APLIKASI IC AT89S52 DALAM PERANCANGAN PLC - Binus e-Thesis

  Jurusan Sistem Komputer Skripsi Sarjana Komputer

  Semester Ganjil tahun 2006/2007

  

PENGAPLIKASIAN IC AT89S52 DALAM PERANCANGAN PLC

Suyong Mursalim 0300459936

Abstrak

  Saat ini PLC sangat berguna untuk mempermudah dalam pengontrolan di industri. Tujuan pembuatan skripsi ini adalah untuk merancang alat PLC dengan menggunakan IC AT 89S52, yang mudah digunakan dan tidak memerlukan pneumatic untuk menggerakkannya sehingga bisa melakukan eksperimen di rumah.

  Metode yang digunakan dalam pembuatan skripsi ini adalah metode Analisis, metode Perancangan dan metode pengumpulan data. Metode analisis dilakukan dengan menganalisis informasi tentang PLC dengan berbagai cara. Metode perancangan dilakukan dengan perancangan perangkat keras dan lunak. Metode pengumpulan data dilakukan dengan mengumpulkan data melalui berbagai cara.

  Hasil yang diperoleh dalam skripsi PLC ini berupa alat PLC yang menggunakan

  IC AT89S52 sebagai sentral kontrol unitnya yang mempunyai modul masukan dan modul keluaran yang berbeda dengan lab praktikum yang ada pada Univ Binus, dimana tidak memerlukan pneumatic untuk menggerakkannya dan mudah digunakan sehingga bisa di coba di rumah sendiri. Dan dalam skripsi PLC untuk pengontrolan relai-relai secara teratur yang bisa mengendalikan lampu, motor dc dan buzzer secara otomatisasi dari input2 sensor yang ada, sesuai dengan tujuan yang ingin dicapai.

  Jadi dapat disimpulkan Perancangan PLC ini bisa mengontrol alat – alat sesuai dengan tujuan yang ingin dicapai dalam industri dan mudah digunakan karena alatnya praktis dan tidak menggunakan peneumatic sebagai penggeraknya

  Kata Kunci PLC, Pengontrolan secara otomatisasi, relai, praktis dan mudah digunakan.

  Segala puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena atas berkat dan anugerah-Nya yang telah membimbing dan menguatkan saya sehingga dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “ PENGAPLIKASIAN IC AT89S52 DALAM PERANCANGAN PLC ”. Skripsi ini disusun sebagai salah satu syarat untuk melengkapi studi Strata-1 (S1) pada jurusan Sistem Komputer Universitas Bina Nusantara, Jakarta.

  Selama penulisan skripsi, banyak bantuan dan dukungan moral yang telah penulis terima dari berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini kami ingin menyampaikan terima kasih kepada : 1.

  Alamarhum Ibu Dr. Th. Widia Soerjaningsih, selaku Rektor Universitas Bina Nusantara sampai tahun 2005. yang sebelumnya telah sangat membantu serta sebagai inspirasi dan semangat dalam menyelesaikan skrispsi.

  2. Bapak Wiedjaja, S. Kom, selaku Ketua Jurusan Sistem Komputer yang telah memberikan kepercayaan dan kesempatan kepada penulis.

  3. Bapak Robby, S. Kom., MT selaku Sekretaris Jurusan Sistem Komputer yang telah memberikan kepercayaan dan kesempatan kepada penulis.

  4. Bapak DR Suryadi Putra Liawatimena, selaku dosen aplikasi Mikro yang sangat membantu dalam penyelesaian skripsi ini.

  5. Almarhum mama tercinta yang sebelumnya telah memberi dorongan moril dan semangat selama penyusunan skripsi ini.

  6. Para Dosen Universitas Bina Nusantara yang telah mengajar saya sejak saya mulai menimba ilmu di kampus ini.

  Bapak Jusuf Bintoro, Drs, M.T., selaku Dosen Pembimbing yang telah memberikan bimbingan, pengarahan dan saran dalam penyusunan skripsi ini.

  Penulis menyadari bahwa penulisan skripsi ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, kritik serta saran yang membangun dari pembaca sangat dibutuhkan agar dapat membuat skripsi ini lebih baik.

  Akhir kata, penulis merasa sangat bersyukur apabila skripsi ini dapat berguna bagi kepentingan orang banyak. Semoga hasil karya ini dapat bermanfaat bagi pembaca dan memberikan sumbangsih kepada almamater dalam membangun manusia Indonesia seutuhnya. Terima Kasih.

  Jakarta, 7 April 2007 Penulis

  DAFTAR ISI

  Halaman Judul Luar i

  Halaman Judul Dalam ii

  Halaman Persetujuan HardCover iii

  Abstrak iv Prakata v Daftar Isi vii

  Daftar Tabel xii

  Daftar Gambar xiv

  Daftar Lampiran xviii

BAB 1 PENDAHULUAN

  1.1 Latar Belakang

  1

  1.2 Ruang Lingkup

  3

  1.3 Tujuan dan Manfaat

  4

  1.4 Metodologi 4

  1.4.1 Metode Analisis

  4

  1.4.2 Metode Perancangan

  5

  1.4.3 Metode pengumpulan data

  5

  1.5 Sistematika Penulisan

  6

  2.1 Sejarah Teknologi PLC

  7

  2.2 Latar Belakang Pemakaian PLC

  7

  2.2.1 Kelebihan dan kekurangan PLC

  8

  2.2.2 Pengertian PLC

  11

  2.2.3 Teori Dasar PLC

  12

  2.3 Perbedaan PLC dengan computer

  13

  2.4 Sistem PLC

  14

  2.4.1 Cara kerja sistem PLC

  17

  2.4.2 Penyusunan sistem PLC

  19

  2.4.2.1 Mikrokontroler

  19

  2.4.2.2 Memori

  21

  2.4.2.3 Programmer atau monitor

  24

  2.4.2.4 I/O MODULES (INTERFACES)

  25

  2.4.2.4.1 Modul Input

  25

  2.4.2.4.2 Modul output

  27

  2.4.2.5 Besaran Tegangan I/O

  28

  2.4.2.6 Jenis-jenis I/O

  28

  2.5 Logic Function Chart

  32

  2.6 IC AT8952 Dan PIN Konfigurasi

  33

  2.6.1 Fitur-fitur dari IC AT89S52

  35 SETIAP KAKI PIN DAN DESKRIPSI IC AT 89S52

  38

2.6.3 Konfigurasi PIN ISP IC AT89S52

  57

  2.7 RS 232 dan PIN Konfigurasi

  60

  2.8 IC ULN 2803 dan PIN Konfigurasi

  68

  2.9 Optoisolator 4N25 dan PIN Konfigurasi

  69

  2.10 Teori, Arti dan Pengertian Optocoupler

  70

  2.11 Relay

  78

  2.11.1 Teori Relay

  78

  2.11.2 Teori Histeresis Dalam Sebuah Relay

  85

  2.12 Program LadderWork

  86

  2.12.1 Sejarah LadderWork

  86

  2.12.2 Teori Singkat dan Penjelasan Program LadderWork

  86

  2.12.3 Pengertian dan hubungan-hubungan dalam Program LadderWork

  88 BAB 3 PERANCANGAN SISTEM

  3.1 Rancangan perangkat keras PLC 106

  3.1.1. Cara kerja dari PLC dengan menggunakan IC AT89S52 107

  3.1.2. Modul masukan dan keluaran PLC 108

  3.1.2.1 Modul Input 109

  3.1.3. ISP (In System programming) 111

   3.1.4. langkah-langkah menjalankan PLC

  113

  3.1.5. IC AT 89S52 116

  3.1.6. Optoisolator 119

  3.1.7. IC Motor ULN 2803 120

  3.1.8 Relai 121

  3.2 Rancangan perangkat lunak 122

  3.2.1 Fungsi – fungsi logika 122

  3.2.2 Aljabar Boolean 125

  3.2.3 Perancangan Ladder Diagram Dengan Program Ladder Work 127

  3.3 Analisis program 140

  3.4 Rancang Bangun 148

BAB 4 IMPLEMENTASI DAN EVALUASI

  4.1 Spesifikasi Sistem 150

  4.1.1 Perangkat Keras 150

  4.1.1.1 Spesifikasi Perancangan PLC 8 bit input dan output 150

  4.1.1.2 Spesifikasi Sistem PLC Secara Keseluruhan 150

  4.1.2 Perangkat Lunak 151

  4.2 Prosedure Pengoperasian Sistem 151

  4.4 Pengukuran dan Evaluasi kinerja PLC 154

  4.5 Kelemahan dan kelebihan dari PLC yang dibuat pada skripsi 161

BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN

  5.1 Kesimpulan 162

  5.2 Saran 164

DAFTAR PUSTAKA

  165

RIWAYAT HIDUP

  166

  LAMPIRAN-LAMPIRAN

  L1 – L108

  DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 PIN Port 1

  39 Tabel 2.2 PIN Port 3

  40 Tabel 2.3 T2CON-Timer / Counter 2 Control Register

  44 Tabel 2.4 AUXR: Auxiliary Register

  45 Tabel 2.5 AUX R1 : Auxiliary Register 1

  45 Tabel 2.6 Interrupt Enable (IE) register

  53 Tabel 2.7 Mode Power Down

  56 Tabel 2.8 karakteristik tegangan DC

  59 Tabel 2.9 DB9 Cable Connections Commonly Used for EIA/TIAE-232E and

  V.24 Asynchronous Interfaces

  61 Tabel 2.10 PIN DESCRIPTIONS RS 232 62

Tabel 3.1 Spesifikasi I/O 109Tabel 3.2 Deskripsi pin out DB 25

  115

Tabel 3.3 ladder diagram 2

  129

Tabel 3.4 ladder diagram 3

  130

Tabel 3.5 ladder diagram 4

  131

Tabel 3.6 ladder diagram 5

  132

Tabel 3.7.1 Penyederhana Peta K 1

  133

Tabel 3.7.2 Penyederhana Peta K 2

  134

Tabel 3.7.3 Penyederhana Peta K 3

  134

Tabel 4.2 Tegangan – tegangan pada percobaan ladder diagram 3 157Tabel 4.3 Tegangan – tegangan pada percobaan ladder diagram 4 158Tabel 4.4 Tegangan – tegangan pada percobaan ladder diagram 5 159

  

DAFTAR GAMBAR

  34 Gambar 2.11. Timer capture mode

  61 Gambar 2.20 Receiver output enable and disable timing

  60 Gambar 2.19 gambar fisik RS 232 DB 9

  60 Gambar 2.18 Diagram fungsional

  58 Gambar 2.17 Konfigurasi PIN RS 232

  58 Gambar 2.16 Data mode serial ISP dalam bentuk gelombang

  55 Gambar 2.15 Penyinaran memori dengan mode serial ISP

  54 Gambar 2.14 Konfigurasi eksternal clock drive

  52 Gambar 2.13 Hubungan-hubungan Osilator

  51 Gambar 2.12. Interrupt

  33 Gambar 2.10. Diagram blok AT89S52

Gambar 2.1 Data processing dan process control computer

  29 Gambar 2.9. Diagram Konfigurasi PIN AT89S52

  27 Gambar 2.8. Saklar

  26 Gambar 2.7. PLC Output Module layout

  19 Gambar 2.6 PLC Input Module layout

   17 Gambar 2.5 Susunan Sistem PLC

   Sistem kerja diagram blok PLC

  16 Gambar 2.4

   14 Gambar 2.3 Blok Diagram CCU

  13 Gambar 2.2 Diagram keseluruhan system PLC

  63

Gambar 2.22 Transmitter and Slew rate definition

  65 Gambar 2.23 Receiver dan Propagation delay definition

  66 Gambar 2.24 PIN and Schematic Circuit ULN 2803

  68 Gambar 2.25 Optoisolator IC 4N25 dan PIN Konfigurasi

  69 Gambar 2.26 Skematik dan Rangkaian Uji Opto coupler IC 4N25

  69 Gambar 2.27 Konstruksi Fisik Optocoupler

  71 Gambar 2.28 Diagram Skema Optoisolator

  71 Gambar 2.29 Konfigurasi Diagram Blok Optocoupler

  75 Gambar 2.30 Karekteristik Dioda LED

  76 Gambar 2.31. Rangkaian Sederhana dengan Menggunakan Opto 4N25

  77 Gambar.2.32. Solid State Relay

  79 Gambar 2.33. Jenis – jenis Pole dan Throw dalam sebuah Relay

  80 Gambar 2.34. Sebuah dioda pelindung pada sebuah relay.

  82 Gambar.2.35. Sirkuit simbol dalam hubungan – hubungan Relay

  83 Gambar 2.36. IDE LadderWork

  90 Gambar.2.37. IDE LadderWork dengan keadaan awal

  91 Gambar 2.38. gambar Ladder Work dalam keadaan sedang beroperasi

  92 Gambar 2.39. IDE ToolBar LadderWork

  93 Gambar 3.40. Menu File

  94 Gambar 3.41. Menu Edit

  95 Gambar 3.42. Menu BUILD

  97 Gambar 3.43. Status Compile dengan tanpa kesalahan

  97

Gambar 2.45. Menu Upload 98Gambar 2.46. Menu View

  99 Gambar 2.47. Pilihan-pilihan dari sub menu Toolbar

  99 Gambar 2.48. Menu Zoom 101

  Gambar

  2.49. Menu Options 102

Gambar 2.50. Sub Menu Compiler

  102

Gambar 2.51 Tempat penyimpanan komponen-komponen 105Gambar 3.1 Blok Diagram Sistem

  106

Gambar 3.2 Diagram schematic PLC

  107

Gambar 3.3 saklar

  109

Gambar 3.4 Pemrograman mode serial ISP 112Gambar 3.5 fisik pin mode DB 25 114

  Gambar 3.6

  IC AT 89S52 116

Gambar 3.7. hubungan-hubungan Osilator 117Gambar 3.8. konfigurasi eksternal clock drive 118Gambar 3.9 Optocoupler

  119

Gambar 3.10 IC Motor ULN 2803 120

  Gambar

  3.11 Relai 121

Gambar 3.12. Ladder Diagram ( LDR )

  122

Gambar 3.13. Ladder diagram 1 dan Fungtion chartnya 127Gambar 3.14. Ladder diagram 2

  128

Gambar 3.15. Ladder diagram 3 (XOR) dan Fungtion chartnya 129Gambar 3.17. Representasi diagram ladder PLC dari tabel kebenaran 132Gambar 3.18 Ladder diagram PLC dengan menggunakan Timer 136Gambar 3.19. Ladder diagram PLC dengan menggunakan counter. 139Gambar 3.20. Ladder Diagram ( LDR ) 140Gambar 3.21. Hubungan-hubungan komputer dengan Alat PLC dan plant. 148Gambar 3.22. Sketsa lat PLC

  149

Gambar 4.1. Ladder diagram 1

  155

Gambar 4.2. Ladder diagram 2 (XOR)

  156