contoh pendahuluan
DESCRIPTION
Contoh dari pendahuluanTRANSCRIPT
BAB I
PENDAHULUAN
1. Latar Belakang
Perkembangan industri dewasa ini, khususnya dunia industri di negara kita,
berjalan amat pesat seiring dengan meluasnya jenis produk-produk industri, mulai
dari yang digolongkan sebagai industri hulu sampai dengan industri hilir.
Kompleksitas pengolahan bahan mentah menjadi bahan baku, yang berproses baik
secara fisika maupun secara kimia, telah memacu manusia untuk selalu meningkatkan
dan memperbaiki unjuk kerja sistem yang mendukung proses tersebut, agar semakin
produktif dan efisien. Salah satu yang menjadi perhatian utama dalam hal ini ialah
penggunaan sistem pengendalian proses industri (sistem kontrol industri).
Dalam era industri modern, sistem kontrol proses industri biasanya merujuk
pada otomatisasi sistem kontrol yang digunakan. Sistem kontrol industri dimana
peranan manusia masih amat dominan (misalnya dalam merespon besaran-besaran
proses yang diukur oleh sistem kontrol tersebut dengan serangkaian langkah berupa
pengaturan panel dan saklar-saklar yang relevan) telah banyak digeser dan digantikan
oleh sistem kontrol otomatis.
Sebabnya jelas mengacu pada faktor-faktor yang mempengaruhi efisiensi dan
produktivitas industri itu sendiri, misalnya faktor human error dan tingkat keunggulan
yang ditawarkan sistem kontrol tersebut. Salah satu sistem kontrol yang amat luas
pemakaiannya ialah Programmable Logic Controller (PLC). Penerapannya meliputi
berbagai jenis industri mulai dari industri rokok, otomotif, petrokimia, kertas, bahkan
sampai pada industri tambang, misalnya pada pengendalian turbin gas dan unit
industri lanjutan hasil pertambangan. Kemudahan transisi dari sistem kontrol
sebelumnya (misalnya dari sistem kontrol berbasis relay mekanis) dan kemudahan
trouble-shooting dalam konfigurasi sistem merupakan dua faktor utama yang
mendorong populernya PLC ini.
Perkembangan teknologi yang begitu pesat sangat berpengaruh pada
kemajuan di bidang industri otomatisasi. Saat ini banyak industri-industri yang
beralih pada mesin-mesin otomatis daripada menggunakan cara-cara konvensional.
Dengan adanya alat-alat otomatis tersebut pekerjaan industri akan semakin mudah
presisi, efektif dan efisien, dan produksi akan semakin bertambah.
Dengan adanya sistem pengendalian traffic light secara otomatis dengan
menggunakan PLC Omron Sysmac CPM1A, diharapkan akan menghasilkan
pengaturan lampu lalu lintas yang baik yang menggunakan peralatan yang handal,
cepat, efisien, dan dapat bekerja dalam waktu yang lama, serta mudah dalam
melakukan modifikasi jika terjadi perubahan deskripsi kerja pada lampu lalu lintas
tersebut. Selain itu mengurangi pengeluaran biaya untuk pembiayaan SDM. Serta
mengurangi permasalahan yang disebabkan kesalahan dari faktor manusia (Human
Error).
1.1 Maksud dan Tujuan
Tujuan dari pembuatan makalah ini adalah untuk memperkenalkan PLC
sebagai salah satu pendukung otomatisasi industri dasar pemrograman PLC dan
aplikasi PLC khususnya seri Omron Sysmac CPM1A untuk otomatisasi sistem traffic
light secara otomatis.
BAB II
PEMBAHASAN
2. Pengertian PLC (Programmable Logic Kontroller)
Programmable Logic Controllers (PLC) adalah komputer elektronik yang
mudah digunakan (user friendly) yang memiliki fungsi kendali untuk berbagai tipe
dan tingkat kesulitan yang beraneka ragam.
Berdasarkan pada standar yang dikeluarkan oleh National Electrical
Manufacture Association (NEMA) ICS3-1978 Part ICS3-304, PLC didefinisikan
sebagai berikut: “PLC adalah suatu peralatan elektronik yang bekerja secara digital,
memiliki memori yang dapat deprogram menyimpan perintah-perintah untuk
melakukan fungsi-fungsi khusus seperti logic, sequening, timing, counting, dan
aritmatika untuk mengontrol berbagai jenis mesin atau proses melalui analog atau
digital input/output modules”.
Gambar 1. Fungsi PLC
Definisi Programmable Logic Controller menurut Capiel (1982) adalah:
sistem elektronik yang beroperasi secara dijital dan didisain untuk pemakaian di
lingkungan industri, dimana sistem ini menggunakan memori yang dapat
diprogram untuk penyimpanan secara internal instruksi-instruksi yang
mengimplementasikan fungsi-fungsi spesifik seperti logika, urutan, perwaktuan,
pencacahan dan operasi aritmatik untuk mengontrol mesin atau proses melalui
modul-modul I/O dijital maupun analog .
Berdasarkan namanya konsep PLC adalah sebagai berikut:
1) Programmable
Menunjukkan kemampuan dalam hal memori untuk menyimpan program yang telah dibuat yang dengan mudah diubah-ubah fungsi atau kegunaannya.
2) Logic
Menunjukkan kemampuan dalam memproses input secara aritmatik dan logic (ALU), yakni melakukan operasi membandingkan, menjumlahkan, mengalikan, membagi, mengurangi, negasi, AND, OR, dan lain sebagainya.
3) Controller
Menunjukkan kemampuan dalam mengontrol dan mengatur proses sehingga menghasilkan output yang diinginkan.
PLC ini dirancang untuk menggantikan suatu rangkaian relay sequensial dalam suatu sistem kontrol. Selain dapat diprogram, alat ini juga dapat dikendalikan, dan dioperasikan oleh orang yang tidak memiliki pengetahuan di bidang pengoperasian komputer secara khusus. PLC ini memiliki bahasa pemrograman yang mudah dipahami dan dapat dioperasikan bila program yang telah dibuat dengan menggunakan software yang sesuai dengan jenis PLC yang digunakan sudah dimasukkan.
Alat ini bekerja berdasarkan input-input yang ada dan tergantung dari keadaan pada suatu waktu tertentu yang kemudian akan meng-ON atau meng-OFF kan output-output. 1 menunjukkan bahwa keadaan yang diharapkan terpenuhi sedangkan 0 berarti keadaan yang diharapkan tidak terpenuhi. PLC juga dapat diterapkan untuk pengendalian sistem yang memiliki output banyak.
Fungsi dan kegunaan PLC sangat luas. Dalam prakteknya PLC dapat dibagi secara umum dan secara khusus.
Secara umum fungsi PLC adalah sebagai berikut:
1. Sekuensial Control
PLC memproses input sinyal biner menjadi output yang digunakan untuk keperluan pemrosesan teknik secara berurutan (sekuensial), disini PLC menjaga agar semua step atau langkah dalam proses sekuensial berlangsung dalam urutan yang tepat.
2. Monitoring Plant
PLC secara terus menerus memonitor status suatu sistem (misalnya temperatur, tekanan, tingkat ketinggian) dan mengambil tindakan yang diperlukan sehubungan dengan proses yang dikontrol (misalnya nilai sudah melebihi batas) atau menampilkan pesan tersebut pada operator.
Sedangkan fungsi PLC secara khusus adalah dapat memberikan input ke CNC (Computerized Numerical Control). Beberapa PLC dapat memberikan input ke CNC untuk kepentingan pemrosesan lebih lanjut. CNC bila dibandingkan dengan PLC mempunyai ketelitian yang lebih tinggi dan lebih
mahal harganya. CNC biasanya dipakai untuk proses finishing, membentuk benda kerja, moulding dan sebagainya.
Prinsip kerja sebuah PLC adalah menerima sinyal masukan proses yang dikendalikan lalu melakukan serangkaian instruksi logika terhadap sinyal masukan tersebut sesuai dengan program yang tersimpan dalam memori lalu menghasilkan sinyal keluaran untuk mengendalikan aktuator atau peralatan lainnya.
2.1 Bahasa Pemrograman PLC
Terdapat lima tipe bahasa pemrograman yang bisa dipakai untuk memprogram
PLC, meski tidak semuanya di-support oleh suatu PLC, yaitu antara lain:
1. Bahasa pemrograman Ladder Diagram (LD)
2. Bahasa pemrograman Instruction List (IL)/Statement List (SL)
3. Bahasa pemrograman Sequential Function Chart (SFC)/Grafcet
4. Bahasa pemrograman Function Block Diagram (FBD)
5. Bahasa pemrograman tingkat tinggi (high-level), contohnya Visual Basic
Dari berbagai contoh bahasa pemrograman diatas, bahasa pemrograman PLC
yang paling populer digunakan dan paling mudah dipahami, yaitu Ladder Diagram,
dengan menggunakan contoh rangkaian Interlock. Ladder Diagram mudah dipahami
karena menggunakan pendekatan grafis, yaitu menggunakan simbol-simbol
komponen elektromagnetik-mekanik relay (coil dan contact), blok-blok fungsi
(function block), seperti timer, counter, trigger, kondisional, serta blok fungsi yang
didefinisikan sendiri oleh programmer. Selain itu, karena Ladder Diagram
menggunakan pendekatan grafis, maka programmer menjadi lebih mudah untuk
melakukan troubleshooting pada program yang akan dijalankan pada PLC.
2.2 Piranti Penyusun PLC
PLC yang diproduksi oleh berbagai perusahaan sistem kontrol terkemuka saat
ini biasanya mempunyai ciri-ciri sendiri yang menawarkan keunggulan sistemnya,
baik dari segi aplikasi (perangkat tambahan) maupun modul utama sistemnya.
Meskipun demikian pada umumnya setiap PLC (sebagaimana komputer pribadi Anda
yang cenderung mengalami standarisasi dan kompatibel satu sama lain) mengandung
empat bagian (piranti) berikut ini:
1. Modul Catu daya.
2. Modul CPU.
3. Modul Perangkat Lunak.
4. Modul I/O.
1. Modul Catu Daya (Power Supply: PS)
PS memberikan tegangan DC ke berbagai modul PLC lainnya selain modul
tambahan dengan kemampuan arus total sekitar 20A sampai 50A, yang sama dengan
battery lithium integral (yang digunakan sebagai memory backup). Seandainya PS ini
gagal atau tegangan bolak balik masukannya turun dari nilai spesifiknya, isi memori
akan tetap terjaga. PLC buatan Triconex, USA, yakni Trisen TS3000 bahkan
mempunyai double power supply yang berarti apabila satu PS-nya gagal, PS kedua
otomatis akan mengambil alih fungsi catu daya sistem.
2. Modul CPU
Modul CPU yang disebut juga modul kontroler atau prosesor terdiri dari dua
bagian:
1. Prosesor berfungsi:
o mengoperasikan dan mengkomunikasikan modul-modul PLC melalui bus-bus
serial atau paralel yang ada.
o Mengeksekusi program kontrol.
2. Memori, yang berfungsi:
o Menyimpan informasi digital yang bisa diubah dan berbentuk tabel data,
register citra, atau RLL (Relay Ladder Logic), yang merupakan program
pengendali proses.
Pada PLC tertentu kadang kita jumpai pula beberapa prosesor sekaligus dalam satu
modul, yang ditujukan untuk mendukung keandalan sistem. Beberapa prosesor
tersebut bekerja sama dengan suatu prosedur tertentu untuk meningkatkan kinerja
pengendalian. Contoh PLC jenis ini ialah Trisen TS3000 mempunyai tiga buah
prosesor dengan sistem yang disebut Tripple Redundancy Modular.
Kapasitas memori pada PLC juga bervariasi. Trisen TS3000, misalnya,
mempunyai memori 384 Kbyte (SRAM) untuk program pengguna dan 256 Kbyte
(EPROM) untuk sistem operasinya. Simatic S5 buatan Siemens mempunyai memori
EPROM 16Kbyte dan RAM 8 Kbyte. PLC FA-3S Series mempunyai memori total
sekitar 16 Kbyte. Kapasitas memori ini tergantung penggunaannya dan seberapa jauh
Anda sebagai mengoptimalisasikan ruang memori PLC yang Anda miliki, yang
berarti pula tergantung seberapa banyak lokasi yang diperlukan program kontrol
untuk mengendalikan plant tertentu. Program kontrol untuk pengaliran bahan bakar
dalam turbin gas tentu membutuhkan lokasi memori yang lebih banyak dibandingkan
dengan program kontrol untuk menggerakkan putaran mekanik robot pemasang bodi
mobil pada industri otomotif. Suatu modul memori tambahan bisa juga diberikan ke
sistem utama apabila kebutuhan memori memang meningkat.
Modul Program Perangkat Lunak PLC mengenal berbagai macam perangkat
lunak, termasuk State Language, SFC, dan bahkan C. Yang paling populer digunakan
ialah RLL (Relay Ladder Logic). Semua bahasa pemrograman tersebut dibuat
berdasarkan proses sekuensial yang terjadi dalam plant (sistem yang dikendalikan).
Semua instruksi dalam program akan dieksekusi oleh modul CPU, dan penulisan
program itu bisa dilakukan pada keadan on line maupun off line. Jadi PLC dapat bisa
ditulisi program kontrol pada saat ia mengendalikan proses tanpa mengganggu
pengendalian yang sedang dilakukan. Eksekusi perangkat lunak tidak akan
mempengaruhi operasi I/O yang tengah berlangsung.
3. Modul I/O
Modul I/O merupakan modul masukan dan modul keluaran yang bertugas
mengatur hubungan PLC dengan piranti eksternal atau periferal yang bisa berupa
suatu komputer host, saklar-saklar, unit penggerak motor, dan berbagai macam
sumber sinyal yang terdapat dalam plant.
a. Modul masukan
Modul masukan berfungsi untuk menerima sinyal dari unit pengindera
periferal, dan memberikan pengaturan sinyal, terminasi, isolasi, maupun indikator
keadaan sinyal masukan. Sinyal-sinyal dari piranti periferal akan di-scan dan
keadaannya akan dikomunikasikan melalui modul antarmuka dalam PLC.
Beberapa jenis modul masukan di antaranya:
o Tegangan masukan DC (110, 220, 14, 24, 48, 15-30V) atau arus C(4-20mA).
o Tegangan AC ((110, 240, 24, 48V) atau arus AC (4-20mA).
o Masukan TTL (3-15V).
o Masukan analog (12 bit).
o Masukan word (16-bit/paralel).
o Masukan termokopel.
o Detektor suhu resistansi (RTD).
o Relay arus tinggi.
o Relay arus rendah.
o Masukan latching (24VDC/110VAC).
o Masukan terisolasi (24VDC/85-132VAC).
o Masukan cerdas (mengandung mikroprosesor).
o Masukan pemosisian (positioning).
o Masukan PID (proporsional, turunan, dan integral).
o Pulsa kecepatan tinggi.
o Dll.
b. Modul keluaran
Modul keluaran mengaktivasi berbagai macam piranti seperti aktuator
hidrolik, pneumatik, solenoid, starter motor, dan tampilan status titik-titik periferal
yang terhubung dalam sistem. Fungsi modul keluaran lainnya mencakup
conditioning, terminasi dan juga pengisolasian sinyal-sinyal yang ada. Proses aktivasi
itu tentu saja dilakukan dengan pengiriman sinyal-sinyal diskret dan analog yang
relevan, berdasarkan watak PLC sendiri yang merupakan piranti digital. Beberapa
modul keluaran yang lazim saat ini di antaranya:
o Tegangan DC (24, 48, 110V) atau arus DC (4-20mA)
o Tegangan AC (110, 240V) atau arus AC (4-20mA).
o Keluaran analog (12-bit).
o Keluaran word (16-bit/paralel)
o Keluaran cerdas.
o Keluaran ASCII.
o Port komunikasi ganda.
2.3 Pengertian PLC OMRON CPM1A
PLC Omron CPM1A merupakan salah satu tipe PLC yang memiliki kecepatan
yang tinggi yang dirancang untuk operasi kontrol yang memerlukan jumlah I/O dari
10 sampai 100 buah I/O. Selain itu, PLC ini memiliki kemudahan dalam penginstalan,
pengembangan, dan pemasangan sistem.
Gambar 2. PLC OMRON SYSMAC CPM1A
Setiap PLC yang digunakan memiliki spesifikasi khusus yang dijadikan
pedoman dalam pengaplikasiannya. Berikut ini adalah tabel spesifikasi khusus PLC
Omron CPM1A 40CDR:
Tabel 1. Spesifikasi Umum PLC Omron CPM1A 40CDR
SPESIFIKASI UMUM
Nama Tipe Spesifikasi
Power Supply
CPM1A – CPU 40
100 - 240 VAC ; 50/60 Hz
Operating Voltage Range 85 – 264 VAC
Inrush Current 30 A max.
Power Consumption 60 VA max.
External Power Supply (Output Capacity)
24 VDC ;
(300mA)
Dimension150 x 90 x 85 mm
(Width x Heightx Depth)
Weight 700 gram max.
Communication connector RS 232C
2.4 Jalur-jalur Masukan dan Keluaran PLC OMRON CPM1A
a. Jalur Masukan
Berbagai macam sensor, saklar dan komponen lain yang mengubah
status bit dari memori status masukan PLC dapat langsung dipasang sebagai
masukkan PLC. Untuk bisa mengubah memori status masukan tersebut,
diperlukan sumber tegangan sebagai pemicu masukan (pada PLC Omron
CPM1A telah tersedia sumber tegangan (24 VDC).
Gambar 3. Rangkaian pengawatan PLC OMRON CPM1A 40 CDR ke beban
b. Jalur Keluaran
Jalur keluaran PLC jenis ini berupa relay, dengan relay koneksi dengan
piranti eksternal akan semakin mudah dilaksanakan.
Gambar 4. Rangkaian Keluaran PLC OMRON CPM1A
2.5 Struktur Memory PLC OMRON CPM1A
Beberapa bagian dalam memori PLC Omron CPM1A memiliki fungsi khusus.
Masing-masing lokasi memori memiliki ukuran 16 bit atau 1 word, beberapa word
membentuk daerah atau region. Daerah tersebut terdiri atas:
Daerah IR
Memori ini berfungsi sebagai tempat menyimpan status keluaran dan
masukan PLC. Beberapa bit berhubungan langsung dengan terminal masukan
dan keluaran PLC. Bit IR 000 berhubungan dengan terminal masukan ke-I,
sedangkan terminal ke-IV berhubungan dengan IR000.5. daerah IR ini terdiri
dari 3 macam area diantaranya, Area masukan, keluaran, dan Area kerja.
Tabel 2. Tabel Pembagian Area IR
Area Memori Word Bit Fungsi
Area IR
Area masukan IR000-IR009
(10 word)
IR000.00-IR009.15
(16 bit)
Bit ini dapat dialokasikan dalam terminal I/O.
Area keluaran IR010-IR019
(10 word)
IR010.00-IR019.15
(160 bit)
Area kerja IR200-IR231
(32 word)
IR200.00-IR231.15
(512 bit)
Bit ini bebas dipakai dalam program.
Daerah SR
Daerah ini merupakan bagian khusus digunakan sebagai bit kontrol
dan status, biasanya digunakan sebagai fungsi pencacah. Misal, SR250
memiliki bit nomor 00 hingga 15 yang digunakan sebagai pengatur kontrol
analog 0. sedangkan SR251 digunakan sebagai pengatur analog 1, SR 251,13
adalah Always ON Flag berarti kondisinya selalu aktif selama PLC menyala.
SR251.14 adalah Always OFF Flag berarti kondisinya tidak akan pernah aktif
selama PLC menyala.
Daerah TR
Merupakan daerah memori tang bertugas sebagai penyimpan data
hingga batasanreturn saat dipindahkan ke sub-program selama proses
eksekusi program.
Daerah HR
Bit pada daerah ini digunakan untuk menyimpan data dan tidak akan
hilang meski PLC telah dilepas dari catu daya atau PLC telah dimatikan,
karena menggunakan baterai.
Daerah AR
Daerah ini digunakan umtuk menyimpan bit-bit kontrol dan status
(flag) seperti status PLC, kesalahan, waktu sistem dll. Daerah ini dilengkapi
baterai pula, sehingga dat-data kontrol tetap tersimpan walaupun PLC tetap
dimatikan.
Daerah LR
Daerah ini digunakan senagai pertukaran data saat dilkakukan konelsi
atau hubungan dengan PLC yang lain. Daerah ini terdiri dari 16 word, LR000
hingga LR15 atau 256 bit, LR00.00 hingga LR15.15.
Daerah Pencacah dan Pewaktu
Daerah ini digunakan untuk menyimpan nilai pewaktu atau pencacah.
Lokasinya terdapat sebanyak 128 lokasi (mulai TC000 sampai dengan
TC127).
Daerah DM
Daerah ini berisikan tentang data-data yang terkait pada pengaturan
komunikasi dengan komputer dan data saat terdapat kesalahan. Pembagian
area dalam DM ditunjukkan dalam tabel di bawah ini:
Tebel 3. Pembagian Area DM
Area Memori Word Fungsi
Area DM Read/Write DM000-DM009
DM1022-DM1023
(1002 Word)
Area DM dapat diakses dalam satuan
Word. Nilai yang ada tersimpan walau
PLC mati
Error Log DM1000-DM1021
(22 Word)
Untuk menyimpan kode kesalahan
yang muncul. Word ini digunakan DM
untuk baca/tulis jika fungsi pencatat
kesalahan tidak dipakai.
Read - Only DM6144-DM6599
(456 Word)
Tidak dapat ditumpangi data lain untuk
program.
PC Setup DM6600-DM6655 Digunakan untuk menyimpan berbagai
(56 Word)
parameter yang mengontrol operasi
PLC.
2.6 Intruksi-intruksi Dasar PLC
Intruksi dibawah ini merupakan intruksi dasar yang digunakan oleh PLC
OMRON System C-Series dimana setiap akhir program harus diberi intruksi
dasar END yang menandakan data akhir program.
a. Intruksi LOAD (LD)
Intruksi ini dibutuhkan jika urutan kerja pada suatu sistem kontrol
hanya membutuhkan satu kondisi logic saja dan sudah dituntut untuk
mengeluarkan satu output. Logikanya seperti kontak NO relay.
b. Intruksi LOAD NOT (LDNOT)
Intruksi ini dibutuhkan apabila urutan kerja pada suatu sistem kontrol
hanya membutuhkan satu kondisi logic saja dan sudah dituntut
mengeluarkan output. Logikanya seperti kontak NC relay.
c.
2.7 Karakteristik PLC OMRON CPM1A 40 CDR
PLC Omron CPM1A 40 CDR merupakan salah satu seri dari PLC Omron
CPM1A. PLC ini memiliki 40 terminal yang terdiri dari 24 terminal input dan 16
terminal output. Power supply yang dipakai berupa tegangan DC sehingga diperlukan
sebuah trafo dalam penggunaannya.
Gambar 5. Terminal I/O PLC OMRON CPM1A 40 CDR
2.8 Konfigurasi Internal Input dan Output PLC OMRON CPM1A 40 CDR
Berikut adalah rangkaian internal pada PLC OMRON CPM 1A 40 CDR
a. Internal Input
PLC Omron CPM1A merupakan jenis PLC yang kontaktor kontaktor
input internalnya digerakkan oleh transistor.
Gambar 6. Rangkaian Internal Input
b. Internal Output
PLC Omron CPM1A-40CDR merupakan jenis PLC CPM1A yang
kontaktor-kontaktor output internalnya digerakkan oleh transistor.
Gambar 7. Rangkaian Internal Output
Gambar 8. Rangkaian Sourcing Internal Output
2.9 Perancangan Sistem
2.9.1 Perancangan Perangkat Keras
2.9.1.1 Sketsa Sistem Otomatisasi Traffic Light
Sketsa sistem traffic light dapat dilihat secara lengkap pada lampiran 1.
2.9.1.2 Diagram Blok Rangkaian Input/Output PLC
Gambar 9. Diagram Blok Rangkaian InputOutput PLC
2.9.1.3 Penjelasan Tiap Blok
Berikut penjelasan tiap blok berdasarkan gambar 9:
Push Button Start berfungsi sebagai tombol utama untuk menghidupkan
sistem.
Push Button Stop berfungsi untuk menghentikan seluruh operasi jika terdapat
masalah.
Lampu O1 berfungsi sebagai indikator kondisi utara go, dengan warna
indikator hijau pada plant
Lampu O2 berfungsi sebagai indikator kondisi utara standby, dengan warna
indikator kuning pada plant.
Lampu O3 berfungsi sebagai indikator kondisi utara stop, dengan warna
indikator merah pada plant.
Lampu O4 berfungsi sebagai indikator kondisi Pejalan Kaki utara go,
dengan warna indikator hijau pada plant.
Lampu O5 berfungsi sebagai indikator kondisi Pejalan Kaki utara stop,
dengan warna indikator merah pada plant.
Lampu O6 berfungsi sebagai indikator kondisi barat go, dengan warna
indikator hijau pada plant.
Lampu O7 berfungsi sebagai indikator kondisi barat standby, dengan warna
indikator kuning pada plant.
Lampu O8 berfungsi sebagai indikator kondisi barat stop, dengan warna
indikator merah pada plant.
Lampu O9 berfungsi sebagai indikator kondisi Pejalan Kaki selatan go,
dengan warna indikator hijau pada plant.
Lampu O10 berfungsi sebagai indikator kondisi Pejalan Kaki selatan stop,
dengan warna indikator merah pada plant.
Lampu O11 berfungsi sebagai indikator kondisi selatan stop, dengan warna
indikator merah pada plant.
Lampu O12 berfungsi sebagai indikator kondisi selatan standby, dengan
warna indikator kuning pada plant.
Lampu O13 berfungsi sebagai indikator kondisi selatan go, dengan warna
indikator hijau pada plant.
Lampu O14 berfungsi sebagai indikator kondisi timur stop, dengan warna
indikator merah pada plant.
Lampu O15 berfungsi sebagai indicator kondisi timur standby, dengan warna
indicator kuning pada plant.
Lampu O16 berfungsi sebagai indikator kondisi timur go, dengan warna
indikator hijau pada plant.
2.9.2 Perancangan Perangkat Lunak
2.9.2.1 Desain Pemrograman Dengan PLC
Untuk desain Ladder diagram traffic light menggunakan pemrograman
software CX-Programmer 9.0. Dapat dilihat pada lampiran 2.
2.9.2.2 Kemungkinan Kondisi (State)
Untuk cara kerja dari traffic light dapat menggunakan pendekatan kondisi
(state) atau juga sering disebut metode Finitie State Machine (FSM). Hal ini
dimaksudkan agar lebih mudah dalam mendesain ladder diagram pada PLC
Kemungkinan kondisi (state) yang ada untuk aplikasi traffic light adalah sebagai
berikut.
Tabel 4. Kemungkinan State
Catatan: hidup bernilai 1 (satu), mati bernilai 0 (nol)
Keterangan:
S0 : Kondisi mati
S1 : Kondisi dimana arah utara-selatan stop, pejalan kaki arah utara-
selatan stop, dan arah barat-timur go.
S2 : Kondisi dimana arah utara-selatan stop, pejalan kak arah utara-
selatan stop, dan arah barat-timur standby
S3 : Kondisi dimana arah barat-timur stop, pejalan kaki arah utara-selatan
go, dan arah utara-selatan go.
S4 : Kondisi dimana arah barat-timur stop, pejalan kaki arah utara-selatan
go, dan arah utara-selatan standby
2.9.2.3 State Diagram
Setelah didapatkan kemungkinan kondisi (state), yang diperlukan untuk
memudahkan dalam pembuatan program adalah perancangan state diagram.
Dengan demikian, dapat dibuat state diagram sebagai berikut.
Gambar 10. State Diagram Program
State S0
State S0 merepresentasikan kondisi ketika sistem mati, dimana lampu
traffic light sebagai indicator belum ON. State ini jg merupakan kondisi dimana
ketika sistem sedang ON, dan kemudian tiba-tiba terjadi kondisi emergency pada
traffic light, maka dapat digunakan PB Stop untuk membuat sistem menjadi OFF.
State S1
Dari state S0 akan berpindah ke state S1 bila ditekan PB Start. State S1
merupakan kondisi dimana arah utara-selatan stop dan pejalan kaki arah utara-
selatan stop ON selama 300 ms sedangkan arah barat-timur go ON selama 200 ms.
Adapun untuk lampu indikator yang ON yaitu O3, O5, O6, O10, O11, dan O16.
State S2
Dari state S1 akan berpindah ke state S2 ketika TIM0001 (timer arah barat-
timur go) selesai menghitung selama 200 ms yang kemudian beralih ke TIM0002
(timer arah barat-timur standby) selama 100 ms. Sedangkan TIM0000 (timer arah
utara-selatan stop dan timer pejalan kaki utara-selatan stop) tetap menghitung selama
300 ms. Adapun untuk lampu indikator yang ON yaitu O3, O5, O7, O10, O15.
State S2 ini merupakan kondisi dimana arah utara-selatan stop dan pejalan
kaki arah utara-selatan stop selama 300 ms. Sedangkan arah barat-timur standby
selama 100 ms.
State S3
Dari state S2 akan berpindah ke state S3 ketika TIM0000 (timer arah utara
selatan stop dan timer pejalan kaki utara-selatan stop) selesai menghitung selama
300 ms yang kemudian beralih ke TIM0003 (timer arah barat-timur stop) yang
menghitung selama 300 ms. Sedangkan TIM0002 (timer arah barat-timur standby)
juga selesai menghitung selama 200 ms yang kemudian beralih ke TIM0004 (timer
arah utara-selatan go) yang menghitung selama 200 ms. Adapun untuk lampu
indikator yang ON yaitu O1, O4, O8, O9, O13, O14.
State S3 ini merupakan kondisi dimana arah barat-timur stop dan arah pejalan
kaki utara-selatan go selama 300 ms. Sedangkan arah utara-selatan go selama 200
ms.
State S4
Dari state S3 akan berpindah ke state S4 ketika TIM0004 (timer arah utara-
selatan go) selesai menghitung selama 200 ms yang kemudian beralih ke TIM0005
(timer arah utara-selatan standby) selama 100 ms. Sedangkan TIM0003 (timer arah
barat-timur stop) tetap menghitung selama 300 ms. Adapun untuk lampu indikator
yang ON yaitu O2, O4, O8, O9, O12, O14.
State S4 ini merupakan kondisi dimana arah barat-timur stop dan pejalan
kaki arah utara-selatan stop selama 300 ms. Sedangkan arah utara-selatan standby
selama 100 ms.
BAB III
PENUTUP
1. Kesimpulan
Pada perancangan aplikasi PLC OMRON SYSMAC CPM1A pada sistem
traffic light bertujuan untuk memudahkan proses dan untuk mengurangi kesalahan
akibat human error. Apabila dibandingkan dengan Mikrokontroller, maka PLC
memiliki tingkat kesulitan pemrograman yang lebih kecil karena pada PLC cukup
dengan membuat Ladder Diagram yang cenderung mudah dipahami dan dianalisa
tanpa harus membuat coding yang kompleks.
2. Saran
Diagram ladder program dalam makalah ini hanya sedikit mencerminkan
keseluruhan proses traffic light karena beragamnya algoritma dalam mengontrol
sistem traffic light sesuai kebutuhan, maka perlu perhatian dalam menggunakannya.
DAFTAR PUSTAKA
CX-Programmer User Manual Version 3.1
CX-Programmer Introduction Guide R132-E1-04.pdf
CX-One Introduction Guide R145-E1-03.pdf
Muttaqin, Ilham. 2012. “Perancangan Aplikasi PLC Omron Sysmac CP1L pada
Sistem Otomasi Ice Compactor untuk Pemadatan Ice Flag”, Semarang:
Jurusan Teknik Elektro Universitas Diponegoro.
OMRON. 2005. CPM1A Operation Manual.pdf
OMRON. 1997. CPM1A Series Brochure.pdf
B3729-PLC TRAINER SYSTEM INSTRUCTIONS MANUAL.pdf
Setiawan, Iwan. 2006. “Programmable Logic Control (PLC) dan Teknik
Perancangan Sistem Kontrol”, Yogyakarta: ANDI.
Swamardika, Alit. 2005. “Simulasi Kontrol Lampu Lalu Lintas Sistem Detektor
Dengan Menggunakan Sistem PLC Untuk Persimpangan Jalan Waribang-
WR. Supratman Denpasar”, Teknologi Elektro Vol.4 No.2 Juli-Desember
2005.
-------, “Buku Pedoman Teknik Elektro 2009”, Semarang: Jurusan Teknik Elektro
Universitas Diponegoro, 2009.
LAMPIRAN 1
Sketsa Sistem Otomatisasi Traffic Light
Gambar 11. Sketsa Sistem Otomatisasi Traffic Light
Modul ini mensimulasikan sistem traffic light secara lengkap dimana terdapat
empat persimpangan yang masing-masing persimpangan memiliki traffic light serta
2 pasang traffic light untuk pejalan kaki.
Berikut keterangan gambar dari sketsa sistem traffic light diatas:
O1 : Lampu arah utara go
O2 : Lampu arah utara standby
O3 : Lampu arah utara stop
O4 : Lampu pejalan kaki arah utara go
O5 : Lampu pejalan kaki arah utara stop
O6 : Lampu arah barat go
O7 : Lampu arah barat standby
O8 : Lampu arah barat stop
O9 : Lampu pejalan kaki arah selatan go
O10 : Lampu pejalan kaki arah selatan stop
O11 : Lampu arah selatan stop
O12 : Lampu arah selatan standby
O13 : Lampu arah selatan go
O14 : Lampu arah timur stop
O15 : Lampu arah timur standby
O16 : Lampu arah timur go
LAMPIRAN 2
Ladder Diagram Keseluruhan Sistem Traffict Light
Gambar 12. Ladder Diagram Aplikasi Traffic Light secara keseluruhan
Alamat masukan dan keluaran pada ladder diagram yang digunakan dapat
dilihat pada tabel berikut:
Tabel 5. Alamat masukan dan keluaran sistem traffic light
Masukan Alamat
PB Start 00.06
PB Stop 00.07
Keluaran Alamat
Lampu O1 010.00
Lampu O2 010.01
Lampu O3 010.02
Lampu O4 010.03
Lampu O5 010.04
Lampu O6 010.05
Lampu O7 010.06
Lampu O8 010.07
Lampu O9 011.00
Lampu O10 011.01
Lampu O11 011.02
Lampu O12 011.03
Lampu O13 011.04
Lampu O14 011.05
Lampu 15 011.06
Lampu 16 011.07