teknik otomasi - universitas brawijayasiskon.elektro.ub.ac.id › wp-content › uploads › 2020...

LEMBAR PERSETUJUAN

Telah diperiksa dan disetujui isi laporan ini

LAPORAN PRAKTIKUM

TEKNIK OTOMASI

di

Laboratorium Sistem Kontrol

Jurusan Teknik Elektro Fakultas Teknik

Universitas Brawijaya

Malang

Disusun oleh :

Nama :

NIM :

Periode :

Tanggal :

Mengesahkan, Menyetujui,

Kepala Laboratorium, Koordinator Asisten,

Dr. Ir. ERNI YUDANINGTYAS, MT

NIP. 19650913 199002 2 001 NIM

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

LABORATORIUM SISTEM KONTROL

PERATURAN DAN TATA TERTIB PRAKTIKUM

1. Sebelum mengikuti praktikum, pendaftar wajib mengikuti pre-test sesuai jadwal yang telah

ditetapkan.

2. Peraturan Pre-test :

a. Datang tepat waktu

b. Menghubungi Koordinator Asisten maksimal pada hari H jika tidak bisa mengikuti pre-

test

3. Sebelum melaksanakan pratikum, praktikan wajib mengerjakan tugas pendahuluan dari

percobaan yang bersangkutan.

4. Selama praktikum :

a. Waktu terakhir pengisian jadwal praktikum adalah pada hari H praktikum pukul 09.00

b. Terlambat mengisi jadwal praktikum wajib menghubungi koas.

c. Praktikan wajib memakai baju/kaos berkerah, jas praktikum dan bersepatu.

d. Setiap praktikan wajib memiliki buku praktikum dan kartu peserta praktikum (KPP) yang

harus dilengkapi dengan pas foto.

e. Praktikan harus hadir di laboratorium 5 menit sebelum praktikum dimulai.

f. Toleransi keterlambatan maksimal 10 menit dari waktu percobaan dengan ketentuan :

- Keterlambatan hadir 5 – 10 menit terkena point (-5)

- Keterlambatan lebih dari 10 menit wajib menghubungi koas dan asisten yang

bersangkutan.

- Apabila terlambat lebih dari 15 menit, maka dianggap telah mengundurkan diri

kecuali telah mendapat ijin dari Koordinator Asisten.

g. Tidak diijinkan pindah kelompok kecuali telah membuat surat ijin dan mendapat

persetujuan Koordinator Asisten.

h. Ketidak hadiran praktikan karena lomba wajib membuat surat keterangan (disertai

dokumen pendukung).

i. Praktikan harus menyediakan sendiri alat-alat tulis/gambar yang diperlukan.

j. Selama di dalam laboratorium, praktikan dilarang makan, minum, merokok, dan harus

menjaga ketertiban.

k. Untuk setiap percobaan sudah disediakan alat, tempat dan bahan sendiri yang tidak boleh

diubah, diganti atau ditukar kecuali oleh asisten yang bersangkutan.

l. Apabila menjumpai kesalahan, kerusakan, atau ketidaksesuaian dengan buku praktikum,

praktikan harus segera melapor kepada asisten.

m. Setelah selesai menyusun rangkaian sesuai buku praktikum, praktikan harap segera

melapor pada asisten, dan dilarang menghubungkan rangkaian dengan sumber tegangan

sebelum mendapat ijin dari asisten yang bersangkutan.

n. Asistensi 2 x 24 jam setelah pelaksanaan praktikum, apabila terlambat akan dikenakan

pengurangan point (-5)

5. Peaturan Jilid:

a. Pengisian shift jilid maksimal hari H pukul 09.00

b. Tanda tangan asisten wajib lengkap, jika tidak lengkap maka akan dianggap GUGUR

c. Datang tepat waktu

d. Terlambat datang jilid dikenakan point (-5)

e. Menghubungi Koordinator Asisten maksimal pada hari H jika tidak bisa mengikuti jilid

6. Peaturan Post-test:

a. Pemberitahuan ke PLP untuk tidak bisa mengikuti postest maksimal pada hari H sebelum

jam pelaksanaan post-test (disertai bukti pendukung : surat ijin, dispensasi, dsb).

b. Tidak hadir post-test tanpa keterangan dianggap gugur.

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN


FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK ELEKTRO


c. Penjadwalan ulang post-test karena ketidak hadiran (tanpa keterangan sebelumnya)

maksimal 1 kali (dengan pengurangan nilai 20% dari nilai akhir)

7. Hal-hal mengenai alat praktikum :

a. Kerusakan alat yang disebabkan oleh kesalahan praktikan menjadi tanggung jawab

kelompok praktikan, dan kelompok tersebut tidak diperkenankan mengikuti praktikum

berikutnya sebelum menyelesaikan tanggung jawabnya.

b. Setiap selesai melaksanakan praktikum, praktikan wajib mengembalikan alat-alat yang

digunakan dan dilarang meninggalkan laboratorium sebelum mendapat ijin dari asisten

yang bersangkutan.

8. Praktikan dikenai sanksi gugur, jika :

a. Tidak mengikuti praktikum sesuai jadwal yang telah ditetapkan.

b. Tidak mengikuti 1 atau lebih percobaan dalam 1 praktikum.

c. Tidak mengikuti pos-test sesuai jadwal yang telah ditetapkan.


JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK


KARTU PESERTA PRAKTIKUM

NAMA : ……………………………………………………

NIM : ……………………………………………………

PERIODE : ……………………………………………………

PRAKTIKUM : TEKNIK OTOMASI

No. Percobaan Tanggal

Asisten Percobaan Paraf Praktikum Asistensi

1.

Pengenalan

Hardware, Software,

Dasar Logika, I/O

Analog dan Digital

PLC Omron

NIM.

2.

Timer , Counter,

Comparator dan

Pengaplikasian

Hardware

NIM.

3.

Pengaplikasian

(Human Machine

Interface) HMI pada

PLC

NIM.

4. Dasar dan Aplikasi

DCS CENTUM VP

NIM.

5

Sistem Multivariabel

Temperatur dan Level

dengan DCS

CENTUM VP

Foto 3 x 4

Penentuan Nilai Surat Puas Berdasar pada :

Nilai Akhir Praktikum = 0,2 N1 + 0,3 N2 + 0,5 N3

N1 : Nilai Pre-Tes

N2 : Nilai Pelaksanaan Praktikum

N3 : Nilai Pos-Tes

Malang, ………………………..

Koordinator Asisten,

…………………………………. NIM. ....................




PRAKTIKUM

TEKNIK OTOMASI

PERCOBAAN I

PENGENALAN HARDWARE, SOFTWARE, , I/O

ANALOG DAN DIGITAL, DASAR LOGIKA PLC

OMRON

ASISTEN PERCOBAAN : ...................................................................................

NIM : ...................................................................................




1

BAB I

PENGENALAN HARDWARE, SOFTWARE, I/O ANALOG DAN DIGITAL,

DASAR LOGIKA PLC OMRON

1.1 Tujuan Percobaan

• Mengetahui komponen-komponen PLC.

• Dapat menghubungkan rangkaian masukan PLC dengan keluarannya.

• Mampu mengoperasikan progam CX-ONE untuk membuat ladder diagram.

• Memahami dasar logika PLC.

• Memahami dasar I/O analog dan digital PLC.

1.2 Peralatan dan Perlengkapan yang Digunakan

• Komputer

• PLC OMRON tipe CP1L

• Software CX-ONE

• Modul kit input dan Output digital

• Kabel penghubung

1.3 Dasar Teori

1.3.1 Programmable Logic Controller (PLC)

PLC merupakan pengontrol berbasis mikroprosesor yang dapat diprogram untuk

menyimpan instruksi-instruksi dan untuk mengimplementasikan fungsi-fungsi logika,

perurutan (sequencing), pewaktuan (timing), pencacahan (counting), dan aritmatika

guna mengontrol mesin-mesin dan proses-proses.

Pada prinsipnya, sebuah PLC bekerja dengan cara menerima data-data dari

peralatan input luar atau input device, seperti yang dijelaskan dalam Gambar 1.1.

Peralatan input dapat berupa sakelar, tombol, sensor, dan peralatan lainnya. Kemudian,

oleh unit pemroses pusat atau Central Processing Unit (CPU) yang ada di dalam PLC

ditetapkan di dalam memorinya yang berupa program (ladder diagram) yang telah

dibuat di software.




2

Gambar 1.1 Diagram Blok Prinsip Kerja PLC

Pada umumnya sebuah PLC memiliki lima komponen dasar. Komponen-

komponen ini adalah unit prosesor, unit catu daya, unit antarmuka input/Output, dan

unit pemrograman dijelaskan pada gambar 1.2.

Gambar 1.2 Komponen Dasar PLC

PERANGKAT PEMROGRAMAN

CATU DAYA

PROSESOR ANTARMUKA

INPUT

ANTARMUKA

OUTPUT

MEMORI




3

1. Unit prosesor

Unit pengolah pusat/Central Processing Unit (CPU) merupakan otak dari sebuah

PLC. CPU itu sendiri biasanya merupakan sebuah PLC (versi mini mikrokomputer

lengkap). Selain itu CPU ini mempunyai fungsi:

a. Menangani komunikasi dengan piranti eksternal

b. Interkonektivitas antar bagian-bagian internal PLC

c. Mengeksekusi program

d. Memanajemen memori

e. Mengawasi atau mengamati masukan

f. Memberikan sinyal keluaran sesuai dengan proses atau program yang

dijalankan.

2. Unit catu daya

Catu daya listrik digunakan untuk memberikan pasokan catu daya ke seluruh

bagian PLC (termasuk CPU, memori, dan lain-lain). Kebanyakan PLC bekerja dengan

catu daya 24V DC atau 220V AC. Ada beberapa PLC yang memiliki catu daya yang

terpisah, biasanya yang seperti itu dimiliki oleh jenis PLC yang besar, sedangkan yang

jenis PLC medium atau yang kecil catu dayanya sudah menjadi satu.

3. Unit pemrograman

Unit pemrograman digunakan untuk memasukkan program yang dibutuhkan ke

dalam memori. Program tersebut dibuat dan kemudian dipindahkan kedalam unit

memori PLC.

4. Unit memori

Memori system digunakan oleh PLC untuk:

a. Sistem kontrol proses

b. Menyimpan sistem operasi

c. Menyimpan program yang harus dijalankan

d. Menyimpan dalam bentuk biner, hasil terjemahan diagram tangga yang dibuat

oleh pengguna atau pemrogram.

5. Unit Input dan Output

Unit input pada PLC dibedakan menjadi 2 macam, yaitu:

1. Unit Input Digital




4

Modul antarmuka masukan ini berfungsi untuk mengkonversi atau

mengubah sinyal-sinyal masukan dari luar menjadi sinyal yang sesuai dengan

tegangan kerja CPU, misalnya masukan dari sensor dengan tegangan kerja

24V DC harus dikonversikan menjadi tegangan 5V DC agar sesuai dengan

tegangan kerja CPU. Input digital atau input diskrit hanya mengenali kondisi

on atau off, ia hanya mempunyai dua kemungkinan kondisi yaitu 0 atau 1.

2. Unit Input Analog

Unit input analog berfungsi untuk menangani sinyal analog dan

mengkonversikannya ke bentuk digital dengan menggunakan sebuah

konverter analog ke digital sehingga dapat diproses oleh prosesor. Kisaran

input analog adalah sebagai berikut 0-10V DC, 0–10V AC, -10V DC

hingga+10V DC, 4-20mA DC.

PLC mempunyai kemampuan untuk menggambarkan sinyal analog yang

berbeda-beda sebagai nilai numerik yang berbeda-beda. Hal tersebut

memungkinkan PLC memonitor keadaan-keadaan variabel yang banyak di

dalam lingkungan industri misalnya tekanan, temperatur, kecepatan, intensitas

cahaya dan lain-lain.

Unit ouput pada PLC dibedakan menjadi 2 macam, yaitu:

1. Output digital

Output digital digolongkan ke dalam tipe relai, tipe transistor, dan tipe

triac.

a. Output tipe relai

Sinyal dari Output PLC mengaktifkan sebuah relai sehingga mampu

menyambungkan arus beberapa ampere ke rangkaian eksternal. Output

tipe relai dapat menangani pensaklaran DC maupun AC. Output tipe relai

ditunjukkan dalam Gambar 1.3.

Gambar 1.3 Output Tipe Relay

PLC Output

Input dari CPU




5

b. Output transistor

Output tipe transistor menggunakan transistor sebagai sakelar untuk

menyambungkan arus ke rangkaian eksternal. Waktu pensaklaran

transistor lebih cepat dibandingkan dengan waktu pensaklaran dengan

relai, akan tetapi piranti ini hanya mampu menangani pensaklaran arus

DC, dan akan rusak oleh arus lebih maupun tegangan balik yang tinggi.

c. Output tipe triac

Output tipe triac digunakan untuk pensaklaran beban-beban

eksternal yang disambungkan ke catu daya AC. Output tipe ini hanya bisa

digunakan untuk beban yang menggunakan catu daya AC.

2. Output analog

Unit Output analog berfungsi untuk merubah sinyal digital dari CPU

menjadi sinyal analog pada keluaran PLC. Prinsip kerja modul Output analog

berlawanan dengan prinsip kerja modul input analog. Kisaran Output analog

adalah sebagai berikut :

• 4 sampai 20mA

• 0 sampai 5V DC

• -10V sampai +10V DC

1.3.2 PLC OMRON tipe CP1L-L20DT1-D

PLC yang digunakan adalah PLC OMRON tipe CP1L-L20DT1-D. PLC tipe

CP1L adalah PLC yang umumnya digunakan di laboratorium karena dimensinya yang

cukup kecil dengan jumlah port input dan Output tidak terlalu banyak. Gambar 1.4 di

bawah menunjukkan penampang PLC Omron tipe CP1L-LD20T1-D.




6

Gambar 1.4 Penampang PLC Omron CP1L-L20Dxxx-x

Tabel 1.1 adalah tabel karakteristik dan fungsi masing-masing bagian PLC.

Tabel 1.1 Karakteristik dan Fungsi Bagian-Bagian PLC

Karakteristik Keterangan

Nama PLC PLC Omron CP1L-LD20T1-D

Perusahaan pembuat Omron

Tipe CP1L-LD20T1-D

Catu daya 24V DC

Jumlah Port I/O 20 Port (12 Port Input dan 8 Port Output)

Bagian PLC Fungsi

1. Memory Cassette Slot Tempat memori yang digunakan untuk

menyimpan backup program,

parameter, dan memori data

2. Peripheral USB Port Port untuk menghubungkan PC dengan

PLC

3. Analog Adjuster Mengatur nilai dengan rentang 0-255

pada A642 secara analog dengan cara

diputar

4. Eksternal Analog

Konektor

Konektor untuk input analog antara 0-10

V pada A643

5. DIP Switches Mengatur penggunaan PLC.

6. Baterai Mempertahankan clock internal dan isi

RAM ketika tidak terhubung dengan

catu daya

7. Port Input Port yang menghubungkan input pada

PLC

1. Memory Cassete Slot

3. Analog Adjuster

2.Peripheral USB Port

4.Eksternal Analog Konektor

7. Port Input

9. Expansion I/O Connector

5. DIP Switches

6. Baterai

8. Option Board Slot

10.LED Indikator

11. Port Output




7

8. Option Board Slot Slot yang dapat diganti dengan konektor

yang diinginkan (RS-232 atau RS-422)

9. Expansion I/O

Connector

Konektor yang digunakan untuk

menghubungkan PLC utama dengan

ekspansinya.

10. LED Indikator Indikator status PLC

11. Port Output Port yang menghubungkan PLC dengan

kit Output.

PLC memiliki berbagai macam tipe Output, antara lain tipe relay Output, sinking

transistor Output, dan sourcing transistor Output. Sedangkan PLC OMRON tipe CP1L-

L20DT1-D memiliki Output dengan tipe sourcing transistor Output. Yang

membedakan sinking dan sourcing terletak pada letak COM pada rangkaian. Untuk

lebih jelasnya bisa dilihat dalam Gambar 1.5 di bawah.

Gambar 1.5 Rangkaian Sinking dan Sourcing Transistor Output

COM adalah salah satu port yang terdapat pada port input dan Output PLC.

Pengkabelan port pada COM harus diperhatikan mengingat pengkabelan COM harus

sesuai dengan PLC tersebut, apakah COM harus tersambung positif atau negatif. Hal

ini disebabkan COM berhubungan langsung dengan input maupun Output. Untuk PLC

OMRON tipe CP1L-L20DT1-D, pada COM input bisa disambungkan dengan positif

ataupun negatif. Sedangkan COM Output hanya bisa disambungkan dengan positif,

sesuai dengan karakteristik sourcing transistor Output.

Gambar 1.6 Rangkaian pada Port Input dan Output




8

1.3.3 Input Analog pada PLC Omron

Port untuk input analog pada PLC omron terdapat pada bagian analog adjuster

dan external analog connector pada gambar 1.4. Keduanya sama-sama berguna untuk

masukan analog. Perbedaannya terletak pada komponen yang digunakan untuk

masukan tersebut. Untuk lebih jelasnya lihat Gambar 1.7 di bawah.

Gambar 1.7 Komponen Input Analog pada PLC CP1L

Selain itu perbedaannya terletak pada alamat register dan fungsinya.

Komponen Fungsi

Analog Adjuster Mengatur nilai dengan rentang 0-255 pada

A642 secara analog dengan cara diputar

Eksternal Analog Konektor Konektor untuk input analog antara 0-10

V pada A643

1.3.3.1.1 Ladder Diagram Input Analog

Berikut ini adalah contoh ladder diagram input analog yang didapat dari input

eksternal analog konektor, dengan register A643 pada gambar 1.8.

Gambar 1.8 Komponen Input Analog pada PLC CP1L

1.3.4 Program CX-One

CX-One merupakan perangkat lunak yang dikembangkan untuk pemrograman

PLC OMRON tipe apapun. Program ini dapat membantu pemrogram menuliskan

program PLC atau memelihara suatu program PLC serta untuk melakukan pengecekan

proses suatu program PLC. Perangkat keras PLC dihubungkan ke PC oleh kabel

ethernet. CX-One memiliki fitur simulasi ladder diagram. Dengan demikian, ladder

diagram yang sudah dibut pada program tersebut dapat langsung dicoba tanpa perlu

menyambungkan PLC nyata dengan PC.

analog adjuster

external analog connector




9

1.3.5 Dasar Logika PLC

Sebuah diagram tangga atau ladder diagram terdiri dari sebuah garis menurun ke

bawah pada sisi kiri dengan garis-garis bercabang ke kanan. Di sebelah kiri merupakan

tempat meletakkan input sedangkan bagian kanan ladder merupakan tempat

meletakkan Output. Dalam program PLC ini tidak menutup kemungkinan bahwa

Output (alamat) bisa dijadikan sebagai input. Input dalam program PLC CX-One dapat

dinyatakan sebagai sakelar dengan alamat 0.00 s/d 0.15. Jadi terdapat 16 input di sini.

Dalam kenyataannya input dapat berupa sakelar, push button, sensor, dsb. Input

terdapat 2 jenis yakni :

a. Normally open : Keadaan normal terbuka, jadi ketika diberi logika satu maka sakelar

akan menutup.

b. Normally close : Keadaan normal tertutup, jadi ketika diberi logika satu maka

sakelar akan membuka.

Output dalam program PLC CX-One dapat dinyatakan sebagai coil dengan alamat

100.00 s/d 100.15. Jadi terdapat 16 Output di sini.

➢ Operasi AND

Jika terdapat dua atau lebih kondisi yang dihubungkan secara seri pada garis

instruksi yang sama. Instruksi AND dapat dibayangkan akan menghasilkan ON

jika kedua kondisi yang terhubungkan dengan instruksi dalam kondisi ON semua,

jika salah satu saja dalam kondisi OFF, terlebih lagi kedua-duanya OFF, maka

instruksi AND akan selalu menghasilkan OFF (gambar 1.9).

Gambar 1.9 Instruksi Tangga Kondisi AND

➢ Operasi OR

Jika dua atau lebih kondisi dihubungkan secara paralel, artinya dalam garis

instruksi yang berbeda kemudian bergabung lagi dalam satu garis instruksi yang

sama, maka kondisi eksekusi akan ON jika salah satu dari kondisi inputnya ON

(gambar 1.10).

Gambar 1.10 Instruksi Tangga Kondisi OR




10

➢ Operasi gabungan

Jika instruksi AND dan OR digabung atau dikombinasikan dalam suatu diagram

tangga yang lebih kompleks, maka bisa dipandang satu persatu, artinya bisa dilihat

masing-masing hasil gabungan dua kondisi menggunakan instruksi AND atau OR

secara sendiri-sendiri kemudian menggabungkannya menjadi satu kondisi

menggunakan instruksi AND atau OR yang terakhir (gambar 1.11).

Gambar 1.11 Instruksi Tangga Kondisi AND dan OR

➢ Marker/ Memory

Marker merupakan fasilitas khusus pada PLC yang digunakan untuk

mengelompokkan program-program PLC menjadi beberapa sub program. Dalam

CX-One, marker/memory ini beralamatkan 2.00 s/d 2.15. Jadi terdapat 16 memory

yang dapat digunakan (gambar 1.12).

Gambar 1.12 Instruksi Tangga Penggunaan Marker

➢ Penguncian (latching)

Konsep penguncian (latching) dapat diwakili oleh susunan elemen logika standar

yang keluarannya diumpan balikkan ke masukannya. Hubungan OR yang

ditunjukkan dalam gambar menyatakan bahwa ketika sinyal masukan 0.00 sesaat

berubah dari 0 ke 1, sinyal keluaran 100.00 akan seterusnya menjadi 1. Ini berarti

bahwa sinyal keluaran tidak akan pernah bernilai 0 lagi, sekali sinyal masukan

0.00 bernilai 1 walaupun dalam waktu yang singkat (gambar 1.13).




11

Gambar 1.13 Instruksi Tangga Kondisi Latching

1.4 Prosedur Percobaan

1. Rangkai hubungan input dan Output PLC sesuai petunjuk asisten.

a. Beri catu daya pada PLC dan modul kit masing-masing +/-24 VDC.

b. Hubungkan COM input PLC dengan -24 VDC.

c. Hubungkan COM Output PLC yang digunakan dengan +24 VDC.

2. Hubungkan PLC dengan PC menggunakan kabel USB.

3. Hubungkan ouput dan input PLC dengan Output dan input modul kit. PASTIKAN

PENGKABELAN OUTPUT DAN INPUT TIDAK TERTUKAR/ TERBALIK.

4. Buka program CX-Programmer dan jalankan program.

5. Lengkapilah tabel-tabel yang tersedia dengan mengacu pada diagram tangga yang ada

diatasnya.

a. Tabel AND

b. Tabel OR

0.00 0.01 0.02 100.00

0 0 0

0 0 1

0 1 0

0.00 0.01 0.02 100.00

0 0 0

0 0 1

0 1 0

0 1 1

1 0 0

1 0 1

1 1 0

1 1 1




12

0 1 1

1 0 0

1 0 1

1 1 0

1 1 1

c. Tabel Gabungan

d. Tabel Marker

0.00 0.01 0.02 100.00

0 0 0

0 0 1

0 1 0

0 1 1

1 0 0

1 0 1

1 1 0

1 1 1

0.00 0.01 0.02 100.00

0 0 0

0 0 1

0 1 0

0 1 1

1 0 0

1 0 1

1 1 0

1 1 1




13

e. Input Analog

1. Buka program CX-Programmer dan buatlah program seperti di bawah ini.

2. Hubungkan alamat input dan Output pada PLC, dengan rincian :

a. Input analog external analog connector PLC (A643) dengan set point

potensiometer.

b. Input digital (0.00) dan Output digital (100.00, 100.01) pada modul kit.

3. Download program ke PLC dan pastikan bahwa Operating Mode dalam keadaan

RUN.

4. Jalankan program, beri logika 1 pada 0.00, dan amati perubahan nilai D0 pada

menu “memory” (menu bagian kiri program CX-One) ketika setpoint

potensiometer (input analog) nilainya diubah.

5.

0.00 Nilai decimal D0 100.00 100.01

1 25

1 50

1 75

1 150

1 Maksimal (……..)

0 100




14

Analisis data percobaan input analog

........................................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................................

1.5 TUGAS

1. Buatlah ladder diagram dari rangkaian dan jelaskan prinsip kerjanya

K1 K2 K3

K1 K2

S2 K2 K3

S1

K1 S3 S4

K1K1

K2

K3

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................




15

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

1.6 Kesimpulan

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................




16

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................




PRAKTIKUM

TEKNIK OTOMASI

PERCOBAAN II

TIMER, COUNTER, DAN COMPARATOR


NIM : ...................................................................................




17

BAB II

TIMER, COUNTER, DAN COMPARATOR


• Memahami fungsi timer, counter, dan comparator pada PLC

• Mampu membuat ladder diagram untuk fungsi timer, counter, dan comparator.

• Mampu mengaplikasikan fungsi timer, counter, dan comparator pada suatu kasus.

2.2 Peralatan yang Digunakan

• Komputer


• Software CX-ONE

• Modul kit input dan Output digital


2.3 DasarTeori

2.3.1 Timer

Pada PLC OMRON CP1L dengan program CX-One ini penggunaan timer

ditandai dengan TIM N. N menunjukkan nomor timer yang digunakan, yang berkisar

antara 0000-4095. Nomor timer dalam suatu program tidak boleh digunakan lebih dari

satu kali. Sedangkan set value merupakan nilai dari timer. SV ini dapat berkisar antara

000.0 sampai 999.9 detik (gambar 2.1).

Gambar 2.1 Format timer

Basic cycle timer pada PLC OMRON ini adalah 0.1 detik. Jadi ketika menuliskan

SV sebesar 1000, maka timer sesungguhnya bernilai 100 detik. Pewaktu ini akan

menghitung mundur sampai dengan waktunya bernilai 0, kemudian alamat timer tersebut

berlogika 1 (gambar 2.2).




18

Gambar 2.2 Timer dan penulisannya

Sedangkan prinsip kerja dari suatu timer dapat diilustrasikan melalui timing diagram

berikut (gambar 2.3) :

Gambar 2.3 contoh ladder diagram timer

2.3.2 Counter

Counter atau CNT digunakan untuk menghitung mundur dari nilai setting (SV = set

value) pada kondisi eksekusi saat count input, beralih dari OFF ke ON, yaitu present

value (PV) akan dikurangi satu persatu selama CNT dieksekusi. Jika kondisi eksekusi

tidak berubah dari ON ke OFF, present value (PV) dari CNT tidak berubah. Alamat

counter menjadi ON ketika PV mencapai NOL dan akan tetap ON hingga counter direset.

Counter direset dengan sebuah input reset R. Ketika R beralih dari OFF ke ON, present

value direset kembali ke nilai awal (set value). Counter dapat memulai hitungan dengan

syarat input reset berlogika 1 sesaat kemudian berlogika 0 lagi (reset : 0 – 1 – 0) seperti

pada gamabar 2.4.

Gambar 2.4 format counter

Penggunaan counter ditandai dengan CNT 0000-4095. Seperti halnya penggunaan

timer, pemakaian nomor counter lebih dari satu kali harus dihindari. Ketika present value




19

(PV) sudah mencapai nilai 0 maka alamat counter tersebut akan berlogika satu hingga

reset input dipicu (gambar 2.5).

Gambar 2.5 counter dan penulisannya

Sedangkan prinsip kerja dari suatu counter dapat diilustrasikan melalui timing

diagram berikut (gambar 2.6) :

Gambar 2.6 timing diagram counter

Gambar 2.7 contoh ladder diagram counter

2.3.3 Comparator

Fungsi ini membandingkan dua besaran baik counter maupun timer. Ada banyak

jenis comparator tapi di sini akan dibahas dasar-dasarnya saja. Sekali lagi,nilai atau




20

besaran yang dibandingkan dapat berasal dari hitungan counter, timer, maupun masukan

analog yang lain.

Tabel 2.1 Logika komparator

Komparator Arti

= Sama dengan

<= Kurang dari sama dengan

>= Lebih dari sama dengan

<> Tidak sama dengan

< Kurang dari

> Lebih dari

Cara mendapatkan fungsi komparator adalah meletakkan blok instruction pada

bagian input. Misalkan dalam Gambar 2.8 di bawah cara pembacaannya adalah D0 >=

10, begitu juga seterusnya.

Gambar 2.8 contoh ladder diagram comparator


1. Rangkai hubungan input dan Output PLC sesuai petunjuk asisten.

a. Beri catu daya pada PLC dan modul kit masing-masing +/-24 VDC.

b. Hubungkan COM input PLC dengan -24 VDC.

c. Hubungkan COM Output PLC yang digunakan dengan +24 VDC.

2. Hubungkan PLC dengan PC menggunakan kabel USB.

3. Hubungkan ouput dan input PLC dengan Output dan input modul kit.

PASTIKAN PENGKABELAN OUTPUT DAN INPUT TIDAK TERTUKAR/

TERBALIK.

4. Buka program CX-Programmer dan buatlah program seperti di bawah ini.




21

Lakukan prosedur di bawah dan isilah titik-titik di setiap pertanyaan.

a. Tekan push button yang menghubungkan port input 0.00 sebanyak 3 kali. Lalu tekan push

button 0.01. Apa yang terjadi dengan C0 dan T0?

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

b. Selanjutnya tekan push button yang menghubungkan port input sebanyak 5 kali. Amati

timer T0. Apa yang terjadi dengan T0?

..................................................................................................................................................

………………………………………………………………………………………………




22

c. Saat di tengah-tengah timer T0 menghitung, tekan kembali pushbutton 0.01. Apa yang

terjadi dengan C0 dan T0?

………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………

d. Jalankan percobaan sesuai petunjuk asisten dan isilah table di bawah ini.

0.00 Jika Hitungan pada

Timer T0 = 100.00 100.01

1 300

1 250

1 150

1 50

1 0

0 300

2.5 Analisis data

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................

...........................................................................................................................................................




23

2.6 TUGAS

Buatlah program untuk mengontrol lampu lalu lintas pada persimpangan berikut ini.

Keterangan

• Saat ditekan tombol START (PB1), maka lampu lalu lintas akan menyala dengan rincian:

1. Lampu merah menyala selama 8 detik.

2. Lampu kuning menyala selama 2 detik.

3. Lampu hijau menyala selama 6 detik.

• Lampu yang akan menyala terlebih dahulu adalah lampu merah 1 serta menyalakan

lampu hijau 2. Kemudian ketika lampu hijau 2 padam maka lampu kuning 2 menyala.

Ketika lampu kuning 2 padam maka lampu merah 2 menyala dan lampu hijau 1 akan

menyala dan seterusnya.

• Lampu lalu lintas 1 berlaku untuk lampu lalu lintas 3 dan lampu lalu lintas 2 juga berlaku

untuk lampu lalu lintas 4.

Konfigurasi sistem:

Masukan Alat Keluaran Alat

0.00 Tombol Start (PB1) 100.03 Lampu Hijau 1

Keluaran Alat 100.04 Lampu Merah 2

100.01 Lampu Merah 1 100.05 Lampu Kuning 2

100.02 Lampu Kuning 1 100.06 Lampu Hijau 2

1 2

4 3




24

2.9 Gambar ladder diagram sistem lampu lalu lintas




25

2.7 Kesimpulan

........................................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................................

…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

........................................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................................

…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

........................................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................................

........................................................................................................................................................................




PRAKTIKUM

TEKNIK OTOMASI

PERCOBAAN III

PENGAPLIKASIAN HUMAN MACHINE INTERFACE

(HMI) PADA PLC


NIM : ...................................................................................




26

BAB III

PENGAPLIKASIAN HMI (HUMAN MACHINE INTERFACE) PADA PLC

3.1 TujuanPercobaan

• Memahami pengertian HMI

• Mengetahui prinsip kerja HMI

• Mampu mengaplikasikan HMI

3.2 Peralatan yang Digunakan

• Komputer


• HMI OMRON Tipe NS8-TVOOB-ECV2.

• Software CX-ONE 9.1

• Software CX-DESIGNER 3.0

• Modul kit input dan Output analog

• DC Power Supply


3.3 Dasar Teori

HMI adalah singkatan dari Human Machine Interface. Human Machine Interface

(HMI) adalah sistem yang menghubungkan antara manusia dan teknologi mesin. HMI

memvisualisasikan kejadian, peristiwa ataupun proses yang terjadi di plant secara real-time

sehingga operator lebih mudah dalam melakukan pekerjaan fisik. Tujuan digunakan-nya HMI

adalah untuk meningkatkan interaksi antara mesin dan operator melalui tampilan di layar

monitor

Dalam industri manufacture HMI dapat berupa suatu tampilan Graphic User Interface

(GUI) pada layar monitor yang akan dihadapi oleh operator mesin maupun pengguna yang

membutuhkan data kerja mesin. HMI mempunyai kemampuan dalam hal visualisasi untuk

monitoring dan data mesin yang terhubung secara online dan real time. HMI akan memberikan

suatu gambaran kondisi mesin yang berupa peta mesin produksi dimana di layar monitor dapat

dilihat bagian mesin mana yang sedang bekerja.

Selain itu pada HMI terdapat juga visualisasi pengendali mesin berupa push button,

input reference dan sebagainya yang dapat difungsikan untuk mengontrol atau mengendalikan




27

mesin sebagaimana mestinya. Selain itu pada HMI dapat ditampilkan alarm jika terjadi kondisi

bahaya di dalam mesin. Sebagai tambahan, HMI dapat juga menampilkan data-data

rangkuman kerja mesin secara grafik.

Sistem HMI biasanya bekerja secara online dan real time dengan membaca data yang

dikirimkan melalui I/O port yang digunakan oleh kontroler. Port yang biasanya digunakan

untuk kontroler dan akan dibaca oleh HMI antara lain adalah port com, port USB, port RS232

dan ada pula yang menggunakan port serial (gambar 3.1).

Gambar 3.1 Contoh tampilan HMI dalam aplikasi di mesin industri

3.3.1 HMI OMRON seri NS8-TVOOB-ECV2

HMI OMRON seri NS8-TVOOB-ECV2 adalah salah satu HMI keluaran Omron. Pada

praktikum digunakan HMI tipe ini. HMI OMRON seri NS8-TVOOB-ECV2 adalah Human




28

Machine Interface (HMI) dengan 8 " LCD tipe STN, resolusi tinggi (320x240), layar sentuh

serta berwarna, dan juga tahan air dan debu (gmabar 3.2).

Gambar 3.2 HMI Hitech tampak depan

HMI OMRON seri NS8-TVOOB-ECV2 dihubungkan ke PC dan PLC menggunakan

konektor RS-232. Berikut ini adalah penyederhanaan pengkabelan antara PLC Omron CP1L,

HMI OMRON seri NS8-TVOOB-ECV2, PC, dan I/O sistem yang dikontrol (gambar 3.3).

3.3.2 Software CX-DESIGNER 3.0

Software yang digunakan untuk membuat program HMI adalah CX-DESIGNER 3.0.

Software ini adalah software yang memang dikeluarkan oleh OMRON untuk pemrograman

HMI Omron. Yang perlu diperhatikan pada saat membuat program dengan CX-Programmer

adalah pengaturan port dan jenis PLC yang digunakan (gambar 3.4).

I/O

HMI

RS-232

RS-232 USB

Gambar 3.3 Diagram Pengkabelan HMI, PLC, PC dan I/O




29

3.3.3 Membuat layout HMI yang akan ditampilkan

Setelah menentukan tipe HMI yang akan digunakan maka akan terbuka jendela kerja

dari CX – Designer. Jendela kerja yang terbuka akan terlihat seperti gambar 3.5.

• Membuat input untuk penyalaan awal

Pilih ikon push button pada layout yang terdapat disebelah kiri layar utama.

Ikon ini berguna untuk membuat sebuah tombol yang dapat kita gunakan sebagai input

yang akan terhubung ke PLC.

Bentuk dari ikon ini dapat diubah sesuai dengan keinginan. Caranya dengan

double klik pada tombol yang telah dibuat tadi dan akan muncul jendela konfigurasi

yang baru. Pada jendela konfigurasi yang baru masuk ke tab color/shape. Setelah itu

pengguna dapat memiih bentuk yang diinginkan pada tombol input yang telah dibuat

(gambar 3.6).

Gambar 3.5 – Jendela kerja CX - Designer




30

Setelah mengganti bentuk dari tombol yang dibuat, langkah selanjutnya adalah

memberikan alamat kepada tombol tersebut pada kolom Address bagian write address.

Alamat berguna untuk menghubungkan antara HMI dengan memori yang terdapat

pada PLC. Sehingga bila terjadi perubahan logika pada memori PLC secara otomatis

ikon dengan alamat yang sama pada HMI akan ikut berubah logikanya (gambar 3.7).

Setelah memberikan alamat selanjutnya adalah memilih apakah tombol yang

telah dibuat tadi bersifat momentary atau alternate.

• Membuat lampu sebagai indikator

Gambar 3.6 Mengganti bentuk tombol yang diinginkan

Gambar 3.7 Memberi alamat dan mengganti tipe tombol




31

Pilih ikon bit lamp pada layout yang terdapat disebelah kiri layar utama. Ikon

ini akan berguna untuk membuat sebuah lampu atau yang dapat mewakili sebuah

proses sedang menyala (gambar 3.8).

Alamat dapat diberikan pada kolom Adrress bagian display address. Pemberian

alamat dimaksudkan agar ketika alamat tersebut mengalami perubahan logika pada

PLC hal yang sama juga akan terjadi pada indikator pada HMI (gambar 3.9)

.

• Memberikan label tulisan

Gambar 3.8 Mengganti bentuk indikator yang diinginkan

Gambar 3.9 – Memberikan alamat kepada indikator




32

Pemberian label dapat dilakukan dengan memilih ikon pada layout yang

terdapat disebelah kiri layar utama. Selanjutnya tentukan besar label yang diinginkan.

Setelah label selesai dibuat proses selanjutnya adalah mengisi nama dari label tersebut.

Caranya dengan double klik pada label tadi, kemudian pada kolom label isikan nama

yang diinginkan (gambar 3.10).

• Memberikan numeral display input pada layar HMI

Numeral display input dapat berfungsi sebagai display nilai sebuah memori pada

PLC dan juga dapat berfungsi sebagai penerima input atau masukan nilai yang

nantinya akan dimasukkan ke sebuah memori yang telah kita pilih. Untuk

memunculkan ikon numeral display input dapat memilih ikon yang terdapat pada

layout sebelah kiri layar utama (gambar 3.11).

Gambar 3.10 Memberikan nama kepada label

Gambar 3.11 Pengalamatan pada numeral display input




33

Setelah selesai membuat program, program didownload ke HMI dengan syarat

HMI dalam keadaan menyala, penghubung HMI dan PC tersambung dengan baik,

serta tidak ada program yang error.


3.4.1 Pembuatan Ladder Diagram di CX-One

1. Buka program CX-One.

2. Buatlah ladder “Pengaturan timer dan counter melalui HMI” dengan deskripsi:

Tombol ON dan Tombol OFF berguna untuk menghidupkan dan mematikan

sistem. Saklar toogle “pemicu_timer” digunakan untuk memicu timer T0000.

Timer tersebut diatur agar waktunya bisa diubah-ubah secara langsung pada

memori D0 atau melalui HMI. Saklar pushbutton “pemicu_counter” digunakan

untuk memicu counter dan saklar toggle “reset” digunakan untuk mereset counter

C0000. Counter tersebut dapat diatur banyak bilangannya secara langsung pada

memori D5 atau melalui HMI. Selanjutnya timer dan counter tersebut masing-

masing akan memicu “indikator_timer” dan “indikator_counter”.




34

3.4.2 Pembuatan program HMI OMRON seri NS8-TVOOB-ECV2

1. Buka program CX-Designer Ver.3.0

2. Buatlah file baru dengan cara klik File → New Project

3. Pilih “NS8-TV00-V2” pada menu New Project. Pilih “6.0” pada menu System

Version, pilih ‘Omron CJ1M’ pada menu Controller/PLC.

4. Pilih Comm. Setting.

5. Pilih serial PortA.

Berikan setting seperti berikut:

Serial Port : PLC

Host number : 1

Host Name : SERIALA

Type : SYSMAC-PLC

Protocol : Host Link

Port : Leave it blank

Comm. Speed : 9600

Data Bits : 7 Bits

Stop Bits : 2 Bits

Parity : Even

Kemudian klik OK

6. Buatlah program HMI sesuai dengan ladder Pengaturan Timer dan Counter melalui

HMI, sesuai petunjuk asisten dengan tampilan:

a. 4 buah buah saklar momentary untuk on off program, pemicu timer, pemicu

counter, dan reset counter.




35

b. 1 buah indicator untuk masukan timer

c. 1 buah indicator untuk masukan counter

d. 2 buah input number untuk nilai timer dan nilai counter

7. Jika sudah selesai, save program.

3.4.3 Pengabelan PLC, HMI, PC, dan I/O

• Pengabelan PLC dengan I/O

1. Pasang secara urut Power Supply DC +/- 24 V, PLC Omron CP1L-L20DT1-D,

HMI NS8-TVOOB-ECV2, dan Modul kit input Output digital.

2. Beri catu daya pada masing-masing alat dari power supply DC +/-24V. Pastikan

tidak ada yang terbalik.

3. Hubungkan COM input PLC dengan -24V dan COM Output PLC dengan +24V.

Pastikan tidak terbalik.

4. Hubungkan input PLC 0.00, 0.01, 0.02, 0.03, 0.04 ke port input pada modul kit.

5. Hubungkan Output PLC 100.00, 100.01, 100.02 ke port ouput pada modul kit.

Pastikan pengabelan port input dan Output tidak tertukar.

• Pengabelan HMI, PLC, PC

6. Hubungkan PC ke HMI dengan menggunakan kabel RS-232 dan DB-9.




36

7. Pilih PT Transfer Transfer [To PT] Yes to All Setting

8. Pilih Serial pada Comms. Method Set..(S) Pilih COM12 OK

9. Kemudian Klik OK Yes Tunggu Sampai proses pengiriman data dari PC

ke HMI selesai.

10. Lepas Pengabelan PC ke HMI lalu hubungkan PLC ke HMI menggunakan kabel

RS-232

Gambar 3.12 Program HMI dengan CX-DESIGNER 3.0

3.5 Kesimpulan

..............................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................




37

..............................................................................................................................................................

..............................................................................................................................................................

........ ...............................................................................................................................................

...............................................................................................................................................

...............................................................................................................................................

...............................................................................................................................................

...............................................................................................................................................

...............................................................................................................................................

...............................................................................................................................................

...............................................................................................................................................

...............................................................................................................................................

...............................................................................................................................................

...............................................................................................................................................

..............................................................................................................................................

...............................................................................................................................................

...............................................................................................................................................

...............................................................................................................................................

...............................................................................................................................................

...............................................................................................................................................

...............................................................................................................................................

...............................................................................................................................................

...............................................................................................................................................

...............................................................................................................................................

...............................................................................................................................................

...............................................................................................................................................

...............................................................................................................................................

...............................................................................................................................................

...............................................................................................................................................

...............................................................................................................................................

...............................................................................................................................................

...............................................................................................................................................

...............................................................................................................................................




PRAKTIKUM

TEKNIK OTOMASI

PERCOBAAN IV

DASAR DAN APLIKASI DCS CENTUM VP


NIM : ...................................................................................




38

PERCOBAAN IV

DASAR DAN APLIKASI DCS CENTUM VP


1. Mampu memahami konsep dan komponen penyusun DCS

2. Memahami fungsi-fungsi hardware dan software pada DCS

3. Mampu mensimulasikan sistem kontrol sederhana menggunakan software system view

4.2 Alat Yang Digunakan

1. Seperangkat komputer

2. Software Yokogawa CENTUM VP

4.3 Dasar Teori

Teknologi pengontrolan telah berkembang pesat dari awal penemuannya hingga sekarang.

Teknik pengontrolan manual dengan perangkat elektronik analog telah berkembang menjadi

pengontrolan automatik yang modern dengan perangkat digital atau kombinasi perangkat analog

dan digital. Penggunaan kontrol modern dalam industri disebabkan karena sistem yang semakin

kompleks dan memerlukan ketelitian yang tinggi. Sistem - sistem yang kompleks mempunyai

multi masukan - multi keluaran dan parameternya berubah terhadap waktu. Penyesuaian antara

persyaratan performansi sistem kontrol yang semakin berat, semakin kompleksnya sistem, dan

kemudahan perhitungan pada komputer, maka teori kontrol modern yang merupakan pendekatan

baru dalam analisis dan disain sistem kontrol yang kompleks dikembangkan sejak tahun 1960.

Perangkat pengontrol pun telah berkembang dari relay, kontrol PID, PLC (Programmble Logic

Controller) hingga DCS (Distributed Control System).

4.3.1 DCS (Distributed Control System)

Dalam bahasa, DCS bisa diartikan sebagai sistem kontrol terdistribusi. Maksud

terdistribusi ini ialah DCS bisa mengatur agar pengontrolan didalamnya tidak dilakukan di satu

tempat melainkan didistribusikan pada tiap-tiap sub-system. Pada tiap sub-system bisa terdapat

perangkat kontrol lain seperti PLC, controller, atau perangkat lain. Namun respon dalam sub-

system tersebut tetap dapat di-monitoring dan dikendalikan oleh DCS.

DCS (Distributed Control System) merupakan pengembangan sistem kontrol dengan

menggunakan komputer dan alat elektronik lainnya agar didapat suatu pengontrolan satu atau




39

lebih dari satu loop sistem yang terpadu dan dapat dilakukan oleh semua orang dengan cepat dan

mudah. Alat ini dapat digunakan untuk mengontrol proses dalam skala menengah sampai besar.

Arsitektur DCS dapat dilihat pada Gambar 4.1, secara garis besar terdiri dari tiga bagian

utama, yaitu:

Gambar 4.1 Arsitektur DCS Yokogawa

• HIS (Human Interface Station)

Unit ini dipergunakan untuk memonitor dan mengoperasikan suatu proses termasuk

menampilkan proses variabel, parameter kontrol dan alarm yang diperlukan oleh

pengguna untuk mengetahui kondisi operasi serta status dalam plant.

• Process Connection Devices

Process Connestion Devices atau disebut juga FCS (Field Control Station) yang

berfungsi sebagai peralatan controller (control station & monitoring station) terdiri dari

modul – modul CPU (Processor), I/O Module, Communication Module dan Power

Supply Module, dll.

• Data Communication Facilities

Data Communication Facilities berfungsi sebagai media komunikasi data secara real

time antara station – station yang terhubung pada communication-bus (data-highway),

terutama antara control station, monitoring station dengan operator station.

4.3.2 Fungsi dan Kelebihan Distributed Control System

❖ Berikut ini adalah fungsi dari DCS, yaitu:




40

• DCS berfungsi sebagai alat untuk melakukan kontrol suatu loop sistem dimana dalam

satu loop bisa terjadi beberapa proses kontrol.

• Berfungsi sebagai pengganti alat – alat kontrol manual dan otomatis yang terpisah-

pisah menjadi suatu kesatuan sehinga lebih mudah untuk pemeliharaan dan

penggunaannya.

• Sarana pengumpul data dan pengolah data agar didapat suatu proses yang benar –

benar diinginkan.

❖ Berikut ini adalah beberapa kelebihan DCS, yaitu:

• Fungsi kontrol terdistribusi

• Sistem redundancy tersedia di setiap level

• Modifikasi interlock sangat mudah

• Informasi variabel proses dapat ditampilkan sesuai dengan keinginan user

• Maintenance dan troubleshooting menjadi lebih mudah.

4.3.3 Yokogawa DCS Centum VP (Vigilant Plant)

DCS Centum VP merupakan salah satu perangkat pengontrol modern terintegrasi yang

digunakan pada dunia instrustri. DCS mampu mengontrol sistem yang kompleks dan bekerja

secara real-time. Secara garis besar komponen penyusun DCS Centum PV ditampilkan dalam

Gambar 4.2, terdiri atas:

o FCS (Field Control Station)

FCS memiliki kehandalan tinggi sebagai media pengontrol. FCS melakukan

pengontrol secara komputasi (fungsi waktu) untuk setiap funtion block, input/ Output dari

proses sistem, dan software input/ Output. Hardware FCS berupa lemari tipe kabinet yang

terdiri dari FCU (field control unit) node dan komunikasi modul input/ Output. Berikut

modul – modul I/O pada DCS Centum VP.

• Modul Input Digital

Modul masukan ini berfungsi untuk menerima sinyal-sinyal masukan dari

sensor..Jumlah channel yang tersedia bermacam-macam sesuai dengan tipe modul

yang dipakai. Tegangan kerja modul Input digital atau input diskrit hanya mengenali

kondisi on atau off, atau mempunyai dua kemungkinan kondisi, yaitu 0 dan 1. Modul

Digital ADV151merupakan modul input digital dengan 32 kontak input dengan nilai




41

keluaran saat bernilai “1” ialah 24 Vdc dengan arus 4,1 mA, sedangkan saat benilai

“0” ialah 0 volt.

• Modul Input Analog

Modul input analog berfungsi untuk menerima sinyal analog dan

mengkonversikannya ke bentuk digital dengan menggunakan sebuah konverter

analog ke digital sehingga dapat diproses oleh prosesor. Kisaran input analog yang

dapat diterima tergantung dengan tipe modul. Sinyal yang dapat diterima antara lain

1-5V DC, -10V - +10V DC, 4-20mA DC. Modul Analog AAI541 merupakan modul

input analog dengan 16 slot masukan dengan spesifikasi masukan berupa variabel

resistor ataupun 4 – 20 mA.

Selain modul input menerima sinyal analog, juga dapat menerima masukan pulsa,

perubahan resistansi, sensor thermocouple dan RTD.

• Modul Output Digital

Modul Output digital pada dasarnya bekerja seperti relay. Modul ini akan

mengeluarkan level tegangan tertentu ketika aktif. Tentunya tegangan yang dihasilkan

tergantung dengan tipe modul. Modul ini umumnya dipakai apabila DCS digunakan

untuk program yang bersifat sekuensial ataupun sebagai safety pada plan tertentu.

Modul Digital ADV551 merupakan modul Output digital dengan 32 kontak Output

dengan nilai keluaran saat bernilai “1” ialah 24 VDC dengan arus 100 mA, sedangkan

saat benilai “0” ialah 0 volt.

• Modul Output Analog

Modul Output analog berfungsi untuk mengubah sinyal digital dari CPU menjadi

sinyal analog pada keluaran DCS. Prinsip kerja modul Output analog berlawanan

dengan prinsip kerja modul input analog. Kisaran Output analog yang dihasilkan antara

lain 1-5 V DC, -10 - +10 V DC, 4-20mA DC. Modul Analog AAI545 merupakan

modul Output analog dengan 16 slot keluaran.

o HIS ((Human Interface Station)




42

Gambar 4.2 Tipe Human Interface Station

Centum VP menggunakan PC tipe desktop seperti ditampilkan dalam Gambar 4.2

untuk control function yang dikenal sebagai Human Machine Interface. HIS terdiri atas

serangkaian software untuk pemprograman yang digunakan untuk pengontrolan dan

monitoring sistem. Pada HIS dapat terlihat trend, alarm, graphic, parameter setting pada

sistem, dan juga data-data sistem.

o ENG (Engineering Station)

ENG atau dikenal sebagai EWS (Engineering Work Station) ialah sebuah komputer

yang digunakan untuk konfigurasi dan pemeliharaan sistem. Sebuah komputer dapat

difungsikan secara bersamaan sebagaia HIS maupun ENG. Pada EWS, engineer dapat

melakukan fungsi rekayasa, simulasi, dan pengembangan sistem tanpa mengganggu proses

yang dilapangan.

o Generic Subsystem Gateway (GSGW)

o Systems Integratipon OPC Station (SIOS)

o Unifield Gateway Station (UGS)

o Advanceds Process Control Station (APCS)

o Communication Gateway Unit (CGW)

o Bus Converter (BCV)

o AVR (V net Router) dan Control Network (Vnet/IP, V net)

AVR menghubungkan, mentransmisikan, dan menerima komunikasi kontrol Vnet IP

dan domain Vnet antara FCS, HIS, dan ENG. Sehingga dimungkinkan pengontrolan dan

proses monitoring antar domain.

o Layer 2 Switch (L2SW) dan Layer 3 Switch (L3SW)

o Digital Field Networks

o Network-based Control System (STARDOM)

o Safety Instrumented System (ProSafe - RS)




43

Gambar 4.3 Komponen Penyusun DCS CENTUM VP

Spesifikasi DCS Centum VP seperti yang ditampilkan dalam Gambar 4.3 mampu

melakukan monitoring terhadap 8.000 tags (inisialisasi proses) dan mampu dihubungkan hingga

256 station. Centum VP bekerja secara redundant, dengan kata lain DCS ini memiliki masing –

masing dua buah Power Supply, baterai, komunikasi bus. Hal ini dilakukan untuk menjaga

kehandalan, kecepatan respon, maupun keselamatan.

4.4 Function Block

Function block merupakan kumpulan blok – blok yang konfigurasikan secara bersama

sehingga terbentuk suatu narasi pengontrolan yang digunakan memantau proses dan

melakukan pengendalian. Kumpulan blok – blok dalam function block terdapat pada Control

Drawing Builder yang digunakan untuk mempermudah pembuatan fungsi-fungsi kontrol pada

DCS. Melalui control drawing builder operasi seperti deklarasi input dan Output, penentuan

aliran data, serta pengolahan data dilakukan secara grafis dengan function block. Dalam satu

control drawing dapat digunakan hingga 100 function block. Beberapa jenis function block

yang dapat digunakan bisa dilihat dalam Gambar 4.4.

Gambar 4.4 Window Pemilihan Function Block




44

4.4.1 Sequence Table

Sequence element berfungsi untuk menggabungkan atau membuat proses

pengontrolan pada DCS secara berurutan.Beberapa dari elemen tersebut adalah:

• Proses input / Output

Proses ini mengacu pada kontak I/O yang terkait dengan system ter dapat limit switch,

mulai tombol atau pompa / motor pemula

• Switch internal

Saklar internal digunakan untuk menyimpan sequence secara urutan

• Timer

Timer digunakan urutan waktu yang diinginkan. Output dari timer (perhitungan) dapat

dihubungkan ke sebuah counter (% CT), saklar internal (% BD% atau GS) atau proses

Output (% Z)

• Counter

Ini dapat berupa counter software (menghitung berapa kali program telah dijalankan)

atau counter pulsa input (menghitung masukan dari program).

Regulatory Control Functions : Blok fungsi yang digunakan untuk pengontrolan

Switch instrument : Instrument saklar

Relational Expressions: digunakan untuk membandingkan data item seperti data pocess

dan mengatur parameter

Message Output : Message dapat dihasilkan sebagai tindakan sequence table. Pesan-

pesan ini dapat dikirim ke printer, atau proses panel alarm.

• Sequence function blocks

Berbagai jenis dari sequence function blocks adalah

Sequence Tables

- ST16 : sequence table dengan 32 kondisi dan 32 tindakan

(ukuran disesuaikan)

- ST 16E : sequence table ekstensi untuk melampaui 32 aturan dalam sebuah

tabel

- LC 64 : Logika grafik dengan 64 elemen logika (AND, OR, NOT, dll)

SFC Blocks

- _SFCSW : tipe sekuensial fungsi grafik (SFC) blok




45

- _SFCPB : Tipe push-tombol blok SFC

- _SFCAS : Analog tipe blok

Switch Instrumen

Urutan instrumen digunakan untuk menghidup dan mematikan saklar, seperti valve.

- SI-x : Switch instrumen blok dengan 1 atau 2 input

- SO-x : Switch instrumen blok dengan 1 atau 2 Output

- SIO-xx : Switch Instrumen blok dengan 1 atau 2 input dan 1 atau 2 Output

Sequence Elements 1 blok

TM : Timer blok

CTS : Software counter blok

CTP : deretan pulsa masukan counter blok

CI : code input(Convert masukan biner ke bilangan bulat)

CO : code Output (Convert bilangan bulat ke biner)

Sequence Element 2 block

ALM-R : Blok alarm

RL : Hubungan ekspresi blok

VLVM : 16 poin valve untuk memonitoring blok

Pada pemprograman Sequence table harus dimasukkan kondisi dan aksi dengan ketentuan

sebagai berikut.

❖ SEQUENCE TABLE CONDITIONS

Input Tag Name.Data Item Data Condition

Contact Input

Contact Output

Internal Switch

Global Switch

Timer

Counter

Tag or %Znnusmm.PV

Tag or %Znnusmm.PV

Tag or %SWnnnn.PV

%GSnnnss.PV

Tag.BSTS

Tag.MODE

Tag.BSTS

Tag. MODE

ON (OFF)

ON (OFF)

ON (OFF)

ON (OFF)

PAUS,PALM,CTUP,NR,RUN,STOP

AUT (O/S)

PALM,CTUP,NR,RUN,STOP

AUT (O/S)

Y or N

Y or N

Y or N

Y or N

Y or N

Y or N

Y or N

Y or N




46

Regulatory Control functions

Tag. MODE AUT,MAN,CAS,PRD,ROUT,RCAS Y or N

Tag. ALRM NR,HH,HI,LO,LL,HI,IOP,OOP Y or N

(PG-L13)

Switch Instruments

Tag. ZONE Zone number Y or N

Tag. MODE AUT,MAN Y or N

Tag. ALRM NR,ANS+,ANS- Y or N

Relational Expressions

RL Tag. X01-16 RQ,GT,GE,LT,LE,AND Y or N

❖ SEQUENCE TABLE ACTION

Action adalah hal yang ingin anda ubah, seperti perubahan Mode, memulai timer, mengubah

timer, menyalakan Output digital. Setelah kondisi dalam aturan yang sama ditemukan untuk

menjadi kenyataan tindakan dieksekusi. Berikut ini adalah contoh umum tindakan yang digunakan

dalam sequence table.

Output Tag Name.Data Item Data Action

Contact Output

Internal Switch

Global Switch

Timer

Tag or %Znnusmm.PV

Tag or %SWnnnn.PV

Tag or %GSnnn.PV

Tag.OP

(L, F, P)

H (L)

H (L)

START

STOP

RSTR (Restart)

Y or N

Y or N

Y or N

Y or N

Y or N

Y or N




47

Software Counter Tag.ACT WAIT (Pause)

ON

OFF

Y or N

Y

Y

Regulatory Control Functions

Preset MV Counter

Tag. MODE AUT,MAN,CAS,PRD,RCAS,ROUT Y

Tag.PSW 1 (ML), 2 (MH), 3 (PMV) Y

Switch Instruments

Annuctiator Alarm

Operator Guide Message

Batch Data Set Unit

(BDSET-1)

Batch Data Set Unit

(BDSET-1)

Tag.MODE

Tag.CSV

Tag.CSV

%Annnnn.PV

%OGnnnn.PV

Tag.ACT

Tag.SW

AUT, MAN

0(OFF), 1 (Middle), 2 (ON)

P0, P2

H (L)

NON

0 (INITALIZE)

1-16 (Download One Item)

17 ( Download All Item )

0 (OFF), 1 (START),2

(RESTART), 3 (ABORT),4

(STOP)

Y

Y

Y or N

Y

Y

Y

Y

4.4.2 TREND

Trend ialah software pada Centum VP untuk proses sampling data yang kemudian

ditampilkan dalam bentuk grafik. Alur pembuatannya seperti yang terlihat di flowchart dalam

Gambar 4.5.




48

Mulai

Buka System View

Klik Menu

HIS0164

Klik Kanan

WINDOW

Pilih

Created New:

Trend Aquisition

Pen assigment....

Lakukan Format

Sesuai kebutuhan

data

Edit isi Name-Graphic yang dibuat

Dgn memasukan tagname.PV/MV/SV

Selesai

Gambar 4.5 Diagram Alir Pembuatan Trend

Pada Centum VP terdapat 50 trend block, dimana tiap block memiliki 16 grup dan tiap grup

dapat diisi hingga 8 sampling data. Gambar 4.6 menampilkan pembuatan trend sistem.

Gambar 4.6 Pengisian Trend

4.4.3 Graphic

Pembuatan Graphic bertujuan untuk membuat animasi perangkat sesungguhnya pada

sofware, sehingga saat pengontrolan proses yang terjadi pada sistem dan alat dapat diamati

pada HIS. Untuk membuat Graphic pada DCS dapat mengikuti flowchart dalam Gambar 4.7.




49

Mulai

Buka System View

Klik Menu

HIS0164

Klik Kanan

WINDOW

Pilih

Created New:

Window

Lakukan Format

Sesuai kebutuhan

data

Edit dan Buat Graphic sesuai alat dan

proses yang digunakan

Selesai

Gambar 4.7 Diagram Alir Pembuatan Graphic

Gambar 4.8 menampilkan Graphic dalam sistem.

Gambar 4.8 Graphic sistem

4.5 Percobaan I: Pemrograman Dasar System View

Setelah software Centum VP diinstal, maka akan tampil system view pada program

komputer. Sebelum menggunakan perangkat software dan hardware pada DCS, perlu inisialisasi

agar perangkat software dan hardware saling bersinergi dan berkomunikasi.

4.5.1 Langkah – langkah Percobaan

1. Aktifkan System View dengan cara klik [start] [All Program] [YOKOGAWA




50

CENTUM] [System View] atau pilih [Active System View] pada menu [Window

Call].

2. Pilih [file] [create new] [project]. Muncul window [outline].Masukkan data pada

kolom User, Organization, dan Project information. Klik OK.

3. Muncul window [Create New Project]. Masukkan data sebagai berikut:

Lalu klik OK

4. Muncul window [Create New FCS]

Berikan Setting seperti berikut:

Station type : AFV10D Duplexed Field Control Unit (for Vnet/IP and FIO)

Database Type : General - Purpose

Domain Number : 1

Station Number : 1

Component / Number : Leave it blank

Station Comment : Leave it blank

Alias of Station : Leave it blank




51

Station Status Display : Leave it blank

Upper Equipment Name : Leave it blank

Kemudian Klik OK

5. Muncul window [Create New HIS]

Berikan Setting seperti berikut:

Station Type : PC with Operation and monitoring function

Station Address / Domain Number : 1

Station Address / Station Number : 64

Other items : Leave it blank

Lalu kik OK

6. Untuk melihat ENGPJT ada pada [System View]. Buka ENGPJT untuk memastikan

bahwa folder FCS0101 and HIS0164 telah dibuat.

4.6 Percobaan II: Inisialisasi I/O Modul

Setiap perangkat hardware yang terpasang pada perangkat DCS harus diberikan inisialisasi,

berikut cara inisialisi I/O modul:


1. Aktifkan System View dan pilih [ENGPJT] [FCS0101] [IOM] folder.

Klik kanan pada folder [IOM] [Create New] [ Node].

Muncul window [Create New FIO Node]. Definisikan sebagai berikut:




52

Klik tombol OK

2. Klik kanan pada folder [NODE 1] → [Create new] → [IOM].

Muncul window [Create New IOM]. Definisikan sebagai berikut :

IOM Type / Category : (isi tipe modul I/O)

IOM Type / Type : (isi no. seri modul I/O)

Installation Position

Slot : (isi no. slot modul I/O terpasang)

Klik tombol OK dan pastikan bahwa file modul I/O telah diinstalt pada folder [NODE1]

3. Aktifkan [IOM Builder] dengan cara double klik pada file modul I/O, kemudian muncul

window [IOM Builder]

4. Exit dari IOM Builder atau pada toolbar, pilih [file] save kemudian exit from [IOM

Builder].




53

5. Lakukan langkah yang sama untuk inisilaisasi modul lainnya.

4.7 Lembar Kerja

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………




54

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

4.8 Percobaan III: Pengalamatan I/O Analog

4.8.1 Langkah – langkah Percobaan dengan block PVI

1. Buka software System View

2. Pilih menu FCS0101, lalu pilih IOM

3. Pada IOM klik NODE1

4. Tentukan terminal Input Analog dan Output Analog

5. Catatlah nama terminal yang digunakan sebagai I/O Analog

6. Kembali pada menu FCS0101

7. Pilih Function Block dan klik dua kali Control Drawing Builder yang digunakan

8. Setelah tampilan Control Drawing Builder terbuka

9. Pada menu bagian atas pilih Insert, dan klik Function Block

10. Tentukan selected Function Block sesuai petunjuk Asisten, seperti ditampilkan Gambar

4.9.

Gambar 4.9 Block PVI

4.8.2 Langkah – langkah Percobaan dengan block PID

1. Ikuti langkah percobaan seperti 4.8.1

2. Tentukan selected Function Block sesuai petunjuk Asisten, seperti ditampilakn Gambar

4.10.




55

Gambar 4.10 Block PVI

4.9 Percobaan IV: Pengalamatan I/O Digital

4.9.1 Langkah - – langkah Percobaan

1. Ikuti langkah percobaan seperti 4.8.1

2. Catatlah nama terminal yang digunakan sebagai I/O Analog


4.11.

Gambar 4.11 Block ST16

4. Berikan logika pada Edit Sequence Table dengan memilih menu Window dan klik

Function Block Detail Builder.

4.10 Percobaan I: Mode Pengontrol pada DCS CENTUM VP

4.10.1 Langkah-langkah Percobaan


12. Pilih menu FCS0101, lalu pilih IOM

13. Pada IOM klik NODE1


15. Ubahlah P&ID Tag Name yang digunakan sebagai I/O Analog, lalu download

16. Kembali pada menu FCS0101

17. Pilih Function Block dan klik dua kali Control Drawing Builder yang digunakan

18. Setelah tampilan Control Drawing Builder terbuka

19. Pada menu bagian atas pilih Insert, dan klik Function Block


4.12.




56

Gambar 4.12 Function Block PID untuk sistem SISO

21. Pada menu bagian atas pilih File, dan klik download

22. Tampilkan Faceplate dengan memasukkan nama sistem pada Window Name Input

23. Ubahlah mode pengontrolan pada Faceplate dan catat hasil percobaan.

4.10.2 Hasil Percobaan

Mode

Pengontrolan Hubungan Input - Output Penjelasan

MAN

AUT

CAS

4.11 Percobaan II: Simulasi Sequence Table Programming


1. Ulangi langkah 1 – 9 pada Percobaan I.

2. Dari Toolbar, pilih [Insert] [Function Block].

[Select Function Block] akan muncul. Select [ST16] dan masukkan tag name.

3. Lalu, pilih [Insert] [Function Block]. Pilih [TM] dan masukkan tag name.

4. Lalu, pilih [Insert] [Function Block]. Pilih [CTS] dan masukkan tag name.

5. Sehingga tampilan function block dalam Gambar 4.13, sebagai berikut.




57

Gambar 4.13 Function Block Digital Programming

6. Pilih sequence block ST16 pada control drawing window.

7. Dari Toolbar, pilih [Window] [Edit Function Block Detail].

8. Mengisi sequence table berdasarkan kondisi yang diberikan Asisten percobaan.

9. Input dan Output berasal dari node yang telah ada

10. Menentukan Timer dan Counter yang diinginkan

11. Klik File pada windows edit table sequence, setelah itu pilih Update

12. kembali ke windows blok diagram klik file,setelah itu pilih download

13. Kemudian klik name pada windows Yokogawa ketik input sesuai label yang dinamakan

14. Klik call


……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………




58

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

4.12 Percobaan III: Membuat Trend and Graphic

4.12.1 Langkah – langkah Percobaan membuat Trend


2. Ikuti Petunjuk Asisten

3. Buatlah Trend untuk Percobaan I

4. Amati perubahan pada Trend dan catatlah.

4.12.2 Langkah – langkah Percobaan membuat Graphic


2. Ikuti Petunjuk Asisten

3. Buatlah Graphic untuk Percobaan II

4. Amati perubahan pada Graphic dan catatlah.

4.13 Kesimpulan

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………




59

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………




PRAKTIKUM

TEKNIK OTOMASI

PERCOBAAN V

SISTEM KONTROL MULTIVARIABEL TEMPERATUR

DAN LEVEL DENGAN DCS CENTUM VP


NIM : ...................................................................................




60

PRAKTIKUM V

SISTEM KONTROL MULTIVARIABEL TEMPERATUR DAN LEVEL

DENGAN DCS CENTUM VP


Pengontrolan suatu alat pemanas untuk menjaga suhu dan ketinggian air dalam mini-plant

heat exchanger yang dikontrol menggunakan Yokogawa DCS Centum VP.

5.2 Alat Yang Digunakan

1. Kompor Listrik

2. Plant Tangki Air

3. Sensor Level Potensiometer

4. PT100 Temperature Sensor

5. PR 5333 Programmable Temperature Transmitter

6. Pompa Air 3volt

7. Pompa Air 12 volt

8. Switching Power Supply 12 Volt – 5 Ampere

9. Tangki Penampung Air

10. Relay OMRON MY2N-J

11. Power Supply Switching 12 Volt – 5A

12. DCS (Distributed Control System)

5.3 Dasar Teori

Pada dunia industri yang semakin berkembang seperti sekarang ini, penggunaan DCS

memegang peranan penting dalam suatu proses industri plant – plant berskala besar seperti boiler,

desalination, dan dematerialization. Sebagai contoh pada plant boiler menggunakan beberapa

parameter, diantaranya panas, tekanan, dan juga level. Hal ini dikarenakan DCS memiliki




61

beberapa keunggulan, seperti efisien, maintenance dan troubleshooting yang lebih mudah, serta

terdapatnya sistem redundancy yang tersedia di setiap level.

Agar lebih memahami proses yang terjadi pada dunia industri maka dibuatlah mini-plant

proses pada sebuah Heat Exchanger yang mewakili proses pengontrolan suhu dan ketinggian air.

Mini-plant ini dapat digunakan sebagai proses pembelajaran, hal ini karena keterbatasan untuk

mengamati plant secara real. DCS yang digunakan merupakan DCS Yokogawa CENTUM VP

yang terdapat di Laboratorium Sistem Kontrol, Teknik Elektro, Universitas Brawijaya.

Gambar 5.1 Mini Plant dari Kontrol Multivariabel

Heat exchanger adalah device atau alat yang menyediakan jalur perpindahan energi panas

antara dua atau lebih cairan dengan suhu yang berbeda (H. Liu, 2002.). Mudahnya, heat exchanger

adalah alat dimana terjadinya proses perpindahan energi panas dari suatu media ke media lainnya

yang berbeda suhu. Penggunaan heat exchanger sangatlah luas, dimulai dari penggunaannya pada

kehidupan sehari – hari seperti pada AC (Air Conditioner) kemudian pada tangki pemanas air.

Sedangkan pada dunia industri penggunaan heat exchanger lebih kepada pemanfaatan energi

panas yang berpindah seperti pada boiler, cooling tower, dan distiller.

5.3.1 Sistem Multivariabel

Sistem yang memiliki muti-masukan dan multi-keluaran disebut sistem multivariabel.

Sistem semacam ini memiliki m masukan dan n keluaran (K. Ogata, 1985).




62

Gambar 5.2 Sistem dengan dua masukan dan satu keluaran

Sistem yang ditampilkan dalam Gambar 5.2 mempunyai dua masukan, yaitu masukan acuan dan

masukan gangguan, dan satu keluaran.

5.3.2 Spesifikasi Alat

Spesifikasi sistem pengendali ketinggian dan suhu air dalam tangki1 dirancang dengan

spesifikasi sebagai berikut :

• Dimensi tangki air berbetuk balok dengan dimensi 20x15x30 cm.

• Pembacaan ketinggian air menggunakan Sensor Level Potensiometer.

• Pembacaan suhu air menggunakan sensor PT100.

• Sinyal kontrol dieksekusi oleh pompa air 3 V sebagai aktuator untuk pengontrolan level,

sedangkan untuk pengontrolan suhu menggunakan pompa air 12 V.

• Setelah ditentukan, spesifikasi alat disesuaikan dengan konsep sistem yang dikontrol, lalu

dihubungkan melalui I/O DCS untuk dikontrol. Setelah I/O alat terhubung dengan media

pengontrol, kemudian dilakukan pemrograman pada DCS.

5.3.3 Cara Kerja Sistem

Gambar 5.3 Diagram Blok Sistem




63

Keterangan Gambar 5.3 adalah:

• Set point pada sistem adalah level air yang diinginkan yaitu sebesar 5 cm dan 10 cm

sedangkan suhu air pada tangki sebesar 45°C yang kemudian dibaca oleh masing – masing

sensor sebagai masukan analog ke DCS.

• Kontroler yang digunakan yaitu DCS (Dis9tributed Control System).

• Plant berupa objek fisik yang dikontrol dalam sistem yaitu tangki.

• Aktuator berupa pompa air 3 volt dan 12 volt.

• Sensor yang digunakan untuk mengukur level air menggunakan Sensor Level Potensiometer

dan PT100.

Pada Gambar 5.2 dapat terlihat bahwa dalam sistem pengontrolan suhu menggunakan sensor

PT100 sebagai sensor suhu pada tangki dan pompa air 12 volt sebagai aktuator, sedangkan pada

sistem pengendalian level air menggunakan sensor level potensiometer sebagai sensor level air

pada tangki dan pompa air 3 volt sebagai akutator.

Untuk lebih memahami skema keseluruhan sistem dapat melihat Gambar 5.4. Pada Gambar

5.4 dapat terlihat bahwa tangki yang digunakan berbentuk balok dengan dimensi 20x15x30 cm.

Gambar 5.4 Skema Keseluruhan Sistem




64

5.4 PERCOBAAN SISTEM KONTROL MULTIVARIABEL

5.4.1 Langkah-langkah Percobaan

1. Susun dan rangkailah seluruh perangkat keras sesuai dengan Gambar 5.4



4. Tampilkan Control Drawing Builder

5. Buatlah Function Block seperti Gambar 5.5

6. Kemudian klik name pada windows Yokogawa ketik input sesuai label yang

dinamakan

7. Klik call

8. Tampilkan trend masing – masing faceplate

9. Amati respon dan proses sistem catat hasil pada tabel

Gambar 5.5 Function Block Percobaan Sistem Kontrol Multivariabel




65


Gambar 5.6 Hasil Percobaan Sistem Kontrol Multivariabel

1. Sebutkan serta jelaskan jenis sensor dan transmitter yang digunakan pada sistem, beserta

fungsinya!

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

2. Berikanlah cara kalibrasi sensor PT100 melalui DCS!

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

3. Sebutkan serta jelaskan input dan Output yang digunakan pada sistem, beserta

pengalamatannya!

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………




66

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………………………

5.4.3 Analisis Percobaan

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………………………

teknik otomasi - universitas brawijayasiskon.elektro.ub.ac.id › wp-content › uploads › 2020...

Documents