tugas automasi industri

13
Perakitan Sistem SCADA 1 Master 2 Slave Menggunakan PLC LG K Series Oleh: Nama : Hardi Rifki Al’amin NIM : 07524030 Tugas : Automasi Industri JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

Upload: hardi-rifki-al-amin

Post on 20-Jun-2015

573 views

Category:

Documents


2 download

DESCRIPTION

Perakitan Sistem SCADA 1 Master 2 Slave Menggunakan PLC LG K Series

TRANSCRIPT

Page 1: Tugas AUTOMASI INDUSTRI

Perakitan Sistem SCADA 1 Master 2 SlaveMenggunakan PLC LG K Series

Oleh:

Nama : Hardi Rifki Al’aminNIM : 07524030Tugas : Automasi Industri

JURUSAN TEKNIK ELEKTROFAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRIUNIVERSITAS ISLAM INDONESIA

YOGYAKARTA2010

Page 2: Tugas AUTOMASI INDUSTRI

I.Pendahuluan

PLC (Programmable Logic Controller) diperkenalkan pertama kali pada tahun 1969 oleh Richard E. Morley yang merupakan pendiri Modicon Corporation. Menurut National Electrical Manufacturing Assosiation (NEMA) PLC didefinisikan sebagasi suatu perangkat elektronik digital dengan memori yang dapat diprogram untuk menyimpan instruksi-instruksi yang menjalankan fungsi-fungsi spesifik seperti: logika, sekuen, timing, counting, dan aritmatika untuk mengontrol suatu mesin industri atau proses industri sesuai dengan yang diinginkan. PLC mampu mengerjakan suatu proses terus menerus sesuai variabel masukan dan memberikan keputusan sesuai keinginan pemrograman sehingga nilai keluaran tetap terkontrol.

PLC merupakan “komputer khusus” untuk aplikasi dalam industri, untuk memonitor proses, dan untuk menggantikan hard wiring control dan memiliki bahasa pemrograman sendiri. Akan tetapi PLC tidak sama akan personal computer karena PLC dirancang untuk instalasi dan perawatan oleh teknisi dan ahli listrik di industri yang tidak harus mempunyai skill elektronika yang tinggi dan memberikan fleksibilitas kontrol berdasarkan eksekusi instruksi logika. Karena itulah PLC semakin hari semakin berkembang baik dari segi jumlah input dan output, jumlah memory yang tersedia, kecepatan, komunikasi antar PLC dan cara atau teknik pemrograman. Hampir segala macam proses produksi di bidang industri dapat diotomasi dengan menggunakan PLC. Kecepatan dan akurasi dari operasi bisa meningkat jauh lebih baik menggunakan sistem kontrol ini. Keunggulan dari PLC adalah kemampuannya untuk mengubah dan meniru proses operasi di saat yang bersamaan dengan komunikasi dan pengumpulan informasi-informasi vital.

Operasi pada PLC terdiri dari empat bagian penting:1. pengamatan nilai input2. menjalankan program3. memberikan nilai output4. pengendalian

Dari kelebihan diatas PLC juga memiliki kekurangan antara lain yang sering disoroti adalah bahwa untuk memrogram suatu PLC dibutuhkan seseorang yang ahli dan sangat mengerti dengan apa yang dibutuhkan pabrik dan mengerti tentang keamanan atau safety yang harus dipenuhi. Sementara itu orang yang terlatih seperti itu cukup jarang dan pada pemrogramannya harus dilakukan langsung ke tempat dimana server yang terhubung ke PLC berada, sementara itu tidak jarang letak main computer itu di tempat-tempat yang berbahaya. Oleh karena itu diperlukan suatu perangkat yang mampu mengamati, meng-edit serta menjalankan program dari jarak jauh. Pada PLC terdapat fasilitas komunikasi antar PLC yang dapat digunakan untuk pengendalian plant dari jarak jauh (remote) sehingga dapat diterapkannya PLC sebagai pengendali dalam sebuah DCS (Distibuted Control System).

DCS melakukan pengendalian secara terdistribusi dan terintegrasi, tidak seperti teknik pengendalian lama dimana masing-masing plant harus dijaga oleh seorang operator yang harus mengawasi dan terus mengoreksi hasil proses yang dilakukan baik proses itu dilakukan dengan manual atau otomatis. DCS menggunakan sebuah ruang kontrol utama yang dapat mengendalikan semua plant yang terdistribusi dan terintegrasi dalam DCS tersebut, jadi sebuah sistem proses yang besar dan kompleks bisa ditangani oleh penggunaan DCS ini. Bentuk dan susunan DCS yang demikian itu membutuhkan suatu fasilitas komunikasi antara bagian yang satu dengan bagian yang lain sehingga teknik lama yang menggunakan pengkabelan biasa yang rumit bisa dihindari. Sistem komunikasi yang baik dibutuhkan suatu interoperabilitas (semua informasi dapat dimengerti oleh satuan-satuan teralamati tanpa ada perubahan pada program) dan interchangebility (peralatan yang

Page 3: Tugas AUTOMASI INDUSTRI

diganti dengan model atau pabrik lain harus dapat beroperasi tanpa mengubah sistem yang terkoneksi).

Gambar 1. Arsitektur DCS Secara Umum

DCS (Distributed Control System) merupakan suatu sistem kendali yang terdistribusi dimana ditempatkan LCU (Local Control Unit) pada tiap area yang akan dikendalikan dan adanya pusat pengendalian yang mengatur set-point, mengkoordinasikan kerja dari area-area pengendalian dan juga memonitoring kerja pengendalian dalam sistem DCS. Timbulnya konsep sistem kendali terdistribusi adalah untuk mengatasi kelemahan utama sistim kendali terpusat dimana jika terjadi kegagalan Central Processing Unit (CPU) pada pusat maka akan menimbulkan kegagalan pada seluruh sistem. Dengan diterapkannya sistim kendali terdistribusi ini maka kegagalan di suatu area tidak akan mempengaruhi area lainnya secara langsung, karena masing-masing area mempunyai CPU lengkap dengan memori dan I/O nya. Susunan dari DCS secara umum dapat dilihat pada gambar 1.- Local Control Unit (LCU).

Local control unit merupakan sekumpulan kecil perangkat keras dalam sistem kendali terditribusi yang dapat melaksanakan sistim kendali kalang tertutup. Antarmuka LCU berhubungan langsung dengan proses yang dikendalikan.- Low-level Human Interface (LLHI)

Low-level human interface adalah peralatan yang memungkinkan operator berinteraksi dengan local control unit dengan menggunakan hubungan langsung.- Unit Input/Output Data

Unit Input/output data adalah peralatan yang terhubung ke proses untuk mengambil data input serta mengeluarkan data output.

Page 4: Tugas AUTOMASI INDUSTRI

- High-Level Human Interface (HLHI) High-level human interface adalah sekumpulan perangkat keras yang menjalankan fungsi

yang sama dengan Low-level human interface tetapi dengan kemampuan yang lebih tinggi dan lebih mudah untuk digunakan.- High-Level Computing Device (HLCD)

High-level computing device adalah sekumpulan perangkat lunak berbasis mikroposesor yang melaksanakan fungsi manajemen proses pada sistem.- Computer Interface Device (CID)

Computer interface device adalah sekumpulan perangkat keras yang memungkinkan komputer eksternal untuk berinteraksi dengan peralatan lain dalam sistim kendali terdistribusi.- Shared Communication Facilities

Shared communication facilities adalah fasilitas komunikasi yang memungkinkan pertukaran data dan menghubungkan antara semua peralatan dalam sitem kendali terdistribusi.

Penggunaan komunikasi antar PLC di sini berorientasi untuk membuat suatu sistem pengendali yang terdistribusi dan terintegrasi dengan pendekatan seperti banyak digunakan dalam industri sekarang ini yaitu DCS (Distributed Control System). Untuk mewujudkan gambaran suatu DCS (DCS prematur), maka akan terdapat suatu LCU (Local Control Unit) yang akan berhubungan langsung dengan aktuator pengendali dan suatu sistem manajer yang melakukan pengendalian dan koordinasi dari suatu ruang kendali utama.

Sebagai perwakilan dari sebuah LCU diberikan sebuah PLC slave dan PLC master sebagai sistem manajernya. Sebagai konsekuensinya PLC slave-lah yang berhubungan langsung dengan plant yang akan dikendalikan atau dalam DCS sebagai suatu expert system-nya, yang didalamnya ada suatu aturan kendali yang hebat dalam menangani kerja plant yang diinginkan. PLC slave ini siap menerima perintah apa saja dari PLC master sebagai manajernya, baik berupa perintah langsung maupun perintah dalam rangka koordinasi sistem pengendali yang terdistribusi dimana terdapat suatu hubungan kerja antar LCU. Untuk membuat suatu aturan kendali yang baik, di PLC slave diterapkan sistem kendali kalang tertutup, yang memberikan umpan balik sistem berupa error (perbedaan antara set point dan keluaran), sehingga sistem selalu tahu hasil kerjanya dan selalu berusaha untuk menghasilkan error sekecil mungkin.

Gambar 2. Rangkaian PLC 1 master 2 slave

Page 5: Tugas AUTOMASI INDUSTRI

II.Langkah penyusunan rangkaian sistem SCADA 1 Master 2 Slave

1. Menentukan peta alamat untuk membaca data maupun untuk mengirim data dari master ke slave. Peta alamat ditentukan untuk mengetahui dan menandai bahwa alamat tersebut sudah dipakai untuk hubungan master ke slave 1 atau slave 2. Peta alamat dapat dibentuk dengan menggunakan tabel alamat masukan dan keluaran pada master dan slavenya. Alamat yang ada di master dan slave harus sama. Register M dan D bisa digunakan untuk komunikasi data antar K series.

2. Membuat diagram ladder untuk master dan slavenya, berdasarkan peta alamat.3. Mengatur parameter yang terdapat pada master, slave 1 dan slave 2.4. Cek list untul memori baca dan tulis pada plc master dengan meng-klik tombol list pada blok

dialog parameter.5. Menambahkan memori send dan receive dengan menekan tombol edit.

III.Perancangan dan Pembahasan

Telah ditentukan peta alamat untuk membaca data maupun untuk mengirim data darimaster ke slave seperti tabel alamat berikut :

Master Slave 1 Master Slave 2Send Receive Input Alamat Send Receive Input AlamatM0000 Start M0000 M0200 Start M0200M0002 Reset

CounterM0002 M0202 Reset

CounterM0202

M0001 Stop M0001 M0201 Stop M0201Output OutputSwitch P0042 Switch P0042

D0010 Pencacah D0000 D0030 Pencacah D0020

Setelah didapat tabel alamat seperti diatas,maka langkah selanjutnya adalah membuat diagram ladder untuk master dan slavenya, berdasarkan peta alamatnya masing. Pembuatan diagram ladder ini dilakukan dengan menggunakan software KGL_WIN.

Diagram Ladder untuk master dapat dilihat pada gambar 3 . Diagram ladder pada master ini disusun berdasarkan tabel alamat. Dapat dilihat masing-masing register M0000, M0001, M0002 ditentukan sebagai masukan dengan keluaran yang sama yaitu juga register M0000, M0001, M0002 yang berfungsi untuk mengatur slave 1 dari master, karena pada slave 1 sesuai tabel alamat M0000 berfungsi sebagai START, M0002 sebagai RESET, dan juga M0001 sebagai STOP.

Pada diagram ladder master ini juga terdapat register untuk mengkomunikasikan master dengan slave 2, yaitu M0200, M0201, M0202 yang ditentukan sebagai masukan dengan keluaran yang sama yaitu juga register M0200, M0201, M0202. Pada slave 2 sesuai tabel alamat M0200 berfungsi sebagai START, M0202 sebagai RESET, dan juga M0201 sebagai STOP.

Pada diagram ladder master ini juga terdapat register flag F0010,pada pencacah yang berhubungan dengan slave 1 dan slave 2.

Pada diagram ladder untuk slave 1, seperti yang terlihat pada gambar 4, diawal program ladder dibuat susunan N/O dengan alamat M0000 yang berfungsi sebagai START yang di seri dengan N/C dengan alamat M0001 yang berungsi sebagai STOP dengan keluaran P0040 sebagai switch yang

Page 6: Tugas AUTOMASI INDUSTRI

akan mengaktifkan register flag F0093 pada CTU dengan alamat C0000. P0040 ini juga di latching yang berguna menguncinya pada saat tombol START ditekan melalui master. Ketika alamat C0000 aktif maka akan mempunyai keluaran pada P0041 sekaligus mengaktifkan TON atau TIMER ON untuk waktu kira-kira 50 detik. Aktifnya TON ini akan mengaktikan keluara P0042 selama waktu kira-kira 50 detik. Ketika alamat C0000 ini aktif juga akan mengaktifkan register flag F0010 yang juga akan memberi input kepada pencacah sehingga pencacah pun mulai menghitung. Alamat M0002 berfungsi sebagai RESET.

Gambar 3. Diagram Ladder untuk Master

Gambar 4. Diagram Ladder untuk Slave 1

Page 7: Tugas AUTOMASI INDUSTRI

Pada diagram ladder untuk slave 2 susunannya sama dengan diagram ladder slave 1. Perbedaan hanya terletak pada alamat register yang dipakai, seperti yang terlihat pada gambar 5, diawal program ladder dibuat susunan N/O dengan alamat M0200 yang berfungsi sebagai START yang di seri dengan N/C dengan alamat M0201 yang berungsi sebagai STOP dengan keluaran P0040 sebagai switch yang akan mengaktifkan register flag F0093 pada CTU dengan alamat C0000. P0040 ini juga di latching yang berguna menguncinya pada saat tombol START ditekan melalui master. Ketika alamat C0000 aktif maka akan mempunyai keluaran pada P0041 sekaligus mengaktifkan TON atau TIMER ON untuk waktu kira-kira 50 detik. Aktifnya TON ini akan mengaktikan keluara P0042 selama waktu kira-kira 50 detik. Ketika alamat C0000 ini aktif juga akan mengaktifkan register flag F0010 yang juga akan memberi input kepada pencacah sehingga pencacah pun mulai menghitung. Alamat M0202 berfungsi sebagai RESET.

Gambar 5. Diagram Ladder untuk Slave 2

Setelah diagram ladder untuk master, slave 1 dan slave 2 selesai dibuat, maka langkah selanjutnya adalah mengatur parameter yang terdapat pada master, slave 1 dan slave 2. Untuk pengaturan parameter master adalah dengan mengatur status communication menjadi enable, memilih station number 0 pada Communication Method, dan meng-klik Master pada Dedicated seperti yang terlihat pada gambar 6.

Page 8: Tugas AUTOMASI INDUSTRI

Gambar 6. Mengatur parameter Master

Untuk pengaturan parameter slave 1 adalah dengan mengatur status communication menjadi enable, memilih station number 1 pada Communication Method, dan meng-klik Slave pada Dedicated seperti yang terlihat pada gambar 7.

Gambar 7. Mengatur parameter Slave 1

Page 9: Tugas AUTOMASI INDUSTRI

Untuk pengaturan parameter slave 2 adalah dengan mengatur status communication menjadi enable, memilih station number 2 pada Communication Method, dan meng-klik Slave pada Dedicated seperti yang terlihat pada gambar 8.

Gambar 8. Mengatur parameter Slave 2

Setelah semua parameter diatur maka selanjutnya adalah mengecek Entry list pada dedicated dengan cara meng-klik tombol list pada blok dialog parameter. Setelah itu menambahkan memori send dan receive dengan menakan tombot edit. Pada list ini di tulis send M0000 ke M0000 pada station 1 dan receive dari D0000 ke D0010 pada station 1. Pada list ini juga di tulis send M0200 ke M0200 pada station 2 dan receive dari D0020 ke D0030 pada station 3. Proses ini dapat dilihat pada gambar 9.

Gambar 9. Mengatur list

Page 10: Tugas AUTOMASI INDUSTRI

Dengan selesainya perakitan sistem SCADA 1 Master 2 Slave ini maka masing-masing PLC telah terhubung sehingga PLC yang menjadi Slave 1 dan Slave 2 dapat di jalankan melalui PLC yang menjadi Master.

IV.Kesimpulan

Dengan tersedianya fasilitas komunikasi antar PLC yang dapat digunakan untuk pengendalian plant dari jarak jauh (remote) ini,misalnya dengan sistem SCADA 1 Master 2 Slave ini maka akan mempermudah operator dalam proses automasi industri karena hanya di butuhkan satu ruang kendali untuk memantau semua area-area pengendalian. Dan dimungkinkannya untuk memantau area yang berbahaya bagi manusia tanpa harus terjun langsung ke tempat.