkan

pemrograman melalui komputer dilakukan dengan menggunakan teknik standar

pemrograman sekuensial, yaitu diagram ladder.

Gambar 2.5. Tampilan software pemrograman CX Programmer dan ladder diagram

Software PLC yang digunakan pada komputer dilengkapi dengan fasilitas

monitoring, komunikasi ataupun simulasi. Program yang dibuat melalui software

tersebut dapat ditransfer kedalam PLC melalui modul komunikasi yang tersedia

10

pada PLC. Pada umumnya modul komunikasi yang digunakan adalah port serial

COM.

2.1.2 Bahasa Pemrograman PLC

Dalam melakukan pemrograman PLC, ada beberapa metode yang dapat digunakan

yang telah distandarisasi oleh IEC (International Electrical Commission).

1. List Instruksi (Instruksi List), pemrograman dengan menggunakan

instruksi-instruksi bahasa level rendah (mnemonic), contoh : LD/STR,

NOT, AND, OR dan sebagainya.

2. Diagram Blok Fungsional (Function Block Diagram), pemrograman

berbasis aliran data secara grafis. Biasa digunakan dalam proses kontrol

yang melibatkan perhitungan-perhitungan kompleks dan akuisisi data

analog.

3. Diagram Fungsi Sekuensial (Sequensial Function Charts), metode

pemrograman terstruktur secara grafis yang banyak melibatkan langkah-

langkah rumit, contoh pada bidang robotika, batch control, dan sebagainya.

4. Teks Terstruktur (Structured Text), pemrograman ini menggunakan

statemen-statemen yang umum dijumpai pada bahasa level tinggi (high level

programming) contoh : if/then, case, for/next, do/while, dan lain

sebagainya.

5. Diagram Ladder (Ladder Diagram), pemrograman berbasis logika relay

yang cocok digunakan pada permasalahan-permasalahan kontrol diskret

yang input/outputnya memiliki dua kondisi yaitu on atau off seperti pada

sistem lift, konveyor, motor-motor dan sebagainya.

11

Dalam pengaplikasiannya dari lima metode yang ada dan dapat digunakan dalam

PLC, banyak yang menggunakan diagram ladder sebagai bahasa utama dalam

pemrogrammannya. Diagram ladder banyak digunakan karena mudah dipahami

dan lebih familiar. Diagram ladder juga mudah dipahami karena menggunakan

simbol-simbol komponen tertentu [1].

2.1.3 Ladder Diagram

Ladder Diagram merupakan metode pemrograman PLC yang paling populer, hal

ini terjadi karena PLC pertama yang dibuat menggunakan bahasa ladder. Istilah

ladder ini muncul karena bentuk bahasanya mirip dengan tangga.

Berikut ladder diagram sederhana menggunakan software CX Programmer :

Gambar 2.6. Contoh Ladder Diagram

Dapat dilihat pada gambar diatas bahwa ada bagian-bagian utama seperti bagian

contact (input) dan coil (output). Bagian rung berisi komponen-komponen ladder

diagram yang diapit oleh power rail dan neutral rail, dua jalur yang dapat

menggambarkan aliran program seperti layaknya aliran arus listrik. Untuk

pengalamatan pada pemrograman berbeda-beda, tergantung dari produk atau merk

12

PLC yang digunakan. Pada dasarnya pengalamatan digunakan untuk mewakili

input ataupun output yang digunakan.

Dalam software CX programmer aturan pengalamatan yang digunakan untuk input

dan output adalah sebagai berikut:

Input : 0.00 Output : 10.02

Pengalamatan pada CX Programmer untuk input diawali dengan kode 0 dilanjutkan

dengan dua digit angka yang merepresentasikan port input yang digunakan pada

PLC. Sedangkan pengalamatan untuk output diawali dengan kode 10,11,12.. dan

diikuti dua digit setelahnya direpresentasikan sebagai port output yang digunakan

pada PLC.

Dari gambar contoh ladder diagram diatas juga ada hal-hal yang perlu diperhatikan,

diantaranya adalah :

• Dibaca dari kiri kekanan, dari atas ke bawah.

• Tiap rung tidak bisa diakhiri dengan lebih dari satu output.

• Output dan input ditampilkan dalam kondisi tidak dienergized

• Input/output diidentifikasi melalui alamatnya [2].

Melakukan pemrograman PLC dengan menggunakan ladder diagram sama halnya

dengan menggambarkan sebuah rangkaian pensaklaran. Diagram-diagram tangga

terdiri dari dua garis vertikal yang merepresentasikan rail-rail daya, yaitu power rail

dan neutral rail. Komponen-komponen rangkaian dihubungkan sebagai garis-garis

horisontal yang berupa anak-anak tangga diantara dua garis vertikal.

13

Dalam pelakukan pemrogramman ladder diagram, diterapkan peraturan-peraturan

tertentu :

1. Garis-garis vertikal diagram merepresentasikan rail-rail daya yang diantara

dua rail tersebut adalah komponen-komponen rangkaian yang terhubung.

2. Masing-masing anak tangga mendefinisikan sebuah operasi didalam sebuah

proses kontrol.

3. Diagram anak tangga dibaca dari kiri ke kanan dan atas ke bawah.

4. Masing-masing anak tangga dimulai dengan sebuah input atau beberapa

input dan harus berakhir dengan setidaknya sebuah output.

5. Perangkat-perangkat listrik ditampilkan dalam kondisi normalnya.

Misalkan sebuah saklar dalam keadaan normalnya terbuka hingga suatu

objek menutupnya, maka akan diperlihatkan sebagai terbuka pada diagram

tangga.

6. Sebuah perangkat tertentu dapat digambarkan pada lebih dari satu anak

tangga. Misalkan sebuah saklar dapat ditampilkan dalam dua kondisi

berbeda pada diagram tangga, satu kondisi dalam kondisi open dan kondisi

lainnya dalam kondisi close.

7. Diagram tangga baik input ataupun output diidentifikasi melalui alamat-

alamat. Sebuah alamat mewakili satu perangkat [3].

Gambar 2.7. Simbol-simbol dasar

14

Keterangan :

(a) Kontak input normal terbuka

(b) Kontak input normal tertutup

(c) Sebuah instruksi khusus

(d) Perangkat output

(e) Anak tangga akhir

2.1.4 Komponen-komponen dasar Ladder Diagram

Komponen-komponen dasar ladder diagram adalah sebagai berikut :

1. Input/Contact

2. Output/Coil

3. Timer

4. Counter

Dalam ladder diagram, input/contact dibagi menjadi menjadi normally open

contact dan normally close contact. Prinsip dua kondisi tersebut sama dengan NO

dan NC pada relay contact, begitu juga dengan normal coil/output.

Gambar 2.8. ladder diagram dan timing diagram dari normal contact dan normal coil

Input dan output dalam pemrograman PLC juga biasa disingkat dengan I dan O.

Untuk memahami pemrograman PLC harus diketahui gerbang logika dasar yang

dapat dilihat pada gambar dibawah [2].

15

Gambar 2.9. Gerbang logika dengan ladder diagram

Tabel 2.1. Tabel kebenaran And OR

2.1.5 Laching

Dalam melakukan pemrograman ada suatu kondisi dimana kondisi output dalam

keadaan hidup sedangkan trigger dari input sudah terputus seperti menggunakan

push button. Rangkaian latching (pengunci) digunakan untuk melakukan

Tabel kebenaran AND

01=I1.I2

input output

I1 I2 01

0 0 0

0 1 0

1 0 0

1 1 1

Tabel kebenaran OR

01=I1+I2

input output

I1 I2 01

0 0 0

0 1 1

1 0 1

1 1 1

16

penguncian terhadap output agar selalu hidup walaupun input yang mengenergize

output tersebut telah terputus. Rangkaian semacam ini adalah rangkaian yang

mampu mempertahankan dirinya sendiri (self maintaining), dalam artian ketika

rangkaian diaktifkan maka rangkaian akan mempertahankan kondisi hingga adanya

input lain yang diberikan. Sebagai contoh sebuah motor dikendalikan menggunakan

PLC, untuk mengaktifkan motor tersebut digunakan push button dan untuk

menonaktifkannya digunakan tombol stop. Maka, agar motor selalu aktif ketika

menerima trigger dari pushbutton, diperlukan rangkaian latching pada program

PLC.

Gambar 2.10. Contoh diagram tangga rangkaian latching

Sebagai contoh pemrograman latching, perhatikan gambar diatas. Sebuah motor

diaktifkan dengan menggunkan push button dan dapat di nonaktifkan dengan

menggunakan saklar off (kondisi awal adalah closed). Ketika kondisi awal, lampu

indikator tidak menyala akan aktif karena menerima trigger dari input 10.00 yang

kondisi awalnya adalah closed. ketika pb on ditutup sesaat, arus akan mengalir

menuju coil motor yang memiliki alamat 10.00 dan mengaktifkannya, disaat

bersamaan rangkaian latching akan aktif. Alamat program 10.00 pada input juga

17

akan aktif. Arus pada pb on hanya akan aktif sesaat untuk mengenergize motor dan

selanjutnya arus akan terputus. Motor akan tetap aktif karena mendapat aliran arus

dari input 10.00. sedangkan lampu indikator menyala akan aktif dan lampu

indikator tidak menyala akan mati [3].

2.1.6 Timer

Dalam sebuah sistem kontrol berbasis relay, pemberian penundaan waktu diberikan

oleh sebuah relay khusus yang disebut time delay relay. Sedangkan pada sistem

kontrol berbasis PLC instruksi tersebut disebut dengan timer. Timer inilah yang

dalam pemrograman PLC berfungsi untuk menunda terjadinya suatu aksi.

Secara umum kinerja timer adalah:

• Timer bekerja jika timer coil mendapat trigger dari inputnya.

• Timer akan menghitung hingga preset value dan timer contact akan aktif.

• Timer akan non aktif jika inputnya dimatikan.

Adapun jenis timer bermacam-macam tergantung merk PLC yang digunakan.

Secara umum jenis timer yaitu:

1. On delay timer

2. Off delay timer

3. Pulse timer

4. Repeating/cycle timer

5. Dan lainnya.

Berikut merupakan salah satu contoh timer yang sering digunakan dalam

pemrograman PLC. Timer on delay bekerja dengan menunda pengaktifan output

18

selama beberapa waktu sesuai dengan set value yang diinginkan. Dapat dilihat pada

timing diagram timer aktif ketika terkena trigger dari input 0.00 dan baru dapat

mengaktifkan output 10.00 setelah 5 detik berlalu [2].

Gambar 2.11. Ladder dan timing On delay timer

2.2 Lift

Lift atau elevator adalah angkutan transportasi vertikal yang digunakan untuk

mengangkut orang atau barang. Lift pada umumnya digunakan di gedung-gedung

bertingkat tinggi menggantikan fungsi tangga. Prinsip dari lift adalah menaikan atau

menurunkan beban yang telah dikembangkan sejak jaman romawi. Arsitek romawi,

Vi- truvius pada abad ke 1 SM membuat sebuah panggung yang dapat naik dan

turun dengan menggunakan katrol dan poros yang digerakan dengan tenaga

manusia atau binatang. Archimedes juga telah menggambarkan suatu model

elevator sekitar tahun 230 SM. Archimedes membuat lift yang dapat mengangkut

satu orang dengan menggunakan katrol dan tali. Pada 1793 Ivan Kulibin

menciptakan lift dengan mengangkat sekrup mekanisme untuk istana musim dengin

Santo Petersburg.

19

Pada tahun 1853, Elisha Otis memperkenalkan sistem keselamatan lift yang

berfungsi untuk mencegah jatuhnya sangkar jika kabel putus. Beberapa dari inovasi

yang diciptakan oleh otis dalam bidang pengendalian otomatis adalah sistem

pengendalian sinyal, peak periode control, sistem autotronik otis dan multiple

zoning, desain keselamatan lift Otis agak mirip dengan salah satu jenis lift yang

masih digunakan sampai sekarang. Pada 23 Maret 1857, lift otis dipasang pertama

kali di 488 Broadway di New York City. Pada tahun 1867 Charles dan Norton

mengembangkan warisan ayahnya, otis, dengan membentuk Otis Brothers Co. Pada

tahun 1889 Otis mengeluarkan mesin elevator listrik direct-connected geared

pertama yang sangat sukses. Dan pada tahun 1903, Otis memperkenalkan desain

yang nantinya akan menjadi tulang punggung industri lift yaitu elevator listrik

gearless traction yang dan bahkan terbukti umurnya mengalahkan usia bangunan

itu sendiri.

Gambar 2.12. Konstruksi Lift

20

Dengan adanya penemuan ini tentu sangat mempengaruhi perkembangan

pembangunan gedung-gedung tinggi pencakar langit. Para insinyur dapat dengan

bebas mendesain gedung-gedung tinggi tanpa harus khawatir dengan akses untuk

mencapai puncak gedung. Hal ini pula membawa pada perkembangan struktur

gedung-gedung tinggi yang dibuktikan dengan hadirnya Empire State Building dan

World Trade Center di New York, John Hancock Center di Chicago dan CN tower

di Toronto. Lift listrik pertama dibuat oleh Werner von Siemens pada tahun 1880.

Keamanan dan kecepatan lift listrik mengalami peningkatan drastis yang di inisiasi

oleh Frank Sprague.

2.2.1 Cara kerja lift

Berdasarkan cara kerjanya lift dibagi menjadi dua jenis yaitu jenis hidrolik dan jenis

traksi. Pada lift hidrolik terdapat sebuah pompa listrik yang menekan minyak yang

terdapat didalam tabung silinder. Didalam tabung sebuah piston bergerak naik dan

turun mendorong sebuah batang baja yang menjadi tumpuan kotak lift. Kotak lift

bergerak turun perlahan ketika katup minyak terbuka. Tabung silinder lift hidrolik

ini diletakan dibawah tanah dengan kedalaman sama dengan tinggi maksimal

naiknya lift. Karena itu pada umumnya lift jenis ini hanya dipasang pada gedung

bertingkat enam atau lebih rendah, dengan kecepatan lift sekitar 15 sampai 50 meter

per menit.

Lift traksi adalah lift yang digerakan dengan menggunakan motor listrik melalui

kabel baja. Motor listrik untuk lift berkecepatan rendah umumnya menggunakan

sumber arus bolak balik, sedangkan lift berkecepatan tinggi menggunakan arus

21

searah. Ada dua macam lift jenis ini yaitu dengan menggunakan roda gigi dan tanpa

roda gigi.

Lift traksi tanpa menggunakan roda gigi paling sedikit menggunakan tiga kabel baja

untuk menaikan ataupun menurunkan kotak lift. Kabel-kabel baja tersebut

digerakan oleh sebuah motor listrik pada bagian atas lift melalui sebuah roda seperti

katrol. Kabel baja tersebut selain terhubung pada kotak lift juga ujung lainnya

terkait dengan bandul pengimbang. Bandul pengimbang berbobot sekitar 40 persen

berat maksimum kotak lift berfungsi sebagai pengimbang agar tenaga motor listrik

hanya digunakan untuk menggerakan selisih beban antara keduanya. Untuk

menyesuaikan gerakan antara kotak lift dengan bandul pengimbang ini maka

disepanjang rel yang menempel di dinding lorong dilengkapi dengan roda-roda.

Sebuah kabel untuk keperluan menggerakan kipas, memutar kipas, menyalakan

lampu, dal yang lainnya dihubungkan ke kotak lift secara elastis. Lift jenis ini

umumnya digunakan pada gedung bertingkat 10 lebih dan umumnya memiliki

kecepatan 150 meter per menit [4].

2.3 Kecerdasan Buatan

Seiring dengan perkembangan teknologi, sistem kendali juga mengalami

perkembangan yang cukup pesat karena kecepatan komputasi yang tinggi

memungkinkan algoritma kendali yang rumit dapat diimplementasikan secara real

time. Beberapa metode kendali baru yang awalnya hanya sebatas penelitian karena

terhalang oleh daya dukung teknologi komputasi, kini banyak yang telah

diimplementasikan dengan unjuk kerja yang baik. Salah satunya adalah sistem

kendali cerdas.

22

Sistem kendali cerdas adalah sistem kendali yang menggunakan sistem kecerdasan

buatan dalam perancangan pengendali maupun sebagai pengendali itu sendiri.

Sistem kecerdasan buatan adalah sebuah produk dari bidang teknologi informasi

dengan prinsip meniru cara berpikir manusia, berperan untk menggantikan peran

operator dengan mesin cerdas. Sistem kecerdasan menggabungkan antara sistem

kecerdasan buatan dengan teknologi kendali untuk menghasilkan sistem kendali

yang dapat menangkap sinyal, mengolahnya dan melakukan aksi kendali cerdas.

Sistem kendali cerdas memiliki kemampuan untuk menangani ketidakpastian

sebuah sistem, misalnya:

• Ketidakpastian dari model sistem/plant yang dikendalikan.

• Perubahan kondisi diluar lingkungan plant.

• Nilai input dari sensor yang tidak presisi.

• Perubahan fungsi aktuator.

Gambar 2.13. Struktur sistem kendali cerdas

Struktur sistem kendali cerdas dapat dilihat pada gambar diatas. Bagian persepsi

dapat berupa sensor yang menangkap informasi dari palnt ataupun dari lingkungan

plant. Bagian kognisi merupakan bagian untuk melakukan pengambilan keputusan,

dapat berupa pemikiran, perencanaan ataupun pembelajaran. Pada bagian kognisi

23

inilah sistem kendali cerdas ditanamkan yang dapat berupasistem fuzzy, sistem

pakar, algoritma optimasi dan jaringan saraf tiruan. Bagian aktuasi merupakan

aktuator dari sistem kendali yang mengolah sistem kendali cerdas untuk

menggerakan plant kekondisi yang diinginkan. Jika kondisi aktuator tidak bekerja

dengan baik maka sistem kendali cerdas ditunut untuk dapat mengatasinya.

2.3.1 Fuzzy Logic

Fuzzy Logic (logika samar) adalah bagian atau salah satu metode dalam Artifical

Intelligence (Kecerdasan buatan). Sistem kendali fuzzy berkembang pesat di jepang.

Banyak barang yang diproduksi disana sudah terdapat sistem fuzzy sebagai

pengendalinya, seperti mesin cuci, rice cooker, vacuum cleaner, camcoder, televisi

dan sebagainya. Sistem fuzzy logic bahkan telah diterapkan di elevator, kereta api,

crane, mesin, transmisi otomatis, sistem pengeraman dan sistem kendali lalu lintas

bahkan dapat diaplikasikan dalam bentuk perangkat lunak ataupun program

komputer seperti keamanan, diagnosis medis dan kompresi data.

Pengaplikasian fuzzy logic diatas dimungkinkan setelah adanya hasil penelitian oleh

Lotfi Zadeh pada tahun 1965 yang memperkenalkan teori himpunan fuzzy. Teori ini

merupakan perluasan teori himpunan tegas, didasarkan pada persepsi manusia

dalam menentukan suatu nilai yang tidak pasti seperti mempersepsikan suhu

dengan istilah panas atau dingin bukan dengan nilai derajatnya. Teori fuzzy pada

bidang kendali pertama kali diperkenalkan oleh Ebrahim Mamdani pada tahun 1974

yang melakukan perancangan sistem kontrol pada mesin uap.

Sistem fuzzy bekerja bekerja berdasarkan himpunan fuzzy dan operasi himpunan

fuzzy. Himpunan fuzzy merepresentasikan nilai linguistik suatu variabel, sebagai

24

contoh variabel suhu dinyatakan dengan nilai linguistik panas, sejuk, dan dingin,

variabel jarak dinyatakan dengan jauh, sedang, dan dekat. Sistem fuzzy akan

melakukan inferensi atau penarikan kesimpulan berdasarkan nilai linguistik

variabel input dan akan menghasilkan keputusan yang berupa nilai linguistik

variabel output. Dalam proses inferensi inilah terjadi operasi himpunan fuzzy seperti

operasi AND, OR dan implikasi. Keputusan dari sistem fuzzy ditentukan

berdasarkan aturan-aturan yang disebut basis aturan fuzzy yang didalamnya berisi

pernyataan-pernyataan relasi variabel-variabel input ke variabel output.

Gambar 2.14. Bagian-bagian sistem fuzzy tipe Mamdani

Pada gambar diatas merupakan bagian-bagian dari sistem fuzzy tipe Mamdani.

Bagian fuzzifier berfungsi untuk melakukan fuzzifikasi yaitu mengubah nilai

numerik variabel input yang umumnya berupa nilai hasil pembacaan sensor

menjadi nilai linguistik yang berupa derajat keanggotaan pada suatu himpunan

fuzzy variabel input. Pada bagian defuzzifier akan melakukan proses sebaliknya

dengan mengubah nilai linguistik hasil inferensi fuzzy ke nilai numerik yang akan

dikirimkan ke output. Bagian basis aturan fuzzy berisi aturan If-Then yang

menggambarkan pemetaan anggota-anggota atau nilai-nilai variabel input dan

variabel output.

25

Sistem kendali fuzzy banyak digunakan dalam berbagai aplikasi karena memiliki

beberapa kelebihan:

• Sistem kendali fuzzy bersifat kokoh dibandingkan sistem kendali PID

dikarenakan sistem fuzzy memiliki daerah kerja yang lebih luas dan lebih

tahan terhadap gangguan.

• Sistem kendali fuzzy mudah dimodifikasi karena lebih mudah dimengerti

aturan-aturannya. Hal ini dikarenakan kendali fuzzy menggunakan strategi

operator yang dinyatakan dengan bahasa yang alamiah.

• Sistem kendali fuzzy cukup mudah untuk dapat dipahami bagaimana cara

kerjanya, merancangnya dan bagaimana cara mengaplikasikannya.

• Membangun kendali fuzzy lebih mudah lebih murah dibandingkan dengan

membangun pengendali berdasarkan model [5].

Pada sistem inferensi fuzzy terdapat beberapa metode untuk menentukannya,

diantaranya adalah metode Tsukamoto, metode Mamdani, metode Sugeno.

Didalam software pemrograman matlab metode yang di gunakan adalah metode

Mamdani dan metode Sugeno.

Metode Mamdani sering dikenal dengan nama Metode Max-Min. Metode ini

diperkenalkan oleh Ebrahim Mamdani pada tahun 1975. Untuk mendapatkan

output diperlukan 4 tahap:

1. Pembentukan himpunan fuzzy. Pada metode ini variabel input maupun

variabel output dibagi menjadi satu atau lebih himpunan fuzzy.

2. Aplikasi fungsi implikasi (aturan). Pada metode ini fungsi implikasi yang

digunakan adalah Min.

26

3. Komposisi aturan. Tidak seperti penalaran monoton, apabila sistem terdiri

dari beberapa aturan, maka inferensi diperoleh dari kumpulan dan korelasi

antar aturan. Ada 3 metode yang digunakan dalam melakukan inferensi

sitem fuzzy yaitu : max, additive dan probabilistik OR.

4. Penegasan (defuzzy). Input dari proses defuzzifikasi adalah suatu himpunan

fuzzy yang diperoleh dari komposisi aturan-aturan fuzzy, sedangkan output

yang dihasilkan merupakan suatu bilangan pada domain himpunan fuzzy

tersebut.

Selain metode Mamdani yang sering digunakan, juga ada metode Sugeno.

Metode ini hampir sama dengan metode Mamdani, hanya saja output sistem

tidak berupa himpunan fuzzy, melainkan berupa konstanta atau persamaan

linear. Metode ini diperkenalkan oleh Takagi-Sugeno pada tahun 1985 [6].

2.3.2 Himpunan Fuzzy

Himpunan Fuzzy merupakan sebuah gagasan untuk memperluas jangkauan fungsi

karakteristik sehingga fungsi tersebut mencakup bilangan real pada interval 0 dan

1. Nilai keanggotaanya menunjukkan bahwa suatu nilai dalam semesta

pembicaraan tidak hanya berada pada 0 atau 1, namun diantara keduanya ada

sebuah nilai. Dengan kata lain terdapat nilai-nilai antara interval 0 dan 1 atau jika

di misalkan 0 adalah salah dan 1 adalah benar, maka pada himpunan fuzzy antara

salah dan benar masih ada nilai-nilai yang terletak diantaranya.

Misalkan diketahui klasifikasi:

Muda Umur < 35Tahun

Setengah Baya 35 ≤ umur ≤ 55 tahun

Tua umur > 55 tahun

27

Dengan melihat klasifikasi diatas amatlah tidak adil untuk menetapkan nilai tua.

Misalkan untuk klasifikasi umur 55 dan 56 sangat jauh berbeda, umur 55 masih

termasuk dalam kategori setengah baya sedangkan umur 56 sudah termasuk dalam

kategori tua. Begitu juga untuk kategori muda dan tua. Orang yang berumur 34

tahun dikatakan muda sedangkan unmur 35 dikatakan sudah tidak muda. Orang

yang berumur 55 tahun masih dikatakan setengah baya sedangkan umur 55 tahun

lebih sehari akan dikatakan tua. Dengan demikian pendekantan seperti ini sangat

tidak cocok untuk diterapkan pada hal-hal yang bersifat kontinyu.

Gambar 2.15. Himpunan setengah baya

Gambar 2.16. Himpunan fuzzy setengah baya

28

Dapat dilihat pada gambar diatas menunjukan himpunan fuzzy setengah baya.

Orang yang berumur 25 sampai 65 tahun dikatakan setengah baya dengan nilai

keanggotaan yang berbeda. Orang yang benar-benar dikatakan setengah baya

adalah yang berumur 45 tahun dengan nilai keanggotaan 1.

Gambar 2.17. Himpunan fuzzy : kelompok umur

Gambar diatas menunjukan himpunan fuzzy yang saling berhubungan dengan

muda, setengah baya, dan yua. Himpunan-himpunan tersebut terlihat saling

beririsan. Umur 60 tahun termasuk dalam setengah baya dan tua. Jika umur makin

bertambah, maka nilai keanggotaannya semakin mendekati 0. Tiap-tiap himpunan

fuzzy pada gambar dapat disebutkan sesuai dengan nilai linguistik yang bersesuaian,

dalam hal ini muda, setengah baya dan tua. Sehingga sekarang didapatkan 2

variabel yang berhubungan dengan umur, yaitu :

Umur dalam tahun Variabel numeris (bernilai integer);

Umur grup Variabel linguistik (muda, setengah baya, tua)

Terkadang kemiripan antara keanggotaan fuzzy dengan probabilitas menimbulkan

kerancuan. Keduanya memiliki nilai pada interval 0 dan 1 namun pandangan

nilainya sangat berbeda antara kedua kasus tersebut. Keanggotaan fuzzy

29

memberikanukuran terhadap pendapat ataupun keputusan, sedangkan probabilitas

mengindikasikan proporsi terhadap keseringan suatu hasil bernilai benar. Sebagai

contoh, jika nilai keanggotaan suatu himpunan fuzzy muda adalah 0,9; maka tidak

dipermasalahkan berapa seringnya nila tersebut diulang secara individual untuk

mengharapkan suatu hasil yang hampir pasti muda. Pada penilaian probabilitas 0,9

muda menunjukan bahwa ada kemungkinan 10% dari himpunan tersebut

diharapkan tidak muda [7].

2.3.3 Langkah-langkah perancangan fuzzy logic

Dasar dari perancangan kendali fuzzy adalah dengan menyertakan pengalaman

pakar dari operator manusia pada perancangannya untuk mengendalikan proses

dengan relasi masukan keluaran yang dinyatakan dengan kumpulan aturan fuzzy

seperti aturan if – then dengan menggunakan variabel linguistik, aturan kendali

fuzzy, dan menyertakan pengalaman seorang pakar operator pada perancangan

pengendalinya. Ada lima prinsip dasar dalam perancangan kendali fuzzy :

1. Mendefisikan variabel input dan output kendali fuzzy. Variabel input dapat

berupa nilai error, nilai referensi output, nilai variabel keadaan. Output

kendali fuzzy merupakan variabel input pada sistem yang dikendalikan dan

dilakukan manipulasi untuk menghasilkan output sistem yang diinginkan.

2. Membuat partisi fuzzy pada ruang input dan output serta membuat fungsi

keanggotaan yang sesuai dengan variabel linguistik inpur dan output

tersebut.

3. Menentukan aturan-aturan kendali fuzzy. Aturan kendali fuzzy ditentukan

berdasarkan pengetahuan perilaku sistem yang dikendalikan. Pengetahuan

30

ini diperoleh dari pakar yang telah melakukan observasi terhadap sistem

tersebut.

4. Menentukan mekanisme inferensi fuzzy , meliputi pemilihan implikasi fuzzy

dan operator komposisi (min-max) serta interpretasi kalimat penghubung

syarat (and-or).

5. Pemilihan operator defuzzifikasi, misalnya center of area, mean of maximum

dan sebagainya [5].

2.4 Motor Arus Searah (DC)

Motor DC adalah suatu mesin yang berfungsi mengubah gaya listrik arus searah

menjadi gaya gerak berupa putaran rotor. Keunggulan utama dari motor DC adalah

kecepatannya mudah dikendalikan dan tidak mempengaruhi kualitas pasokan daya.

Kerja motor DC terjadi jika suatu lilitan jangkar dialiri arus listrik searah dengan

arah i didalam medan magnet B, maka akan terbangkit gaya F

F = B.i.l

Ket:

F = gaya yang dihasilkan motor (N)

B = kuat medan magnet sekitar (T)

i = arus yang mengalir pada kumparan jangkar (A)

l = panjang kumparan (m)

Karakteristik motor DC:

1. Pemeliharaan dan perbaikan yang diperlukan lebih rutin.

31

2. Lebih mahal dibandingkan motor AC.

3. Torsi tinggi pada kecepatan rendah.

4. Kemampuan mengatasi beban lebih baik.

Gambar 2.18. Motor DC

Motor DC memiliki 3 komponen utama :

1. Kutub medan.

Secara sederhana digambarkan bahwa interaksi antara dua kutub magnet

akan menyebabkan perputaran pada motor DC. Motor DC memiliki kutub

medan yang stasioner dan dinamo yang menggerakan bearing pada ruang

diantara kutub medan. Motor DC sederhana memiliki dua kutub sederhana

yaitu kutub utara dan kutub selatan. Garis magnetik energi membesar

melintasi bukaan diantara kutub-kutub dari utara ke selatan.

2. Dinamo

Jika arus masuk menuju dinamo, maka arus akan menjadi elektromagnet.

Dinamo yang berbentuk silinder, dihubungkan ke as penggerak untuk

menggerakan beban. Untuk kasus motor DC yang kecil, dinamo berputar

dalam medan magnet yang dibentuk oleh kutub-kutub, hinggga kutub utara

32

dan kutub selatan magnet saling berganti lokasi. Jika hal ini terjadi, arusnya

berbalik untuk merubah kutub-kutub utara dan selatan dinamo.

3. Komutator

Komponen ini umumnya ditemukan dalam motor DC. Kegunaanya adalah

untuk membalikan arah arus listrik dalam dinamo. Komutator juga

membantu dalam transmisi arus antara dinamo dan sumber daya.

2.5 Relay Elektromagnetis

Relay atau biasa disebut sebagai EMR (electromechanical relay) merupakan saklar

magnetis. Relay merupakan alat yang dioperasikan dengan listrik dan secara

mekanis mengontrol penghubungan rangkaian listrik. Relay bekerja berdasarkan

pembentukan elektromagnet yang menggerakan elektromekanis penghubung dari

dua atau lebih titik penghubung (konektor) rangkaian sehingga dapat menghasilkan

kondisi kontak on atau kontak off ataupun kombinasi dari keduanya.

Sebuah relay tersusun tersusun atas kumparan, pegas, saklar dan 2 kontak

elektronik yaitu kontak normally open dan kontak normally close. Kontak normally

open akan terbuka ketika ada arus mengalir pada kumparan, dan akan tertutup

seketika kumparan dialiri arus listrik. Begitu juga sebaliknya kontak normally close

akan tertutup apabila kumparan tidak dialiri arus listrik dan akan membuka ketika

kumparan mendapat aliran listrik.

Umumnya relay kontrol digunakan sebagai alat pembantu untuk kontrol

penghubung rangkaian dan beban., misalnya digunakan pada motor kecil DC,

selenoid, lampu dan lain-lain. Relay dapat digunakan untuk mengontrol rangkaian

beban tegangan tinggi dengan rangkaian kontrol tegangan rendah, hal indi dapat

33

dilakukan karena kumparan dan kontak dari relay secara listrik terisolasi satu sama

lain [8].

Gambar 2.19. Relay

III. METODE

3.1 Waktu dan Tempat Penelitian

Waktu : September 2017 – November 2018

Tempat : Laboratorium Teknik Kendali Jurusan Teknik Elektro Universitas

Lampung.

Tabel 3.1. Jadwal dan aktivitas penelitian

No Aktivitas September Oktober November

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

1 Studi literatur

2 Pembuatan proposal

3 Perancangan lift

4 Seminar I

5 Pembuatan prototipe lift

6 Pembuatan rangkaian

7 Pembuatan program

8 Uji coba alat

9 Analisis dan kesimpulan

10 Pembuatan Laporan

11 Seminar II

35

3.2 Alat dan Bahan

Alat dan bahan yang digunakan pada penelitian ini antara lain adalah sebagai

berikut :

a. Instrumen dan komponen terdiri dari :

1. PLC Omron CPM2A

2. Motor DC 12 V

3. Relay

4. Transformator

5. Kapasitor

6. Dioda

7. Resistor

8. Gear dan belt

9. Multimeter digital

b. Perangkat kerja terdiri dari :

1. Personal Komputer

2. PCB

3. Bor PCB

4. Kabel Penghubung

5. Peralatan Solder

c. Bahan-bahan kerja terdiri dari :

1. Acrilyc

2. Lem Acrilyc

3. Kotak rangkaian

4. Soket banana

3.3 Prosedur Kerja

Dalam melaksanakan penelitian ini ada beberapa langkah kerja yang akan

dilakukan, diantaranya :

1. Studi literatur

2. Penentuan spesifikasi rancangan

3. Perancangan perangkat keras

36

4. Perancangan perangkat lunak

5. Pembuatan alat

6. Pengujian alat

Tidak

Ya

Gambar 3.1. Diagram alir penelitian

Start

Studi literatur

Penentuan spesifikasi

rancangan

Perancangan

Perangkat keras

Perancangan

Perangkat lunak

Pembuatan alat

Pengujian alat

Berhasil

/ tidak

Selesai

37

3.3.1 Studi Literatur

Studi literatur dilakukan untuk melakukan pencarian informasi yang berkaitan

dengan tugas akhir, diantaranya adalah:

a. Karakteristik PLC, cara kerja serta perancangan wiring dan

pemrogramannya.

b. System kerja dan komponen yang diperlukan dalam pembuatan prototipe

lift.

c. Pembuatan kecerdasan buatan menggunakan matlab.

3.3.2 Penentuan Spesifikasi Rancangan

Rancangan lift yang akan dibuat sebagai prototipe dalam penelitian ini dibagi

menjadi 2 bagian, yaitu bagian kotak lift dan keseluruhan lift.

Rancangan kotak lift sebagai pengangkut penumpang :

Gambar 3.2 Rancangan kotak lift, tampak depan dan samping

38

Rancangan keseluruhan lift :

Gambar 3.3. Rancangan keseluruhan lift, tampak samping dan depan

39

Secara keseluruhan rancangan lift yang akan digunakan pada penelitian ini adalah

lift dengan 5 lantai dengan sistem kendali utamanya adalah PLC omron tipe

CPM2A. Kendali utama inilah yang nantinya akan mengatur kinerja dua motor

utama yang berfungsi untuk membuka menutup pintu dan menaikan dan

menurunkan kotak lift.

Didalam kotak lift terdapat 7 tombol yang berfungsi sebagai penentu lantai mana

yang akan dituju berupa Push button lantai 1 hingga lantai 5. Dua tombol lainnya

berfungsi untuk membuka dan menutup pintu lift secara manual. Pada setiap lantai

dilengkapi dengan satu tombol yang berfungsi untuk memanggil kotak lift.

3.3.3 Perancangan Perangkat Keras

Berikut ini adalah perancangan perangkat keras yang digunakan pada penelitian ini:

a. Power supply

Power supply pada penelitian ini adalah untuk memberikan catu daya

tegangan DC kepada perangkat yang memerlukan sebesar 24 volt dan 12

volt DC.

Gambar 3.4. Power supply

40

b. Rangkaian Driver Motor

Rangkaian ini merupakan rangkaian yang digunakan untuk mengendalikan

motor DC sehingga dapat digunakan searah dengan jarum jam dan juga

kebalikan arah jarum jam. Rangkaian ini terdiri dari 4 relay Single Pole

Double Throw (SPDT), 2 relay digunakan untuk mengatur motor pembuka

pintu dan 2 relay lagi digunakan untuk mengatur motor transport kotak lift.

Gambar 3.5. Driver Motor

c. Sistem pengendali utama

Pada penelitian ini digunakan PLC Omron CPM2A sebagai pengendali

utama. PLC ini yang akan melakukan kontrol terhadap input dan output

yang terhubung padanya. Sebelum melakukan pemrograman PLC biasanya

dilakukan pengalamatan terhadap input atau output yang akan digunakan.

Hal ini dilakukan untuk mempermudah pengerjaan program PLC.

41

Gambar 3.6. Input dan Output yang dikendalikan oleh PLC

Dapat dilihat pada gambar bahwa terdapat 21 input dan 4 output yang

dikendalikan oleh PLC dalam melakukan operasi lift 5 lantai. Dengan

pengalamatan atau pin-pin yang digunakan sebagai berikut:

42

Tabel 3.2. Pengalamatan pada pin input

Alamat Pin Keterangan

0.00 Push button start

0.01 Push button stop

0.02 Push button panggil lantai 1

0.03 Push button panggil lantai 2 arah atas

0.04 Push button panggil lantai 2 arah bawah





0.09 Push button panggil lantai 5

0.10 Push button tujuan ke lantai 1





1.03 Push button pintu lift open

1.04 Push button pintu lift close

1.05 Limit switch lantai 1





1.10 Limit switch berat kotak lift

43

Tabel 3.3. Pengalamatan pada pin output

Alamat Pin Keterangan

10.00 Motor Naik

10.01 Motor Turun

10.02 Pintu lift Open

10.03 Pintu lift Close

Tabel 3.4. Pengalamatan internal memmory

Alamat Keterangan

20.00 Memmory system

20.01 Memmory motor naik

20.02 Memmory motor turun

20.03 Memmory pintu open

20.04 Memmory pintu close

20.05 Memmory push button panggil lantai 1 hold motor

20.06 Memmory push button panggil lantai 2 atas hold motor

20.07 Memmory push button panggil lantai 2 bawah hold motor






20.13 Memmory hold pintu

20.14 Memmory pintu close 10s

20.15 Memmory pintu open manual

21.00 Memmory pintu close manual

21.01 Memmory Holding motor

21.02 Memmory push button tujuan lantai 1



44



21.07 Memmory stop

22.00 Memmory move lantai 1 ke lantai 2




















23.04 Memmory move lantai 1 ke lantai 3, PB panggil 2 atas on








45


23.13 Memmory move lantai 3 ke lantai 1, PB panggil 2 bawah on











24.08 Memmory push button panggil lantai 1 limit switch

24.09 Memmory push button panggil lantai 2 atas limit switch

24.10 Memmory push button panggil lantai 2 bawah limit switch





24.15 Memmory push button panggil lantai 5 limit switch

25.00 Memmory push button tujuan lantai 1 limit switch





25.05 Memmory panggilan kembali lantai 1 – 5 turun

25.06 Memmory panggilan kembali lantai 5 – 1 naik





46

3.3.4 Perancangan Perangkat Lunak

Pada pembuatan tugas akhir ini menggunakan 2 perangkat lunak yang digunakan,

yaitu matlab untuk melakukan pengolahan fuzzy logic dan CX Programmer untuk

melakukan pemrograman PLC.

a. Pengolahan fuzzy logic menggunakan Matlab

Seperti pada penjelasan pada tinjauan pustaka fuzzy logic merupakan salah

satu metode dari kecerdasan buatan. Metode fuzzy logic ini digunakan

untuk menentukan prioritas arah tujuan lift. Setelah diketahui prioritas dari

arah tujuan tersebut maka nilai prioritas tersebut akan menjadi acuan untuk

input program PLC.

Gambar 3.7. Contoh perpindahan kotak lift

47

Variabel-variabel yang menjadi bobot pada prioritas arah lift antara lain:

• Jarak tujuan yang akan ditempuh oleh kotak lift.

Jarak tujuan memiliki bobot nilai maksimal adalah 4 (lantai) karena

jarak maksimal terjadi antara lantai 1 menuju lantai 5. Dapat dilihat

pada gambar 3.7. jarak maksimal dicontohkan dengan perpindahan

kotak lift dari posisi awal menuju tujuan, atau dari lantai 5 menuju lantai

1.

• Jarak panggilan kembali.

Jarak panggil kembali memiliki bobot maksimal adalah 3 (lantai) yang

terjadi misalnya ketika kotak lift berada pada lantai 2 dan akan menuju

lantai 1, disaat itu ada panggilan lift dari lantai 5. Pada gambar 3.7. jarak

panggilan kembali memiliki bobot 2, yaitu ketika perpindahan kotak lift

sampai pada lantai 3 ada panggilan kembali di lantai 5.

• Arah panggilan yang dituju oleh kotak lift.

Arah panggilan kotak lift memiliki bobot searah atau tidak searah

terhadap perpindahan kotak lift. arah panggilan pada lantai 1 dan 5

hanya memiliki satu pilihan arah, yaitu atas atau bawah. Sedangkan

pada lantai 2,3 dan 4 memiliki dua pilihan arah yaitu atas dan bawah.

Pada gambar 3.7. dicontohkan panggilan tidak searah terjadi pada lantai

5 dan lantai 2.

• Berat kotak lift ketika diisi dengan penumpang.

Berat maksimal kotak lift memiliki bobot available (masih

memungkinkan menambah penumpang) dan maksimal.

48

Empat variabel inilah yang akan menjadi input pada sistem fuzzy logic yang

digunakan. Untuk metode inferensi yang digunakan adalah metode Sugeno

karena variabel output yang diharapkan adalah berupa konstanta bukan

berupa himpunan fuzzy. Output yang dihasilkan berupa prioritas masing-

masing kondisi dengan nilai bobotnya. Ketika masing-masing kondisi telah

mendapatkan bobotnya, maka akan dilakukan pemanggilan kotak lift

kembali dengan bobot lift lebih dari 1;

49

Mulai

Mengetahui lokasi Kotak lift

Memberi Input

Mengetahui jarak antara lokasi

kotak lift dengan input (proses 1)

Mengetahui apakah ada dan jarak

panggilan balik kotak lift (proses 2)

Melakukan pengolahan proses

1,2,3 dan 4 menggunakan

fuzzy logic

Menentukan bobot

prioritas arah lift

Memasukan nilai bobot arah

lift kedalam lift

Selesai

Output berupa nilai

bobot prioritas arah lift

Gambar 3.8. Diagram alir fuzzy logic

Mengetahui berat kotak lift

(proses 4)

Mengetahui arah panggilan yang

dituju oleh kotak lift (proses 3)

50

Gambar 3.9. Skema proses fuzzy logic

Domain dari masing-masing variabel input dan output adalah sebagai

berikut :

a. Jarak tujuan

Dekat = [1]

Jauh= [4]

Gambar 3.10. Fungsi keanggotaan jarak tujuan

51

b. Jarak panggilan kembali

Dekat=[1]

Jauh=[3]

Gambar 3.11. Fungsi keanggotaan jarak panggil kembali

c. Arah panggilan kembali yang dituju oleh kotak lift.

Searah=[0]

Tidak searah=[1]

Gambar 3.12. Fungsi keanggotaan arah panggilan kembali yang dituju oleh

kotak lift.

52

d. Berat Kotak lift ketika diisi dengan penumpang.

Available=[0]

Maksimal=[1]

Gambar 3.13. Fungsi keanggotaan Berat kotak lift ketika diisi dengan

penumpang.

e. Prioritas kotak lift kembali

Sangat Tinggi = [1.5];

Tinggi = [1];

Normal = [0.8];

Rendah = [0.6];

Sangat Rendah = [0.3].

Gambar 3.14. Fungsi Keanggotaan Prioritas kotak lift kembali

53

Basis aturan fuzzy nya adalah sebagai berikut :

1. If (JarakTujuan is dekat) and (PanggilBalik is dekat) and (arah is searah)

and (Berat is available) then (prioritas is rendah);

2. If (JarakTujuan is dekat) and (PanggilBalik is jauh) and (arah is searah)

and (Berat is available) then (prioritas is sangat rendah);

3. If (JarakTujuan is jauh) and (PanggilBalik is dekat) and (arah is searah)

and (Berat is available) then (prioritas is sangat tinggi);

4. If (JarakTujuan is jauh) and (PanggilBalik is jauh) and (arah is searah)

and (Berat is available) then (prioritas is normal);

5. If (JarakTujuan is dekat) and (PanggilBalik is dekat) and (arah is tidak

searah) and (Berat is available) then (prioritas is sangat rendah);

6. If (JarakTujuan is dekat) and (PanggilBalik is jauh) and (arah is tidak


7. If (JarakTujuan is jauh) and (PanggilBalik is dekat) and (arah is tidak

searah) and (Berat is available) then (prioritas is normal);

8. If (JarakTujuan is jauh) and (PanggilBalik is jauh) and (arah is tidak


9. If (JarakTujuan is dekat) and (PanggilBalik is dekat) and (arah is searah)

and (Berat is maksimal) then (prioritas is sangat rendah);

10. If (JarakTujuan is dekat) and (PanggilBalik is jauh) and (arah is searah)


11. If (JarakTujuan is jauh) and (PanggilBalik is dekat) and (arah is searah)


54

12. If (JarakTujuan is jauh) and (PanggilBalik is jauh) and (arah is searah)


13. If (JarakTujuan is dekat) and (PanggilBalik is dekat) and (arah is tidak

searah) and (Berat is maksimal) then (prioritas is sangat rendah);

14. If (JarakTujuan is dekat) and (PanggilBalik is jauh) and (arah is tidak


15. If (JarakTujuan is jauh) and (PanggilBalik is dekat) and (arah is tidak


16. If (JarakTujuan is jauh) and (PanggilBalik is jauh) and (arah is tidak

searah) and (Berat is maksimal) then (prioritas is sangat rendah).

Output dari proses fuzzy logic digunakan untuk melakukan pengambilan

keputusan terhadap prioritas arah kotak lift sehingga didapatkan

perpindahan kotak lift yang efisien. Pengambilan keputusan pada fuzzy logic

ini menggunakan metode sugeno. Prioritas perpindahan lift hanya akan

dilayani jika bobot prioritas bernilai lebih dari 1. Jika bobot prioritas kurang

dari satu maka perpindahan lift tidak akan dilayani. Berikut contoh

perhitungan menggunakan fuzzy logic. Kotak lift mula-mula berada di lantai

5 dalam keadaan kosong, kemudian ada penumpang masuk dengan tujuan

ke lantai 1. Pada keadaan ini bobot jarak tujuan adalah 4 (jarak antara lantai

5 dan lantai 1). Ketika kotak lift dalam perjalanan menuju lantai 1, ada

panggilan pada lantai 4 dengan arah kebawah sedangkan posisi kotak lift

saat ini sedang di lantai 3. Pada keaadaan ini bobot panggil balik adalah 1

(jarak antara lantai 3 dan lantai 4), bobot arah adalah bernilai 0 karena searah

dan bobot berat adalah 0 karena keadaan kotak lift kosong. Maka didapatkan

55

empat bobot nilai yang akan digunakan kedalam perhitungan sebagai

berikut :

Jarak tujuan : 4; Panggil balik : 1; Arah : 0; Berat : 0. Dari perhitungan yang

dilakukan didapatkan nilai prioritas sebesar 1.5 memenuhi bobot minimal

prioritas yang diperlukan yaitu lebih dari 1. Sehingga pada kasus ini

panggilan kembali akan dilakukan, lift akan melakukan perjalanan kembali

dari lantai 3 menuju lantai 4 dan kembali menuju ke lantai 1. Dari seluruh

perhitungan didapatkan hasil perhitungan sebagaimana ditunjukan pada

tabel 3.4.

Gambar 3.15. Contoh penggunaan perhitungan fuzzy logic

56

Tabel 3.5. Hasil perhitungan fuzzy logic

Jarak tujuan Panggil balik Arah Berat Prioritas

4 1 0 0 1,5

4 1 0 1 0,3

4 1 1 0 0,8

4 1 1 1 0,3

4 2 0 0 1,15

4 2 0 1 0,3

4 2 1 0 0,55

4 2 1 1 0,3

4 3 0 0 0,8

4 3 0 1 0,3

4 3 1 0 0,3

4 3 1 1 0,3

3 1 0 0 1,2

3 1 0 1 0,3

3 1 1 0 0,63

3 1 1 1 0,3

3 2 0 0 0,91

3 2 0 1 0,3

3 2 1 0 0,46

3 2 1 1 0,3

2 1 0 0 0,9

2 1 0 1 0,3

2 1 1 0 0,46

2 1 1 1 0,3

Dari tabel dapat dilihat bahwa bobot prioritas terendah adalah bernilai 0,3 dan

tertinggi adalah bernilai 1,5. Dari hasil perhitungan didapatkan tiga kondisi yang

memenuhi bobot minimal lebih dari 1, yaitu :

57

Tabel 3.6. kondisi yang memenuhi bobot minimal.

Jarak tujuan Panggil balik Arah Berat Prioritas

4 1 1 1 1,5

4 2 1 1 1,15

3 1 1 1 1,2

b. Pemrograman PLC menggunakan CX Programmer

Ada dua metode untuk melakukan programming pada PLC, yaitu melalui

console dan melalui komputer. Pada penelitian ini akan dilakukan

pemrograman PLC menggunakan komputer karena metode ini umum

digunakan ketika melakukan perancangan program. Software yang

digunakan pada PLC Omron CPM2A adalah CX Programmer. Software ini

merupakan software pabrikan Omron.

Gambar 3.16. Tampilan muka CX Programmer

58

Gambar 3.17. Diagram alir kerja PLC

Mulai

Mendeteksi letak kotak lift

Input tujuan

Melakukan pengolahan input

Menjalankan kotak lift ke

tujuan yang ditentukan

Apakah ada input lain

pada lantai yang dilewati?

Apakah kotak lift pernah

melakukan panggilan kembali?

Berhenti lantai yang dilewati jika ada inputan dan

berat tidak maksimal, buka dan tutup pintu lift 5s

Apakah ada input untuk

panggilan kembali?

Berhenti pada tujuan yang

ditentukan dan buka pintu lift 5s

Selesai

tidak

ya

ya

tidak

ya

tidak

59

3.3.5 Pembuatan Alat

Pada tahapan selanjutnya adalah pembuatan alat berdasarkan rancangan yang telah

dibuat. Adapun proses yang dilakukan dalam pembuatan alat adalah:

a. Melakukan pemrograman ladder diagram pada PLC Omron CPM2A.

b. Melakukan trace rangkaian power supply dan driver motor pada PCB.

c. Melakukan pemasangan komponen pada papan PCB.

d. Membuat prototipe lift sesuai rancangan yang telah di rencanakan.

e. Menggabungkan tiap bagian menjadi satu kesatuan sistem.

3.3.6 Pengujian Alat

Pengujian terhadap hasil rancangan lift ini akan dilakukan dengan menggabungkan

prototipe lift, power suppy, driver supply serta kontrol PLC menjadi satu. Pengujian

dilakukan untuk mengamati apakah setiap bagian dapat beroperasi dalam sistem

lift.

V. SIMPULAN DAN SARAN

5.1. Simpulan

Simpulan yang dapat diambil dari penelitian ini adalah sebagai berikut :

1. Telah terealisasi lift cerdas 5 lantai dengan menggunakan PLC CPM2A

sebagai pengendali utama.

2. Penggunaan fuzzy logic pada sistem lift sebagai kecerdasan buatan mampu

memberikan efisiensi pergerakan lift.

3. Sistem cerdas lift dapat membandingkan masing-masing input yang masuk

dan mengambil keputusan sesuai data yang didapat dari konsep fuzzy logic.

5.2. Saran

Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk mendapatkan program PLC yang lebih

efisien ketika banyak logika input yang dimasukan dalam satu lantai. Selain itu perlu

ada penelitian untuk mengetahui efisiensi energi yang digunakan dan sistem ini dapat

ditambahkan human machine interface untuk mempermudah penggunaannya.

DAFTAR PUSTAKA

[1] Setiawan, Iwan. 2006. Programmable Logic Controller (PLC) dan Teknik

Perancangan Sistem Kontrol. Yogyakarta: Andi Publishing.

[2] Wicaksono, Handy. 2009. Programmable Logic Controller Teori,

Pemrograman dan Aplikasinya dalam Otomasi Sistem. Yogyakarta: Graha

Ilmu.

[3] Bolton, William. 2004. Programmable Logic Controller (PLC) edisi ketiga.

Jakarta: Erlangga.

[4] Yudamson, Afri. 2011. Rancang Bangun Model Lift Cerdas 3 Lantai Dengan

Menggunakan PLC Omron Zen 20C1AR-A-V2. Bandarlampung: Universitas

Lampung.

[5] Wati, Dwi Ana Ratna. 2011. Sistem Kendali Cerdas. Yogyakarta: Graha

Ilmu.

[6] Kusumadewi, Sri. 2003. Artificial Intelliegence (Teknik dan Aplikasinya).

Yogyakarta: Graha Ilmu.

[7] Prabowo Pudjo Widodo, dkk. 2012. Penerapan Soft Computing dengan

Matlab. Bandung: Rekayasa Sains.

[8] Arindya, Radita. 2013. Penggunaan dan Pengaturan Motor Listrik.

Yogyakarta: Graha Ilmu.

rancang bangun prototipe lift cerdas 5 lantai …digilib.unila.ac.id/55135/3/skripsi tanpa bab...

Documents