skripsi sistim informatika

Download skripsi sistim informatika

Post on 08-Jun-2015

1.424 views

Category:

Documents

5 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Miliki DVD Kompilasi 1500 Skripsi Lengkapdan Thesis, 40 skripsi gratis ASLI !!www.skripsigratis.net

TRANSCRIPT

<p>BAB I PENDAHULUAN</p> <p>1.1 Latar Belakang Teknologi komputer untuk saat ini mengalami perkembangan yang sangat pesat, hal ini ditandai dengan banyak munculnya suatu peralatan elektronnik yang menggunakan mikroprosesor sebagai pusat pengontrolan. Misalnya saja hanphone, komputer dengan kecepatan yang sangat tinggi dalam ukuran Giga Hz, PLC (Programmable Logic Control), mobil dengan menggunakan mikrokontroller, robot, dan alat-alat elektronik lainnya. Dengan munculnya perangkat elektronik yang menggunakan mikrokontroller, dapat membuat suatu pekerjaan dapat menjadi lebih mudah dan efisien. Selain itu banyak kelebihan yang dapat diambil dengan adanya mikrokontroller. Salah satu contohnya adalah mesin-mesin yang terdapat pada pabrik. Apabila mesin-mesin tersebut digerakkan secara manual, banyak kesulitan yang akan timbul, hasil yang didapat tidak sesuai dengan yang diinginkan, dibutuhkan sumber daya manusia yang cukup besar untuk setiap mesinnya, dan kesulitan-kesulitan lainnya. Tetapi dengan menggunakan mikrokontroller sebagai pusat pengontrolan, kesulitan-kesulitan tersebut dapat dikurangi. Dengan menggunakan mikrokontroller, suatu sistem yang bekerja tidak akan melakukan pekerjaan lain yang tidak sesuai dengan yang diperintahkan oleh mikrokontroller tersebut. Dengan kata lain, suatu mikrokontroller yang telah diprogram akan menginstruksikan perangkat lain yang terhubung dengannya sesuai dengan isi dari program yang telah diberikan padanya.</p> <p>1</p> <p>Pada umumnya proses pengontrolan suatu sistem dibangun oleh sekelompok alat elektronik, yang dimaksudkan untuk meningkatkan stabilitas, akurasi, dan mencegah terjadinya transisi pada proses, dan proses pengontrolan pada mesin-mesin tersebut masih banyak yang menggunakan papan elektronik sebagai sistem kontrol. Penggunaan papan elektronik ini membutuhkan banyak sekali interkoneksi di antara relai untuk membuat agar sistem dapat bekerja. Dengan kata lain, untuk menghubungkan relai-relai tersebut dibutuhkan sistem pengkabelan yang sangat banyak dan rumit. Dengan adanya PLC kekurangan dari sistem pengontrolan tersebut dapat diatasi, karena PLC dapat mengeksekusi program yang tersimpan didalam memori. PLC dapat memonitor status dari suatu sistem berdasarkan sinyal input yang masuk pada PLC dan untuk sistem pengkabelannya tidak terlalu rumit. Melihat beberapa kelebihan yang terdapat pada PLC, alat ini dapat dimanfaatkan baik dalam industri besar maupun industri kecil. Tetapi PLC sering digunakan pada industri besar, karena biaya yang dikeluarkan untuk perancangan sistem dengan menggunakan PLC sangatlah mahal. Dalam tulisan ini akan dibahas suatu sistem sederhana mengenai pengendalian sistem pintu otomatis dengan menggunakan PLC sebagai pengontrolnya. Apabila ada benda yang terdeteksi di depan pintu tersebut, maka secara otomatis pintu tersebut dapat terbuka dengan sendirinya. Dan apabila benda tersebut telah melewati jarak yang diinginkan, maka pintu tersebut akan menutup secara otomatis. Sehingga tidak diperlukan tenaga manusia untuk membuka maupun menutup pintu tersebut.</p> <p>2</p> <p>1.2 Ruang Lingkup Pada pembahasan ini hanya meliputi perangkat elektronik yang dikendalikan oleh PLC, perangkat keras yang digunakan PLC dan bahasa pemrograman yang dapat digunakan oleh PLC. 1.3 Tujuan dan Manfaat Tujuan dan manfaat tugas akhir ini adalah menganalisa sistem kerja PLC dan memanfaatkan alat ini sebagai suatu sistem pengontrolan tanpa harus memonitor apabila salah satu rangkaian elektronik yang terhubung dengan PLC tersebut mengalami kerusakan. Dengan kata lain, bila sistem tersebut tidak bekerja maka PLC dapat memonitor rangkaian elektronik yang tidak berfungsi. 1.4 Kegunaan Penelitian Kegunaan penelitian ini bagi penulis adalah penerapan teori yang telah didapat selama kuliah, terhadap suatu perangkat elektronik yang menggunakan mikrokontroller sebagai pengendali dari suatu sistem yang digunakan untuk mengendalikan pusat pengontrolan dari sistem yang akan dikerjakan. 1.5 Sistematika Penulisan Untuk lebih memudahkan dalam melakukan penulisan ini, penyajian penulisan dilakukan melalui uarian bab dan sub bab sebagai berikut :</p> <p>BAB I PENDAHULUAN Berisi latar belakang sistem, ruang lingkup, tujuan dan manfaat, kegunaan penelitian dan metode dari penulisan.</p> <p>3</p> <p>BAB II LANDASAN TEORI Bab ini berisi teori-teori penunjang yang berkaitan dalam pembuatan penulisan tugas akhir ini.</p> <p>BAB III SISTEM PENGATURAN PINTU OTOMATIS Bab ini berisikan penjelasan sistem yang dijalankan tanpa menggunakan PLC sebagai pengontrolnya. Dengan kata lain, sistem yang dijalankan secara manual. Dan berisikan penjelasan sistem bila menggunakan PLC, serta bahasa pemrograman yang dikenali oleh PLC FP Sigma.</p> <p>BAB IV ANALISA SISTEM Bab ini berisikan pembahasan tentang cara kerja sistem baik secara otomatis maupun manual, kelemahan dan kekurangan sistem, seta langkah-langkah pembuatan program PLC untuk sistem secara otomatis.</p> <p>BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Pada bab ini menjelaskan kesimpulan dari hasil yang telah dicapai pada bab atau subbab sebelumnya serta saran-saran yang bermanfaat agar sistem yang telah dicapai dapat menjadi lebih baik lagi kesempurnaannya.</p> <p>4</p> <p>BAB II LANDASAN TEORI</p> <p>Pada Bab II ini akan dibahas mengenai teori teori dan hal hal yang menunjang berfungsinya sistem pengendalian pintu ptomatis dengan menggunakan PLC FP 2.1 Sejarah PLC PLC pertama kali diperkenalkan pada tahun 1960-an. PLC dibuat untuk mengurangi beban ongkos perawatan dan penggantian sistem kontrol mesin yang menggunakan relai. Bedford Association mengusulkan MODICON (Modular Digital Controller) untuk perusahaan yang ada di Amerika. MODICON 084 merupakan PLC pertama yang digunakan pada produk yang bersifat komersil. Semakin meningkatnya kebutuhan dalam proses produksi menyebabkan sistem harus sering diubah-ubah. Apabila sistem yang digunakan merupakan relai mekanik, tentu saja hal itu akan menjadi masalah besar. Selain masa penggunaannya terbatas, sistem juga membutuhkan perawatan yang cermat. Jika terjadi kerusakan maka akan sangat sulit untuk menemukannya. Oleh sebab itulah dibutuhkan pengontrol yang memudahkan baik dalam perawatan maupun penggunaannya. Pada tahun 70-an, teknologi PLC yang dominan adalah mesin sequencer dan CPU yang berbasis bit-slice. Processor AMD 2901 dan 2903 cukup populer digunakan dalam MODICON dan PLC A-B. Kemampuan komunikasi pada PLC muncul pada awal tahun 1973. Sistem yang pertama adalah Modbus dari MODICON. Pada tahun 1980-an dilakukan usaha untuk menyetandarisasi komunikasi dengan protokol milik General Motor (MAP). Pada tahun 1990-an dilakukan reduksi protokol baru dan modernisasi lapisan fisik dari protokol-protokol yang populer. Standar terakhir, yaitu IEC 1131-3, 5</p> <p>berusaha menggabungkan bahasa pemrograman PLC dibawah satu standar internasional. Selanjutnya akan dibahas mengenai PLC FP. 2.2 PLC FP Secara umum PLC memiliki bagian-bagian yang sama dengan komputer, diantaranya; CPU, MEMORY, I/O, catu daya, jalur komunikasi, dan jalur tambahan. PLC FP dikendalikan menggunakan perangkat lunak yang biasa disebut Ladder Schematic (diagram tangga). Program ladder untuk PLC FP, menggunakan FP WIN GR V 2.00 Diagram blok perangkat keras PLC FP dapat dilihat pada Gambar 2.1.</p> <p>Gambar 2.1 Bagian-Bagian PLC FP 2.2.1 CPU CPU (Central Processing Unit) merupakan pengatur utama, merupakan otak dari PLC. Mikrokontroller ATMEL merupakan mikrokontroller 8 bit, tidak jauh berbeda dengan PLC yang dapat dikatakan sebagai mikrokontroller 16 atau 32 Bit. CPU ini berfungsi untuk melakukan komunikasi dengan PLC, interkoneksi pada setiap bagian PLC, mengeksekusi program, serta mengatur input dan output sistem. 6</p> <p>2.2.2 Memory Internal Memory merupakan tempat menyimpan data sementara dan menyimpan program yang harus dijalankan, dimana program tersebut merupakan hasil terjemahan dari ladder diagram yang dibuat oleh user. Sistem memory pada PLC FP juga mengarah pada teknologi flash memory. Dengan menggunakan flash memory maka akan sangat mudah bagi pengguna untuk melakukan programming maupun reprogramming secara berulangulang. Selain itu pada flash memory juga terdapat EEPROM yang dapat dihapus berulang-ulang. Sistem memory dibagi dalam blok-blok, dimana masing-masing blok memiliki fungsi sendiri. Beberapa bagian dari memory digunakan untuk menyimpan status dari input dan output, sementara bagian memory yang lain digunakan untuk menyimpan variabel yang digunakan pada program seperti nilai timer dan counter. PLC memiliki suatu rutin kompleks yang digunakan untuk memastikan memori PLC tidak rusak. Hal ini dapat dilihat lewat lampu indikator pada PLC tersebut. PLC FP memiliki memory internal sebanyak 1200 step ladder. 2.2.3 Catu Daya PLC Catu daya (power supply) di gunakan untuk memberikan tegangan pada PLC. Tegangan masukan pada PLC biasanya sekitar 24 VDC atau 220 VAC. Pada PLC yang besar, catu daya biasanya diletakkan terpisah. Catu daya tidak digunakan untuk memberikan daya secara langsung ke input maupun output, yang berarti input maupun output murni berfungsi sebagai saklar. Jadi pengguna harus menyediakan sendiri catu daya untuk input dan output PLC. Dengan cara demikian PLC tidak akan rusak.</p> <p>7</p> <p>2.2.4 Input PLC Kemampuan suatu sistem otomatis bergantung pada kemampuan PLC dalam membaca sinyal dari berbagai peranti input. Untuk mendeteksi suatu proses atau kejadian dibutuhkan sensor yang tepat untuk masing-masing kondisi. Dengan kata lain, sinyal input dapat berupa logika 0 atau 1 (On/Off). PLC yang berukuran kecil biasanya hanya mempunyai jalur input digital sedangkan yang berukuran agak besar mampu menerima input analog. Sinyal analog yang sering dijumpai adalah sinyal arus 4-20 mA. Selain itu, peralatan lain yang dapat digunakan sebagai input, seperti robot atau video. Sebagai contoh, robot dapat memberikan sinyal pada PLC jika robot telah selesai melaksanakan tugasnya. Pada jalur input PLC sebenarnya memiliki antarmuka yang berhubungan pada CPU. Antarmuka ini digunakan untuk menjaga agar sinyal-sinyal yang tidak diinginkan tidak masuk kedalam PLC. Selain itu antarmuka ini juga berfungsi untuk mengkonversi sinyal-sinyal input yang mempunyai tegangan kerja yang tidak sama dengan CPU agar menjadi sama dengan CPU. Rancangan antarmuka pada PLC dapat dilihat pada gambar dibawah ini.</p> <p>Gambar 2.2 Antarmuka Input PLC Rangkaian pada gambar diatas dapat dinamakan dengan rangkaian opto-isolator yang artinya tidak ada hubungan kabel dengan dunia luar. Cara kerja dari rangkaian ini dapat dijelaskan sebagai berikut. Ketika bagian input menerima sinyal maka akan 8</p> <p>mengakibatkan LED menjadi on sehingga Photo-transistor menerima cahaya dan akan menghantarkan arus On sehingga tegangannya drop dibawah 1 volt. Hal ini akan menyebabkan CPU membaca logika 0. begitu juga sebaliknya. 2.2.5 Output PLC Suatu sistem otomatis tidak akan lengkap jika sistem tersebut tidak memiliki jalur output. Output sistem ini dapat berupa analog atau digital. Output analog digunakan untuk menghasilkan sinyal analog sedangkan output digital digunakan untuk menghubungkan dan memutus jalur. Contoh peranti yang sering digunakan dalam PLC adalah motor, relai, selenoid, lampu dan speaker. Seperti pada rangkaian input PLC, pada output PLC juga dibutuhkan suatu antarmuka yang digunakan untuk melindungi CPU dari peralatan eksternal. Antarmuka output PLC sama dengan antarmuka yang digunakan pada input PLC begitu juga dengan cara kerja dari output PLC. Berikut diagram output PLC.</p> <p>Gambar 2.3 Antarmuka Output PLC 2.2.6 Jalur Tambahan Setiap PLC pasti memiliki jumlah I/O dan memory internal yang terbatas, oleh sebab itu jalur tambahan atau ekspansion unit dibutuhkan. Jalur ini digunakan untuk penambahan I/O dan Memory eksternal pada PLC. Unit ekspansi I/O dan memory ini ditentukan berdasarkan tipe PLC tersebut. Namun dalam pengaplikasiannya seringkali 9</p> <p>I/O dan memory internal yang yang ada pada PLC, tidak mencukupi. Oleh sebab itu jalutr tambahan atau ekpansion unit diperlukan. Ekspansion Unit terdiri dari dua jenis yaitu, Unit I/O eksternal dan Memory eksternal. 1. Unit I/O eksternal FP yang digunakan adalah FPG-XY64D2T. Unit ekspansi ini memiliki 32 input dan 32 output. Unit ini dibutuhkan apabila I/O pada FP memerlukan penambahan. Apabila unit ekspansi ini digunakan pada unit kontrol FP, maka jumlah penambahan I/O maksimum yang dimiliki PLC adalah 256. 2. Memory Eksternal : Dalam penggunaan PLC, terkadang bukan saja I/O yang tidak mencukupi. Hal yang sama dapat terjadi pada memory. Untuk membuat program yang memiliki kapasitas besar, memory yang ada pada unit kontrol seringkali tidak mencukupi. Oleh sebab itu diperlukan penambahan memory. PLC FP juga memiliki unit ekspansi khusus untuk penambahan memory. Unit memory yang digunakan untuk menambah memory mempunyai tipe FPG EMI. Unit ini memilliki kapasitas memory sebesar 256 k word. Jika dipasang pada unit kontrol FP, maka dapat dipasang hingga 4 unit ekspansi memory. Sehingga jumlah penambahan memory maksimum yang dapat dilakukan adalah 1024 k word. 2.2.7 Unit Komunikasi Unit komunikasi digunakan untuk menghubungkan komputer dengan PLC, atau jalur komunikasi antara komputer dengan PLC, melalui media kabel data. Dengan</p> <p>adanya jaur ini user dapat dengan mudah merubah atau pun menghapus program yang sedang digunakan. Jalur ini juga dapat dikatakan jalur untuk men-downloaad program yang telah dibuat oleh user.</p> <p>10</p> <p>2.3 Operasi pada PLC PLC bekerja dengan cara men-scan program. Dalam hal ini kita anggap bahwa dalam satu scan dibutuhkan 3 langkah penting. Walau kenyataannya lebih, namun kita hanya akan memperhatikan tahap-tahap yang penting saja seperti dapat dilihat pada gambar dibawah ini.</p> <p>Gambar 2.4 Tahap-tahap scanning Tahap 1 : Periksa status masukan (Input) Pertama, PLC akan melihat status input apakah sedang dalam kondisi On atau Off. Hasilnya kemudian disimpan dalam memori. Tahap 2 : Eksekusi Program Setelah itu PLC akan mengeksekusi program yang dibuat per instruksi. Misalnya program mengatakan bahwa jika input pertama On maka output pertama akan di-On-kan. Pada keadaan ini PLC sudah mengetahui dan akan menyimpan hasil eksekusi itu untuk digunakan pada tahap berikutnya. Tahap 3 : Update Status Keluaran (Output) Update output ini tergantung input mana yang On selama tahap 1 dan hasil eksekusi dari tahap 2. jika input pertama On maka tahap 2, yaitu eksekusi 11</p> <p>program akan menghasilkan output pertama menjadi On sehingga pada tahap ketiga akan meng-update menjadi On.</p> <p>2.4 Instruksi Pemrograman PLC Pemrograman pada PLC menggunakan diagram tangga atau dapat disebut dengan ladder schematic language program. Penulisan program untuk program PLC berbeda dengan penulisan program untuk mikrokontroller. Berikut ini beberapa instruksi yang sering digunakan oleh PLC. ST, ST/ OT AN AN/ OR OR/ ST, AN, OR : : : : : : : Digunakan untuk memulai suatu operasi logika. Output dari suatu operasi logika Menghubungkan suatu kontak NO secara seri Menghubungakn suatu kontak NC secara seri Menghubungkan sat...</p>