SISTEM PEMBACAAN DAN PENYIMPANAN DATA

PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER DENGAN MENGGUNAKAN

PEMROGRAMAN SOKET

oleh

Vires Yulianto

NIM : 612010010

Skripsi

Untuk melengkapi salah satu syarat memperoleh

Gelar Sarjana Teknik

Program Studi Teknik Elektro

Fakultas Teknik Elektronika dan Komputer

Universitas Kristen Satya Wacana

Salatiga

Januari 2016

i

INTISARI

Tujuan penelitian ini adalah membuat sistem pembacaan data dari

Programmable Logic Controller (PLC) ke komputer server menggunakan

pemrograman soket serta dapat menyimpan data ke dalam database supaya dapat

diproses untuk ditampilkan ke komputer user/client. Bahan-bahan yang diperlukan

untuk proses pembuatan asbes akan ditimbang terlebih dahulu kemudian hasilnya akan

masuk ke dalam memori PLC untuk dibaca dan disimpan ke dalam sistem database.

Proses pembuatan asbes ini membutuhkan bahan-bahan baku seperti kertas, silica,

asbes, dan semen. Dalam satu hari dilakukan tiga kali proses shift dimana saat terjadi

pergantian shift akan dilakukan proses penekanan tombol reset. Tombol reset ini

berfungsi sebagai tanda untuk proses pembacaan dan penyimpanan data dari PLC ke

dalam database, yang mana proses pembacaan dan penyimpanan ini dilakukan dengan

pemrograman soket dan LAN.

1) Pengujian PLC terhubung dengan komputer server mendapat hasil 100%

berhasil sehingga PLC dapat terkoneksi dengan komputer server, 2) Pengujian program

countdown pada CX-Programmer dengan bahasa ladder diagram mempunyai tingkat

keberhasilan 100% berarti tidak adanya error pada program, 3) Pengujian pembacaan

isi alamat memori pada PLC dengan CX-Programmer berhasil 100% membuat program

yang dijalankan sesuai dengan isi memori PLC, dan 4) Pengujian pembacaan dan

penerimaan data dari PLC ke komputer server dengan menggunakan user interface

visual studio dan bahasa visual basic.Net dengan keberhasilan 100% sehingga

memudahkan user untuk menggunakan sistem pembacaan dan penyimpanan data ini.

Penelitian ini berhasil dalam setiap pengujian serta mendapatkan tingkat keberhasilan

100%. Sehingga penelitian ini berhasil membuat sistem pembacaan data dari

Programmable Logic Controller (PLC) ke komputer server secara otomatis.

,

ii

ABSTRACT

The purpose of this research is to create a system of reading data from a

Programmable Logic Controller (PLC) to the server computer using the programming

socket and can store data into the database so that it can be processed for display to the

computer user / client. The materials needed for the manufacture of asbestos will be

weighed first and then the results will be entered into the PLC memory to be read and

stored into the database system. Asbestos-making process requires raw materials such

as paper, silica, asbestos, and cement. In one day, there are three times a shift process

which occurs when the shift will be the reset button is pressed. The reset button serves

as a sign to the process of reading and storing the data from the PLC into the database,

which the process of reading and storage is done with the programming socket and

LAN.

1) Testing PLC connected to a computer server gets the results of 100%

successful so that the PLC can be connected to a computer server, 2) Testing program

countdown to the CX-Programmer with languages ladder diagram has a 100% success

rate means no errors in the program, 3) test readings the contents of the memory address

on the PLC with the CX-Programmer managed to 100% makes the program run in

accordance with the contents of the PLC memory, and 4) Testing the reading and

reception of data from the PLC to the server computer by using the user interface and

visual studio visual language with success basic.Net 100 % making it easier for a user to

use the system's readout and data storage. This study was successful in each test and get

a 100% success rate. This study thus managed to create a data readout system of

Programmable Logic Controller (PLC) to the server computer automatically.

iii

KATA PENGANTAR

Puji syukur pada Tuhan Yang Maha Esa atas kasih dan rahmat-Nya yang selalu

menyertai penulis dalam merancang, menulis dan menyelesaikan tugas akhir. Skripsi ini

dibuat sebagai syarat untuk menyelesaikan studi di Fakultas Teknik Elektronika dan

Komputer Universitas Kristen Satya Wacana.

Dalam kesempatan ini penulis hendak mengucapkan terima kasih kepada semua

pihak yang telah membantu dalam penulisan skripsi ini baik secara langsung maupun

tidak langsung:

1. Tuhan Yesus Kristus yang selalu memberikan kasih karunia, kekuatan, dan

jalan keluar sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan baik.

2. Keluarga penulis yaitu Nenek , Papa Soegijanto, Mama Endang Respatisari,

Adik Deni Marhendra, dan Uu Rahardjo yang selalu mendukung dan

mendoakan sehingga penulis bisa menyelesaikan skripsi ini.

3. Bapak Saptadi Nugroho, M.Sc. dan Bapak Deddy Susilo, M.Eng. selaku

pembimbing I dan pembimbing II atas bimbingan, arahan dan saran – saran

yang diberikan selama mengerjakan skripsi ini.

4. Seluruh staff dosen, karyawan dan laboran FTEK yang telah membantu

selama penulis melakukan kegiatan belajar mengajar di Universitas Kristen

Satya Wacana.

5. Teman-teman FTEK yang telah banyak membantu saat belajar di UKSW

Wawan, Sanjaya, Deny, Efra, Henry, Bob, Cahyo, Samuel, Petra, Roma,

Bintang, Sekar, Aditya WP, Bayu, Daniel, Ruth, Grace, Ais, Simon, Adi,

Martin, Herry, Faizal, Jeffrey, Jeffryson, Ivan, Josh, Danny, Danny

Setyawan, Sammy, Fredickson, Januar, Yudha.

6. Teman-teman pengurus Electronic Club (EC) Efra, Deny, dan Henry yang

telah mendukung dan membantu dalam mengurus KBM EC periode 2012-

2013.

7. Teman-teman Connect Grup “Proskuneo” Gereja Mawar Sharon Salatiga

Ari, Lilik, Lisa, Vena, Sara, Henry, Martin, Yosua, Veno, dan Herry yang

selalu mendoakan dan mendukung penulis menyelesaikan skripsi ini.

iv

8. Teman-teman kost Margosari NO. 2 Budi, Yosua, Raynald, Ryan, Denis,

dan Adi yang memberikan dukungannya sehingga penulis menyelesaikan

skripsi ini.

9. Hilarius Kurniawan dan Zevanya Adventina Natalisa yang memberikan

waktu, dukungan, bantuan baik tenaga maupun pikiran dalam penulis

menyelesaikan skripsi ini.

10. Berbagai pihak yang tidak dapat dituliskan satu persatu, penulis

mengucapkan banyak terima kasih.

Penulis menyadari adanya kekurangan dan skripsi ini jauh dari sempurna. Oleh

karena itu, penulis mengharapkan kritik ataupun saran yang membangun dari pembaca

sehingga skripsi ini dapat bermanfaat bagi kemajuan teknik elektronika.

Salatiga, Desember 2015

Penulis

v

DAFTAR ISI

INTISARI . .............................................................................................................. i

ABSTRACT . .............................................................................................................. ii

KATA PENGANTAR ................................................................................................ iii

DAFTAR ISI ............................................................................................................... v

DAFTAR GAMBAR .................................................................................................. vii

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

DAFTAR SINGKATAN ............................................................................................. x

BAB I PENDAHULUAN ............................................................................... 1

1.1. Tujuan ....................................................................................... 1

1.2. Latar Belakang ......................................................................... 1

1.3. Batasan Masalah ........................................................................ 2

1.4. Sistematika Penulisan ............................................................... 2

BAB II DASAR TEORI ................................................................................... 4

2.1. Programmable Logic Controller (PLC) ...................................... 4

2.2. CX-Programmer ....................................................................... 5

2.3. Ladder Diagram ........................................................................ 5

2.4. Visual Basic.Net.Net.Net ............................................................ 7

2.5. Microsoft SQL Server ................................................................ 7

2.6. Socket Programming .................................................................. 7

2.7. Ethernet ...................................................................................... 8

2.8. FINS Command .......................................................................... 9

2.9. FINS Response .......................................................................... 11

BAB III PERANCANGAN SISTEM ............................................................... 12

3.1. Sistem Pembacaan dan Peyimpanan Data PLC ....................... 12

3.2. PLC OMRON CJ2M CPU 31 .................................................. 15

3.3. Ladder Diagram pada CX-Programmer .................................. 15

3.4. User Interface pada Visual Studio dengan Bahasa Visual

Basic.Net yang Terkoneksi dengan Sistem Database .................. 17

3.5. Manajemen Penyimpanan Data pada Database dengan Microsoft

SQL Server ............................................................................... 25

3.6. Pseudo Code dari Sistem Pembacaan dan penyimpanan Data PLC 26

vi

3.7. ER Diagram .............................................................................. 27

3.8. Tampilan Database pada User Interface ................................... 27

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISIS .......................................................... 29

4.1. Pengujian PLC Terhubung dengan Komputer Server .............. 29

4.2. Pengujian Program Countdown pada CX-Programmer dengan

Bahasa Ladder Diagram .......................................................... 31

4.3. Pengujian Pembacaan Isi Alamat Memori pada PLC dengan CX-

Programmer ............................................................................. 33

4.4. Pengujian Pembacaan dan Penyimpanan Data dari PLC ke

Komputer Server dengan Menggunakan User Interface Visual

Studio dan Bahasa Visual Basic.Net.Net.Net ............................ 37

4.5. Pengujian Pembacaan dan Penyimpanan Data dari PLC PT. Tri

Arta Aditama ke Komputer Server dengan Menggunakan User

Interface Visual Studio dan Bahasa Visual Basic.Net ............... 41

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ........................................................... 46

5.1. Kesimpulan .............................................................................. 46

5.2. Saran Pengembangan .............................................................. 47

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................. 48

vii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. PLC OMRON CJ2M CPU 31 .................................................................. 4

Gambar 2.2. CX-Programmer Version 9.3 .................................................................... 5

Gambar 2.3. Ladder Diagram berhasil di-Run .............................................................. 6

Gambar 2.4. Ladder Diagram tidak bisa di-Run ........................................................... 6

Gambar 2.5. Barrel Nut Connector ............................................................................... 8

Gambar 2.6. RJ-45 ......................................................................................................... 8

Gambar 3.1. Sistem Pembacaan dan Penyimpanan Data dari PLC ke Database .......... 12

Gambar 3.2. Diagram Alir Sistem Pembacaan dan Penyimpanan Data dari PLC ke

Database 14

Gambar 3.3. Programmable Logic Control OMRON CJ2M CPU 31 ........................ 15

Gambar 3.4. Contoh Ladder Diagram .......................................................................... 16

Gambar 3.5. User Interface menggunakan Visual Studio dengan Bahasa Visual

Basic.Net.Net 18

Gambar 3.6. Local Node Parameters pada User Interface ............................................ 19

Gambar 3.7. Remote Node Parameters pada User Interface ........................................ 19

Gambar 3.8. FINS Command to Send pada User Interface .......................................... 19

Gambar 3.9. Response Information pada User Interface .............................................. 20

Gambar 3.10.Data yang Diperoleh dari PLC. ................................................................. 20

Gambar 3.11.Push Button pada User Interface. ............................................................. 20

Gambar 3.12.Tampilan Database pada User Interface .................................................. 21

Gambar 3.13.Tampilan Untuk Menghubungkan User Interface dengan Database ...... 22

Gambar 3.14.Diagram Alir dari Program User Interface .............................................. 24

Gambar 3.15.Tampilan Microsoft SQL Server Untuk Sistem Database ....................... 25

Gambar 3.15.ER Diagram ............................................................................................. 27

Gambar 4.1. Mengatur IP Komputer Server Menjadi 192.168.250.3 .......................... 29

Gambar 4.2. Pengujian Koneksi antara PLC dengan Komputer Server . ...................... 30

Gambar 4.3. Pengujian Program Countdown pada CX-Programmer . .......................... 32

Gambar 4.4. Tampilan Isi Memori PLC . ...................................................................... 34

Gambar 4.5. Icon Monitor Untuk Membaca Isi Alamat PLC ...................................... 35

Gambar 4.6. Pengujian Membaca Isi Alamat D100 pada PLC . ................................... 35

Gambar 4.7. Pengujian Pembacaan dan Penyimpanan Alamat D300 .......................... 37

viii

Gambar 4.8. Pengujian Pembacaan dan Penyimpanan Alamat D301 .......................... 38

Gambar 4.9. Pembacaan dan Penyimpanan Alamat D302 ........................................... 39

Gambar 4.10. Pengujian Pembacaan dan Penyimpanan Alamat D303 ......................... 40

Gambar 4.11. Pengujian Pembacaan Data Kertas Pada PLC . ....................................... 42

Gambar 4.12. Pengujian Pembacaan Data Silica Pada PLC .......................................... 43

Gambar 4.13. Pengujian Pembacaan Data Asbes Pada PLC ......................................... 43

Gambar 4.14. Pengujian Pembacaan Data Semen Pada PLC ........................................ 44

Gambar 4.15. Tampilan HMI pada PT. Tri Arta Aditama ............................................. 45

ix

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1. Command Code dan Command Name dalam Pengiriman FINS Command .... 10

Tabel 4.1. Pengujian PLC terhubung dengan Komputer Server ....................................... 31

Tabel 4.2. Pengujian Program Countdown pada CX-Programmer ................................... 32

Tabel 4.3. Pengujian Pembacaan Isi Alamat Memori PLC ............................................... 36

Tabel 4.4. Pengujian Pembacaan dan Penyimpanan Data dari PLC ke Komputer Server

dengan Menggunakan User Interface Visual Studio dan Bahasa Visual Basic.Net ......... 40

x

DAFTAR SINGKATAN

PLC Programmable Logic Controller

SQL Stuctured Query Language

LD Ladder Diagram

FBD Function Block Diagram

SFC Sequential Function Chart

IL Instruction List

ST Structured Text

IP Internet Protocol

API Application Programming Interface

TCP Transmission Control Protocol

UDP User Datagram Protocol

BNC Barrel Nut Connector atau Bayonet Net Connector

ICF Information Control Field

RSV Reserved

GCT Gateway Count

DNA Destination Network Address

DA1 Destination Node Address

DA2 Destination Unit Address

SNA Source Network Address

SA1 Source Node Address

SA2 Source Unit Address

SID Service ID

MRC Main Response Code

SRC Sub Response Code

MEC Main End Code

SEC Sub End Code

LAN Local Area Network

UI User Interface

ID Identity

HMI Human Machine Interface