Realisasi, Kontrol, dan Pengamatan Plant Lift Miniatur.
REALISASI, KONTROL, DAN PENGAMATAN PLANT LIFT MINIATUR
Jeffry Augustinus
Email : [email protected]
Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Kristen Maranatha Jalan Prof. drg. Suria Sumantri, MPH 65
Bandung 40164, Indonesia
ABSTRAK
Di era modern ini, Plant lift banyak ditemukan di banyak tempat. Plant lift merupakan plant yang cukup menarik, khususnya di bidang teknik Elektro. Pengontrolan pada plant lift sekarang ini tidak dilakukan langsung oleh manusia karena memerlukan teknologi pengontrol yang canggih. Teknologi pengontrol yang banyak dipakai sekarang ini adalah PLC (Programmable Logic Controller). Selain itu, Software SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) dapat mendukung untuk pengamatan dan pengolahan data dari plant lift.
Dalam Tugas Akhir ini dilakukan realisasi, kontrol, dan pengamatan pada plant lift miniatur. Pengontrolan dapat dilakukan secara langsung melalu panel box yang berisi PLC dan komponen-komponen pengontrol lainnya. Pengamatan dan pengolahan data menggunakan software SCADA secara langsung dan hasil data pengamatan dapat diambil dan diolah.
Berdasarkan hasil analisis, Beban ideal yang dapat diangkut oleh lift miniatur maksimum 5 kg dan dengan memprioritaskan panggilan searah maka daya dan waktu yang digunakan oleh lift miniatur lebih efektif dan efisien.
(2)
ii
Universitas Kristen Maranatha REALIZATION, CONTROL, AND MONITORING MINIATURE
OF PLANT LIFT
Jeffry Augustinus
Email : [email protected]
Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Kristen Maranatha Jalan Prof. drg. Suria Sumantri, MPH 65
Bandung 40164, Indonesia
ABSTRACT
In this modern era, Plant lifts are found in many places. Plant lift is a plant that is quite interesting, especially in the field of Electrical engineering. Now, to control the plant lift is not performed directly by humans because it requires a sophisticated controller technology. Controller technology that is widely used today is the PLC (Programmable Logic Controller). In addition, Software SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) can support for the observation and data processing of the plant elevator.
In this final project performed realization, control, and observation of plant miniature elevator. Control can be done directly through the panel box containing PLC and other control components. Observations and data processing using Vijeo Citect SCADA software can be done directly and the results of observational data can be retrieved and processed.
Based on analysis result, the ideal weight of load that can be lifted by miniature lift maximum 5 kg and with same way call priority, the power and time which is used for miniature lift can be more effective and efficient.
(3)
DAFTAR ISI
ABSTRAK ... i
ABSTRACT ... ii
DAFTAR ISI ... iii
DAFTAR TABEL ... viii
DAFTAR GAMBAR ... ix
DAFTAR LAMPIRAN ... xiii
BAB I. PENDAHULUAN I.1. Latar Belakang ... 1
I.2. Perumusan Masalah ... 1
I.3. Tujuan ... 2
I.4. Pembatasan Masalah ... 2
I.5. Spesifikasi Alat ... 2
I.6. Sistematika Penulisan ... 3
BAB II LANDASAN TEORI II.1. Elevator ... 4
II.1.1. Basic Elevator ... 5
II.1.1.1. Elevator doors ... 5
II.1.1.2. Machine room-less ... 6
II.1.1.3. Lift traffic patterns ... 6
II.1.2. Elevator modernization ... 6
II.1.3. Elevator safety ... 6
II.1.3.1. Pneumatic vacuum elevators ... 6
II.1.3.2. Cable-borne elevators ... 7
II.1.3.3. Hydraulic elevators ... 8
II.1.3.4. Mine-shaft elevators ... 8
II.1.4. Uses of elevators ... 9
II.1.4.1. Passenger service ... 9
(4)
iv
Universitas Kristen Maranatha
II.1.4.1.2. Capacity ... 10
II.1.4.2. Freight elevators ... 10
II.1.4.3. Stages lifts ... 11
II.1.4.4. Vehicle elevators ... 11
II.1.4.5. Boat elevators ... 12
II.1.4.6. Aircraft elevators ... 12
II.1.4.7. Residential elevators ... 13
II.1.4.8. Limited Use / Limited Application ... 13
II.1.4.9. Dumbwaiter ... 13
II.1.4.10. Paternoster ... 13
II.1.4.11. Scissor lift ... 14
II.1.4.12. Rack-and-pinion lift ... 14
II.1.4.13. Material handling belts and belt elevators ... 14
II.1.5. Types of hoist mechanisms ... 14
II.1.6. The elevator algorithm ... 15
II.1.7. Destination Control System ... 15
II.2 Door Operator ... 16
II.2.1. Jenis-jenis Door Operator ... 16
II.2.1.1. Center Opening Door Operator ... 16
II.2.1.2. Side Opening Door Operator ... 17
II.3. Programmable Logic Controller (PLC) ... 17
II.3.1. Features ... 18
II.3.2. System scale ... 18
II.3.3. User Interface ... 18
II.3.4. Communications ... 19
II.3.4.1 Modbus protocol ... 19
II.3.5. Programming ... 20
II.3.6. Digital and analog signals ... 21
II.4. Variable speed drive ... 21
II.5. Motor 3 phase ... 24
(5)
II.7. Motor DC... 25
II.8. Sensor Limit Switch ... 26
II.9. Driver motor ... 27
II.10. Relay ... 28
II.11. Aksi Kontrol ... 29
II.11.1. Aksi Kontrol On-Off ... 30
II.12. SCADA ... 31
II.13. Teori-teori Fisika yang menunjang ... 34
II.13.1. Gerak Lurus ... 34
II.13.2. Hukum II Newton ... 35
II.13.3. Usaha dan Energi ... 37
II.13.4. Daya ... 38
II.13.2. Katrol (Mesin Atwood) ... 38
II.14. Teori Antrian ... 39
BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI III.1.Perancangan Miniatur Elevator... 41
III.1.1 Spesifikasi Fisik Elevator ... 42
III.1.1.1. Hoistway ... 42
III.1.1.2. Buffer ... 43
III.1.1.3. Dudukan mesin... 43
III.1.1.4. Car Set ... 44
III.1.1.5. Door Elevator... 45
III.1.2. Spesifikasi Elektronik Elevator ... 46
III.1.2.1. Spesifikasi Elektronik Naik Turun Sangkar Elevator ... 46
III.1.2.1.1. Motor 3 fasa (Transmax Lenze – TAB 712-4) ... 46
III.1.2.1.2. Rotary encoder (Autonics-E40S8-500-3-T-24)... 47
III.1.2.1.3. Inverter Altivar 31 ... 48
III.1.2.2. Spesifikasi Elektronik Buka Tutup Pintu ... 49
(6)
vi
Universitas Kristen Maranatha III.1.2.2.2 Rangkaian Inverter Door Operator dengan menggunakan
Driver Motor L293D ... 51
III.1.2.3. Spesifikasi Kontroler ... 52
III.1.2.3.1 PLC (Schneider – TWDLMDA20DRT) ... 52
III.2 Perancangan Software ... 53
III.2.1 Twidosuite V 2.01 ... 53
III.2.2 Vijeo Citect 7.1 ... 54
III.2.2.1 Communication ... 54
III.2.2.2 Setting I/O ... 59
III.3 Realisasi ... 61
III.3.1. Realisasi lift miniatur ... 61
III.3.1.1 Kondisi Realisasi ... 61
III.3.1.1.1 Naik turun sangkar... 61
III.3.1.1.2 Buka tutup pintu ... 62
III.3.2. Realisasi Panel Box ... 65
III.3.3. Realisasi SCADA ... 66
III.4. Wiring keseluruhan ... 68
III.5. Flowchart ... 71
III.5.1 Naik turun sangkar ... 71
III.5.2 Buka tutup pintu ... 72
BAB IV HASIL DAN ANALISIS IV.1. SCADA ... 74
IV.1.1. Naik Turun sangkar... 74
IV.1.2. Buka Tutup pintu ... 77
IV.2. Lift miniatur ... 78
IV.2.1. Waktu naik turun sangkar dan buka tutup pintu ... 79
IV.2.2. Pengaruh perubahan beban terhadap kecepatan lift miniatur ... 80
IV.2.3.Pengaruh perubahan beban terhadap error posisi yang ditimbulkan ... 84
(7)
IV.2.4. Daya yang dibutuhkan lift miniatur ... 87
BAB V PENUTUP
V.1.Kesimpulan... 92 V.2.Saran ... 92
(8)
viii
Universitas Kristen Maranatha
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Coding untuk rotasi searah jarum jam ... 24
Tabel 2.2 Coding untuk rotasi berlawanan arah jarum jam ... 25
Tabel 2.3 Nilai maksimum input l293d... 27
Tabel 3.1 Input PLC ... 69
Tabel 3.2 Output PLC ... 70
Tabel 4.1 Waktu lift miniatur turun ... 79
Tabel 4.2 Waktu lift miniatur naik ... 79
Tabel 4.3 Waktu lift miniatur buka tutup pintu... 80
Tabel 4.4 Waktu percepatan ... 81
Tabel 4.5 Waktu kecepatan tetap ... 81
Tabel 4.6 Waktu perlambatan ... 81
Tabel 4.7 Rata-rata waktu percepatan ... 82
Tabel 4.8 Rata-rata waktu kecepatan tetap ... 82
Tabel 4.9 Rata-rata waktu perlambatan ... 82
Tabel 4.10 Error posisi tanpa beban ... 84
Tabel 4.11 Error posisi beban 3kg ... 84
Tabel 4.12 Error posisi beban 5kg ... 85
Tabel 4.13 Error posisi beban 8kg ... 85
Tabel 4.14 Error posisi beban 10kg ... 85
Tabel 4.15 Error posisi beban 13kg ... 86
(9)
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Elevator ... 4
Gambar 2.2 Lift Penumpang (singapura) ... 9
Gambar 2.3 Radio City Music Hall (pit) ... 11
Gambar 2.4 Radio City Music Hall (dari bawah) ... 11
Gambar 2.5 F/A-18C on an aircraft elevator of the USS Kitty Hawk ... 12
Gambar 2.6 Paternoster (Germany, Berlin) ... 13
Gambar 2.7 Tampak luar Door Operator Lift ... 16
Gambar 2.8 Center opening Door Operator ... 17
Gambar 2.9 Side opening Door Operator ... 17
Gambar 2.10 Diagram Blok Variable speed drive ... 22
Gambar 2.11 Rangkaian rectifier ... 22
Gambar 2.12 Diagram Blok Cara Kerja Inverter ... 23
Gambar 2.13 Bagian dalam motor ... 24
Gambar 2.14 Motor 3 fasa ... 24
Gambar 2.15 Dua gelombang kotak quadrature untuk rotasi searah jarum jam ... 25
Gambar 2.16 Motor DC ... 26
Gambar 2.17 Sensor Limit switch ... 27
Gambar 2.18 Driver motor L293d ... 27
Gambar 2.19 Pin Driver motor l293d ... 28
Gambar 2.20 Relay... 28
Gambar 2.21 Rangkaian dalam relay ... 29
Gambar 2.22 Diagram blok kontroler ON-OFF ... 30
Gambar 2.23 Diagram blok kontroler ON-OFF dengan celah diferensial ... 31
Gambar 2.24 Contoh skematik SCADA ... 32
Gambar 2.25 Ilustrasi Hukum Newton II ... 35
Gambar 2.26 Mesin Atwood (lift) ... 38
Gambar 3.1 Sistem lift miniatur ... 41
(10)
x
Universitas Kristen Maranatha
Gambar 3.3 Buffer ... 43
Gambar 3.4 Dudukan mesin ... 43
Gambar 3.5 Car set ... 44
Gambar 3.6 Door elevator ... 45
Gambar 3.7 Motor 3 fasa ... 46
Gambar 3.8 Wiring Motor AC ... 47
Gambar 3.9 Rotary encoder ... 47
Gambar 3.10 Wiring Rotary Encoder ... 48
Gambar 3.11. Inverter Altivar 31 Telemecanique. ... 48
Gambar 3.12 Wiring Altivar 31 ... 49
Gambar 3.13 Motor DC 18v ... 49
Gambar 3.14 Gear-gear yang dipakai ... 50
Gambar 3.15 Koneksi antara rantai dengan pintu ... 50
Gambar 3.16 Rangkaian Inverter L293D ... 51
Gambar 3.17 PLC kit ... 52
Gambar 3.18 Wiring PLC ... 53
Gambar 3.19. Konfigurasi PLC ... 53
Gambar 3.20. Citect Project Editor ... 54
Gambar 3.21 Express Communications Wizard ... 55
Gambar 3.22 Membuat I/O Server ... 55
Gambar 3.23 Membuat I/O device ... 55
Gambar 3.24 Koneksi I/O Device ... 56
Gambar 3.25 Komunikasi Software dengan PLC ... 56
Gambar 3.26 Address I/O Device ... 57
Gambar 3.27. Pemilihan Port komunikasi ... 57
Gambar 3.28. Review Express Communications Wizard ... 58
Gambar 3.29. Mengubah Nilai baud rate ... 58
Gambar 3.30. Membuat Cluster ... 59
Gambar 3.31. Membuat Trend Server... 59
Gambar 3.32 Variable Tags ... 60
(11)
Gambar 3.34 Realisasi lift miniatur ... 61
Gambar 3.35 Realisasi Counter weight ... 62
Gambar 3.36 Realisasi dudukan mesin ... 62
Gambar 3.37 Panel Box ... 62
Gambar 3.38 Posisi sensor Limit switch untuk pintu terbuka ... 63
Gambar 3.39 Posisi sensor Limit switch untuk pintu tertutup ... 63
Gambar 3.40 Sensor Slow Door... 64
Gambar 3.41 Relay OMRON MY2N ... 64
Gambar 3.42 Panel Box tampak luar ... 65
Gambar 3.43 Panel Box tampak dalam ... 65
Gambar 3.44 Tampilan Lift Miniatur pada SCADA ... 68
Gambar 3.45 Display Trend Digital... 67
Gambar 3.46 Display Trend Speed ... 67
Gambar 3.47 Display Trend Rotary ... 67
Gambar 3.48 Wiring Panel Box ... 68
Gambar 3.49 Schematic PLC TWDLMDA20DRT ... 70
Gambar 3.50 Flowchart program naik turun sangkar ... 71
Gambar 3.51 Flowchart program buka tutup pintu ... 72
Gambar 4.1 Lift di lt.1... 74
Gambar 4.2 SCADA di lt.1 ... 74
Gambar 4.3 Lift di antara lt.1 dan 2 (1) ... 74
Gambar 4.4 SCADA di antara lt.1 dan 2 (1) ... 74
Gambar 4.5 Lift di antara lt.1 dan 2 (2) ... 75
Gambar 4.6 SCADA di antara lt.1 dan 2 (2) ... 75
Gambar 4.7 Lift di lt. 2... 75
Gambar 4.8 SCADA di lt 2 ... 75
Gambar 4.9 Lift di antara lt. 2 dan 3 (1) ... 75
Gambar 4.10 SCADA di antara lt.2 dan 3 (1) ... 75
Gambar 4.11 Lift di antara lt 2 dan 3 (2) ... 76
Gambar 4.12 SCADA di antara lt 2 dan 3 (2) ... 76
(12)
xii
Universitas Kristen Maranatha
Gambar 4.14 SCADA di lt.3 ... 76
Gambar 4.15 Pintu lift tertutup ... 77
Gambar 4.16 Pintu SCADA tertutup ... 77
Gambar 4.17 Pintu lift setengah terbuka ... 77
Gambar 4.18 Pintu SCADA setengah terbuka ... 77
Gambar 4.19 Pintu terbuka penuh ... 78
Gambar 4.20 Pintu SCADA terbuka penuh ... 78
Gambar 4.21. Grafik Kecepatan... 80
Gambar 4.22. Guide shoe pada rail lift ... 83
Gambar 4.23. Rail lift ... 83
Gambar 4.24 Grafik arus lt 1 ke lt 3... 87
Gambar 4.25 Grafik Arus lt.3 ke lt 1 ... 87
Gambar 4.26 Grafik Arus lt 1 ke lt 2 ke lt 3 ... 88
Gambar 4.27 Grafik Arus lt3 ke lt2 ke lt1 ... 88
Gambar 4.28 Grafik Arus lt1 ke lt3 ke lt2 ... 89
Gambar 4.29 Grafik Arus lt3 ke lt1 ke lt2 ... 89
Gambar 4.30 Grafik nilai arus lt 1 ke lt 3 dan nilai arus lt3 ke lt1 ... 90
Gambar 4.31 Grafik Nilai Arus lt1 ke lt2 ke lt3 dan Nilai arus lt3 ke lt2 ke lt1 ... 90
(13)
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN A
PROGRAM PLC ... A-1 LAMPIRAN B
Tabel B.1 Nilai arus dalam ampere dari pergerakan lift dari lantai 1 ke 3 ... B-1 Tabel B.2 Nilai arus dalam ampere dari pergerakan lift dari lantai 3 ke 1 ... B-2 Tabel B.3 Nilai arus dalam ampere dari pergerakan lift dari lantai 1 ke 3
melalui lantai 2 ... B-3
Tabel B.4 Nilai arus dalam ampere dari pergerakan lift dari lantai 3 ke 1 melalui lantai 2 ... B-4 Tabel B.5 Nilai arus dalam ampere dari pergerakan lift dari lantai 1 ke 3 lalu
ke lantai 2... B-5 Tabel B.6 Nilai arus dalam ampere dari pergerakan lift dari lantai 3 ke 1 lalu
(14)
LAMPIRAN A
PROGRAM PLC
(15)
(16)
LAMPIRAN A
(17)
(18)
LAMPIRAN A
(19)
(20)
LAMPIRAN A
(21)
(22)
LAMPIRAN A
(23)
(24)
LAMPIRAN A
(25)
(26)
LAMPIRAN B
TABEL DAYA YANG DIBUTUHKAN LIFT MINIATUR
(27)
LAMPIRAN B
Tabel B.1. Nilai Arus dalam Ampere dari Pergerakan lift dari lantai 1 ke 3
Detik
Nilai Arus (A) Rata-rata
1 2 3 4 5
0 0 0 0 0 0 0
1 0.2 0.1 0.2 0.1 0.2 0.16 2 0.3 0.2 0.2 0.2 0.2 0.22 3 0.3 0.2 0.2 0.2 0.2 0.22 4 0.3 0.1 0.2 0.2 0.2 0.2 5 0.3 0.2 0.2 0.2 0.2 0.22 6 0.3 0.2 0.2 0.2 0.2 0.22 7 0.3 0.2 0.2 0.2 0.2 0.22 8 0.3 0.2 0.2 0.2 0.2 0.22 9 0.3 0.2 0.2 0.2 0.2 0.22 10 0.3 0.2 0.2 0.2 0.2 0.22 11 0.3 0.2 0.2 0.2 0.2 0.22 12 0.3 0.2 0.2 0.2 0.2 0.22 13 0.3 0.2 0.2 0.2 0.2 0.22 14 0.3 0.2 0.2 0.2 0.2 0.22 15 0.3 0.2 0.2 0.2 0.2 0.22 16 0.3 0.2 0.2 0.2 0.2 0.22 17 0.3 0.1 0.1 0.1 0.1 0.14
(28)
LAMPIRAN B
B - 2
Tabel B.2. Nilai Arus dalam Ampere dari Pergerakan lift dari lantai 3 ke 1
detik
Nilai Arus (A) Rata-rata
1 2 3 4 5
0 0 0 0 0 0 0
1 0.1 0.2 0.2 0.2 0.2 0.18 2 0.1 0.1 0.2 0.2 0.2 0.16 3 0.1 0.2 0.2 0.2 0.2 0.18 4 0.3 0.2 0.2 0.2 0.2 0.22 5 0.3 0.2 0.2 0.2 0.2 0.22 6 0.3 0.2 0.2 0.2 0.2 0.22 7 0.3 0.2 0.2 0.2 0.2 0.22 8 0.3 0.2 0.2 0.2 0.2 0.22 9 0.3 0.2 0.2 0.2 0.2 0.22 10 0.3 0.2 0.2 0.2 0.2 0.22 11 0.3 0.2 0.2 0.2 0.2 0.22 12 0.3 0.2 0.2 0.2 0.2 0.22 13 0.3 0.2 0.2 0.2 0.2 0.22 14 0.3 0.2 0.2 0.2 0.2 0.22 15 0.3 0.2 0.2 0.2 0.2 0.22 16 0.4 0.2 0.2 0.2 0.2 0.24 17 0.3 0.1 0.1 0.1 0.2 0.16
(29)
LAMPIRAN B
Tabel B.3 Nilai Arus dalam Ampere dari Pergerakan lift dari lantai 1 ke 3 melalui lantai 2
detik
Nilai Arus (A) Rata-rata
1 2 3 4 5
0 0 0 0 0 0 0
1 0.3 0.2 0.2 0.2 0.4 0.26 2 0.2 0.2 0.2 0.3 0.3 0.24 3 0.1 0.2 0.2 0.3 0.3 0.22 4 0.1 0.2 0.2 0.2 0.2 0.18 5 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 6 0.1 0.2 0.2 0.2 0.2 0.18 7 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 8 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 9 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 10 0.1 0.2 0.2 0.1 0.1 0.14
11 0 0 0 0 0 0
12 0 0 0 0 0 0
13 0 0 0 0 0 0
14 0 0 0 0 0 0
15 0 0 0 0 0 0
16 0 0 0 0 0 0
17 0 0 0 0 0 0
18 0 0 0 0 0 0
19 0 0 0 0 0 0
20 0 0 0 0 0 0
21 0 0 0 0 0 0
22 0 0 0 0 0 0
23 0 0 0 0 0 0
24 0 0 0 0 0 0
25 0 0 0 0 0 0
26 0 0 0 0 0 0
27 0 0 0 0 0 0
28 0 0 0 0 0 0
29 0 0 0 0 0 0
30 0 0 0 0 0 0
31 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 32 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 33 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 34 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 35 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 36 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 37 0.2 0.2 0.2 0.1 0.2 0.18 38 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 39 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
(30)
LAMPIRAN B
B - 4
Tabel B.4 Nilai Arus dalam Ampere dari Pergerakan lift dari lantai 3 ke 1 melalui lantai 2
detik
Nilai Arus (A) Rata-rata
1 2 3 4 5
0 0 0 0 0 0 0
1 0.1 0.3 0.1 0.1 0.3 0.18 2 0.1 0.4 0.1 0.1 0.3 0.2 3 0.2 0.3 0.2 0.2 0.3 0.24 4 0.2 0.2 0.3 0.2 0.2 0.22 5 0.2 0.2 0.3 0.2 0.2 0.22 6 0.2 0.2 0.3 0.3 0.2 0.24 7 0.2 0.2 0.3 0.3 0.2 0.24 8 0.2 0.2 0.3 0.3 0.2 0.24 9 0.2 0.1 0.2 0.2 0.2 0.18 10 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
11 0 0 0 0 0 0
12 0 0 0 0 0 0
13 0 0 0 0 0 0
14 0 0 0 0 0 0
15 0 0 0 0 0 0
16 0 0 0 0 0 0
17 0 0 0 0 0 0
18 0 0 0 0 0 0
19 0 0 0 0 0 0
20 0 0 0 0 0 0
21 0 0 0 0 0 0
22 0 0 0 0 0 0
23 0 0 0 0 0 0
24 0 0 0 0 0 0
25 0 0 0 0 0 0
26 0 0 0 0 0 0
27 0 0 0 0 0 0
28 0 0 0 0 0 0
29 0 0 0 0 0 0
30 0 0 0 0 0 0
31 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 32 0.2 0.3 0.3 0.3 0.2 0.26 33 0.2 0.3 0.3 0.3 0.2 0.26 34 0.2 0.4 0.3 0.3 0.2 0.28 35 0.2 0.3 0.3 0.3 0.2 0.26 36 0.2 0.4 0.3 0.3 0.2 0.28 37 0.2 0.3 0.3 0.3 0.2 0.26 38 0.2 0.2 0.3 0.3 0.2 0.24 39 0.1 0.1 0.3 0.2 0.2 0.18
(31)
LAMPIRAN B
Tabel B.5.a Nilai Arus dalam Ampere dari Pergerakan lift dari lantai 1 ke 3 lalu ke lantai 2
detik
Nilai Arus (A) Rata-rata
1 2 3 4 5
0 0 0 0 0 0 0
1 0.3 0.2 0.2 0.3 0.2 0.24 2 0.3 0.3 0.3 0.2 0.3 0.28 3 0.3 0.2 0.2 0.2 0.2 0.22 4 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 5 0.2 0.2 0.2 0.3 0.2 0.22 6 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 7 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 8 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 9 0.2 0.2 0.2 0.3 0.2 0.22 10 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 11 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 12 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 13 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 14 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 15 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 16 0.3 0.2 0.2 0.2 0.2 0.22 17 0.2 0.1 0.2 0.1 0.1 0.14
18 0.1 0.1 0.1 0 0 0
19 0 0 0 0 0 0
20 0 0 0 0 0 0
21 0 0 0 0 0 0
22 0 0 0 0 0 0
23 0 0 0 0 0 0
24 0 0 0 0 0 0
25 0 0 0 0 0 0
26 0 0 0 0 0 0
27 0 0 0 0 0 0
28 0 0 0 0 0 0
29 0 0 0 0 0 0
30 0 0 0 0 0 0
31 0 0 0 0 0 0
32 0 0 0 0 0 0
33 0 0 0 0 0 0
34 0 0 0 0 0 0
35 0 0 0 0 0 0
36 0 0 0 0 0 0
37 0 0 0 0 0 0
38 0 0 0 0 0 0
39 0.2 0.2 0.2 0.3 0.2 0.22 40 0.3 0.3 0.3 0.2 0.3 0.28
(32)
LAMPIRAN B
B - 6
Tabel B.5.b Nilai Arus dalam Ampere dari Pergerakan lift dari lantai 1 ke 3 lalu ke lantai 2
detik
Nilai Arus (A) Rata-rata
1 2 3 4 5
41 0.2 0.3 0.3 0.3 0.3 0.28 42 0.2 0.2 0.3 0.3 0.3 0.26 43 0.2 0.2 0.3 0.3 0.3 0.26 44 0.2 0.2 0.3 0.3 0.3 0.26 45 0.2 0.2 0.3 0.3 0.3 0.26 46 0.2 0.2 0.3 0.3 0.3 0.26 47 0.2 0.2 0.2 0.3 0.3 0.24 48 0.3 0.2 0.2 0.2 0.2 0.22 49 0.2 0.1 0.1 0.1 0.1 0.12
(33)
LAMPIRAN B
Tabel B.6.a Nilai Arus dalam Ampere dari Pergerakan lift dari lantai 3 ke 1 lalu ke lantai 2
detik
Nilai Arus (A) Rata-rata
1 2 3 4 5
0 0 0 0 0 0 0
1 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 2 0.3 0.2 0.3 0.2 0.2 0.24 3 0.2 0.2 0.2 0.3 0.3 0.24 4 0.2 0.2 0.2 0.3 0.3 0.24 5 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 6 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 7 0.2 0.2 0.2 0.2 0.3 0.22 8 0.2 0.2 0.2 0.2 0.3 0.22 9 0.2 0.2 0.2 0.2 0.3 0.22 10 0.2 0.2 0.2 0.2 0.3 0.22 11 0.2 0.2 0.2 0.2 0.3 0.22 12 0.2 0.2 0.2 0.2 0.3 0.22 13 0.2 0.2 0.2 0.2 0.3 0.22 14 0.2 0.2 0.2 0.2 0.3 0.22 15 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 16 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 17 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 18 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
19 0 0 0 0 0 0
20 0 0 0 0 0 0
21 0 0 0 0 0 0
22 0 0 0 0 0 0
23 0 0 0 0 0 0
24 0 0 0 0 0 0
25 0 0 0 0 0 0
26 0 0 0 0 0 0
27 0 0 0 0 0 0
28 0 0 0 0 0 0
29 0 0 0 0 0 0
30 0 0 0 0 0 0
31 0 0 0 0 0 0
32 0 0 0 0 0 0
33 0 0 0 0 0 0
34 0 0 0 0 0 0
35 0 0 0 0 0 0
36 0 0 0 0 0 0
37 0 0 0 0 0 0
38 0 0 0 0 0 0
39 0.2 0.2 0.3 0.3 0.3 0.26 40 0.3 0.3 0.4 0.2 0.2 0.28
(34)
LAMPIRAN B
B - 8
Tabel B.6.b Nilai Arus dalam Ampere dari Pergerakan lift dari lantai 3 ke 1 lalu ke lantai 2
detik
Nilai Arus (A) Rata-rata
1 2 3 4 5
41 0.3 0.3 0.4 0.2 0.2 0.28 42 0.4 0.3 0.3 0.2 0.2 0.28 43 0.3 0.2 0.2 0.2 0.2 0.22 44 0.3 0.2 0.2 0.2 0.2 0.22 45 0.3 0.3 0.2 0.2 0.2 0.24 46 0.3 0.3 0.2 0.2 0.2 0.24 47 0.3 0.2 0.2 0.2 0.2 0.22 48 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 49 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
(35)
BAB I
PENDAHULUAN
I.1. LATAR BELAKANG
Saat ini sarana pendidikan banyak menggunakan simulasi dengan komputer. Melalui simulasi tersebut dianggap dapat mewakili berbagai sistem yang diinginkan sehingga dapat lebih cepat, lebih murah, dan sebagainya. Namun sistem yang dibuat banyak mengasumsikan berbagai parameter sehingga tidak dapat mewakili sistem yang sebenarnya. Di samping itu berbagai kendala kondisi sebenarnya banyak yang diabaikan. Hal ini dapat mengurangi kemampuan kreatifitas mahasiswa untuk mengatasi berbagai kendala tersebut.
Berbagai sistem atau plant nyata banyak dibuat untuk mengatasi masalah tersebut. Salah satu sistem atau plant banyak ditemukan di banyak tempat adalah plant lift. Plant lift merupakan plant yang cukup menarik, khususnya di bidang teknik Elektro. Pengontrolan pada plant lift sekarang ini tidak dilakukan langsung oleh manusia karena memerlukan teknologi pengontrol yang canggih. Teknologi pengontrol yang banyak dipakai sekarang ini adalah PLC (Programmable Logic Controller). Selain itu, Software SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) dapat mendukung untuk pengamatan dan pengolahan data dari plant lift.
Melalui Plant lift ini dapat melatih mahasiswa untuk menerapkan sistem otomasi, disamping mempelajari mekanik dari plant tersebut. Pada Tugas Akhir ini, topik pembuatan lift miniatur yang dirancang diharapkan dapat mewakili plant lift yang sebenarnya.
I.2. PERUMUSAN MASALAH
1. Bagaimana merealisasikan lift miniatur ?
2. Bagaimana membuat program PLC untuk mengontrol lift miniatur ? 3. Bagaimana memonitor lift miniatur menggunakan software SCADA?
(36)
BAB I PENDAHULUAN 2
Universitas Kristen Maranatha I.3. TUJUAN
Tujuan dari Tugas Akhir ini adalah merealisasikan lift miniatur , membuat program PLC untuk mengontrol lift miniatur, dan dapat memonitor posisi dan kecepatan lift menggunakan software SCADA.
I.4. PEMBATASAN MASALAH
Pembuatan sebuah lift berukuran kecil memiliki masalah yang sulit diselesaikan, maka untuk menyederhanakan permasalahan, laporan Tugas Akhir ini dibatasi dengan batasan sebagai berikut:
1. Rail Lift terbuat dari siku.
2. Rangka lift tidak didalam beton (template), tetapi berupa rangka besi. 3. Tidak semua komponen lift dibuat miniaturnya.
4. Bila program PLC baru dinyalakan, Posisi awal lift harus di lantai 1. 5. Nilai rotary encoder dianggap tidak pernah selip.
I.5. SPESIFIKASI ALAT
Spesifikasi alat-alat yang digunakan pada miniature lift ini sebagai berikut: 1. Plant : Lift Miniatur.
2. PLC (Schneider Electric):
a. Base: TWDLMDA20DRT. b. Extensions:
i. TWDNCO1M (CanOpen Module).
ii. TWDDRA8RT (Output Module). iii. TWDDDI16DK (Input Module).
3. SCADA : Software Vijeo Citect 7.10 dari Schneider Electric. 4. Inverter : Altivar 31 dari Telemecanique.
5. Motor AC: Transmax Lenze – TAB 712-4. 6. Motor DC: Buhler 18V + Gearbox.
7. Rotary Encoder : Autonics-E40S8-500-3-T-24. 8. Limit Switches: ZN.
9. Power Supply: OMRON AC to DC (220VAC to 24VDC). 10.Relay: OMRON tipe MY2N .
(37)
BAB I PENDAHULUAN 3
11.PC :
a. CPU: Intel® Core ™2 Duo E7500 @2.93GHz. b. RAM: 1 GB.
c. OS: Windows XP SP 2.
I.6. SISTEMATIKA PENULISAN
Sistematika penulisan laporan ini disusun menjadi lima bab, yaitu sebagai berikut:
BAB I PENDAHULUAN
Bab ini membahas tentang latar belakang, perumusan masalah, tujuan, pembatasan masalah, spesifikasi alat, blok diagram dan sistematika penulisan. BAB II LANDASAN TEORI
Bab ini membahas teori-teori yang digunakan untuk merancang dan merealisasikan miniatur lift yang meliputi pembahasan jenis-jenis elevator, pengontrol PLC, inverter, motor 3 fasa dan DC, jenis-jenis door operator, driver motor dan sensor Limit Switch.
BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI
Bab ini membahas perancangan plant miniatur lift dan realisasi plant miniatur lift yang telah dibuat.
BAB IV HASIL DAN ANALISIS
Bab ini membahas mengenai kinerja dari lift miniatur berdasarkan algoritma PLC serta hasil perancangan lift miniatur .
BAB V PENUTUP
Bab ini membahas tentang kesimpulan yang diperoleh setelah menyelesaikan tugas akhir beserta masukkan dan saran yang dapat digunakan untuk dilakukannya perbaikan.
(38)
92 Universitas Kristen Maranatha BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini membahas tentang kesimpulan yang diperoleh setelah menyelesaikan tugas akhir beserta masukkan dan saran yang dapat digunakan untuk dilakukannya perbaikan.
V.1. KESIMPULAN
1. Plant miniatur lift telah berhasil direalisasikan dengan memiliki beban ideal maksimum 5 kg.
2. Pengontrolan lift miniatur telah berhasil direalisasikan dengan algoritma PLC yang telah dibuat memprioritaskan permintaan lantai yang searah sehingga waktu dan daya yang dipakai lebih efektif dan efisien.
3. Waktu naik sangkar lebih kecil dibandingkan waktu turun sangkar, hal ini disebabkan oleh gravitasi.
4. Waktu dari percepatan, kecepatan tetap, dan perlambatan tidak terpengaruh oleh perubahan beban.
5. Pengamatan lift miniatur dapat dilakukan dengan software SCADA dan data-data dapat diambil dan dibuat grafik sehingga dapat memudahkan untuk menganalisis data. V.2. SARAN
1. Perbaikan untuk lift miniatur ini sangat disarankan karena lift miniatur masih memiliki banyak kekurangan di beberapa bagian yaitu kerapihan las pada rail lift sehingga dapat membuat sangkar lift bergoyang.
2. Perbaikan untuk door operator sangat disarankan karena pembuatan door operator miniatur sangat sulit dan butuh perancangan yang lebih baik lagi agar pintu dapat berjalan dengan mulus dan tidak berisik.
3. Variasi kecepatan dapat ditambahkan sehingga waktu tiba lift ke lantai yang dituju dapat bekerja lebih efisien.
(39)
DAFTAR PUSAKA
1. http://en.wikipedia.org/wiki/Elevator Akses: 17 Januari 2012
2. http://en.wikipedia.org/wiki/Programmable_logic_controller Akses: 17 Januari 2012
3. http://en.wikipedia.org/wiki/Variable-frequency_drive Akses: 1 September 2012
4. http://en.wikipedia.org/wiki/AC_motor
Akses: 17 Januari 2012
5. http://en.wikipedia.org/wiki/Rotary_encoder Akses : 10 April 2012
6. http://en.wikipedia.org/wiki/Relay Akses : 10 April 2012
7. Ogata , Katsuhiko. 1990. ”Teknik Kontrol Automatik (Sistem Pengaturan)”, Jakarta: Erlangga.
8. http://en.wikipedia.org/wiki/SCADA
Akses: 12 April 2012
9. Giancoli , Douglas .1999. “FISIKA edisi kelima” . Jakarta : Erlangga.
10.http://fajarbax89.blogspot.com/2009/12/model-teori-antrian.html Akses :20 Juni 2012
11.LG industrial. 1999 “Installation Manual for Di Elevators”.
12.PLC TC . 2012 “Modul Pelatihan Advanced Programmable Logic Controller (PLC)
(1)
LAMPIRAN B
Tabel B.6.b Nilai Arus dalam Ampere dari Pergerakan lift dari lantai 3 ke 1 lalu ke lantai 2
detik
Nilai Arus (A) Rata-rata
1 2 3 4 5
41 0.3 0.3 0.4 0.2 0.2 0.28 42 0.4 0.3 0.3 0.2 0.2 0.28 43 0.3 0.2 0.2 0.2 0.2 0.22 44 0.3 0.2 0.2 0.2 0.2 0.22 45 0.3 0.3 0.2 0.2 0.2 0.24 46 0.3 0.3 0.2 0.2 0.2 0.24 47 0.3 0.2 0.2 0.2 0.2 0.22
48 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
49 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
(2)
1 Universitas Kristen Maranatha
BAB I
PENDAHULUAN
I.1. LATAR BELAKANG
Saat ini sarana pendidikan banyak menggunakan simulasi dengan komputer. Melalui simulasi tersebut dianggap dapat mewakili berbagai sistem yang diinginkan sehingga dapat lebih cepat, lebih murah, dan sebagainya. Namun sistem yang dibuat banyak mengasumsikan berbagai parameter sehingga tidak dapat mewakili sistem yang sebenarnya. Di samping itu berbagai kendala kondisi sebenarnya banyak yang diabaikan. Hal ini dapat mengurangi kemampuan kreatifitas mahasiswa untuk mengatasi berbagai kendala tersebut.
Berbagai sistem atau plant nyata banyak dibuat untuk mengatasi masalah tersebut. Salah satu sistem atau plant banyak ditemukan di banyak tempat adalah plant lift. Plant lift merupakan plant yang cukup menarik, khususnya di bidang teknik Elektro. Pengontrolan pada plant lift sekarang ini tidak dilakukan langsung oleh manusia karena memerlukan teknologi pengontrol yang canggih. Teknologi pengontrol yang banyak dipakai sekarang ini adalah PLC (Programmable Logic Controller). Selain itu, Software SCADA (Supervisory Control And Data Acquisition) dapat mendukung untuk pengamatan dan pengolahan data dari plant lift.
Melalui Plant lift ini dapat melatih mahasiswa untuk menerapkan sistem otomasi, disamping mempelajari mekanik dari plant tersebut. Pada Tugas Akhir ini, topik pembuatan lift miniatur yang dirancang diharapkan dapat mewakili plant lift yang sebenarnya.
I.2. PERUMUSAN MASALAH
1. Bagaimana merealisasikan lift miniatur ?
2. Bagaimana membuat program PLC untuk mengontrol lift miniatur ? 3. Bagaimana memonitor lift miniatur menggunakan software SCADA?
(3)
BAB I PENDAHULUAN 2
I.3. TUJUAN
Tujuan dari Tugas Akhir ini adalah merealisasikan lift miniatur , membuat program PLC untuk mengontrol lift miniatur, dan dapat memonitor posisi dan kecepatan lift menggunakan software SCADA.
I.4. PEMBATASAN MASALAH
Pembuatan sebuah lift berukuran kecil memiliki masalah yang sulit diselesaikan, maka untuk menyederhanakan permasalahan, laporan Tugas Akhir ini dibatasi dengan batasan sebagai berikut:
1. Rail Lift terbuat dari siku.
2. Rangka lift tidak didalam beton (template), tetapi berupa rangka besi. 3. Tidak semua komponen lift dibuat miniaturnya.
4. Bila program PLC baru dinyalakan, Posisi awal lift harus di lantai 1. 5. Nilai rotary encoder dianggap tidak pernah selip.
I.5. SPESIFIKASI ALAT
Spesifikasi alat-alat yang digunakan pada miniature lift ini sebagai berikut: 1. Plant : Lift Miniatur.
2. PLC (Schneider Electric):
a. Base: TWDLMDA20DRT. b. Extensions:
i. TWDNCO1M (CanOpen Module). ii. TWDDRA8RT (Output Module). iii. TWDDDI16DK (Input Module).
3. SCADA : Software Vijeo Citect 7.10 dari Schneider Electric. 4. Inverter : Altivar 31 dari Telemecanique.
5. Motor AC: Transmax Lenze – TAB 712-4. 6. Motor DC: Buhler 18V + Gearbox.
7. Rotary Encoder : Autonics-E40S8-500-3-T-24. 8. Limit Switches: ZN.
(4)
BAB I PENDAHULUAN 3
Universitas Kristen Maranatha 11.PC :
a. CPU: Intel® Core ™2 Duo E7500 @2.93GHz. b. RAM: 1 GB.
c. OS: Windows XP SP 2.
I.6. SISTEMATIKA PENULISAN
Sistematika penulisan laporan ini disusun menjadi lima bab, yaitu sebagai berikut:
BAB I PENDAHULUAN
Bab ini membahas tentang latar belakang, perumusan masalah, tujuan, pembatasan masalah, spesifikasi alat, blok diagram dan sistematika penulisan. BAB II LANDASAN TEORI
Bab ini membahas teori-teori yang digunakan untuk merancang dan merealisasikan miniatur lift yang meliputi pembahasan jenis-jenis elevator, pengontrol PLC, inverter, motor 3 fasa dan DC, jenis-jenis door operator, driver motor dan sensor Limit Switch.
BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI
Bab ini membahas perancangan plant miniatur lift dan realisasi plant miniatur lift yang telah dibuat.
BAB IV HASIL DAN ANALISIS
Bab ini membahas mengenai kinerja dari lift miniatur berdasarkan algoritma PLC serta hasil perancangan lift miniatur .
BAB V PENUTUP
Bab ini membahas tentang kesimpulan yang diperoleh setelah menyelesaikan tugas akhir beserta masukkan dan saran yang dapat digunakan untuk dilakukannya perbaikan.
(5)
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
Bab ini membahas tentang kesimpulan yang diperoleh setelah menyelesaikan tugas akhir beserta masukkan dan saran yang dapat digunakan untuk dilakukannya perbaikan.
V.1. KESIMPULAN
1. Plant miniatur lift telah berhasil direalisasikan dengan memiliki beban ideal maksimum 5 kg.
2. Pengontrolan lift miniatur telah berhasil direalisasikan dengan algoritma PLC yang telah dibuat memprioritaskan permintaan lantai yang searah sehingga waktu dan daya yang dipakai lebih efektif dan efisien.
3. Waktu naik sangkar lebih kecil dibandingkan waktu turun sangkar, hal ini disebabkan oleh gravitasi.
4. Waktu dari percepatan, kecepatan tetap, dan perlambatan tidak terpengaruh oleh perubahan beban.
5. Pengamatan lift miniatur dapat dilakukan dengan software SCADA dan data-data dapat diambil dan dibuat grafik sehingga dapat memudahkan untuk menganalisis data. V.2. SARAN
1. Perbaikan untuk lift miniatur ini sangat disarankan karena lift miniatur masih memiliki banyak kekurangan di beberapa bagian yaitu kerapihan las pada rail lift sehingga dapat membuat sangkar lift bergoyang.
2. Perbaikan untuk door operator sangat disarankan karena pembuatan door operator miniatur sangat sulit dan butuh perancangan yang lebih baik lagi agar pintu dapat berjalan dengan mulus dan tidak berisik.
(6)
93
DAFTAR PUSAKA
1. http://en.wikipedia.org/wiki/Elevator
Akses: 17 Januari 2012
2. http://en.wikipedia.org/wiki/Programmable_logic_controller
Akses: 17 Januari 2012
3. http://en.wikipedia.org/wiki/Variable-frequency_drive
Akses: 1 September 2012
4. http://en.wikipedia.org/wiki/AC_motor
Akses: 17 Januari 2012
5. http://en.wikipedia.org/wiki/Rotary_encoder
Akses : 10 April 2012
6. http://en.wikipedia.org/wiki/Relay
Akses : 10 April 2012
7. Ogata , Katsuhiko. 1990. ”Teknik Kontrol Automatik (Sistem Pengaturan)”, Jakarta: Erlangga.
8. http://en.wikipedia.org/wiki/SCADA
Akses: 12 April 2012
9. Giancoli , Douglas .1999. “FISIKA edisi kelima” . Jakarta : Erlangga.
10.http://fajarbax89.blogspot.com/2009/12/model-teori-antrian.html
Akses :20 Juni 2012
11. LG industrial. 1999 “Installation Manual for Di Elevators”.
12. PLC TC . 2012 “Modul Pelatihan Advanced Programmable Logic Controller (PLC)