BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Hasil Penelitian Terdahulu - BADRUL UMAM .... BAB II

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Hasil Penelitian Terdahulu

Pada tahun 2008, penelitian yang dilakukan oleh Rudy Indrawan yang berjudul Rancang Bangun Smart Packaging Machinnes dengan Mengintegrasikan

2 PLC Berbeda Merek. Penelitian ini membuat sistem kontrol terdistribusi dengan menggunakan 2 PLC berbeda merek untuk mengontrol suatu plant yang berupa pengendalian suatu “smart packaging machine” dengan menggunakan Human

Machine Interface (HMI) dan sistem pengontrolan yang dibangun menggunakan Supervisory Control And Data Acquisition (SCADA) yang berbasis PLC dengan

tujuan untuk memudahkan dalam monitoring dan kontrol. Untuk melakukan komunikasi antar sistem digunakan LAN. PLC yang digunakan yaitu PLC Modicon dan PLC Allen Bradley.

Penelitian yang dilakukan oleh Firaz pada tahun 2011 yang berjudul Vijeo Citect SCADA sebagai HMI Berbasis TCP/IP Multivendor Networking PLC.

Penelitian ini bertujuan untuk membuat sistem kontrol untuk mengontrol suatu

plant

yang berupa pengendalian suatu “weight feeder” dengan menggunakan sistem pengontrolan dan monitoring yang dibangun dengan menggunakan

Supervisory Control And Data Acquisition (SCADA) yang berbasis PLC untuk

memudahkan user dalam proses monitoring dan kontrol. Perencanaan dan perancangan sistem ini digunakan dengan mengintegrasikan 2 PLC yang berbeda

7 merek yaitu PLC Siemens dan Omron. Untuk melakukan komunikasi antar sistem digunakan LAN sebagai komunikasi karena dalam pengiriman data bisa berjumlah banyak dan cepat.

Pada tahun 2013, penelitian yang dilakukan oleh Gaikwad Sonali Ashok yang berjudul Water Anti-Theft and Quality Monitoring System by Using PLC and

SCADA. Penelitian ini menggunakan sistem SCADA untuk monitoring dan

kontrol distribusi air dengan menggunakan kontroller PLC untuk mengirim dan menerima perintah kontrol dan membaca status.

Pada tahun 2014 telah dilakukan penelitian oleh Ferdina Iqra Gumilang yang berjudul Rancang Bangun Jaringan Komunikasi Multi PLC dengan Platform Sistem SCADA-DCS Terintegrasi. Penelitian ini bertujuan untuk membuat suatu jaringan pengendalian beberapa system plant yang terdistribusi dimana controller yang dipakai untuk mengendalikan plant tersebut menggunakan beberapa PLC yang berbeda merek satu dengan yang lainnya. Pada rancang bangun tersebut terdapat 3 PLC yaitu Siemens, TWIDO, dan Omron dimana PLC siemens digunakan sebagai Master dan PLC lainnya sebagai Slave dimana PLC Master berfungsi untuk mengendalikan beberapa PLC Slave dengan memberikan nilai parameter dan membaca laporan hasil pembacaan dari sub sistem tersebut. PLC

Slave akan mengontrol langsung plant untuk dikendalikan. Data-data parameter yang akan dimasukkan atau dibaca ke/dari PLC Slave ditampilkan pada HMI.

Pada tahun 2014, Rinchen Geongmit Dorjee melakukan penelitian yang berjudul Monitoring and Control of a Variable Frequency Drive Using PLC and

SCADA . Penelitian ini menggunakan sistem SCADA untuk memonitoring dan mengontrol motor 3 fasa dengan driver Variable Frequency Drive (VFD) untuk menggerakkan conveyor belt. Controller yang digunakan adalah Programmable

Logic Controller (PLC).

Dari penelusuran pustaka yang telah dilakukan, khususnya yang berhubungan dengan kendali dan monitoring menggunakan sistem Supervisory

Control And Data Acquisition (SCADA) berbasis PLC berbeda merek, maka

dalam Skripsi ini membuat Rancang Bangun Sistem Komunikasi Multi PLC pada Pengendalian Mesin Industri menggunakan PLC Twido dan PLC Omron.

2.2 Landasan Teori

2.2.1 Supervisory Control And Data Acquisition (SCADA)

Supervisory Control And Data Acquisition diambil dari dua kata, yaitu Supervisory Control adalah sistem yang berfungsi untuk memberikan instruksi

kendali dan mengawasi kerja suatu proses tertentu sedangkan Data Acquisition adalah sistem yang berfungsi untuk mengambil, mengumpulkan, dan memproses data untuk kemudian disajikan sesuai kebutuhan yang dikehendaki. Supervisory

Control And Data Acquisition adalah sistem berbasis komputer yang dapat

melakukan pengawasan, pengendalian, dan akuisisi data terhadap suatu proses tertentu secara real time.

1. Arsitektur SCADA Arsitektur dari SCADA terdiri dari beberapa bagian yang memiliki perannya masing

– masing yaitu: a.

Plant/field device adalah suatu proses di lapangan yang diwakili oleh

sensor dan actuator.

RTU (Remote Terminal Unit) adalah yang berupa PLC, berfungsi

pengendali plant/field device, mengirim sinyal kontrol, mengambil data dari plant, dan mengirim data ke MTU.

MTU (Master Terminal Unit) adalah berupa PLC yang bertindak sebagai

Master bagi RTU, berfungsi mengumpulkan data dari satu atau beberapa

RTU, melakukan koordinasi dengan memberi perintah ke RTU untuk menjaga proses berjalan dengan stabil dan memberikan data ke

server /HMI.

HMI (Human Machine Interface) adalah alat untuk menampilkan data

pada suatu perangkat yang komunikatif dan animatif, dan menyediakan antarmuka untuk komunikasi antara mesin dan manusia (operator).

Protokol Komunikasi adalah sebuah aturan atau standar yang mengatur

atau mengizinkan terjadinya hubungan, komunikasi, dan perpindahan data antara dua atau lebih titik komputer.

Database Server adalah sebuah perangkat yang bekerja untuk mencatat

atau menyimpan data pengendalian pada sistem SCADA.

Gambaran sederhana dari arsitektur SCADA seperti pada Gambar 2.1.

Gambar 2.1 Arsitektur SCADA

(Sumber: Amar, 2013)

2. Pengenalan Software Vijeo Citect

Vijeo Citect adalah salah satu Software program yang digunakan pada

industri otomatis yang memiliki tingkat efisiensi yang tinggi pada semua operasi dengan sistem cepat, open system architecture, fungsi network yang . Pada Vijeo Citect terdiri dari dua program, yaitu Vijeo Citect

power full

Explorer dimana ini digunakan untuk proses editing dan Vijeo Citect Runtime

digunakan untuk proses running dari sebuah tampilan yang akan di monitor.

Vijeo Citect dapat diaplikasikan pada sistem dengan skala besar dan juga pada

sistem skala kecil.

Kelebihan Software Vijeo Citect

1) Open System Architecture

Open System Architecture memberikan kemudahan secara

khusus bagi pengguna yang berbeda - beda, menyediakan fleksibilitas yang tinggi untuk melakukan hubungan dengan system Software lain diantaranya:

a) Vijeo Citect didukung 3 buah tampilan yaitu Citect Explorer, Citect

Project Editor, Citect Graphics Builder dan aplikasi program

diluar Vijeo Citect dengan mudah mendapatkan data dari Vijeo Citect .

b) Hubungan Vijeo Citect dengan tags biasa menggunakan events.

c) Vijeo Citect dapat membuka Vijeo Citect net protocol dengan menggunakan folder communication yang ada pada Citect

Explorer , yang digunakan untuk menukar data antara Vijeo Citect

yang lain. Data dari Vijeo Citect dapat di set atau mengikuti sambungan high level host computer.

2) Mendukung bermacam - macam Networking a) Vijeo Citect didukung bermacam - macam protocol.

b) Struktur network Vijeo Citect dapat didukung sistem kerja yang berdiri sendiri, peer to peer, client / server, dan hal seperti ini dapat dilakukan pada sistem dengan skala besar maupun sistem dengan skala kecil.

3) Pembuatan layar grafis dengan mudah Pada Vijeo Citect telah disediakan bermacam - macam type

wizard

dan symbol library, dengan didukung tampilan Citect Graphics

Builder system dapat di konfigurasi dengan mudah sehingga

pembuatan animasi tidak begitu sulit karena objek yang kita inginkan sudah tersedia pada symbol library tools.

4) Supporting Internet

Vijeo Citect dapat dilakukan pengoperasian suatu plant yang dapat terhubung melalui jaringan komunikasi yang terdapat di internet.

Fungsi yang digunakan terdapat pada web server sehingga status plant dapat dimonitor dan dikontrol melalui web browser dari tempat kendali yang memiliki jarak cukup jauh. 5) Data yang kompatibel dengan Software lain

a) Data pada tag, kompatibel antara Microsoft Excel dengan Vijeo

Citect ,

b) Data hasil pengoperasian dari Vijeo Citect dapat di konversi ke

Microsoft Excel dan Word,

c) Dapat dilakukan penukaran data dari software grafis seperti AutoCAD, Photoshop, CorelDraw, dll.

Outline Vijeo Citect Explorer

Nama dari file eksekusi Vijeo Citect adalah Vijeo Citect. Cara pertama untuk menjalankan Vijeo Citect adalah klik “program” pada start

menu

lalu klik “Schneider Electric” kemudian klik “So Collaborative” selanjutnya klik “Vijeo Citect 7.20” dan pilih Vijeo Citect Explorer.

Setelah dipilih Vijeo Citect Explorer maka akan terdapat 3 tampilan dasar yang dapat digunakan untuk manajemen data dan file, membuat desain grafis, dan mengeksekusi atau menjalankan sistem.

Ketiga tampilan tersebut antara lain: 1) Citect Explorer

Citect Explorer merupakan tampilan yang digunakan untuk

membuat dan pembuatan Project. Selain itu juga dapat mengatur semua file yang berada pada sub bagian folder project, sehingga berfungsi seperti Windows Explorer pada Windows. Citect Explorer juga berfungsi untuk mengatur setup komunikasi pada pembuatan

Project baru. Tampilan Citect Explorer ditunjukkan pada Gambar 2.2.

Gambar 2.2 Tampilan Citect Explorer

2) Citect Project Editor

Citect Project Editor digunakan sebagai tempat untuk

membuat, mengatur, dan mengedit database. Database yang dibuat pada Citect project editor berupa cluster, tags, event, alarm, dll. Untuk membuat database diatas dapat dilihat pada menu - menu yang disediakan pada Citect project editor. Untuk membuat cluster name dapat dilihat pada menu servers. Pada menu tags terdapat dua cara untuk membuat alamat nama tags yaitu variable tags dan local

variable, dimana untuk menggunakan variable tags harus langsung

terhubung dengan I/O devices sedangkan local variable tidak perlu terhubung langsung dengan I/O devices dan dapat langsung disimulasikan.

Pada halaman Citect project editor setelah membuat atau melakukan pengeditan database perlu dilakukan pack dan compile, sehingga data yang telah dibuat dapat tersusun secara baik dan jika terjadi error maka dapat diketahui letak kesalahannya. Untuk melakukan pack dan compile dapat dilihat pada menu file. Tampilan Citect project editor ditunjukkan pada Gambar 2.3.

Gambar 2.3 Tampilan Citect project editor

3) Citect Graphic Builder

Citect Graphic Builder digunakan untuk membuat serta

mengedit desain animasi plant pada sistem monitor dan juga memberikan label atau nama pada desain masing - masing animasi yang akan dibuat. Selain itu dapat memasukan gambar dan simbol dari luar yang bisa dimodifikasi. Tampilan Citect graphics builder ditunjukkan pada Gambar 2.4.

Gambar 2.4 Tampilan Citect Graphic Builder

2.2.2 OPC

OPC merupakan kependekan dari OLE for Process Control. OPC merupakan standar industri untuk koneksi antar sistem. Dengan menggunakan standar OPC, data dapat dikirimkan dari berbagai macam sumber data ke aplikasi apapun yang memenuhi standar OPC. Aplikasi-aplikasi ini termasuk HMI atau

Human Machine Interface , trender, spreadsheet, pengarsip data, aplikasi ERP (Enterprise Resource Planning) dan lain sebagainya. Tujuan dari OPC adalah menyediakan sebuah infrastruktur standar untuk pertukaran data kontrol proses. Misalnya, pabrik biasanya memiliki berbagai macam sumber data seperti PLC, DCS, basis data, meteran, RTU dan lain sebagainya. Data-data ini tersedia melalui berbagai macam koneksi yang berbeda-beda, misalnya, serial, Ethernet, atau bahkan melalui pemancar radio. Sedangkan aplikasi kontrol prosesnya bisa menggunakan berbagai macam sistem operasi yang berbeda, seperti windows, UNIX, DOS, atau VMS.

2.2.3 Programmable Logic Control (PLC)

Program mable Logic Controller (PLC) adalah perangkat untuk

melaksanakan fungsi kendali dan juga monitor yang dapat di program. Selain dikenal sebagai PLC, perangkat ini juga disebut sebagai programmable controller atau programmable binary system.

Pada dasarnya PLC merupakan suatu bentuk komputer, perbedaan dengan komputer pada umumnya adalah PLC ditujukan khusus untuk aplikasi industri sehingga mempunyai beberapa karakteristik khusus. PLC telah dilengkapi dengan I/O digital dengan koneksi dan level sinyal yang standar sehingga dapat langsung dihubungkan dengan berbagai macam perangkat seperti saklar, lampu, relay ataupun berbagai macam sensor dan actuator.

Konstruksi PLC bersifat modular sehingga memudahkan dalam penggantian dan penambahan fasilitas yang diperlukan. PLC juga relatif lebih tahan terhadap keadaan pabrik, misalnya kelembapan dan temperatur yang tinggi, serta gangguan dan derau yang mungkin terdapat pada berbagai peralatan industri.

Rangkaian kontrol menggunakan PLC dibuat dengan Software, sehingga bersifat fleksibel dan mudah untuk dimodifikasi.

1. Struktur PLC Komponen dari suatu PLC tidak jauh berbeda dengan komponen komputer pada umumnya. Struktur dasar suatu PLC terdiri atas central

processing unit , memori dan modul input/output.

Central Processing Unit (CPU) Central Processing Unit adalah otak dari PLC yang bertugas

mengendalikan dan memonitor seluruh operasi PLC dengan cara melaksanakan program yang terdapat pada memori. Sistem internal bus digunakan untuk menghubungkan antara CPU dengan memori dan modul I/O di bawah kendali CPU. CPU memerlukan detak (clock) dengan frekuensi tertentu yang dihasilkan oleh krisal kuarts external ataupun rangkaian isolator. Detak tersebut menentukan kecepatan operasi PLC dan dapat digunakan untuk sinkronisasi semua elemen dalam sistem. Seluruh PLC modern menggunakan mikroprosesor sebagai CPU.

b. Memori Memori adalah peranti yang digunakan sebagai media penyimpanan, baik program maupun data. PLC menggunakan peranti memori semikonduktor berupa RAM ataupun ROM. Pada kebanyakan PLC RAM digunakan untuk pengembangan program dan uji coba karena kemudahan dalam perubahan program. Untuk mencegah hilangnya

program dari RAM saat dilepas catu dayanya sering kali PLC dilengkapi dengan baterai. Setelah program dibuat dan diuji coba, program dapat dimasukan ke EEPROM yang bersifat tetap.

Selain untuk menyimpan program memori pada PLC juga digunakan untuk penyimpanan sementara status jalur I/O dan variabel fungsi internal seperti Timer, counter, penanda relay, hasil operasi aritmetika/logika dan lain- lain, untuk keperluan ini digunakan RAM.

c. Modul I/O Modul I/O adalah pintu keluar/masuknya informasi dari dan ke

PLC. Modul ini dapat bergabung menjadi satu unit PLC ataupun berupa modul yang terpisah. Modul input dan output berfungsi sebagai antarmuka antara komponen internal PLC dengan peranti lain di luar PLC sehingga di dalamnya terdapat fungsi pengkondisian sinyal dan isolasi.

Modul I/O yang paling umum adalah modul I/O digital yang hanya menerima/mengirim sinyal ON/OFF saja. Meski kebanyakan komponen internal PLC bekerja pada level tegangan TTL dan CMOS, yang berkisar antara 5

– 15 Volt, namun sinyal yang diproses dari atau ke I/O digital biasanya berkisar antara 24 Volt pada arus besar (hingga beberapa

ampere ). Dengan adanya modul I/O ini PLC dapat langsung dihubungkan

dengan peranti input dan output tanpa harus melalui rangkaian perantara atau relay.

Setiap modul I/O dirancang untuk memudahkan proses koneksi peranti input dan output dengan PLC. Untuk itu seluruh PLC dilengkapi dengan terminal sekrup standar sehingga mudah dan cepat saat proses pengkabelan. Setiap terminal I/O mempunyai alamat ataupun nomor jalur yang unik yang digunakan saat pemrograman untuk mengidentifikasi masing – masing input dan output.

2. Operasi PLC PLC mempunyai 3 operasi dasar yang dilakukan secara berurutan, yaitu: a. Monitor Input, yaitu membaca keadaan peranti input dan menyalin nilainya ke memori.

b. Eksekusi Program, yaitu melaksanakan program berdasarkan nilai input yang terdapat pada memori untuk menghasilkan nilai output. Program berupa ladder diagram di eksekusi dari kiri ke kanan, dari atas ke bawah.

c. Mengubah kondisi output berdasarkan hasil eksekusi program.

Ketiga proses tersebut membentuk siklus yang disebut proses

scanning , proses ini dilaksanakan secara berulang

– ulang selama PLC beroperasi. Waktu yang dibutuhkan pada satu kali scanning disebut waktu scanning (scanning time).

3. Pemrograman PLC TWIDO Pada PLC ada empat metode/tipe bahasa pemrograman yang bisa digunakan, namun keempat bahasa pemrograman tersebut tidak semua didukung oleh suatu PLC, bahasa pemrograman yang digunakan tersebut adalah Ladder Diagram Languages (LD), Instruction List Languages (IL)

Statement List (SL), Sequential Function Chart (SFC), Grafcet Languages

(GL), dan High-Level Languages (HL).

Namun umumnya bahasa pemrograman yang banyak didukung oleh PLC adalah Ladder Diagram Languages (LD) dan Instruction List Languages (IL). Bahasa ladder diagram pada dasarnya adalah suatu perangkat simbol dari perintah yang digunakan untuk menciptakan program pengontrol. Bahasa pemrograman tersebut dirancang untuk mewakili sedekat mungkin penampakan sistem relay yang diberi pengkawatan yang secara garis besar berfungsi untuk mengontrol output yang didasarkan pada kondisi input.

Program ladder diagram dapat ditampilkan pada layar monitor

kemudian elemen - elemen seperti kontak normally open, kontak normally

closed, timer, counter, compare block , relay, dan lain - lain dinyatakan dalam bentuk gambar.

a. Pemrograman Menggunakan Ladder diagram

Ladder diagram merupakan salah satu bahasa pemrograman yang

didukung oleh PLC Twido yang pembuatannya dapat dibuat melalui

Software TwidoSuite. Pembuatan ladder diagram pada TwidoSuite terdiri

dari beberapa rung, dan dari masing - masing rung tersebut dapat dibuat

ladder diagram yang dimulai dari bar sisi kiri dan berakhir pada bar sisi

kanan. Untuk menggunakan TwidoSuite, klik icon TwidoSuite pada desktop seperti pada Gambar 2.5.

Gambar 2.5 Icon TwidoSuite Untuk pertama kalinya, TwidoSuite akan menampilkan tampilan seperti pada Gambar 2.6. Memilih

„Programming Mode‟ untuk memprogramkan PLC.

Gambar 2.6 Tampilan menu TwidoSuite

Layar program akan menuju ke Gambar 2.7, yaitu layar

“Project management

”. Programmer diberi pilihan untuk membuat program baru atau membuka program yang sudah jadi. Pilih

“Create a new project”.

Gambar 2.7 Pilihan Project management Tentukan nama Project dan Directory tempat Project akan disimpan pada menu Project information seperti pada Gambar 2.8, kemudian klik tombol

„Create‟

Gambar 2.8 Mengisikan nama Project dan Directory

Pada tampilan berikutnya pilih

„Describe‟ untuk setting PLC seperti pada Gambar 2.9.

Gambar 2.9 Layar setting PLC

Pada layar setting PLC, pilih di kotak sebelah kanan (catalog)

bases

– compact – TWDLCAE40DRF, kemudian melakukan drag and

drop ke kotak sebelah kiri pada gambar PLC-nya. Setelah setting PLC

selesai, pilih pada bagian kanan atas „Program‟ untuk menuju editor

program PLC. Hasilnya akan tampil di editor diagram ladder seperti Gambar 2.10.

Gambar 2.10 Tampilan pertama editor ladder diagram

Untuk memulai membuat ladder diagram, klik icon „add section‟, sampai muncul tampilan pada gambar 2.11.

Gambar 2.11 Editor ladder beserta fungsi dasar PLC b. Instruksi utama Ladder diagram 1) Kontak

Memungkinkan untuk masukan kontak seperti tombol tekan dan internal variable contacts. Kontak terdiri dari dua jenis kontak yaitu:

a) Kontak Normally open (NO) dengan notasi:

b) Kontak Normally closed (NC) dengan notasi:

2) Coil

Secara umum coil berhubungan langsung dengan keluaran yang akan mengerjakan semua perintah sesuai dengan yang diinginkan.

Pada Software TwidoSuite, Coil terdiri dari empat jenis, yaitu:

a) Direct Coils dengan notasi:

b) Reverse Coils dengan notasi:

c) Set Coils dengan notasi:

d) Reset Coils dengan notasi:

3) Link Elements

Berupa garis penghubung antara kontak dengan kontak atau sebagai garis penghubung antara kontak dengan Coil. Ada dua jenis garis penghubung yang digunakan yaitu garis yang berbentuk vertical dan garis berbentuk horizontal.

a) Horizontal Connection

Digunakan untuk hubungan secara seri.

b) Vertical Connection

Digunakan untuk membuat hubungan secara paralel.

Adapun cara membuat ladder diagram dengan TwidoSuite, ladder

diagram program dinyatakan dalam suatu bentuk umum simbolik untuk relay yang dikontrol oleh rangkaian elektrik. Program ditampilkan pada

layer dan elemen - elemen seperti kontak normally open, kontak normally

close , counter, sequencer (rotary switch), relay dan lain - lain, dinyatakan

dalam bentuk gambar. Listrik mengalir dari sisi kiri ke sisi kanan yang disebut ladder line (terdiri dari beberapa rung).

Adapun aturan umum menggambarkan suatu program ladder

diagram adalah: 1) Aliran listrik/tenaga dari rel kiri ke kanan.

2) Suatu Coil keluaran tidak dihubungkan langsung ke rel (rail) sebelah kiri.

3) Tidak ada kontak yang ditempatkan di kanan dari suatu Coil keluaran. 4) Hanya satu dari Coil keluaran dalam suatu ladder line. 5) Tiap Coil keluaran umumnya hanya satu kali dalam suatu program.

c. Prinsip pemrograman TwidoSuite Pada dasarnya pemrograman PLC menggunakan TwidoSuite dibagi atas 7 dasar komponen, yaitu : input, output, internal bits, membuat pengalamatan (addressing), timer, counter, dan compare block. 1) Input

Input merupakan masukan yang berupa sinyal yang diterima

dari sensor luar. Sintaksis yang digunakan pada TwidoSuite adalah sebagai berikut:

% I y . z

Keterangan: % = Menunjukkan objek I = Menukjukkan masukan y = Nomor/jumlah modul z = Nomor/jumlah saluran

2) Output

Output adalah sinyal yang dihasilkan oleh PLC yang dikirim ke

relay dan lain sebagainya, sintaksis yang digunakan adalah sebagai

berikut:

% Q y . z

Keterangan: % = Menunjukkan objek Q = Menunjukkan keluaran y = Nomor/jumlah modul z = Nomor/jumlah saluran

3) Internal Bits Internal Bits merupakan wilayah memori yang dialokasikan

oleh PLC, internal bits ini dapat dipakai sebagai output internal dan hanya dapat digunakan untuk keperluan internal. Dengan kata lain,

output internal tidak langsung mengendalikan peranti output. Pada

PLC Twido compact type TWDLCAE40DRF internal bits yang bisa digunakan yaitu mulai dari %M0 sampai %M255. Sintaksis yang digunakan adalah sebagai berikut:

% M n

Keterangan: % = Menunjukkan objek M = Menunjukkan bit di dalam memori internal n = Nomor/jumlah bit internal

4) Membuat pengalamatan (addressing) Pengalamatan adalah memberi notasi input dan output pada kontak dan ladder diagram.

a) Format umum dari pengalamatan I/O adalah sebagai berikut:

% I,Q x . y . z

Keterangan : I = Input Q = output x = Master(0)/Slave (1 -7) controller y = base (0)/expansion (1

– 7) I/O z = I/O channel number

b) format umum dari pengalamatan bit adalah sebagai berikut:

% M, S, or X, i

Keterangan: M = Internal Bits S = Sistem bits X = Step bits i = Number c) Format umum pengalamatan word adalah sebagai berikut:

% M, K, or S, W, i Keterangan: M = Internal word K = Konstanta word S = sistem word W = Word (16 bit) i = Number

5) Timer Timer digunakan sebagai pengatur waktu proses, dapat

digunakan sebagai komponen tundaan (Timer ON delay). Umumnya merupakan kontak fungsi yang dapat diatur memberikan suatu keluaran kondisi ON selama selang waktu tertentu (timer OFF delay). Dapat digunakan untuk membuat pulsa dengan lebar tertentu/Timer pulsa (ini termasuk ke dalam fitur tambahan atau hanya terdapat pada PLC tertentu saja).

Dalam Timer terdapat input, konstanta Timer, output. Input berfungsi memulai aktifnya Timer untuk mulai menghitung waktu.

Konstanta timer memberikan nilai berapa lama timer aktif. Output memberikan keluaran logika 1 atau 0 bila waktu yang dinyatakan dalam konstanta timer telah tercapai. Blok fungsi timer ditunjukan pada Gambar 2.12.

Gambar 2.12 Blok fungsi Timer

6) Counter Counter berfungsi untuk menghitung jumlah perubahan input,

dapat untuk membatasi banyaknya perubahan input. Ada dua jenis yaitu menghitung naik (up-counter) dan turun (down counter).

counter

Dalam kehidupan sehari - hari terdapat juga counter mekanik dan elektronik. Counter akan mengeluarkan nilai 0 atau 1 bila nilai preset telah tercapai. Ada juga step counter dimana perubahan input akan ditampilkan pada setiap alamat output tertentu. Blok fungsi counter ditunjukkan pada Gambar 2.13.

Gambar 2.13 Blok fungsi Counter

7) Fast Counter Fast Counter berfungsi sebagai counter atau down-counter.

Fast Counter dapat menghitung input diskret sampai frekuensi 5 kHz.

Karena fast counter dikelola oleh interupsi perangkat keras tertentu, mempertahankan tingkat sampling frekuensi maksimum dapat bervariasi, tergantung pada konfigurasi aplikasi dan perangkat keras.

Pengontrol modular hanya bisa menggunakan maksimal 4. Blok fungsi fast counter %FC0, %FC1, %FC2 dan %FC3 menggunakan input khusus %I0.0, %I0.1, %I0.2 dan %I0.3 pada masing

– masing counter. Blok fungsi fast counter ditunjukkan pada Gambar 2.14.

Gambar 2.14 Blok fungsi Fast Counter

8) Pulse Width Modulation

PWM adalah fungsi khusus yang dapat ditugaskan ke output. Sinyal persegi panjang ini memiliki periode konstanta (user

configurable) P dengan kemungkinan memvariasikan lebar pulsa T

ON dan dengan demikian siklus tugas (T ON / P). Ilustrasi siklus kerja PWM ditunjukkan pada Gambar 2.15.

Gambar 2.15 Ilustrasi siklus kerja PWM Setiap PWM address mempunyai satu buah pin output address.Tabel 2.1 merupakan daftar PWM address dan PMW output address.Tabel 2.1 PWM address dan PWM output address

PWM Address PWM Output Address

%PWM0 %Q0.0 %PWM1 %Q0.1 %PWM2 %Q0.2

Output %Q0.0, %Q0.1 dan %Q0.2 ditujukan untuk blok fungsi

PWM. Sebagai contoh, membuat blok fungsi PWMx (x = 0, 1 dan 2) secara otomatis memberikan output %Q0.x ke blok fungsi ini. Blok fungsi PWM ditunjukkan pada Gambar 2.16.

Gambar 2.16 Blok fungsi PWM

9) Compare Block

Instruksi compare block yang ada pada PLC Twido digunakan untuk membandingkan dua operand. Tabel 2.2 merupakan daftar tipe dari instruksi perintah compare block.

Tabel 2.2 Daftar tipe instruksi compare block

Instruksi Fungsi

Digunakan jika operand satu lebih besar dari > operand dua.

Digunakan jika operand satu lebih besar atau sama >= dengan operand dua.

Digunakan jika operand satu lebih kecil dari < operand dua.

Digunakan jika operand satu lebih kecil atau sama <= dengan operand dua.

Digunakan jika operand satu lebih sama dengan = operand dua.

Digunakan jika operand satu lebih berbeda dengan <> operand dua.

(Sumber: Itmamul, 2017) 10) Instruksi aritmatika

Instruksi aritmatika digunakan untuk melakukan operasi aritmetika antara dua operand bilangan bulat atau pada satu operand bilangan bulat. Daftar tipe instruksi aritmetika ditunjukkan pada Tabel 2.3.

Tabel 2.3 Daftar tipe instruksi aritmetika

Instruksi Fungsi

Operasi penjumlahan + Operasi pengurangan - Operasi perkalian *

/ Operasi pembagian REM Sisa pembagian dua operand

Tabel 2.3 Daftar tipe instruksi aritmetika (Lanjutan)

Instruksi Fungsi

SQRT Akar quadrat dari operand

INC Kenaikan sebuah operand DEC Penurunan operand ABS Nilai absolut operand

(Sumber: Itmamul, 2017)

4. Pemrograman PLC Omron

a. Membuat Project Baru pada CX-Programmer Untuk menggunakan Software CX-Programmer, klik ikon CX- Programmer pada desktop seperti pada gambar 2.17.

Gambar 2.17 Icon CX-Programmer

Setelah ikon tersebut di klik, maka akan muncul tampilan awal seperti gambar 2.18.

Gambar 2.18 Tampilan awal CX_programmer Setelah berada pada tampilan tersebut, untuk membuat Project baru maka klik FILE -> NEW. Setelah itu akan ada tampilan seperti pada gambar . lalu pilih device type sesuai dengan PLC yang akan digunakan. Setelah itu klik OK.

Gambar 2.19 Tampilan pemilihan device

Setelah itu akan tampil halaman pemrograman seperti pada gambar 2.20.

Gambar 2.20 Lembar kerja CX-Programmer Keterangan:

1. Menu Bar adalah pilihan untuk membuat program baru, mengedit program, mentransfer Program (PLC) atau pun Help.

2. Work Online PLC pada Toolbar adalah Shortcut untuk menghubungkan PLC dengan PC secara Online. Dalam Kondisi Online ini program dapat ditransfer ke PLC atau diambil dari PLC dan Monitoring PLC secara Real time.

3. Transfer PLC pada Toolbar adalah Shortcut untuk mentransfer program ke PLC atau mengambil program dari PLC.

4. Mode PLC pada Toolbar adalah Shortcut untuk memilih mode operasi PLC. Mode Program dipakai untuk proses transfer

program PLC. Mode Run dipakai untuk menjalankan atau

mengeksekusi program yang telah dimasukkan ke dalam PLC. Mode Monitoring dipakai untuk memonitor kondisi

program PLC saat Running, dengan kemungkinan untuk

mengubah kondisi kontak atau memori.

5. Instruksi pada Toolbar adalah Shortcut untuk memasukkan Kontak, Coil, dan Instruksi lain seperti Timer, Counter, Set/Reset dan lainnya.

6. Work Online Simulator berfungsi untuk menjalankan simulasi program pada internal CX Programmer.

7. Project Tree adalah informasi mengenai Project yang sedang kita kerjakan meliputi spesifikasi PLC, Input Output, Memori PLC dan Data program kita (pada Section).

8. Halaman Utama Program adalah tempat kita membuat

program ladder diagram

b. Membuat Program PLC Untuk langkah awal, klik toolbar kontak pada instruksi, kemudian masukan alamat kontak tersebut.

Gambar 2.21 Pembuatan contact baru

Untuk membuat Coil Output dengan klik Coil lalu masukkan alamatnya seperti pada gambar 2.22.

Gambar 2.22 Pembuatan Coil baru Setelah selesai, lalu sambungkan PC ke PLC Omron dengan memilih pada menu bar PLC-Work Online atau pada Toolbar Work

Online , lalu pilih YES.

Gambar 2.23 Peringatan koneksi ke PLC

c. Transfer Program dari dan ke PLC atau PLC ke PC Untuk mentransfer program, Pilih PLC-Transfer-to PLC atau Klik pada PLC Transfer.

Gambar.2.24 Tampilan transfer ke PLC Kemudian akan muncul dialog box ini, pilih item yang akan ditransfer, salah satunya adalah IO Table yang telah di konfigurasi jika PLC anda modular.

Gambar 2.25 Download options

Setelah selesai klik OK, jika transfer tidak terdapat kendala maka download yang sukses akan menampilkan seperti gambar 2.26.

Gambar 2.26 Tampilan download sukses Selanjutnya pastikan PLC dalam Mode Run agar program yang telah dimasukan dapat dieksekusi.

d. Instruksi dasar PLC Omron Pada pemrograman PLC Omron terdapat Instruksi

– instruksi dasar yang sering digunakan. 1) LOAD (LD)

Perintah ini digunakan jika urutan kerja suatu sistem kontrol hanya membutuhkan satu keadaan logika. Logika ini mirip dengan kontak relay NO.

2) LOAD NOT

Perintah ini digunakan jika urutan kerja sistem kontrol hanya membutuhkan satu kondisi logika. Logika ini mirip dengan kontak

relay NC.

3) AND

Perintah ini digunakan untuk urutan kerja sistem kontrol yang lebih dari satu kondisi logika yang harus terpenuhi semuanya untuk mengeluarkan satu output. Logika ini mirip dengan kontak relay NO.

4) AND NOT

Perintah ini digunakan untuk urutan kerja sistem kontrol yang lebih dari satu kondisi logika yang harus terpenuhi semuanya untuk mengeluarkan satu output. Logika ini mirip dengan kontak relay NC.

5) OR

Perintah ini digunakan untuk urutan kerja sistem kontrol yang lebih dari salah satu kondisi logika yang harus terpenuhi semuanya untuk mengeluarkan satu output. Logika ini mirip dengan kontak relay NO.

6) OR NOT

7) OUT

Jika kondisi logika terpenuhi, perintah ini digunakan untuk mengeluarkan satu output. Logika ini mirip dengan kontak relay NO

8) OUT NOT

Jika kondisi logika terpenuhi, perintah ini digunakan untuk mengeluarkan satu output. Logika ini mirip dengan kontak relay NC

9) TIMER (TIM)

jika instruksi ini diberikan input ON, maka setelah selang waktu yang ditentukan, output Timer ini akan berubah dari keadaan awal OFF menjadi ON sampai dengan input Timer dimatikan (ON- >OFF).

10) COUNTER (CNT) jika diberikan input ON setelah beberapa kali, maka

output counter akan berubah dari keadaan awal OFF menjadi ON

sampai dengan diberikan input ON pada bagian reset counter.

11) COMPARE (CMP)

Jika diberi nilai ON, maka instruksi ini akan membandingkan data-data yang telah dimasukan sebelumnya.

12) DIFU (Differentiate Up) Ketika dieksekusi, DIFU(13) akan membandingkan kondisi eksekusi sekarang dengan kondisi eksekusi sebelumnya. Jika kondisi eksekusi sebelumnya adalah OFF dan kondisi eksekusi sekarang adalah ON, maka DIFU(13) akan mengaktifkan bit operand menjadi ON selama 1 siklus saja.

13) DIFD (Differentiate Down) Instruksi DIFD(14) akan mengaktifkan bit operand selama 1 siklus ketika kondisi eksekusi berubah dari ON ke OFF.

2.2.4 Converter Serial ke Ethernet Gateway

WIZ110SR merupakan modul serial to Ethernet gateway. Modul ini digunakan untuk menghubungkan antara access point dan controller melalui

serial port dan Ethernet port agar acces point dan controller dapat berkomunikasi.

Untuk bentuk fisik dari modul dapat dilihat pada Gambar 2.27.

Gambar 2.27 Modul WIZ110SR

(Sumber: Wiznet, 2008) Bila data diterima dari port serial, dikirim ke W5100 oleh MCU. Jika ada data yang dikirim dari Ethernet, receiver tersebut diterima ke buffer internal

W5100, dan dikirim ke port serial oleh MCU. MCU di modul mengontrol data sesuai dengan nilai konfigurasi yang ditetapkan pengguna seperti pada gambar

2.28. RJ45 & 8051 compilant

computer W5100 DB9 Serial Device trnasformer MCU

Gambar 2.28 Blok Diagram WIZ110SR

Fitur-fitur dari modul WIZ110SR adalah : 1. Serial to Ethernet Gateway dengan kecepatan tinggi dan konektor RJ45.

2. Sangat stabil dan andal untuk koneksi Ethernet.

3. Kecepatan Ethernet 10/100Mbps.

4. Kecepatan serial sampai dengan 230Kbps.

5. Mendukung perintah dan konfigurasi serial.

6. Terdapat DHCP.

Untuk spesifikasi dan konfigurasi dari modul WIZ110SR dapat dilihat pada tabel 2.4.

Tabel 2.4 Spesifikasi dan konfigurasi modul WIZ110SR

Item Description Description 8051 Compliant (having internal MCU

26K Flash, 16K SRAM, 2K EEPROM)

TCP/IP W5100 (Ethernet PHY Embedded)

10/100 Mbps auto sensingRJ-45 Network Interface

Connector

Serial Interface RS232 Serial Signal TXD, RXD, RTS, CTS, GND

Parity : none, Even, odd Data bits : 7,8 Serial Parameter Flow Control : None, RTS/CTS,

XON/XOFF Speed : Up to 230Kbps Input Voltage DC 5 Volt Power Consumption Under 180mA

0ºC ~ 80ºC (operation), -40ºC ~ Temperature 85ºC (storage) Humidity 10~90%

(Sumber: Wiznet, 2008) Untuk konfigurasi port serial dari modul WIZ110SR dapat dilihat pada Gambar 2.29.

Gambar 2.29 Pin Out Port Serial Modul WIZ110SR

3 TxD Transmit Data

9 NC Not Connected

8 CTS Clear To Send

7 RTS Request To Send

6 DSR Data Set Ready

5 GND Ground

4 DTR Data Terminal Ready

2 RxD Receive Data

(Sumber: Ferdina, 2014) Untuk penjelasan dari port serial dari modul WIZ110SR dapat dilihat pada Tabel 2.5.

1 NC Not Connected

Pin Number signal Description

subnet, gateway dan local port harus diisi karena ini adalah setting network dari server yang harus diketahui client agar dapat terhubung ke server. Pada mode ini serial device dapat berkomunikasi dengan beberapa Ethernet device sekaligus.

Dalam mode ini, WIZ110SR menunggu koneksi dari client. Mode ini sangat berguna untuk me monitoring perangkat yang ingin terhubung dengan perangkat dimana modul ini dipasang. Untuk menjalankan mode ini ip address,

(Sumber: Ferdina, 2014) Untuk keperluan konfigurasi network, wiznet menyediakan tiga opsi pengaturan yaitu server mode, client mode maupun Mixed mode.

Tabel 2.5 Pin out modul WIZ110SR

1. TCP Server Mode

2. TCP Client Mode

Dalam mode ini modul akan mencari server dan membuat koneksi ke

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Hasil Penelitian Terdahulu - BADRUL UMAM .... BAB II