RANGKAIAN DIRECT ON LINE

REVERSE FORWARD 4 SIKLUS MENGGUNAKAN PC DAN

PLC OMRON TYPE CPM 1A/20A CDR TRAINER

LAPORAN

STANDAR KOMPETENSI

PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLE

Disusun Oleh:

Susanto Eko Sulistyanto

0910414

XIII TITL 2

PROGRAM KEAHLIAN

TEKNIK INSTALASI TENAGA LISTRIK

SEKOLAH MENENGAH KEJURUAN NEGERI 7

(STM PEMBANGUNAN) SEMARANG

2013

LEMBAR PENGESAHAN

Perencanaan pemrograman rangkaian Direct on Line Reverse Forward 4 Siklus

menggunakan PC dan PLC OMRON Type CPM 1A/20A CDR TRAINER. Telah diselesaikan :

Pada Tanggal :

Di :

Guru Pembimbing Guru Pembimbing

Nunuk Widowati, S.Pd Drs. H. Djunaidi

NIP. 196404291990031010 NIP. 195801221986031002

Praktikan

Susanto Eko Sulistyanto

NIS. 0910414

KATA PENGANTAR

Dengan memanjatkan puja dan puji syukur atas kehadirat Allah SWT yang telah

melimpahkan rahmat, hidayahm serta inayah-Nya sehingga laporan PROGRAMMABLE

LOGIC CONTROLLER.

Laporan ini merupakan salah satu tugas wajib dari mata pelajaran Perencanaan Umum

Instalasi Listrik, dan wajib dilaksanakan oleh semua siswa kelas XIII jurusan Teknik Instalasi

Tenaga Listrik (TITL) untuk mendapatkan nilai.

Untuk itu, dengan segala hormat, penulis sampaikan terima kasih sebesar-besarnya kepada :

1. Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya.

2. Bapak M. Sudarmanto, M.Pd , selakuk kepala SMK Negeri 7 (STM Pembangunan)

Semarang yang member arahan positif dan memajukan kami

3. Ibu Nunuk Widowati, S.Pd selaku guru pengampu mata pelajaran

4. Bapak Drs. H. Djunaidi selaku guru pengampu mata pelajaran

5. Bapak Drs. Siswanto, selaku Ketua Jurusan Teknik Instalasi Tenaga Listrik di SMK N 7

Semarang

6. Teman-teman seperjuangan kelas XIII TITL 2.

7. Semua pihak yang tidak bisa kami sebut satu per satu yang telah banyak membantu dalam

perencanaan sehingga dapat diselesaikan dengan hasil semaksimal mungkin

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa masih banyak kesalahan serta kekurangan dalam

pembuatan laporan ini. Untuk itu segala saran dan kritik yang bersifat positif dari berbagai pihak

dapat membantu penyempurnaan laporan kami.

Harapan penulis, semoga laporan perencanaan ini bermanfaat bagi kita semua, penulis

khususnya, dan adik-adik kelas serta para pembaca pada umumnya.

Semarang, Februari 2013

Penulis

SMK N 7 SEMARANG

PROGAMMABLE LOGIC CONTROLLER KK.011.10.02

INSTRUKSI DASAR :

Rangkaian Direct on LineReverse Forward 4 Siklus Menggunakan PC dan PLC

OMRON Type CPM 1A/20A CDR Trainer

NAMA : SUSANTO EKO S. NO : 0910414 KELAS : XIII TITL 2

TGL : Februari 2013

I. DASAR TEORI

1.1 Pengertian PLC

PLC merupakan suatu alat pengontrol sistem secara logika berbasiskan computer PC

yang menjalankan intruksi-intruksi logika yang dapat melakukan kontrol terhadaprangkaian-

rangkaian logika dari input, proses, yang kemudian outputnya dapatmelakukan suatu tujuan

tertentu pada aplikasi yang bersifat fisikal yang dapat diaturoleh suatu program dengan efesien,

cepat dan handal.

PLC (programmable logic controller) yaitu kendali logika terprogram merupakan suatu

sistem atau piranti elektronik yang di rancang untuk dapat beroperasi secara digital dengan

menggunakan memori sebagai media penyimpanan instruksi- instruksi internal untuk

menjalankan fungsi-fungsi logika, seperti fungsi pencacah, fungsi urutan proses(sekuensial),

fungsi pewaktu, fungsi arimatika dan fungsi lainnya dengan cara memprogramnya untuk

mengontrol berbagai macam mesin, mengendalikan sistem lampu dan memproses modul

masukan atau keluaran baik digital maupun analog. Program-program yang dibuat kemudian

dimasukkan dalam PLC melalui programmer atau monitor, pembuatan program dapat

menggunakan komputer sehingga dapat mempercepat hasil pekerjaan.

PLC dapat beroperasi pada sistem yang memiliki output atau input yang bisa

menghasilkan on atau off (Digital). Inputnya biasanya berasal dari sensor atau saklar

atau tombol yang menghasilkan input digital, sedangkan outputnya yang berupa motor,

buzzer dan kipas angin, juga biasanya berdasarkan hasil on ataupun off saja.

Ladder logic diagram merupakan skema rangkaian ekivalen dari rangkaian control

(instalasi) relay-contactor (kontak-konvensianal). Konfigurasi dari relay maupun kontaktor,timer,

sensor dan lain sebagainya digantikan dengan model diagram ladder yang juga menunjukkan

langkah-langkah proses kerja dari system nantinya harus dirubah ke bentuk kode instruksi

(mnemonic code) yang merupakan bahasa mesin pada PLC (berbasis mikroprosesor).

Selanjutnya PLC sebagai pengedali akan mengerjakan instruksi sesuai kode mnemonic dalam

siklus (scan) yang dibentuk dalam suatu program (instruction set) yang tak terhingga.

Ada beberapa perintah dasar yang harus diketahui dalam memprogram sebuah PLC yaitu:

Input password

PLC mempunyai sebuah password control yang berfungsi untuk mencegah akses yang tidak

diautorisasikan ke programnya. . PLC selalu memprompt untuk memasukan password ketika

daya pertama dihubungkan atau setelah programming console dipasang saat PLC beroperasi.

Contoh untuk memasukan password, tekan tombol CLR dan MONTR

Menghapus program

Menghapus program dapat dilakukan dengan instruksi ALL CLEAR, yang akan menghapus

program dengan HR,CNT dan DM, ataupun sebagian dari program/mulai dari address tertentu

ataupun HR/CNT/DM ada yang dipertahankan

Operasi ALL CLEAR dilakukan dengan mengatur mode ke posisi PROGRAM.

Untuk memasukan program yang telah kita buat (dalam bentuk kode mnemomic ) dapat

dilakukan dengan cara :

1.      Tekan tombol sesuai dengan instruksi yang ingin kita masukkan

2.      Masukkan alamat /address dari instruksi yang ingin kita jalankan (sesuai dengan langkah

yang pertama)

3.      Tekan tombol WRITE setelah anda memasukkan address dari instruksi yang diinginkan

ada beberapa instruksi yang akan digunakan pada percobaan ini, yaitu:

LD > Load dimasukkan jika input yang ingin dimasukkan merupakan awal dari sebuah

pemograman. Instruksi LD adalah merupakan saklar pada rangkaian konvensional yang

berfungsi sebagai pemutus dan penghubung supply ke beban.

AND > AND dimasukkan jika input yang dimasukkan diseri dengan sebelumnya .dengan

kata lain instruksi ini digunakan jika posisi kontak ( pada diagram ladder ) dihubung seri

dengan kontak (instruksiyang telah dimasukkan) sebelumnya.

OR > OR dimasukkan jika posisi input yang ingin dimasukkan parallel dengan input

yang sebelumnya

NOT> NOT,dengan bersama LD,AND atau OR yang menaandakan kontak NC

(normally closed). Digunakan untuk mendefinisikan output invers . digunakan untuk

mendefinisikan fungsi aktif sesaat bila digunakan bersama FUN.

OUT > OUTPUT merupakan instruksi untuk menandakan output dari sebuah rangkaian .

biasanya output ini merupakan sebuah relay contactor, lampu ataupun beban  lainnya.

FUN > FUN,untuk memanggil FUNGSI yang diinginkan , setelah menekan tombol ini

diikuti dengan dua dikit sesuai dengan nomor fungsi yang dikehendaki.

Rangkaian Reverse Forward 4 Siklus adalah rangkaian direct on line yang digunakan

untuk membalik arah putaran motor. Sehingga motor dapat berputar secara forward maupun

secara reverse masing-masing sebanyak 4x secara otomatis.

1.2 Latar Belakang Pemakaian PLC

Pada proses sekuensial sederhana yang hanya memerlukan sedikit komponen relay

(kurang dari 10 buah), sistem kontrol relay tersebut tidak banyak menimbulkan masalah, tetapi

untuk proses yang lebih rumit dan memerlukan banyak sekali komponen relay akan

menyebabkan munculnya berbagai masalah, kerusakan sebuah relay saja dapat menyebabkan

proses berjalan tidak sesuai dengan yang dikehendaki atau proses akan berhenti.

Kemajuan teknologi yang berkembang pesat dewasa ini, mengakibatkan industri sebagai

produsen atau penghasil barang menggunakan cara-cara otomatisasi untuk adalah PLC

(Programmable Logic Controller). Peralatan kontrol otomatis yang saat ini paling banyak

digunakan di industri-industri meningkatkan jumlah hasil produksi yang banyak secara efektif

dan efesien, salah satu peralatan kontrol otomatis yang saat ini paling banyak di gunakan di

industri-industri adalah PLC (Programmable Logic Controller).

Dimana PLC mudah diprogram berulang-ulang dan dapat langsung diaplikasikan, mudah

dalam perawatan dan perbaikannya, lebih bisa diandalkan dalam untuk hanya menggunakan satu

model dari PLC saja dapat menjalankan seluruh digunakan dalam suatu sistem yang kompleks

dan cukup mudah dimengerti lebih murah dari pada rangkaian konvensional dan harganya

bersaing. PLC dapat lingkungan pabrik, jauh lebih kecil dan efesien daripada rangkaian relay

biasa, hargalebih murah dari pada rangkaian konvensional dan harganya bersaing. PLC dapat

digunakan dalam suatu sistem yang kompleks dan cukup mudah dimengerti.

PLC lebih banyak digunakan dan lebih cepat berkembang di dalam industri.

Kelebihannya yaitu kemudahan dalam pemrograman ulang dan tanpa melakukan perubahan

rangkaian fisiknya, PLC juga mudah digunakan atau user-friendly sehingga mudah digunakan

meskipun bagi seorang yang tidak memiliki keterampilan dalam mengoperasikan komputer.

PLC dapat melakukan manipulasi jaringan rangkaian Logika yaitu dengan untuk hanya

menggunakan satu model dari PLC saja dapat menjalankan seluruh mendesain, memprogram,

mengontrol dan mengoperasikan dalam suatu sistem yang komplek. PLC cukup mudah

dimengerti, sehingga banyak sekali dipakai dalam industry seperti pabrik-pabrik manifaktur yang

membutuhkan penanganan atas sistem mesin- mesin pabrik yang kompleks.

1.3 Kelebihan dan Kekurangan PLC

Beberapa kelebihan yang dimiliki oleh PLC dibanding dengan kontrol relay

konvensional,yaitu:

Fleksibilitas.

Sebelum ditemukan PLC, setiap mesin produksi yang dikontrol dengan alat elektronik

yang berbeda, dibutuhkan pengontrolnya masing-masing sendiri; untuk 15 mesin mungkin

memerlukan 15 pengontrol berbeda. Tapi sekarang kemungkinan untuk hanya menggunakan satu

model dari PLC saja dapat menjalankan seluruh mesin. Lagi pula, hanya memerlukan pengontrol

yang sedikit, karena satu PLC dapat menjalankan banyak mesin dengan mudah. Setiap mesin

yang dikontrol PLC harus memiliki program tersendiri yang jelas.

Dapat melakukan perubahan implementasi dan perbaikan kesalahan.

Jika terdapat error program yang harus dikoreksi di dalam statement list PLC control,

dapat diubah dengan cepat.

Biaya yang murah.

Sekarang dengan membeli sebuah satu PLC yang memiliki banyak relay, timer, counter,

sequencer dan fungsi lainnya bisa menganti seluruh alat control atau pengendali, dan sekarang

PLC dalam bentuk yang kecil dan murah.

Pemrograman ulang yang mudah dan cepat.

Pengendalian secara visual.

Sebuah operasi circuit PLC dapat dilihat selama operasinya pada layar CRT.

PLC bagus sekali dalam pengendalian masukan dan keluaran.

Program PLC beroperasi dengan kecepatan yang tinggi.

Kualitasnya bagus, Handal dan mudah dirawat.

Dokumentasi yang mudah, dan menyeluruh atas program-program yang telah dibuat,

hasil pemrogaman PLC dapat dicetak dengan mudah hanya dalam beberapa menit saja.

Keamanan yang terjamin

Program baru dapat digabungkan dengan program lama dengan mudah dan tidak

merusak.

Teknologinya tergolong masih baru.

Tahan terhadap gangguan.

Operasi yang dilakukan berdasarkan logika jaringan secara elektrik sehingga dapat

mengurangi resiko perilaku fisik.

Operasi yang telah terprogram tidak berubah dan stabil

Operasi yang dapat dilakukan tidak memiliki perubahan banyak karena keterbatasan

program dan fungsi.

Semakin kompleks sistemnya maka ukuran kontrolernya akan makin besar.

Penggunaannya pada kondisi tertentu cukup terbatas.

Masih terikat dengan kemampuan prosessor pada komputer PC.

Hanya dapat mengenali lingkungan yang bisa dimengerti oleh sistem PLC.

Egronomis

Sebuah sirkuit program PLC dapat diteliti atau dievaluasi di kantor ataupun lab. Program

dapat dicetak di dalamnya, ditest, diobservasi, dan dimodifikasi jika diperlukan, sehingga dapat

menghemat waktu kerja. Pada kenyataannya, sistem PLC mendapatkan hasil terbaik di pabrik,

dan dapat dipakai kapan saja.

Inovasi yang luar biasa.

Beberapa kekurangan yang dimiliki oleh PLC dibanding dengan kontrol relay

konvensional,yaitu:

Memiliki jumlah yang besar atas hubungan-hubungan jaringan.

PLC bisa rusak pada keadaan lingkungan panas yang tinggi, vibrasi yang tinggi

membuat penggunaannya kurang cocok, karena dapat merusak PLC.

Membuat banyak orang kehilangan pekerjaannya, karena PLC membutuhkan

sedikit orang untuk mengerjakannya.

II. ALAT DAN BAHAN

a. PLC CPM 1A/20A CDR TRAINER 1 set

b. Power Supply 1 phase 1 unit

c. Push Button 2 unit

d. Emergency Stop 1 unit

e. Motor 3 Fasa 1 unit

f. Overload 1 unit

g. Kontaktor 2 unit

h. Lampu 1 unit

i. MCB 3 fasa dan 1 fasa 1 unit

j. Jumper secukupnya

k. PC 1 set

III. KESEHATAN DAN KESELAMATAN KERJA

a. Berdo’alah sebelum memulai kegiatan belajar

b. Bacalah dan pahami petunjuk praktikum pada setiap lembar kegiatan belajar

c. Gunakan peralatan sesuai dengan fungsinya dan dengan hati-hati

IV. PETUNJUK

a. Perhatikan sumber tegangan supply ke CPU PLC

b. Tempatkan peralatan pada tempat yang aman

c. Buat gambar perencanaan sesuai judul job sheet

V. LANGKAH KERJA

a. Menyiapkan alat dan bahan yang akan digunakan

b. Menghidupkan PC

c. Menguhubungkan trainer PLC dengan PC

d. Merencanakan ladder diagram untuk instruksi rangkaian Direct On Line Reverse

Forward 4 Siklus.

e. Meng-ON-kan Trainer PLC

f. Menjalakan ladder yang telah deprogram dengan mengaktifkan Workline pada

monitor PC pada toolbar bagian atas atau tekan ctrl+W pada keyboard

g. Setelah Workline aktif, mentransfer file ke dalam memori PLC dengan klik Format-

Transfer File - To PLC atau menekan ctrl+T pada keyboard

h. Mengaktifkan mode RUN dengan cara menekan ctrl+4 pada keyboard

i. Menekan ctrl+M untuk mengetahui aliran arusnya

j. Menguji coba program pada Trainer PLC

k. Jika rangkaian bekerja sesuai program, menghubungkan MCB, overload, push button,

kontaktor, lampu indikator sesuai dengan diagram kelistrikan dengan menggunakan

jumper.

l. Menguji coba rangkaian. Apabila sudah bekerja sesuai program, menghubungkan

rangkaian tersebut dengan motor 3 fasa.

m. Membuat analisis program dari hasil uji coba

n. Membuat kesimpulan dari hasil praktikum

o. Menghapus program dan matikan trainer PLC dan PC

p. Mengembalikan peralatan pada tempat semula

VI. GAMBAR KERJA

Ladder Diagram

Mnemonic Diagram

ADDRESS INSTRUKSI OPERAND00000 LD 0000000001 OR 0100000002 OR TIM 00300003 AND NOT TIM 00000004 AND NOT 0100100005 AND NOT CNT 00400006 AND NOT 0000100007 AND NOT 0000300008 OUT 200.0000009 LD 200.0000010 AND NOT 0000400011 AND NOT 0100300012 OUT 0100000013 LD 0100000014 OR TIM 00000015 AND NOT 0100100016 AND NOT 0000100017 AND NOT 0000300018 AND NOT 0000400019 TIM 000

#005000020 LD TIM 00000021 AND NOT 0000100022 AND NOT 0000300023 AND NOT 0000400024 TIM 001

#020000025 LD TIM 00100026 OR 0100100027 AND NOT TIM 00200028 AND NOT 0100000029 AND NOT 0000100030 AND NOT 0000300031 AND NOT 0000400032 OUT 0100100033 LD 0100100034 OR TIM 00200035 AND NOT 0100000036 AND NOT 0000100037 AND NOT 0000300038 AND NOT 00004

00039 TIM 002#0050

00040 LD TIM 00200041 AND NOT 0000100042 AND NOT 0000300043 AND NOT 0000400044 TIM 003

#020000045 LD 0100100046 LD 0000000047 CNT 004

#000400048 LD 0000100049 OR 0100200050 OR 0000300051 OR 0000400052 AND NOT TIM 00500053 OUT 0100200054 LD 0100200055 TIM 005

#020000048 LD 0000300036 OUT 0100300037 END (01) -

Rangkaian Kelistrikan

Daftar Input Output

INPUT OUTPUTOPERAND COMMAND OPERAND COMMAND

00000 Pb. Start 01000 Kontaktor Reverse00001 Pb. Stop 01001 Kontaktor Forward00003 Overload 01003 Lampu Indikator OL00004 Emergency Stop

Rangkaian Pengendali Konvensional

Rangkaian Tenaga

VII. PRINSIP KERJA

Ketika Push Button Start ditekan maka kontaktor 1 (K1) bekerja forward dan

timer 000 menghitung 5 detik. Setelah 5 detik kontaktor 1 (K1) berhenti dan timer

001 bekerja.

Timer 001 menghitung 20 detik. Setelah 20 detik, kontaktor 2 (K2) bekerja dan

timer 000 berhenti.

Ketika kontaktor 2 (K2) bekerja maka timer 002 akan menghitung 5 detik. Setelah

5 detik kontaktor 2 (K2) berhenti dan timer 003 bekerja.

Setelah timer 003 menghitung 20 detik, kontaktor 1 (K1) bekerja dan timer 002

berhenti.

Setiap kali kontaktor 2 (K2) bekerja, counter (CNT) akan menghitung 1 kali dan

setelah 4 hitungan system akan berhenti.

Jika system berhenti baik melalui Push Button Stop, Emergency, atau Overload

maka timer 005 akan menghitung 20 detik. Selama 20 detik tersebut system tidak

dapat bekerja. Hal ini untuk memberi waktu motor berhenti, sehingga pada saat

akan membalik putaran motor dalam keadaan berhenti.

VIII. HASIL ANALISA

Setelah kontaktor forward OFF, kontaktor reverse tidak langsung ON karena jika

langsung ON maka pada saat dibebani motor, putaran motor akan langsung

membalik. Hal itu dapat menyebabkan kerusakan pada motor tersebut. Sehingga

setelah kontaktor forward OFF, maka diberi timer untuk menunggu hingga

putaran sisa pada motor habis. Begitupun sebaliknya, setelah kontaktor reverse

OFF, kontaktor forward tidak langsung ON karena jika langsung ON maka pada

saat dibebani motor, putaran motor akan langsung membalik. Hal itu dapat

menyebabkan kerusakan pada motor tersebut. Sehingga setelah kontaktor reverse

OFF, maka diberi timer untuk menunggu hingga putaran sisa pada motor habis.

Setelah motor bekerja secara reverse dan forward sebanyak 4x, maka secara

otomatis system akan mati.

Push button start juga berfungsi sebagai reset pada counter.

Pada ladder, 95-96 overload menunjukkan NC tetapi pada aplikasinya diubah

menjadi NO. Karena inputnya sudah NC. Begitupun pada push button stop pada

aplikasinya diubah menjadi NO.

Jika ingin mengedit rangkaian maka semua rangkaian harus dalam keadaan off.

Kemudian ubah mode PLC dari RUN menjadi PROGRAM. Setelah itu matikan

Workline dan CPU PLC.

IX. KESIMPULAN

Rangkaian Reverse Forward 4 Siklus adalah rangkaian direct on line yang

digunakan untuk membalik arah putaran motor. Sehingga motor dapat berputar

secara forward maupun secara reverse masing-masing sebanyak 4x secara

otomatis.

K1 (forward) bekerja selama 5 detik, setelah itu K1 berhenti dan timer 001

menghitung 20 detik. Setelah 20 detik K2 (reverse) bekerja 5 detik, setelah 5 detik

K2 akan berhenti dan timer 003 menghitung 20 detik untuk mengidupkan K1.

Setiap K2 bekerja counter akan menghitung 1 kali. Sistem akan berhenti setelah

counter menghitung 4 kali hitungan.

Setiap kali system berhenti timer 005 akan menghitung 20 detik, dan selama 20

detik pula system tidak dapat bekerja. Hal ini untuk menghindari jika motor

berhenti pada saat reverse, maka jika system langsung bekerja, system akan

memulai dari putaran forward.

Jika putaran reverse langsung dibalik forward tanpa mangurangi kecepatan motor,

maka hal ini dapat merusak motor.

Push button start juga berfungsi sebagai reset pada counter.

Setelah motor bekerja secara reverse dan forward sebanyak 4x, maka secara

otomatis system akan mati.

Jika pada saat kontaktor dan motor bekerja lalu overload trip, maka kontaktor dan

motor akan mati, begitupun push button start dan stop tidak dapat berfungsi dan

lampu indikator akan menyala.