SIMULASI PINTU AIR (SPILLWAY) OTOMATIS BENDUNGAN SERBAGUNA WONOGIRI MENGGUNAKAN SIMULASI PINTU AIR (SPILLWAY) OTOMATIS BENDUNGAN SERBAGUNA WONOGIRI MENGGUNAKAN PLC ZELIO.

SIMULASI PINTU AIR (SPILLWAY) OTOMATIS
BENDUNGAN SERBAGUNA WONOGIRI MENGGUNAKAN
PLC ZELIO

TUGAS AKHIR
Diajukan Untuk Memenuhi Tugas dan Syarat-syarat Guna Memperoleh Gelar
Sarjana Teknik Jurusan Studi Elektro pada Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta

Disusun Oleh :

FENDI SETIYO WIBOWO
NIM : D 400 060 013

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
2011

LEMBAR PERSETUJUAN
Diajukan guna memenuhi kelengkapan sebagai syarat tugas akhir untuk
menyelesaikan program sarjana (S1) pada Fakultas Teknik Jurusan Teknik Elekltro

Universitas Muhammadiyah Surakarta telah memenuhi syarat dan disetujui pada :

Hari

:

Tanggal

:

Dengan Judul :

SIMULASI PINTU AIR (SPILLWAY) OTOMATIS
BENDUNGAN SERBAGUNA WONOGIRI MENGGUNAKAN
PLC ZELIO

Dosen Pembimbing I

Dosen Pembimbing II


Hasyim Asy’ari, ST. MT

Dedy Ari Prasetyo, ST

HALAMAN PENGESAHAN
Tugas akhir dengan judul ” Simulasi Pintu Air (Spillway) Otomatis
Bendungan Serbaguna Wonogiri Menggunakan PLC Zelio “, sebagai
salah satu syarat memperoleh gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Elektro
Fakultas Teknik Universitas Muhammadiyah Surakarta pada :

Hari

:

Tanggal

:

Dosen Penguji :
1.


Hasyim Asy’ari, ST. MT

………………………

2.

Dedy Ari Prasetyo, ST

………………………

3.

Ir. Jatmiko, MT

………………………

4.

Aris Budiman, ST. MT


………………………

Mengetahui,
Dekan Fakultas Teknik

Ketua Jurusan Teknik Elektro

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum
kum Wr. Wb.
Segala pu
puja dan puji syukur kita panjatkan kehadirat
rat Allah SWT,
Tuhan sekaligus
us penguasa seluruh alam semesta. Tak lupa shalaw
lawat dan salam
senantiasa tercur
curah kepada Nabi dan Rosul yang mulia junjungan

ju
kita,
Muhammad SAW
AW, keluarga, sahabat, serta setiap orang yan
ang mengikuti
jejaknya. Karena
ena hanya dengan rahmat dan hidayah-Nyaa penulis
p
dapat
menyelesaikan pe
penulisan skripsi ini dengan judul “ SIMULASI
SI PINTU AIR
(SPILLWAY)) O
OTOMATIS BENDUNGAN SERBAGUNA
A WONOGIRI
MENGGUNAK
KAN PLC ZELIO “. Adapun maksud penulis
lisan skripsi ini
adalah untuk mem
emenuhi syarat guna memperoleh gelar sarjana strata

st
satu pada
Fakultas Teknik
ik JJurusan Elektro Universitas Muhammadiyah Surakarta.
Su
Penulisan
an skripsi ini, penulis berusaha semaksimal mungkin
m
untuk
memberikan hasi
asil yang terbaik. Namun demikian, penulis jug
uga mempunyai
keterbatasan kem
emampuan dalam penulisan skripsi ini. Oleh karen
rena itu, penulis
menyadari bahwa
wa tanpa adanya bimbingan, dukungan dan bantua
tuan baik secara
moril maupun m
materiil dari berbagai pihak, maka mustahil skripsi

skr
ini dapat
terselesaikan.

Pada kesempatan ini penulis menghaturkan ucapan terimakasih kepada
:
1. Bapak Ir. Agus Riyanto, MT, selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas
Muhammadiyah Surakarta.
2.

Bapak Ir. Jatmiko, MT, selaku Ketua Jurusan Elektro Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta.

3. Bapak Hasyim Asy’ari, ST. MT selaku Dosen Pembimbing I yang telah
meluangkan waktu untuk memberikan arah dan bimbingan yang sangat
penulis butuhkan selama penelitian dan penyusunan skripsi.
4. Bapak Dedy Ari Prasetyo, ST selaku Dosen Pembimbing II

yang telah


meluangkan waktu untuk memberikan arah dan bimbingan yang sangat
penulis butuhkan selama penelitian dan penyusunan skripsi.
5. Bapak dan Ibu dosen yang telah memberikan bekal ilmu pengetahuan.
6. Mas Joko dan Mas Ali serta teman-teman Teknik Elektro, khususnya
angkatan 2006 UMS.
7. Bapak dan ibu yang telah mendidik dan membesarkan penulis dengan penuh
rasa kasih sayang dan kesabaran, serta memberikan semangat dan dukungan
baik moril maupun materiil yang sangat berharga bagi penulis.
8. Anak ( SALSABILA ) dan Istriku ( WULAN ) yang selalu memberi
dukungan, semangat dan motifasi untuk menyelesaikan skripsi demi masa
depan yang lebih baik.

9. Kakak, adik dan keponakanku ( BRAMANTYO )

yang memberikan

keceriaan disaat berkumpul bersama sehingga dapat memberikan sederet
imajinasi dan sebagai sumber kekuatan bagi penulis dalam menjalani hidup.
10. Sahabatku ( Nanang & Muhlis ) atas dukungan, nasehat serta kebersamaannya
saat susah dan senang, kebersamaan selama belajar selalu akan aku rindukan.

11. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.

Semoga Allah SWT berkenan membalas budi baik kalian semua,
Amin. Akhirnya penulis berharap, semoga skripsi ini dapat berguna dan
bermanfaat khususnya bagi penulis pribadi dan juga pihak lain.
Wassalamu’alaikum Wr. Wb.

Surakarta,

Februari 2011
Penulis

Fendi

!!"

#
%

$

$

% &

'&(&

#

)"

*

'

SKIPSI INI KUPERSEMBAHKAN PADA :

"

!"
#


$ #

%

&
!'( #! )
%
,!
!

,.

*+!
!

-

, "*

$ +

/

*+!

.-

KONTRIBUSI
Puji syukur kepada Allah SWT, atas karunia rahmat dan ridho-Nya
sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian ini. Dalam melaksanakan
penelitian ini, penulis bekerja sama dengan pembimbing 1 dan 2, teman
kmpus dan bapak-bapak pegawai Jasa Tirta I (DJA V), mulai dari
pengumpulan data-data yang digunakan. Untuk pengumpulan data, penulis
mencari di Kantor Jasa Tirta I (DJA V) sedangkan analisanya dilaksanakan di
Laboratorium UMS dan di kost putra An-nur. Judul Tugas Akhir terinspirasi
dari Tugas Akhir dengan judul ‘ SIMULASI PINTU AIR (SPILLWAY)
OTOMATIS

BENDUNGAN

SERBAGUNA

WONOGIRI

MENGGUNAKAN PLC ZELIO ’. Penyusunan Tugas Akhir ini penulis
mengerjakan dan mengetiknya sendiri.
Demikian daftar konstribusi ini penulis buat sesuai kenyataan di
lapangan.

Surakarta, Februari 2011
Dosen Pembimbing I

Dosen Pembimbing II

(Hasyim Asy’ari, ST. MT)

(Dedy Ari Prasetyo, ST)
Penulis

(Fendy)

DAFTAR ISI
Hal.
HALAMAN JUDUL
LEMBAR PERSETUJUAN ................................................................ ii
LEMBAR PENGESAHAN ................................................................ iii
KATA PENGANTAR ........................................................................ iv
MOTTO .............................................................................................. vii
PERSEMBAHAN ............................................................................... viii
KONTRIBUSI .................................................................................... ix
ABSTRAKSI ...................................................................................... x
DAFTAR ISI ....................................................................................... xi
DAFTAR GAMBAR .......................................................................... xiv
DAFTAR TABEL ............................................................................... xv
BAB I. PENDAHULUAN .................................................................. 1
1.1. Latar Belakang Masalah ......................................................... 1
1.2. Perumusan Masalah ............................................................... 2
1.3. Pembatasan Masalah .............................................................. 3
1.4. Tujuan Penelitian ................................................................... 3
1.5. Manfaat Penelitian ................................................................. 3
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA ........................................................ 4
2.1. Telaah Penelitian .................................................................... 4
2.2. Landasan Teori ....................................................................... 4

2.2.1. Programable Logic Controller (PLC) ......................... 4
2.2.2. Sejarah PLC ................................................................ 10
2.2.3. Prinsip Kerja PLC ...................................................... 13
2.2.4. Komponen-komponen PLC........................................ 15
2.2.5. Kelebihan dan Kekurangan PLC ................................ 24
2.2.6. Faktor yang diperhatikan dalam memilih PLC .......... 26
BAB III. METODE PENELITIAN...................................................... 29
3.1. Waktu dan Tempat ................................................................ 29
3.2. Peralatan Utama dan Pendukungnya ..................................... 29
3.2.1 Bagan Sistem Keseluruhan ......................................... 36
3.3. Alur Penelitian ...................................................................... 38
3.3.1. Flowchart Penelitian ................................................... 38
3.3.2. Flowchart Sistem Sensor & Pintu Spillway PLC ....... 39
3.3.3. Pembuatan Diagram Leader ....................................... 42
BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................ 53
4.1. Hasil Penelitian ..................................................................... 53
4.2. Penjelasan Keseluruhan ....................................................... 60
4.3. Analisa dan Hasil Penelitian ................................................. 61
4.4. Analisa Spillway Terhadap Perubahan Ketinggian Air ....... 63
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ............................................. 68
5.1. Kesimpulan ........................................................................... 68
5.2. Saran ...................................................................................... 68

DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

DAFTAR GAMBAR
Hal.
Gambar 2.1.Fungsi PLC .......................................................................... 6
Gambar 2.2.PLC Zeliosoft ...................................................................... 10
Gambar 2.3. Blok-blok Penyusun PLC ................................................... 11
Gambar 2.4. Bagian-bagian PLC ............................................................ 14
Gambar 2.5. Kontak Normally Open & Normlly Close ......................... 20
Gambar 2.6. Keluaran/ Outputan ............................................................ 21
Gambar 3.1. Software Zeliosoft .............................................................. 30
Gambar 3.2. Modul PLC Zelio Seri SRZB201BD .................................. 31
Gambar 3.3. Motor DC Aktuator Plant Air ............................................. 31
Gambar 3.4. Skema Rangkaian Driver 4 Motor DC ............................... 32
Gambar 3.5. Sensor Level Air ................................................................. 32
Gambar 3.6. Elektronis Komparator Spillway ........................................ 33
Gambar 3.7. Skema rangkaian Komparator dan Sensor ...................... 34
Gambar 3.8. Plant Pintu Air .................................................................... 35
Gambar 3.9. Elektronis Power Supply .................................................... 35
Gambar 3.10. Skema Rangkaian Power Supply ..................................... 36
Gambar 3.11. Bagan Sistem Spillway .......................................................36
Gambar 3.12. Flowchart Penelitian ......................................................... 38
Gambar 3.13. Flowchart Sistem Sensor & Pintu Spillway PLC ............ 39
Gambar 3.14. Flochart Keseluruhan Sistem Program Spillway ............ 41

Gambar 3.15. Program Spillway Line 1 Sampai Line 6 ........................ 42
Gambar 3.16. Blok Sensor Buka Pintu 2 dan 3 ..................................... 43
Gambar 3.17. Function A : Control Held Down T1 & T2 .................... 44
Gambar 3.18. Blok Timer Buka Pintu 2 dan 3 ...................................... 44
Gambar 3.19. Function B : On Pulse One Shot T3 & T4 ..................... 45
Gambar 3.20. Blok Output Buka Pintu 2 dan 3 .................................... 46
Gambar 3.21. Program Spillway Line 7 Sampai Line 12 ..................... 46
Gambar 3.22. Blok Sensor Tutup Pintu 2 dan 3 .................................... 47
Gambar 3.23. Function A : Control Held Down T5 & T6 .................... 48
Gambar 3.24. Blok Timer Tutup Pintu 2 dan 3 ..................................... 48
Gambar 3.25. Function B : On Pulse One Shot T7 & T8 ...................... 49
Gambar 3.26. Blok Output Tutup Pintu 2 dan 3 .................................... 49
Gambar 3.27. Program Spillway Line 13 Sampai Line 18 ................... 50
Gambar 3.28. Program Spillway Line 19 Sampai Line 24 ................... 51
Gambar 4.1. Simulasi Tampilan Input dan Output Sebelum di-run ... 54
Gambar 4.2. Simulasi Tampilan Input dan Output Sesudah di-run .... 55
Gambar 4.3. Tampilan IO Sesudah di-run Saat Sensor 1 ON .............. 56
Gambar 4.4. Tampilan IO Sesudah di-run Saat Sensor 2 ON .............. 57
Gambar 4.6. Tampilan IO Sesudah di-run Saat Sensor 3 ON .............. 58
Gambar 4.7. Tampilan IO Sesudah di-run Saat Sensor 4 ON .............. 59

DAFTAR TABEL

Hal.
Tabel 4. 1. Analisa Respon Spillway Terhadap Kecepatan
Kenaikan Air .................................................................... 64
Tabel 4. 2. Analisa Respon Spillway Terhadap Kecepatan
Penurunan Air ................................................................... 65

ABSTRAKSI
Teknologi bidang elektronika semkin maju, hal ini mengakibatkan
beberapa efek yang dapat mempengaruhi kehidupan manusia untuk berfikiran
praktis. Di bidang perairan, membuka dan menutup pintu air (spillway) secara
otomatis pada ketinggian air tertentu, sehingga waduk atau bendungan tetap
aman. Pembuatan prototipe alat pengoperasi dan pengendali membuka dan
menutupnya spillway pada ketinggian air tertentu secara otomatis
menggunakan Programmable Logic Controller, sehingga bendungan tidak
terjadi kelebihan daya tamping air.
Penelitian bertujuan untuk membuat program pengendalian dan
pengoperasian membuka dan menutup spillway pada ketinggian air tertentu.
Metode yang digunakan adalah pengumpulan data-data, membuat
program spillway menggunakan software Zeliosoft. Dari analisis program
kapan saat spillway membuka atau menutup pada ketinggian air tertentu,
setelah itu pembuatan prototype.
Penelitian menerapkan saat ketinggian air menyentuh sensor 1 yang
dipasang pada peischal atau pengukuran ketinggian air maka spillway 2 dan 3
akan membuka kecil. Apabila ketinggian air msih meningkat dan menyentuh
sensor 2 spillway 1 dan 4 akan membuka kecil. Air menyentuh sensor 3
spillway 2 dan 3 membuka besar, air menyentuh sensor 4 spillway 1 dan 4
membuka besar. Ketinggian air cenderung turun melepas sensor 4 Spillway 1
dan 4 turun kecil, melepas sensor 3 spillway 2 dan 3 menutup kecil, melepas
sensor 2 spillway 1 dan 4 menutup penuh, melepas sensor 4 spillway 2 dan 3
menutup penuh.

Kata Kunci : Spillway, sensor, ketinggian air