RANCANG BANGUN TRANIER KIT HUMAN MACHINE INTERFACE BERBASIS ZELIO SMART RELAY

TUGAS AKHIR

RANCANG BANGUN TRANIER KIT
HUMAN MACHINE INTERFACE BERBASIS
ZELIO SMART RELAY

Diajukan sebagai syarat memperoleh gelar Sarjana Strata Satu (S1)
Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Yogyakarta

Disusun Oleh :
ADI ARDI
NIM: 20090120010

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA
2016

TUGAS AKHIR

RANCANG BANGUN TRANIER KIT
HUMAN MACHINE INTERFACE BERBASIS
ZELIO SMART RELAY

Diajukan sebagai syarat memperoleh gelar Sarjana Strata Satu (S1)
Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Yogyakarta

Disusun Oleh :
ADI ARDI
NIM: 20090120010

PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA
2016

HALAMAN PERNYATAAN
Yang bertanda tangan dibawah ini :
Nama

: Adi Ardi

NIM

: 20090120010

Jurusan

: Teknik Elektro

Judul

: Rancang Bangun Trainer Kit Human Machine Interface
berbasis Zelio Smart Relay.

Dengan ini menyatakan bahwa skripsi ini benar-benar karya saya sendiri.
Sepanjang pengetahuan saya tidak terdapat karya atau pendapat yang ditulis atau
diterbitkan orang lain, kecuali sebagai acuan atau kutipan dengan mengikuti tata
penulisan karya ilmiah yang lazim.

Yogyakarta, 21 Maret 2016
Yang menyatakan

Adi Ardi

i

HALAMAN PERSEMBAHAN

Kupersembahkan Tugas Akhir Ini kepada :
Bapak H Muhadi dan Ibu Hj Istiqomah
Dan Kakak-kakak saya
Liah Siti Hanumie
Hamid Ismunandar
Agoes Wahyu Hidayat
Ridwan Al Rasyid
Setiyo Hartanto

ii

KATA PENGANTAR

Syukur Alhamdulillah saya panjatkan kehadirat Allah SWT, yang telah
memberikan rahmat, hidayah serta karunia-Nya, sehingga laporan Tugas Akhir
dapat saya selesaikan yang berjudul :

“Rancang Bangun Trainer Kit Human Machine Interface
berbasis Zelio Smart Relay”
Tugas Akhir ini dibuat sebagai salah satu syarat yang harus dipenuhi untuk
memperoleh gelar sarjana di jurusan Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah
Yogyakarta.
Pada kesempatan ini saya mengucapkan terima kasih yang sebesar–
besarnya kepada :
1. Allah SWT atas segala rahmat, taufik, dan hidayah-Nya.
2. Nabi Muhammad SAW yang telah membawa kita ke tempat yang terang
seperti sekarang ini.
3. Bapak Ir. Agus Jamal, M.Eng, selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro
Universitas Muhammadyah Yogyakarta.

v

4. Bapak Dr.Romadhoni Syahputra, S.T.,M.T , selaku Dosen Pembimbing
I.
5. Ibu Anna Nur Nazilah Chamim, S.T.,M.Eg , selaku
Dosen Pembimbing II.
6. Bapak Yudhi Ardiyanto, S.T.,M.Eg , selaku Dosen Penguji.
7. Bapak H.Muahadi dan Ibu Hj.Istiqomah yang selalu memberikan atas
doa, kasih sayang, materi dan moril.
8. Kakak-Kakak ku Liah Siti Hanumie dan Hamid Ismunandar terima kasih
buat semuanya.
9. Den Baguse Agus Wahyu H, Ridwan Al Rasyid, Setyo Hartanto terima
kasih buat bantuan, dukungan, support nya.
10. Buat Ndug Silvira Puspa.P. makasih dukungan juga support nya.
11. Teman-Teman seperjuangan Teknik Elektro ’09 terima kasih buat
kebersamaan nya, kapan kita kumpul-kumpul lagi.
12. Teman-Teman Deso Gatak, bersama kalian selalu heppy.
13. Dan untuk semua pihak yang tidak bisa saya sebutkan satu persatu saya
ucapkan terima kasih.
Saya menyadari bahwa laporan ini masih belum sempurna, karena

keterbatasan kemampuan dan pengalaman. Oleh karena itu saya mengharapkan
kritik dan saran yang bersifat membangun untuk membantu saya di masa yang
akan datang.

vi

Akhir kata saya berharap agar laporan ini dapat bermanfaat bagi semua
pihak.

Yogyakarta, 21 Maret 2016

Penulis

vii

DAFTAR ISI
Halaman Judul ……………………………………………………………. i
Lembar Pengesahan I ……………………………………………………..

ii

Lembar Pengesahan II……………………………………………………..

iii

Halaman Pernyataan………………………………………………………. iv
Halaman Persembahan ……………………………………………………

v

Kata Pengantar ……………………………………………………………. vi
Abstrak ……………………………………………………………………. ix
Daftar Isi ………………………………………………………………….. x
Daftar Gambar ……………………………………………………………. xiv
Daftar Tabel ………………………………………………………………. xvii

BAB I

PENDAHULUAN ……………………………………….

1

1.1.

Latar Belakang ……………………………………. 1

1.2.

Rumusan Masalah ………………………………… 2

1.3.

Batasan Masalah ………………………………...... 2

1.4.

Tujuan Penelitian …………………………………. 3

1.5.

Metodologi ………………………………………... 3

1.6.

1.5.1. Studi Literatur …………………….............

3

1.5.2. Studi Alat ………………………................

3

1.5.3. Percobaan dan Analisis ……………….......

3

Sistematika Penulisan ………………….................

4

x

BAB II

DASAR TEORI …………………………………….......... 6
2.1.

Pengertian Programmble Logic Controller
(PLC) ……………………………………...............

6

2.1.1. Fungsi Programmable Logic Controller .....

7

2.1.2. Bagian Dari PLC ………………….............. 8
2.1.2.1. CPU ………………………............. 11
2.1.2.2. Program Control ………………...... 12
2.1.2.3. Tipe alat Input/Output ……………. 12

2.1.2.4. Bahasa Pemrograman PLC ……...... 13
2.2.

Zelio Smart Relay ...................................................

14

2.2.1. Diagram Wiring ..........................................

17

2.2.2. Pemrograman ……………………………… 18
2.2.3. Cara Kerja Smrat Relay …………………… 18
2.3.

Zelio Logic (Modbus Slave) ………………............. 19
2.3.1. Variasi Modbus ………………………….... 20

2.4.

Power Supply ……………………........................... 21
2.4.1. Konversi AC ke DC …………..................... 22
2.4.2. Switching Power Supply ……….................

23

2.5.

Supervisory Control Data Acquistion (SCADA) ....

25

2.6.

Human Machine Interface (HMI) …........................ 27
2.6.1. Fungsi Human Machine Interface (HMI).... 28
2.6.2. Bagian-bagian HMI …….............................. 28

2.7.

Peralatan Instrument …………………………….... 30
2.7.1. Relay Elektromagnetik ………………......... 30
xi

2.7.1.1. Prinsip Kerja Relay ………............. 30
2.7.2. Timer ………................................................ 31
2.7.2.1. On Delay …………......................... 31
2.7.2.2. Off Delay ……................................ 32
2.7.3. Lampu Tanda ……………........................... 32
2.7.4. Proteksi ………………................................ 32
2.7.4.1. MCB …………………...................

32

2.7.4.2. Push Botton ……………................. 33
2.7.5. Kabel ……………………………………… 33

BAB III

METODOLOGI …………………………………………. 34
3.1.

Alat dan Bahan Penelitian ………………………… 34
3.1.1. Hardware ………………………………….. 34

3.2.

Langkah Penulisan ………………………………... 36
3.2.1. Perencanaan ………………………………. 36
3.2.2. Pemrograman ……………………………… 37
3.2.3. Perancangan Trainer Simulator …………… 38
3.2.4. Pengujian ………………………………….. 39

BAB IV

PERANCANGAN DAN PEMBAHASAN ……………… 41
4.1.

Perancangan Hardware Simulator …………………. 41

4.2.

Pemrograman Software ……………………………. 45
4.2.1. Pemrograman Software PLC
(Zelio Smart Relay) SR3 B010BD ……….. 45
xii

4.2.2. Pemrograman Software HMI
(Vijeo Designer 6.0) ………………………. 55

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN ………………………….. 64
5.1. Kesimpulan …………………………………………… 64
5.2. Saran ………………………………………………….. 64

DAFTAR PUSTAKA

xiii

DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1.

Tata letak modul PLC yang terhubung dengan PC …………..

9

Gambar 2.2.

Diagram blok PLC …………………………………….…… .

9

Gambar 2.3.

Jenis dan tipe Zelio model Compact …………………………

15

Gambar 2.4.

Jenis dan tipe Zelio modular …………………………………

16

Gambar 2.5.

Model Zelio dengan display dan tanpa display……………….

16

Gambar 2.6.

Diagram wiring (I/O diskrit) …………………………………

17

Gambar 2.7.

Diagram wiring (I/O Analog) ………………………………..

18

Gambar 2.8.

Modbus SR3U01BD …………………………………………

20

Gambar 2.9.

Rangkaian Power Supply sederhana …………………………

24

Gambar 2.10. Pengamatan melalui SCADA ………………………………..

26

Gambar 2.11. Diagram blok HMI ……………………………………….....

27

Gambar 2.12. Relay Elektromagnetik …………………… ..……………….

30

Gambar 2.13. Prisip Kerja Relay ...................................................................

31

Gambar 2.14. Lampu tanda …………………………………..……….........

32

Gambar 2.15. MCB tunggal ……………………………...…………………

33

Gambar 2.16. Push Botton ………………………… .………………….......

34

Gambar 3.1

Zelio Smart relay ……………………………………………

35

Gambar 3.2

Module HMI XBTGT 2330 ……………..………………......

36

Gambar 3.3

Diagram perencanaan Simulator …………..………………...

37

Gambar 3.4

Diagram perencanaan Port Upload dan download ……..……

38

xiv

Gambar 3.4

Diagram perencanaan Modul Simulator………………………

39

Gambar 3.5

Bagan alir pemograman trainer simulator………………….....

40

Gambar 4.1

Rancangan Simulator……………………………………….....

41

Gambar 4.2

MHI Touch Screen XBTGT2330 …………………………….

42

Gambar 4.3

Modul PLC Zelio Smart Relay …………………………….....

43

Gambar 4.4

Modul Modbus SR3 MBU01BD …………….........................

43

Gambar 4.5

Kabel UTP Cat 5e …………………………….......................

43

Gambar 4.6

Interface software Vijeo Designer 6.2 …………..…………..

44

Gambar 4.7

Interface software Zelio Soft 2 ……………..……………….

44

Gambar 4.7

Kabel transfer HMI (XBTZG935), PLC smart relay
(SR2USB01) ………………………………………………..

45

Gambar 4.8

Jendela open file zelio soft 2 ………………..………………

46

Gambar 4.9

Jendela Pemilihan module pada zelio soft 2 ………….…….

46

Gambar 4.10 Jendela Pemilihan bahasa pemograman pada zelio soft 2..…

47

Gambar 4.11 Jendela utama dan menu bahasa pemograman FBD
zelio soft 2 …………………………………………………..

49

Gambar 4.12 Pemograman FBD simulator pengisian air dengan
zelio soft 2 ……………………………………………..……

52

Gambar 4.13 Gambar tabel logic FBD boolean zelio soft 2 …….……….

53

Gambar 4.14 Tampilan dasar Vijeo Designer 6.0 ………..………………..

56

xv

Gambar 4.15 Pemilihan hardware yang akan di gunakan …..……………..

56

Gambar 4.16 Pemilihan type komunikasi data pada Vijeo Designer 6.0…..

57

Gambar 4.17 Jendela pembuatan new variable pada Vijeo Designer 6.0…..

58

Gambar 4.18 Menentukan device address ……………………...…………..

59

Gambar 4.19 Jendela desain panel ……………………………...…………..

60

Gambar 4.20 Variable setting ……………………………………………….

61

Gambar 4.21 Gambar pemograman tampilan panel ………………………...

62

xvi

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 Fungsi Logic yang digunakan pada pembuatan simulasi …………...

xvii

51

LEMBAR PENGESAHAN I
SKRIPSI

Rancang Bangun Trainer Kit Human Machine Interface
berbasis Zelio Smart Relay

Diajukan guna Melengkapi Sebagai Syarat
dalam Mencapai Gelar Sarjana Strata Satu (Sl)
Progam Studi Teknik Elektro
Universitas Muhammadiyah Yogyakarta

Disusun oleh:
Adi Ar di

20090120010

Telah disetujui dan disahkan oleh:

Dosen Pembimbing II

Dosen Pembimbing I

Ｗｾ

Ｇ＠

Anna Nur Nazilah Chamim, S.T.,M.E!!

ii

LEMBAR PENGESAHAN II
SKRIPSI

Rancang Bangun Trainer Kit Hum an Machine Interface
berbasis Zelio Smart Relay
Diajukan guna Melengkapi Sebagai Syarat dalam
Mencapai Gelar Sarjana Strata Satu (SI)
Progam Studi Teknik Elektro
Universitas Muhammadiyah Yogyakarta

Telah dipertahankan dan disahkan di depan dewan penguji
pada tanggal : 18 April 201 6.
Dewan Penguji :

Romad honi Syab putra, S.T.,M.T
Dosen Pembimbing I
Anna Nur Nazilah Chamim, S.T.,M.Eg
Dosen Pembimbing II
Yudhi Ardiyanto. S.T.. M.Eg
Dosen Penguji III

iii

ｾ＠

q

ABSTRAK
Sekarang ini kemajuan teknologi berkembang sangat pesat dalam segala
bidang, yang semakin memudahkan pekerjaan manusia. Untuk itu dalam sebuah
sistem pengendalian dibutuhkan kendali dari jarak jauh agar manusia yang
mengendalikan tidak perlu langsung mendatangi tempat alat yang dikendalikan
tersebut. Penggunaan Human Machine Interface (HMI) sudah meluas di dunia
perindustrian.
Dalam masa beberapa tahun, HMI telah mengurangi angka pekerja dalam
suatu kawasan industri dan juga dapat mengurangi angka resiko kecelekaan dalam
suatu di kawasan mesin. HMI membantu operator secara lebih dekat untuk
mengontrol Supervisory Control And Data Acquisition (SCADA) dan operasi PLC
(Programmable Logic Control) pada setiap tahap pengoperasian plan dengan
menempatkan console operator dengan PC sebagai basis proses visualisasi sistem
yang menghubungkan semua komponen dalam sistem dengan baik. Sistem HMI
biasanya bekerja secara online dan real time dengan membaca data yang dikirimkan
melalui I/O port yang digunakan oleh sistem controller-nya. Dengan demikian
penggunaan Human Machine Interface (HMI) akan memfokuskan sejauh mana
aplikasi-aplikasi HMI ini dapat dikembangkan lebih jauh untuk mencapai tujuan
tersebut.

Kata Kunci : HMI, PLC, SCADA

BAB I
PENDAHULUAN

1.1

Latar Belakang
Perkembangan teknologi otomasi di dunia industri belakangan ini sudah

sangat maju. Seperti sistem otomasi menggunakan Programmable Logic
Controller (PLC), PLC dengan Human Machine Interface hingga sistem
Supervisory Control and Data Acquisition (SCADA). Hal tersebut dilakukan
untuk mengetahui kinerja sistem dari suatu plant. Terdapat banyak software yang
dapat digunakan untuk melakukan sistem monitoring dan kontrol yang kemudian
disebut Human Machine Interface (HMI). Pada HMI ini menampilkan visualisasi
dari plant yang sesungguhnya untuk menampilkan kinerja dari plant itu sendiri.
Tujuan dari pelaksanaan sistem ini agar dapat dilakukan fungsi monitoring dan
kontrol tanpa harus langsung melihat ke plant dilapangan dan sistem ini juga
dapat mengurangi tingkat kecelakaan para pekerja di kawasan industri.
Seiring perkembangan teknologi dibidang pengontrolan, memungkinkan
manusia untuk menciptakan sistem HMI untuk memonitoring suatu plant. Contoh
atau salah satu sistem teknologi yasng paling banyak digunakan di kawasan
industri manufaktur dan sebagai hardware pendukung sistem HMI ini adalah
Programmable Logic Controller (PLC).

1

Dan sistem pengontrolan menggunakan HMI ini masih kurang dikenal
oleh masyarakat khususnya mahasiswa di Indonesia, sehingga pengembangan
masih melibatkan pihak asing dengan implementasi sistem terbatas pada
perusahaan atau pabrik besar karena mahalnya biaya investasi untuk sistem
tersebut. Hal ini terjadi, selain karena aplikasi tersebut memang tidak digunakan
secara luas, tetapi juga karena kurangnya materi dalam perkuliahan yang
menyentuh pada aplikasi untuk membangun suatu sistem tersebut.
Maka dalam tugas akhir ini akan dibuat sebuah sistem yang
menggunakan sistem HMI, sistem HMI yang akan dibuat menggunakan PLC
(Zelio Smart Relay) sebagai pendukungnya.
1.2

Rumusan Masalah
Dari permasalah dan diatas didapatkan beberapa masalah antara lain

adalah bagaimana membuat sebuah sistem HMI berbasis Zelio Smart Relay dan
kinerja sistem tersebut bisa dikembangkan.
1.3

Batasan Masalah
Dalam tugas akhir ini penulis perlu membatasi masalah agar pembahasan

lebih terarah dan tidak menyimpang dari tujuan. Adapun penulis membatasi
perancangan dan pembuatan sebagai berikut :
1.

Cara mengkomunikasikan HMI berbasis Zelio.

2.

Sistem HMI berbasis Zelio Smart Relay ini mengendalikan plant
yang berbentuk trainer kit.

2

1.4

Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian tugas akhir ini adalah :
1.

Melakukan perancangan trainer kit Human Machine Interface
berbasis Zelio Smart Relay.

2.

Menguji coba trainer kit Human Machine Interface berbasis
Zelio Smart Relay.

3.

Mengalisis kinerja trainer kit Human Machine Interface berbasis
Zelio Smart Relay.

1.5

Metodologi
Dalam menyelesaikan tugas akhir ini, penulis mencari dan mengumpulkan

data yang diperlukan dengan langkah pengerjaan yaitu :
1.5.1 Studi Literatur
Dalam tugas akhir ini, penulis mengumpulkan bahan perancangan
dan pengujian dari daftar pustaka yang mendukung tugas akhir ini.
1.5.2 Studi Alat
Dalam hal ini penulis merancang dan membangun sebuah trainer
kit dan pemogramannya.
1.5.3 Percobaan dan Analisis
Dalam tahap ini, setelah sistem berjalan dengan sukses akan
dilakukan pengambilan data-data, kemudian membandingkan kelebihan
dan kekurangan dari sistem tersebut.

3

1.6 Sistematika Penulisan
Sistematika penulisan ini dibagi atas beberapa bab untuk mempermudah
pemahaman terhadap tugas akhir ini sebagai berikut :
BAB I

: PENDAHULUAN
Pada bab ini berisi uraian tentang latar belakang,
rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penulisan,
metodelogi penulisan dan sistematika penulisan.

BAB II

: DASAR TEORI
Berisi tentang dasar-dasar teori dari sistem otomasi
PLC (Programmable Logic Controller), HMI (Human
Machine Interface) hingga sistem SCADA (Supervisory
Control and Data Acquisition).

BAB III

: METODOLOGI
Dalam bab ini berisi tentang perancangan alat dan dasar
teori dari sistem pemograman HMI bebasis Zelio Smart
Relay.

BAB IV

: PERANCANGAN DAN PEMBAHASAN
Bab ini berisi tentang semua data-data yang diperoleh untuk
dihitung dan dibandingkan dari alat yang telah dibuat.

4

BAB V

: KESIMPULAN
Pada bab ini merupakan kesimpulan yang didapat setelah
penulis melakukan serangkaian percobaan dari alat yang
dibuat dan pengembangan penelitian ini pada masa yang
akan datang.

DAFTAR PUSTAKA
Berisi tentang referensi-referensi selama pembuatan proyek
tugas akhir ini sebagai acuan yang mendukung.

5

BAB II
DASAR TEORI

2.1. Pengertian Programmable Logic Controller (PLC)
PLC adalah tipe sistem kontrol yang memiliki masukan peralatan yang
disebut sensor, kontroler serta peralatan keluaran. Peralatan yang dihubungkan
pada PLC yang berfungsi mengirim sebuah sinyal ke PLC disebut peralatan
masukan. Sinyal masuk ke PLC melalui terminal atau pin-pin yang dihubungkan
ke unit. Tempat sinyal masuk disebut titik masukan, ditempatkan dalam lokasi
memori sesuai dengan status ON atau OFF pada PLC. Sedangkan bagian
kontroler adalah melaksanakan perhitungan, pengambilan keputusan, dan
pengendalian dari masukan untuk dikeluarkan dibagian keluaran. Semua proses
mulai dari masukan, keluaran, pengendalian, perhitungan, dan pengambilan
keputusan dilakukan oleh PLC.

Berdasarkan namanya konsep PLC adalah sebagai berikut :

1. Programmable, menunjukkan kemampuan dalam hal memori untuk
menyimpan program yang telah dibuat yang dengan mudah diubahubah fungsi atau kegunaannya.

2. Logic, menunjukkan kemampuan dalam memproses input secara
aritmatik dan logic (ALU), yakni melakukan operasi membandingkan,

6

menjumlahkan, mengalikan, membagi, mengurangi, negasi, AND, OR,
dan lain sebagainya.

3. Controller,

menunjukkan

kemampuan

dalam

mengontrol

dan

mengatur proses sehingga menghasilkan output yang diinginkan.
Agus Hermanto, 2003, Cut Over DCS Retrofit Project di PT BADARK NGL, Bontang, Prosiding Seminar Sistem
Instrumentasi dan Kontrol 2003

2.1.1. Fungsi Programmable Logic Controller (PLC)
Sepintas PLC hanya berfungsi sebagai control ON dan OFF

saja

(komentar banyak orang belum mengetahui PLC lebih dalam). Tapi dalam
prakteknya dapat dibagi secara umum dan khusus.

a)

Secara umum fungsi dari PLC adalah sebagai berikut :
1. Kontrol Sekuensial
Memproses input sinyal biner menjadi output yang
digunakan untuk keperluan pemrosesan teknik secara
berurutan (sekuensial), disini PLC menjaga agar semua step
/ langkah dalam proses sekuensial berlangsung dalam
urutan yang tepat.
2. Memonitor Plant
Memonitor suatu sistem (misalnya temperatur,
tekanan, tingkat ketinggian) dan mengambil tindakan yang
diperlukan sehubungan dengan proses yang dikontrol

7

(misalnya nilai sudah melebihi batas) atau menampilkan
pesan tersebut ke operator.

b)

Secara khusus, PLC mempunyai fungsi sebagai pemberi

masukan (input) ke CNC (Computerized Numerical Control) untuk
kepentingan pemrosesan lebih lanjut. CNC mempunyai ketelitian
yang lebih tinggi dan lebih mahal harganya jika dibandingkan
dengan PLC. Perangkat ini, biasanya dipakai untuk proses
finishing, membentuk benda kerja, moulding dan sebagainya.

Prinsip kerja sebuah PLC adalah menerima sinyal masukan proses
yang dikendalikan lalu melakukan serangkaian instruksi logika terhadap
sinyal masukan tersebut sesuai dengan program yang tersimpan dalam
memori lalu menghasilkan sinyal keluaran untuk mengendalikan aktuator
atau peralatan lainnya.

2.1.2. Bagian dari PLC


Komputer



Program



PLC



Input



Output

8

Gambar 2.1 Tata letak modul PLC yang terhubung dengan PC.

Dalam bentuk blog diagram :

. Gambar 2.2 Diagram blok PLC.

9

Keterangan masing-masing bagian seperti berikut :
1. 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 24 VDC atau 220 VAC dan
beberapa PLC catu dayanya terpisah (sebagai modul
sendiri).
2. CPU : CPU itu sendiri biasanya merupaka sebuah
mikrokontroler versi mini, pada awalnya merupaka
mikrokontroler 8-bit seperti 8051 namun saat ini bisa
merupakan mikrokontroler 16-bit atau 32-bit. CPU ini juga
menangani

komunikasi

interkonektivitas

antar

dengan

piranti

bagian-bagian

eksternal,

internal

PLC,

eksekusi program, manajemen memori, mengawasi atau
mengamati masukan dan memberikan sinyal ke keluaran
(sesuai dengan proses atau program yamg dijalankan
memori program dan data : bagian PLC yang digunakan
untuk menyimpan program dan data

saat proses

berlangsung.
3. Alat Pemograman : Kontroler PLC dapat diprogram
melalui komputer, tetapi juga bisa diprogram melalui
pemrogram manual yang biasa disebut konsol (console).
Hampir semua produk perangkat lunak untuk memprogram
PLC memberikan kebebasan berbagai macam pilihan

10

seperti memaksa suatu saklar (masukan atau keluaran)
bernilai ON atau OFF, melakukan pengawasan program
(monitoring)

secara

real-time

termasuk

pembuatan

dokumentasi diagram tangga yang bersangkutan.
4. Port Pemograman : bagian PLC yang menerima program
dari alat pemograman untuk disimpan ke dalam memori.
5. Port Komunikasi : bagian PLC yang digunakan untuk
melakukan komunikasi dengan komputer atau PLC yang
lain.
6. Modul Input : bagian PLC untuk menerima sinyal dari luar
7. Modul Output : Sistem terotomasi tidak akan lengkap jika
tidak

ada

fasilitas

menghubungkan

keluaran

dengan

atau

alat-alat

fasilitas

untuk

eksternal

(yang

dikendalikan). Beberapa alat atau piranti keluaran adalah
motor, solenoid, relay, lampu indikator, speaker, dan lainlain..

Bagian-bagian tersebut dibagi dalam beberapa dari fungsi yaitu :
2.1.2.1. CPU
CPU atau unit pengolah pusat adalah gabungan dari tiga bagian utama
yaitu prosesor, memori, dan catu daya tugas CPU adalah menerima,
menerjemahkan, menyimpan, dan mengolah informasi serta menjalankan program
kontrol yang disimpan dalam memori. Waktu siklus kerja CPU dari membaca
input, menjalankan instruksi program kontrol, dan memperbaharui status output

11

disebut waktu scan (scan time) atau waktu siklus (cycle time). Semakin singkat
waktu scan, semakin cepat kontroler dapat bereaksi terhadap input. Umumnya,
waktu scan bervariasi antara 1 mili/detik sampai 30 mili/detik.

2.1.2.2. Program kontrol.
Program kontrol adalah sebuah program komputer yang disimpan didalam
memori PLC yang memberi tahu apa yang harus dilakukan oleh PLC. Program
kontroler terdiri atas barisan instruksi. Instruksi-instruksi ini adalah kode
komputer yang membuat input dan output PLC melakukan apa yang diinginkan.
Jika diinginkan perubahan fungsi pengendalian, secara mudah dapat dilakukan
hanya dengan mengubah isi program control.

2.1.2.3. Tipe alat Input/Output.
Ada dua tipe alat input-output PLC, yaitu tipe digital dan analog. Tipe
digital hanya memiliki dua kondisi, yaitu ON dan OFF, atau 1 dan 0. Sakelar
adalah contoh input digital, sedangkan lampu adalah contoh output digital. Tipe
analog memiliki kondisi yang lebih dari dua, yaitu tidak hanya ON dan OFF saja,
tetapi bisa 10% ON, 30%ON, 60%ON dan seterusnya. Sensor suhu adalah contoh
input analog, karena suhu yang diukur tidak hanya panas atau dingin, tetapi bisa
memiliki kondisi seperti hangat, dingin dan lain-lain. Sedangkan contoh output
analog adalah kecepatan motor DC.
Asrul Hilal, Pengenalan Programable Logic Control, Surabaya, 1995.

12

2.1.2.4. Bahasa Pemograman PLC.
Menurut standar internasional IEC 1131-3, ada lima bahasa pemograman
PLC, yaitu:
A. Leadder Diagram (LD)
LD adalah bahasa pemograman utama PLC. Bahasa ini disukai karena
sederhana dan mudah dipahami, berbentuk gambar yang didasarkan pada
prinsif keja logika relay.
B. Sequential Function Charts (SFC)
SFC dikembangkan untuk mengakomodasi pemograman pada sistem
yang lebih kompleks. Bahasa SFC ini mirip seperti flowchart, namun
dengan lebih banyak fungsi-fungsinya.
C. Function Block Diagram (FBD)
Sama seperti LD dan SFC, bahasa FBD juga berbentuk gambar.
Konsep utama FBD ini adalah aliran data, dimana pemograman dimulai
dari input, kemudian berlanjut ke blok fungsi, kemudian output.
D. Structured Text (ST)
Berbeda dari ketiga bahasa sebelumnya, ST ini merupakan bahasa
pemograman berbentuk teks, yang mirip seperti bahasa pemograman
tingkat tinggi Basic atau Pascal.
E. Instruction List (IL)
Bahasa pemograman IL ini sering disebut juga sebagai instruksi
nemonic. Bahasa ini mirip seperti bahasa assembler pada pemograman
mikrokontroler, dengan kelebihan pada eksekusi instruksinya paling cepat
diantara semua program.

13

2.2. Zelio Smart Relay
Smart relay menggantikan logika dan pengerjaan sirkuit kontrol relay
yang merupakan instalasi langsung pada aplikasi sistem otomasi sederhana.
Dengan smart relay rangkaian kontrol cukup dibuat secara software.
Keunggulan menggunakan Smart Relay:

(a) Sangat mudah untuk diimplementasikan dan waktu implementasi
proyek lebih cepat.
(b) Bersifat fleksibel dan sangat handal.
(c) Mudah dalam modifikasi (dengan software).
(d) Lebih ekonomis daripada PLC untuk aplikasi yang sederhana.
(e) Memerlukan waktu training lebih pendek.

Zelio adalah Smart Relay yang dibuat oleh Schneider Telemecanique.
Tersedia dalam 2 model : Model Compact dan Model Modular. Jika diperlukan
dapat ditambahkan modul I/O tambahan (expansion I/O modules), baik I/O diskrit
maupun I/O analog. Beberapa pilihan lain juga dapat ditambahkan (Modul
komunikasi MODBUS dan Memory).
Keunggulan menggunakan Zelio Smart Relay adalah:

(1) Tersedianya modul komunikasi MODBUS sehingga Zelio dapat
menjadi slave PLC dalam suatu jaringan PLC.
(2) Terdapat fasilitas Fast Counter (hingga 1KHz).
(3) Dapat diprogram dengan menggunakan Ladder dan FBD.

14

(4) Terdapat 16 buah Timer (11 macam), 16 buah Counter, 8 Buah
blok fungsi Clock (setiap blok fungsi memiliki 4 kanal), automatic
summer/winter time switching.
(5) Dapat ditambahkan 1 modul I/O tambahan.

Jenis dan tipe Zelio model Compact.

Gambar 2.3 Jenis dan tipe Zelio model Compact.

15

Jenis dan tipe Zelio model Modular.

Gambar 2.4 Jenis dan tipe Zelio modular.

Pengantarmukaan Zelio Smart Relay dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

Gambar 2.5 Model Zelio dengan display dan tanpa display.

16

Keterangan :

1. Dua lubang dudukan pengikat.
2. Dua terminal power suplay.
3. Koneksi terminal input.
4. Layar display LCD untuk mengontrol dan memonitor.
5. Slot untuk koneksi interface ke PC.
6. Enam tombol untuk memrogram dan memasukan parameter.
7. Koneksi terminal output.
Muchlisin Riadi Selasa, Oktober 23, 2012

2.2.1. Diagram Wiring

A. Wiring Schematic (I/O Diskrit)

Gambar 2.6 Diagram wiring (I/O diskrit).

17

B. Wiring Schematic (I/O Analog)

Gambar 2.7 Diagram wiring (I/O Analog).

2.2.2. Pemrograman
Pemrograman yang digunakan pada smart relay telemecanique dapat
dilakukan dengan dua cara yaitu dengan cara menggunakan tombol-tombol yang
terdapat pada smart relay sehingga dapat mengubah program secara langsung dari
smart relay tersebut. Selain itu pemrograman juga dapat dilakukan dengan
komputer yang menggunakan software ”Zelio Soft 2”.

2.2.3. Cara kerja Smart Relay
Cara kerja smart relay yang pertama adalah memeriksa kondisi input.
Smart relay akan memeriksa setiap input yang ada, kemudian semuanya akan
diinputkan ke dalam memori. Langkah kedua adalah mengeksekusi program pada
suatu instruksi, sehingga kerja smart relay dapat berjalan berdasarkan

18

programnya. Langkah terakhir, smart relay akan mengatur status pada perangkat
keluaran.

2.3. Zelio Logic (Modbus Slave)
Modbus adalah protokol komunikasi serial yang dipublikasikan oleh
Modicon pada tahun 1979 untuk diaplikasikan ke dalam programmable logic
controllers (PLC).

Modbus sudah menjadi standar protokol yang umum

digunakan untuk menghubungkan peralatan elektronik industri. Protocol modbus
dibuat oleh perusahaan PLC bernama Modicon tahun 1979 dan sampai sekarang
menjadi salah satu protocol komunikasi standar yg dipakai dalam Automatisasi
pengelolaan Gedung, Proses Industri dll. Modbus terdiri dari Master dan
beberapa Slave, Master yang berinisiatif memulai komunikasi antara lain menulis
data,membaca data, dan mengetahui status Slave. Beberapa alasan mengapa
protokol ini banyak digunakan, antara lain:
• Modbus dipublikasikan secara terbuka dan bebas royalty.
• Mudah digunakan dan dipelihara.
• Memindahkan data bit atau word tanpa terlalu banyak membatasi
vendor.
Modbus mampu menghubungkan 247 peralatan (slave) dalam satu
jaringan atau master, misalnya sebuah sistem yang melakukan pengukuran suhu
dan kelembapan dan mengirimkan hasilnya ke sebuah komputer.

19

2.3.1. Variasi Modbus :
1. Modbus RTU - Merupakan varian Modbus yang ringkas dan digunakan
pada

komunikasi

mekanisme cyclic

serial.

Format

redundancy

RTU

error (CRC)

dilengkapi
untuk

dengan

memastikan

keandalan data. Modbus RTU merupakan implementasi protokol
Modbus yang paling umum digunakan. Setiap frame data dipisahkan
dengan periode idle (silent).
2. Modbus ASCII - Digunakan pada komunikasi serial dengan
memanfaatkan

karakter

ASCII.

Format

ASCII

menggunakan

mekanisme longitudinal redundancy check (LRC). Setiap frame data
Modbus ASCII diawali dengan titik dua (":") dan baris baru yang
mengikuti (CR/LF).
3. Modbus TCP/IP atau Modbus TCP - Merupakan varian Modbus yang
digunakan pada jaringan TCP/IP.

Di bawah ini contoh gambar seria Modbus :

Gambar 2.8 Modbus SR3U01BD

20

2.4. Power Supply
Power supply adalah sebuah perangkat yang memasok energi listrik untuk
satu atau lebih beban listrik. Istilah ini paling sering diterapkan ke perangkat yang
mengkonversi salah satu bentuk energi listrik yang lain, meskipun mungkin juga
merujuk ke perangkat yang mengkonversi energi bentuk lain (misalnya, mekanis,
kimia, surya) menjadi energi listrik. Sebuah catu daya diatur adalah salah satu
yang mengontrol tegangan output atau saat ini untuk nilai tertentu, nilai
dikendalikan mengadakan hampir konstan, meskipun variasi baik dalam beban
arus atau tegangan yang diberikan oleh sumber energi catu daya.
Pada dasarnya power supply termasuk dari bagian power conversion.
Power conversion terdiri dari tiga macam :
a. AC/DC power supply.
b. DC/DC converter.
c. DC/AC inverter.
Power supply untuk PC sering juga disebut PSU (Power Supply Unit) PSU
termasuk power conversion AC/DC. Fungsi utamanya mengubah listrik arus
bolak balik (AC) yang tersedia dari aliran listrik ( di Indonesia, PLN) menjadi
arus listrik searah (DC) yang dibutuhkan oleh komponen pada PC.

21

Power supply diharapkan dapat melakukan fungsi berikut ini :




Rectification : konversi input listrik AC menjadi DC.
Voltage Transformation : memberikan keluaran tegangan /
voltage DC yang sesuai dengan yang dibutuhkan.



Filtering : menghasilkan arus listrik DC yang lebih "bersih",
bebas dari ripple ataupun noise listrik yang lain.



Regulation : mengendalikan tegangan keluaran agar tetap terjaga,
tergantung pada tingkatan yang diinginkan, beban daya, dan
perubahan kenaikan temperatur kerja juga toleransi perubahan
tegangan daya input.



Isolation : memisahkan secara elektrik output yang dihasilkan
dari sumber input.



Protection : mencegah lonjakan tegangan listrik (jika terjadi),
sehingga tidak terjadi pada output, biasanya dengan tersedianya
sekering untuk auto shutdown jika hal terjadi.

Idealnya, sebuah power supply dapat menghasilkan output yang bersih,
dengan tegangan output yang konstan terjaga dengan tingkat toleransi dari
tegangan input, beban daya, juga suhu kerja, dengan tingkat konversi efisiensi
100%.

2.4.1. Konversi AC ke DC
Untuk konversi listrik AC ke DC, ada dua metode yang mungkin
digunakan. Pertama dengan linear power supply. Ini adalah rangkaian AC ke DC

22

yang sangat sederhana. Setelah Listrik AC dari line input di step-down oleh
transformer, kemudian dijadikan DC secara sederhana dengan rangkaian empat
diode penyearah. Komponen tambahan lain adalah kapasitor untuk meratakan
tegangan. Tambahan komponen yang mungkin disertakan adalah linear
regulation, yang bertugas menjaga tegangan sesuai yang diinginkan, meski daya
output yang dibutuhkan bertambah.

2.4.2. Switching Power Supply
Power supply untuk PC membutuhkan daya besar, dengan tingkat panas
yang minim dan tegangan yang lebih terjaga. Linear power supply tidak cocok
untuk hal ini. Maka digunakan metode switching power supply. Jauh lebih
kompleks, tapi menawarkan tingkat efisiensi dan daya lebih besar. Kelebihan
utama pada kemampuan mengendalikan tegangan output agar tetap terjaga. Pulse
Width Modulation (PMW) adalah sinyal utama yang memberikan perintah, untuk
mengendalikan tegangan, sekiranya terjadi perubahan beban pada output. Ia dapat
bekerja dalam selang waktu singkat, hanya dalam hitungan microsecond.
Secara sederhana, apa yang terjadi pada power supply adalah sebagai
berikut : Input listrik AC 220V via rectifier (diubah ke DC), filter (membersihkan
dari noise sumber listrik AC). Di mungkinkan juga ditambah dengan rangkaian
Power factor correction (PFC). Sejumlah kapasitor berkapasitas besar juga
digunakan untuk lebih meratakan tegangan. Rangkaian kapasitor ini juga
dihubungkan dengan field-effect transistor (biasanya oleh MOSFET).
Berikut adalah contoh rangkaian sederhana pada Power Suplay

23

Gambar 2.9. Rangkaian Power Supply sederhana.

Rangkaian power supply di atas merupakan salah satu contoh rangkaian
power supply yang paling sederhana dan yang paling sering ditemui dalam dunia
elektronika. Hanya dengan menggunakan beberapa kompenen inti dari power
supply yakni satu buah dioda bridge atau 4 buah dioda biasa dan satu buah
kapasitor. Dioda bridge / 4 buah dioda biasa digunakan sebagai penyearah
gelombang bolak balik yang dihasilkan oleh trafo step down atau trafo penurun
tegangan dan kapasitor digunakan sebagai penghilang riak gelombang yang telah
disearahkan oleh dioda bridge.
Tegangan jala-jala 220 volt dari listrik PLN diturunkan oleh trafo atau
transformator penurun tegangan yang menerapkan perbandingan lilitan. Dimana
perbandingan lilitan dari suatu transformator akan mempengaruhi perbandingan
tegangan yang dihasilkan. Tegangan yang dihasilkan oleh trafo masih berbentuk
gelombang AC dan harus disearahkan dengan menggunakan penyearah.
Rangkaian penyearah yang digunakan memanfaatkan 4 buah dioda yang telah
dirancang untuk bisa meloloskan kedua siklus gelombang ac menjadi satu arah
saja.

24

2.5. Supervisory Control Data Acquisition (SCADA).
SCADA kependekan dari (Supervisory Control And Data Acquisition)
adalah sistem kendali industri berbasis komputer yang dipakai untuk pengontrolan
suatu proses, seperti:


Proses industri: manufaktur, pabrik, produksi, generator tenaga
listrik.



Proses infrastruktur: penjernihan air minum dan distribusinya,
pengolahan limbah, konveyor pertambangan, pipa gas dan minyak,
distribusi tenaga listrik, sistem komunikasi yang kompleks, sistem
peringatan dini dan sirine.

Aplikasi yang dipakai untuk memonitor dan mengontrol areal produksi
yang cukup luas. Suatu sistem SCADA biasanya terdiri dari:




Antarmuka manusia mesin (Human-Machine Interface).
Unit terminal jarak jauh yang menghubungkan beberapa
sensor pengukuran dalam proses-proses di atas.



Sistem pengawasan berbasis komputer untuk pengumpul
data.



infrastruktur komunikasi yang menghuhungkan unit
terminal jarak jauh dengan sistem pengawasan, dan PLC
(Programmable Logic Controller).

25

Gambar 2.10 Pengamatan melalui SCADA
Yang dimaksud dengan Supervisory Control atau Master Terminal Unit
(MTU) adalah kendali yang dilakukan di atas kendali lokal atau Remote Terminal
Unit (RTU). Salah satu hal yang penting pada sistem SCADA adalah komunikasi
data antara sistem remote ( remote station / RTU ) dengan pusat kendali.
Komunikasi pada sistem SCADA mempergunakan protokol khusus, walaupun
ada juga protokol umum yang dipergunakan. Protokol yang dipergunakan pada
sistem SCADA untuk sistem tenaga listrik diantaranya :

1.

IEC Standar meliputi IEC 60870-5-101 yang berbasis
serial komunikasi dan IEC 60870-5-104 yang berbasis
komunikasi ethernet.

2.

DNP 3.0.
26

3.

Modbus.

4.

Proprietary solution, misalnya KIM LIPI, HNZ,
INDACTIC, PROFIBUS dan lain-lain.

Mukmin.W.ATMOPAWIRO.Dr.Ir. & Deny Hamdani.ST.MT , Bandung, Oktober 2008

2.6. Human Machine Interface (HMI)
Human Machine Interface (HMI) adalah sistem yang menghubungkan
antara manusia dan teknologi mesin. HMI dapat berupa pengendali dan visualisasi
status baik dengan manual maupun melalui visualisasi komputer yang bersifat
real time. Sistem HMI biasanya bekerja secara online dan real time dengan
membaca data yang dikirimkan melalui I/O port yang digunakan oleh sistem
controller-nya. Port yang biasanya digunakan untuk controller dan akan dibaca
oleh HMI antara lain adalah port com, port USB, port RS232 dan ada pula yang
menggunakan port serial.
Berikut adalah contoh blok diagram HMI :

Gambar 2.11 Diagram blok HMI

27

2.6.1. Fungsi Human Machine Interface HMI :








Memonitor keadaan yang ada di plant.
Mengatur nilai pada parameter yang ada di plant.
Mengambil tindakan yang sesuai dengan keadaan yang terjadi.
Memunculkan tanda peringatan dengan menggunakan alarm jika
terjadi sesuatu yang tidak normal.



Menampilkan pola data kejadian yang ada di plant baik secara real
time maupun historical (Trending history atau real time).

2.6.2. Bagian-bagian HMI :
A. Tampilan Statis dan Dinamik.
Pada tampilan HMI terdapat dua macam tampilan yaitu
Obyek statis dan Obyek dinamik.
1. Obyek statis, yaitu obyek yang berhubungan langsung
dengan peralatan atau database.
Contoh : teks statis, layout unit produksi.
2. Obyek dinamik, yaitu obyek yang memungkinkan operator
berinteraksi dengan proses, peralatan atau database serta
memungkinkan operator melakukan aksi kontrol.
Contoh : push buttons, lights, charts.
B. Manajemen Alarm.
Suatu sistem produksi yang besar dapat memonitor sampai
dengan banyak alarm. dengan banyak alarm tersebut dapat
membingungkan operator. Setiap alarm harus di-acknowledged

28

oleh operator agar dapat dilakukan aksi yang sesuai dengan jenis
alarm. Oleh karena itu dibutuhkan suatu manajemen alarm dengan
tujuan mengeleminir alarm yang tidak berarti. Jenis-jenis alarm
yaitu :
 Absolute Alarm ( High dab High-High , Low dan
Low-Low ).
 Deviation Alarm ( Deviation High , Deviation Low ).

 Rote of Change Alarms ( Positive Rate of Change
, Negative Rate of Change ).
C. Trending
Perubahan dari variable proses kontinyu paling baik jika
dipresentasikan menggunakan suatu grafik berwarna. Grafik yang
dilaporkan tersebut dapat secara summary atau historical.
D. Reporting
Dengan reporting akan memudahkan pembuatan laporan
umum dengan menggunakan report generator seperti alarm
summary reports. Selain itu, reporting juga bisa dilaporkan dalam
suatu database, messaging system, dan web based monitoring.
Pembuatan laporan yang spesifik dibuat menggunakan report
generator yang spesifik pula. Laporan dapat diperoleh dari berbagai
cara antara lain melalui aktivasi periodik pada selang interfal
tertentu misalnya kegiatan harian ataupun bulanan dan juga melalui
operator demand.
ariskampus, hubungan manusia mesin, © Copyright 2014 Scribd Inc.

29

2.7. Peralatan Instrument
2.7.1. Relay Elektromagnetik
Relay adalah suatu alat yang digunakan dalam suatu rangkaian control
untuk melengkapi system pengontrolan yang otomatis. Relay berfungsi untuk
memonitor besaran-besaran ukuran sesuai dengan batas-batas yang dikehendaki.
Relay bekerja pada tegangan dan arus yang kecil jadi berbeda dengan kontaktor.

Gambar 2.12 Relay Elektromagnetik.

2.7.1.1. Prinsip Kerja Relay
Relay terdiri dari Coil & Contact
Coil adalah gulungan kawat yang mendapat arus listrik, sedang contact
adalah sejenis saklar yang pergerakannya tergantung dari ada tidaknya arus listrik
dicoil. Contact ada 2 jenis : Normally Open (kondisi awal sebelum diaktifkan
open), dan Normally Closed (kondisi awal sebelum diaktifkan close). Secara
sederhana berikut ini prinsip kerja dari relay : ketika Coil mendapat energi listrik
(energized), akan timbul gaya elektromagnet yang akan menarik armature yang
berpegas, dan contact akan menutup.

30

Gambar 2.13 Prisip Kerja Relay

2.7.2. Timer
Timer adalah suatu relay waktu dimana pengoperasiannya dapat diatur
berapa lama on maupun off nya dengan setting waktu. Timer mempunyai
kumparan dengan nomor terminal a dan b atau 2 dan 10, dimana kedua terminal
ini dihubungkan ke sumber tegangan. Menurut pengoperasiannya timer dibagi dua
jenis yaitu:

2.7.2.1. On delay
Timer jenis on delay ini bekerja atas dasar penundaan waktu. Apabila koil
timer sudah diberi tegangan, namun lengan-lengan kontaknya masih belum
bekerja. dikarenakan setting waktu kerja yang sudah diatur. Setelah beberapa saat
barulah pegas dan timer on delay ini bekerja untuk menarik lengan-lengan kontak
timer untuk mensuplai arus ke rangkaian lain.

31

2.7.2.2. Off delay
Untuk kerja dan timer off delay merupakan kebalikan dan kerja on delay,
dimana waktu kerjanya dibatasi sampai waktu yang telah diatur. Pada saat koil
timer diberi tegangan, pegas dan timer juga langsung bekerja untuk menarik
lengan-lengan kontak timer.

2.7.3. Lampu Tanda
Lampu tanda dipasang secara pararel dengan peralatan control sehingga
kita dapat rnengetahui peralatan mana saja yang sedang bekerja dan tidak bekerja.

Gambar 2.14 Lampu tanda.

2.7.4. Proteksi
Adalah alat yang dipasang sebagai pengaman baik terhadap alat maupun
pengguna alat tersebut, sistem kerja alat proteksi adalah memutus arus listrik jika
terjadi arus berlebih, arus bocor dan konsleting.

2.7.4.1. MCB
Mini Circuit Breaker merupakan pengaman terhadap alat kerja yang
dipasang pada semua input phase. MCB akan trip jika terjadi arus berlebih.

32

Gambar 2.15 MCB tunggal.

2.7.4.2. Push Botton.
Push botton adalah tombol tekan yang berfungsi sebagai saklar atau push
botton dan dapat juga digunakan sebagai saklar emergency stop.

Gambar 2.16 Push Botton.

2.7.5. Kabel
Kabel digunakan untuk menyambungkan antara instrument–
instrument elektrik yang digunakan. Kabel yang digunakan adalah NYHY
1 X 2,5 MM.

33

BAB III
METODOLOGI

3.1. Alat dan bahan penelitian
Smart relay adalah suatu alat yang dapat diprogram oleh suatu bahasa
tertentu yang biasa digunakan pada proses automasi. Smart relay memiliki ukuran
yang kecil dan relatif ringan. Zelio Logic smart relay didesain untuk system
otomasi yang biasa digunakan pada aplikasi industri dan komersial. Untuk
keperluan industri biasanya digunakan untuk aplikasi small finishing, packaging
dan juga proses produksi. Selain itu juga digunakan untuk mesin-mesin yang
berskala kecil sampai dengan yang skala besar dan terkadang juga digunakan
untuk home industry. Untuk sector komersial atau bangunan biasa digunakan
untuk alat penggulung, pintu masuk, instalasi listrik, kompresor dan lain-lain yang
menggunakan sistem automasi.

3.1.1 Hardware
Zelio smart relay adalah merupakan suatu bentuk khusus dari pengontrol
berbasis mikroprosesor yang memanfaatkan memori yang dapat di program untuk
menyimpan

instruksi-instruksi

dengan

aturan

tertentu

dan

dapat

mengimplementasikan fungsi-fungsi khusus seperti fungsi logika, sequencing,
pewaktuan (timing), pencacahan (counting) dan aritmetika dengan tujuan
mengontrol mesin-mesin dan proses-proses yang akan dilakukan secara otomatis
34

dan berulang-ulang. Smart relay ini dirancang sebaik mungkin agar mudah
dioperasikan dan dapat diprogram oleh non-programmer khusus. Oleh karena itu
perancang smart relay telah menempatkan sebuah program awal (interpreter) di
dalam piranti ini yang memungkinkan pengguna meinput program-program
kontrol sesuai dengan kebutuhan mereka dalam kebutuhan mereka dalam suatu
bentuk bahasa pemrograman yang relatif sederhana dan mudah untuk dimengerti
dan dapat diubah atau diganti dengan mudah sesuai dengan kebutuhan.
Agar dapat berkomunikasi dengan modul HMI, unit PLC zelio smart relay
ini menggunakan modul tambahan yaitu modul Modbus SR3. Berikut adalah
bentuk alat dari zelio smart relay :

Gambar 3.1 Zelio Smart relay

Perangkat hardware HMI dirancang dengan menentukan sumber data dari
variabel-variabel yang digunakan pada HMI. Sumber data eksternal ditentukan
pula alamat-alamat register data yang dituju pada PLC zelio smart relay. Dimana
sebelumnya dilakukan konfigurasi terhadap parameter- parameter dari perangkatperangkat eksternal yang terhubung dengan HMI. Konfigurasi tersebut meliputi
35

jenis protocol komunikasi yang digunakan serta alamat (address) dari perangkatperangkat tersebut.
Berikut adalah bentuk dari modul HMI Touchscreen:

Gambar 3.2 Module HMI XBTGT 2330

3.2 Langkah Penulisan
Dalam tugas akhir ini ditentukan beberapa langkah metode pengerjaan
diantaranya yaitu :
1. Perencanaan
2. Pemograman
3. Rancangan Simulator
4. Pengujian

3.2.1 Perencanaan
Dalam tugas akhir ini penulis memiliki rencana untuk pembuaatan
simulator pembelajaran mengenai aplikasi dari zelio smart relay berbasis PLC.
Dimana pada trainer simulator ini memiliki komponen Input dan output yang
36

dapat dengan mudah untuk di rubah atau di modifikasi sesuai dengan kebutuhan.
Selain itu pada simulator trainer ini juga di sedikan jalur untuk melakukan
Upload dan download program yang akan digunakan.

Input
DDI 1

Input
DDI 2

Input
DDI
/ACI1

Modul HMI
I/O

Input
DDI
/ACI2

Input
DDI
/ACI3

Input
DDI
/ACI4

Modul Zelio Smart relay berbasis PLC

Output

Output

Output

Output

DDO1

DDO1

DDO1

DDO1

Gambar 3.3 Diagram perencanaan simulator
3.2.2 Pemograman
Pada trainer simulator ini memiliki dua buah komponen modul utama
yaitu Modul Controler PLC Zelio smart relay dan Modul Interface HMI, kedua
modul ini harapannya dapat digunakan untuk pelatihan berbagai macam aplikasi
control yang berbeda-beda, sehinnga pada trainer ini telah di lengkapi dengan port
atau interface pemograman berbasis port USB.

37

Modul Trainer
Simulator

USB
PLC

Port

USB
HMI

Port

Gambar 3.4 Diagram perencanaan Port Upload dan download

3.2.3 Perancangan Trainer Simulator
Penulis berencana akan membuat modul trainer simulator ini menjadi
compact modul, terkemas dalam satu paket, sehingga memiliki kemudahan dalam
pengoperasian dan mudah untuk dipindahkan, namun tidak terlepas dari faktor
keselamatan dari pengguna sendiri. Selain itu kemasan dalam rancangan simulator
ini juga terbuat dari material plastik ABS guna mengurangi potensi pengguna
ternsengat listrik atau kebocoran grounding. Guna memudahkan dalam
pembelajaran maka penutup atau Cover terbuat dari plastik bening sehingga
pengguna dapat mengamati secara langsung mengenai hardware didalamnya.

38

Berikut adalah gambar rancangan model trainer kit yang akan dibuat,

Tombol Emergency Stop
Lampu on indicator
Modul Interface HMI

Port Input

Port Output

Gambar 3.4 Diagram perencanaan Modul Simulator

3.2.4 Pengujian
Pada tugas akhir ini penulis mencoba membuat salah satu aplikasi system
otomasi yang menggunakan modul zelio smart relay berbasis PLC dengan
mengkombinasikan modul interface HMI. Dalam langkah pengujian simulator ini
akan dicontohkan pembuatan sistem pengisian air dengan pompa secara otomatis
dan manual dengan indikasi dan perintah control dengan HMI.

39

Berikut Flow chart penggunaan trainer simulator ini

Mulai

Menentukan Input dan output
Modul PLC

Melakukan pemograman
Modul HMI

Melakukan pemograman
Modul Control PLC

Melakukan Upload program
PC to modul HMI

Menentukan address memori
yang digunakan HMI

Tidak
sesuai
Simulasi
Control
HMI

Melakukan Upload program
PC to modul PLC

Tidak
sesuai

sesuai
Simulasi

PLC

Selesai

Gambar 3.5 Bagan alir pemograman trainer simulator

40

BAB IV
PERANCANGAN DAN PEMBAHASAN

Pada bab ini akan diterangkan secara detail mengenai peranca