LAPORAN PRAKTIKUM MATA KULIAH DCS DAN SC
LAPORAN PRAKTIKUM MATA KULIAH DCS DAN SCADA
Oleh :
Arief Setiawan P.
Fuad Zaen
Khoirur Rohimin
Handika Dwi C.
Rizaldy Wahyu P.
114110006
114110014
114110028
114110003
114110032
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
POLITEKNIK NEGERI MALANG
MALANG
2014
I. TUJUAN
1. Mahasiswa dapat merancang ladder diagram pada MicroWIN
2. Mahasiswa dapat mendownload ladder diagram pada modul PLC siemens
S7-200
3. Mahasiswa dapat menggunakan PC-Access untuk menghubungkan PLC
dengan SCADA
4. Mahasiswa dapat membuat tampilan SCADA menggunakan MOVIECON
II. DASAR TEORI
II.I. Programmable Logic Control (PLC)
Programmable Logic Control (PLC) pada dasarnya adalah sebuah
komputer yang khusus dirancang untuk mengontrol suatu proses atau mesin.
Proses yang dikontrol dapat berupa regulasi variable secara kontinu (On/Off) saja,
tetapi dilakukan secara berulang ulang seperti pada mesin konveyor.
Pada awalnya PLC dirancang oleh perusahaan General motor (GM) sekitar
tahun 1968 untuk menggantikan kontrol relay pada proses skuensial yang dirasa
tidak flexible dan berbiaya mahal. Pada saat itu, hasil rancangan telah benar-benar
berbasis solid state dan memiliki fleksibilitas tinggi, namun fungsinya terbatas
pada fungsi-fungsi kontrol relai saja.
Seiring perkembangan teknologi solid state, saat ini PLC telah mengalami
perkembangan luar biasa, baik dari ukuran, kepadatan komponen serta dari segi
fungsionalnya. Beberapa perangkat keras dan perangkat lunak ini diantaranya :
Ukuran semakin kecil dan kompak.
Jumlah input/output yang semakin banyak dan padat.
Beberapa jenis dan tipe PLC dilengkapi dengan modul-modul untuk tujuan
kontrol kontinu, misalnya modul ADC/DAC, PID, modul fuzzy, dan lainlain.
Pemrogramman relatif semakin mudah.
Memiliki kemampuan komunikasi dan dokumentasi yang semakin baik.
Jenis instruksi/fungsi semakin banyak dan lengkap.
Waktu eksekusi program yang sangat cepat.
Berdasarkan jumlah input/output yang dimilikinya ini, secara umum PLC
dapat dibagi menjadi 3 kelompok besar, yakni :
PLC micro. PLC dapat dikategorikan mikro jika jumlah input/output
pada PLC ini kurang dari 32 terminal.
PLC mini. Kategori ukuran mini ini adalah jika PLC memiliki jumlah
input/output antara 32 sampai 128 terminal.
PLC large. Ukuran PLC ini dikenal juga dengan /plc tipe rack. PLC
dikategorikan sebagai PLC besar jika jumlah input/output memiliki
lebih dari 128 terminal.
II.I.I. Prinsip kerja PLC
Secara umum, PLC terdiri dari dua komponen penyusun utam,
Central Processing Unit (CPU)
Sistem antarmuka input/output
Fungsi dari CPU adalah mengatur semua proses yang terjadi di PLC. Ada tiga
komponen utama penyusun CPU ini.
Prosesor
Memori
Power Supply
Pada dasarnya, oprasi PLC ini relatif sederhana: peralatan luar
dikoneksikan dengan modul input/output PLC yang tersedia. Peralatan ini dapat
berupa sensor-sensor analog, push buttn, limit switch, motor starter, selenoid,
lampu, dan lain sebagainya.
II.I.II. Diagram ladder
Diagram ladder atau diagram satu garis adalah salah satu cara untuk
menggambarkan proses kontrol sekuensial yang umum dijumpai di industri.
Diagram ini mempresentasikan interkoneksi antara perangkat input dan perangkat
output sistem kontrol. Dinamakan diagram ladder (tangga) karena diagram ini
mirip dengan tangga. Seperti halnya sebuah tangga yang memiliki jumlah anak
tangga, diagram ini juga memiliki anak-anak tangga tempat setiap peralatan
dikoneksikan.
Pada awalnya, diagram diagram ladder ini digunakan digunakan intuk
mempresentasikan rangkaian logika kontrol secara hardwired untuk mesin-mesin
atau peralatan. Karena luasnya pemakaian maka diagram tersebut menjadi standar
pemrogramman kontrol sekuensial yang banyak ditemui di industri.
II.II. 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, pipa gas dan minyak, distribusi tenaga listrik, sistem komunikasi
yang kompleks, sistem peringatan dini dan sirine
proses fasilitas: gedung, bandara, pelabuhan, stasiun ruang angkasa.
Beberapa contoh lain dari sistem SCADA ini banyak dijumpai di lapangan
produksi minyak dan gas (Upstream), Jaringan Listrik Tegangan Tinggi dan
Tegangan Menengah (Power Transmission and Distribution) dan beberapa
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 atau Programmable Logic Controller
III. ALAT DAN BAHAN
1. Komputer dengan software MicroWIN, PC-Access dan MOVIECON
2. Modul PLC Siemens S7-200
3. Kabel Koneksi
IV. LANGKAH PERCOBAAN
1. Buka software Microwin pada komputer
2. Membuat diagram ladder di MicroWIN sesuai dengan tugas yang
diberikan
3. Memberi label pada alamat yang digunakan
4. Hubungkan komputer dengan modul Siemens S7-200
5. Download program diagram ladder
6. Jalankan program sesuai dengan diagram ladder
7. Buka PC-Access kemudian lihat komukikasi data
8. Buat tampilan SCADA menggunakan MOVIECON
9. Hubungkan MOVIECON dengan label alamat PLC
10. Simpan dan jalankan sesuai dengan ladder diagram
V. TUGAS
1. Buatlah ladder diagram dengan sistem kerja sebagai berikut :
1. Ketika PB_ON ditekan, maka lampu indikator akan menyala dan mati
(berkedip) dengan periode nyala-mati tertentu (1 detik)
2. Saat PB_OFF ditekan, maka lampu indikator akan mati.
2. Buatlah tampilan SCADA pada sistem kerja berikut ini :
1. Saat PB_ON atau PB_START di tekan maka motor akan aktif
2. Pada saat motor aktif, ada timer sebagai indikasi AUX_CONTAC
3. Apabila AUX_CONTAC tidak terindikasi, maka akan timbul ALARM dan
motor akan non-aktif, ALARM berkedip setengah detik sekali.
4. Dan apabila tombol ES (Emergacy Stop) ditekan maka juga akan timbul
ALARM dan motor akan non-aktif, ALARM berkedip setengah detik
sekali.
5. Apabila tobol reset di tekan maka sistem akan kembali seperti semula.
Gambar 5.1. Skema rangkaian
VI. HASIL PERCOBAAN
Tugas 1
1. Pembuatan ladder diagram pada MicroWIN dan pengetesan online dengan
modul Siemens S7-200
keterangan : pada saat PB_ON ditekan pada alamat I0.0 maka memori
M0.0 akan aktif, seperti dapat dilihat pada Network 1. Lalu pada Network
2 kontak dengan alamat M0.0 akan aktif sehingga mengaktifkan alamat
SM0.5 (SM0.5 adalah Spesial Memori yang berisikan timer akif dengan
perbedaan 0/5 second) dan akan mengaktifkan output beupa lampu pada
alamat Q0.0.
Tugas 2
1. Pembuatan ladder diagram pada MicroWIN
Keterangan : setelah pembuatan program selesai, dilakukan pemberian
label nama setiap kontak dan keluaran dari program ladder. Hal ini
dilakukan untuk deklarasi yang akan ditindak lanjuti pada proses
pengetesan koneksi dengan PC-Access.
2. Pengetesan koneksi pada PC-ACCESS
Keterangan : pengambilan label dari program ladder yang telah dibuat, lalu
dilakukan pengetesan koneksi, hal ini dilakukan untuk mengetahui apakah
alamat yang digunakan ini bagus atau tidak, agar saat masuk tahapan
selanjutnya yaitu pembuatan SCADA/HMI bisa digunakan dengan baik.
3. Pembuatan SCADA/HMI menggunakan MOVIECON
Keterangan : mengambil data dari OPC client yang didapat dari
pembuatan label pada MicroWIN dan tes koneksi dari PC-Access.
Keterangan : setelah melakukan pemanggilan, taham selanjutnya yakni
membuat tampilan HMI sesuai yang di butuhkan. Dengan memilih
“screen1”.
4. Pengetesan SCADA/HMI.
Keterangan : pada saat tombol ditekan, maka motor akan aktif, pada HMI
ditunjukan bahwa motor yang aktif berwarna hijau.
Keterangan : Pada saat di tekan tombol emergancy atau tidak aktifnya
AUX_CONTAC sehngga menimbulkan ALARM. ALARM ditandai
dengan munculnya indikator lampu berwarna merah yang berkedip.
VII. KESIMPULAN
Terdapat Spesial Memori yang fungsinya sebagai clock hidup mati,
yakni beralamat SM0.5. SM0.5 memberika sinyal hidup mati
selama 0.5 second.
Untuk alamat memori pada permasalahan ini, dapat digunakan
sebagai kontak, untuk mengaktifkan atau mematikan sistem
melalui HMI. Sedang untuk alamat seperti I0.0; I0.1; I0.2 dst
digunakan sebagai alamat kontak yang dihubungkan dengan
kontak fisik yang berada diluar plant.
Oleh :
Arief Setiawan P.
Fuad Zaen
Khoirur Rohimin
Handika Dwi C.
Rizaldy Wahyu P.
114110006
114110014
114110028
114110003
114110032
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
POLITEKNIK NEGERI MALANG
MALANG
2014
I. TUJUAN
1. Mahasiswa dapat merancang ladder diagram pada MicroWIN
2. Mahasiswa dapat mendownload ladder diagram pada modul PLC siemens
S7-200
3. Mahasiswa dapat menggunakan PC-Access untuk menghubungkan PLC
dengan SCADA
4. Mahasiswa dapat membuat tampilan SCADA menggunakan MOVIECON
II. DASAR TEORI
II.I. Programmable Logic Control (PLC)
Programmable Logic Control (PLC) pada dasarnya adalah sebuah
komputer yang khusus dirancang untuk mengontrol suatu proses atau mesin.
Proses yang dikontrol dapat berupa regulasi variable secara kontinu (On/Off) saja,
tetapi dilakukan secara berulang ulang seperti pada mesin konveyor.
Pada awalnya PLC dirancang oleh perusahaan General motor (GM) sekitar
tahun 1968 untuk menggantikan kontrol relay pada proses skuensial yang dirasa
tidak flexible dan berbiaya mahal. Pada saat itu, hasil rancangan telah benar-benar
berbasis solid state dan memiliki fleksibilitas tinggi, namun fungsinya terbatas
pada fungsi-fungsi kontrol relai saja.
Seiring perkembangan teknologi solid state, saat ini PLC telah mengalami
perkembangan luar biasa, baik dari ukuran, kepadatan komponen serta dari segi
fungsionalnya. Beberapa perangkat keras dan perangkat lunak ini diantaranya :
Ukuran semakin kecil dan kompak.
Jumlah input/output yang semakin banyak dan padat.
Beberapa jenis dan tipe PLC dilengkapi dengan modul-modul untuk tujuan
kontrol kontinu, misalnya modul ADC/DAC, PID, modul fuzzy, dan lainlain.
Pemrogramman relatif semakin mudah.
Memiliki kemampuan komunikasi dan dokumentasi yang semakin baik.
Jenis instruksi/fungsi semakin banyak dan lengkap.
Waktu eksekusi program yang sangat cepat.
Berdasarkan jumlah input/output yang dimilikinya ini, secara umum PLC
dapat dibagi menjadi 3 kelompok besar, yakni :
PLC micro. PLC dapat dikategorikan mikro jika jumlah input/output
pada PLC ini kurang dari 32 terminal.
PLC mini. Kategori ukuran mini ini adalah jika PLC memiliki jumlah
input/output antara 32 sampai 128 terminal.
PLC large. Ukuran PLC ini dikenal juga dengan /plc tipe rack. PLC
dikategorikan sebagai PLC besar jika jumlah input/output memiliki
lebih dari 128 terminal.
II.I.I. Prinsip kerja PLC
Secara umum, PLC terdiri dari dua komponen penyusun utam,
Central Processing Unit (CPU)
Sistem antarmuka input/output
Fungsi dari CPU adalah mengatur semua proses yang terjadi di PLC. Ada tiga
komponen utama penyusun CPU ini.
Prosesor
Memori
Power Supply
Pada dasarnya, oprasi PLC ini relatif sederhana: peralatan luar
dikoneksikan dengan modul input/output PLC yang tersedia. Peralatan ini dapat
berupa sensor-sensor analog, push buttn, limit switch, motor starter, selenoid,
lampu, dan lain sebagainya.
II.I.II. Diagram ladder
Diagram ladder atau diagram satu garis adalah salah satu cara untuk
menggambarkan proses kontrol sekuensial yang umum dijumpai di industri.
Diagram ini mempresentasikan interkoneksi antara perangkat input dan perangkat
output sistem kontrol. Dinamakan diagram ladder (tangga) karena diagram ini
mirip dengan tangga. Seperti halnya sebuah tangga yang memiliki jumlah anak
tangga, diagram ini juga memiliki anak-anak tangga tempat setiap peralatan
dikoneksikan.
Pada awalnya, diagram diagram ladder ini digunakan digunakan intuk
mempresentasikan rangkaian logika kontrol secara hardwired untuk mesin-mesin
atau peralatan. Karena luasnya pemakaian maka diagram tersebut menjadi standar
pemrogramman kontrol sekuensial yang banyak ditemui di industri.
II.II. 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, pipa gas dan minyak, distribusi tenaga listrik, sistem komunikasi
yang kompleks, sistem peringatan dini dan sirine
proses fasilitas: gedung, bandara, pelabuhan, stasiun ruang angkasa.
Beberapa contoh lain dari sistem SCADA ini banyak dijumpai di lapangan
produksi minyak dan gas (Upstream), Jaringan Listrik Tegangan Tinggi dan
Tegangan Menengah (Power Transmission and Distribution) dan beberapa
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 atau Programmable Logic Controller
III. ALAT DAN BAHAN
1. Komputer dengan software MicroWIN, PC-Access dan MOVIECON
2. Modul PLC Siemens S7-200
3. Kabel Koneksi
IV. LANGKAH PERCOBAAN
1. Buka software Microwin pada komputer
2. Membuat diagram ladder di MicroWIN sesuai dengan tugas yang
diberikan
3. Memberi label pada alamat yang digunakan
4. Hubungkan komputer dengan modul Siemens S7-200
5. Download program diagram ladder
6. Jalankan program sesuai dengan diagram ladder
7. Buka PC-Access kemudian lihat komukikasi data
8. Buat tampilan SCADA menggunakan MOVIECON
9. Hubungkan MOVIECON dengan label alamat PLC
10. Simpan dan jalankan sesuai dengan ladder diagram
V. TUGAS
1. Buatlah ladder diagram dengan sistem kerja sebagai berikut :
1. Ketika PB_ON ditekan, maka lampu indikator akan menyala dan mati
(berkedip) dengan periode nyala-mati tertentu (1 detik)
2. Saat PB_OFF ditekan, maka lampu indikator akan mati.
2. Buatlah tampilan SCADA pada sistem kerja berikut ini :
1. Saat PB_ON atau PB_START di tekan maka motor akan aktif
2. Pada saat motor aktif, ada timer sebagai indikasi AUX_CONTAC
3. Apabila AUX_CONTAC tidak terindikasi, maka akan timbul ALARM dan
motor akan non-aktif, ALARM berkedip setengah detik sekali.
4. Dan apabila tombol ES (Emergacy Stop) ditekan maka juga akan timbul
ALARM dan motor akan non-aktif, ALARM berkedip setengah detik
sekali.
5. Apabila tobol reset di tekan maka sistem akan kembali seperti semula.
Gambar 5.1. Skema rangkaian
VI. HASIL PERCOBAAN
Tugas 1
1. Pembuatan ladder diagram pada MicroWIN dan pengetesan online dengan
modul Siemens S7-200
keterangan : pada saat PB_ON ditekan pada alamat I0.0 maka memori
M0.0 akan aktif, seperti dapat dilihat pada Network 1. Lalu pada Network
2 kontak dengan alamat M0.0 akan aktif sehingga mengaktifkan alamat
SM0.5 (SM0.5 adalah Spesial Memori yang berisikan timer akif dengan
perbedaan 0/5 second) dan akan mengaktifkan output beupa lampu pada
alamat Q0.0.
Tugas 2
1. Pembuatan ladder diagram pada MicroWIN
Keterangan : setelah pembuatan program selesai, dilakukan pemberian
label nama setiap kontak dan keluaran dari program ladder. Hal ini
dilakukan untuk deklarasi yang akan ditindak lanjuti pada proses
pengetesan koneksi dengan PC-Access.
2. Pengetesan koneksi pada PC-ACCESS
Keterangan : pengambilan label dari program ladder yang telah dibuat, lalu
dilakukan pengetesan koneksi, hal ini dilakukan untuk mengetahui apakah
alamat yang digunakan ini bagus atau tidak, agar saat masuk tahapan
selanjutnya yaitu pembuatan SCADA/HMI bisa digunakan dengan baik.
3. Pembuatan SCADA/HMI menggunakan MOVIECON
Keterangan : mengambil data dari OPC client yang didapat dari
pembuatan label pada MicroWIN dan tes koneksi dari PC-Access.
Keterangan : setelah melakukan pemanggilan, taham selanjutnya yakni
membuat tampilan HMI sesuai yang di butuhkan. Dengan memilih
“screen1”.
4. Pengetesan SCADA/HMI.
Keterangan : pada saat tombol ditekan, maka motor akan aktif, pada HMI
ditunjukan bahwa motor yang aktif berwarna hijau.
Keterangan : Pada saat di tekan tombol emergancy atau tidak aktifnya
AUX_CONTAC sehngga menimbulkan ALARM. ALARM ditandai
dengan munculnya indikator lampu berwarna merah yang berkedip.
VII. KESIMPULAN
Terdapat Spesial Memori yang fungsinya sebagai clock hidup mati,
yakni beralamat SM0.5. SM0.5 memberika sinyal hidup mati
selama 0.5 second.
Untuk alamat memori pada permasalahan ini, dapat digunakan
sebagai kontak, untuk mengaktifkan atau mematikan sistem
melalui HMI. Sedang untuk alamat seperti I0.0; I0.1; I0.2 dst
digunakan sebagai alamat kontak yang dihubungkan dengan
kontak fisik yang berada diluar plant.