Paper Pintu Gerbang Otomatis [PDF]

Citation preview

PAPER AUTOMATIC GATE AND GARAGE’S DOOR BERBASIS PROGAMMABLE LOGIC CONTROLLER DAN SENSOR Disusun Untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah Dasar Sistem Kontrol



Oleh : Nama NIM



: Syafrudi : 5301414049



UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG SEMARANG 2015



BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Kemajuan Ilmu Pengetahuan dan Teknologi (IPTEK) kian hari kian meningkat. Kemajuan tersebut memberikan kemudahan dengan banyak diterapkannya aplikasi IPTEK pada mesin-mesin maupun piranti rumah tangga yang beroperasi secara otomatis, sehingga pekerjaan manusia dapat dilakukan dengan mudah tanpa harus membuang tenaga dan memberikan efisiensi waktu. Demikian pula dalam aktifitas manusia, dalam kegiatan sehari-hari banyak hal yang dilakukan di luar rumah. Dan untuk keluar rumahnya pasti harus membuka dan menutup pintu. Apalagi bagi pengemudi mobil yang harus membuka dan menutup pintu gerbang dan pintu garasi, pasti akan merepotkan karena menghabiskan banyak tenaga dan memerlukan banyak waktu. Terlebih lagi apabila kegiatan itu dilakukan berulang-ulang setiap harinya. Bagi sebagian orang, kegiatan membuka pintu gerbang dan pintu garasi dirasa membosankan, karena selain harus mengeluarkan tenaga yang cukup banyak, waktu yang dibutuhkan pun terlalu lama. Dengan memanfaatkan salah satu sistem kontrol otomatis dalam hal ini adalah Programmable Logic Controller (PLC), diharapkan terciptanya sebuah program kontrol otomatis yang dapat memenuhi kebutuhan tersebut dan disertai dengan kemudahan-kemudahan yang diharapkan mampu menunjang kegiatan yang berkaitan dengan proses kontrol pintu gerbang dan garasi. B. Rumusan Masalah Berdasarkan permasalahan yang disampaikan di atas, timbul permasalahan yaitu bagaimana merancang sebuah sistem kontrol otomatis pada pintu gerbang dan pintu garasi mobil menggunakan PLC ? C. Tujuan Adapun tujuan yang ingin dicapai dalam perancangan sistem kontrol pintu gerbang dan pintu garasi secara otomatis ini antara lain: 1. Memperbaiki ataupun memberikan inovasi terhadap proses kontrol pintu gerbang dan pintu garasi yang sudah ada yang menggunakan PLC. 2. Memberikan solusi untuk mempermudah pekerjaan manusia dalam kegiatan menutup maupun membuka pintu garasi dan pintu gerbang. dapat dibayangkan seperti sebuah personal computer konvensional (konfigurasi internal pada PLC mirip sekali dengan konfigurasi internal pada personal komputer). Akan tetapi dalam hal ini PLC dirancang untuk pembuatan panel listrik (untuk arus kuat). Jadi bias dianggap PLC adalah komputernya panel listrik. Ada juga yang menyebutnya dengan PC (programmable controlle). PLC banyak digunakan pada aplikasi-aplikasi



industri, misalnya pada proses pengepakan, penanganan bahan, perakitan otomatis dan lain sebagainya. Dengan kata lain, hampir semua aplikasi yang memerlukan kontrol listrik atau elektronik lainnya. Dengan demikian, semakin kompleks proses yang harus ditangani semakin penting penggunaan PLC untuk mempermudah proses-proses tersebut (dan sekaligus menggantikan beberapa alat yang diperlukan). Selain itu sistem control proses konvensional memiliki beberapa kelemahan, antara lain: 1. Perlu kerja keras saat dilakukan pengkabelan. 2. Kesulitan saat dilakukan penggantian dan perbaikan. 3. Kesulitan saat dilakukan pelacakan kesalahan. 4. Saat terjadi masalah, waktu tunggu tidak menentu dan biasanya lama. 5. Tujuan dan aplikasi tertentu. Sedangkan penggunaan kontroler PLC memiliki beberapa kelebihan dibandingkan dengan sistem control proses konvensional, antara lain: 1. PLC mengkonsumsi daya lebih rendah dibandingkan dengan sistem kontrol proses konvensional (berbasis relai). 2. Fungsi diagnostik pada sebuah kontroler PLC membolehkan pendeteksian kesalahan yang mudah dan cepat. 3. Perubahan pada urutan operasional atau proses atau aplikasi dapat dilakukan dengan mudah, hanya dengan melakukan perubahan atau penggantian program, baik melalui terminal konsol maupun Komputer PC. 4. Tidak membutuhkan spare part yang banyak, perangkat kontroler sederhana. 5. Lebih murah dibandingkan dengan system konvensional, khususnya dalam kasus penggunaan instrumen I/O yang cukup banyak dan fungsi operasional prosesnya cukup kompleks. 6. Ketahanan PLC jauh lebih baik dibandingkan dengan relai automekanik. 7. Dokumentasi gambar sistem lebih sederhana dan mudah dimengerti. 8. Standarisasi sistem kontrol lebih mudah diterapkan. 9. Pemrograman yang ampuh dan disimpan didalam memori Pemakaian PLC sebagai alat kontrol untuk beberapa sistem otomatisasi telah banyak digunakan karena PLC dapat diberi perintah masukan yang memungkinkan dapat diterapkan dalam sistem pengoperasian pintu garasi secara otomatis. Pada sistem ini pintu garasi akan membuka dan menutup sendiri ketika ada sebuah mobil yang akan masuk ataupun keluar pintu garasi dan proses ini akan berulang–ulang secara otomatis. Rumusan Masalah Pembatasan Masalah Karena terbatasnya sarana dan prasarana dalam pembuatan alat, maka masalah yang akan dikaji dan dibahas meliputi :



1. Sistem program pengendalian piranti menggunakan PLC OMRON SYSMAC CPM 1 A. 2. Penerapan sensor disesuaikan dengan keadaan lingkungan, artinya kuat cahaya dioda laser disesuaikan dengan kepekaan LDR pada rangkaian penerima. 3. Penguncian pintu hanya menggunakan kondisi motor yang tidak bergerak. 4. Sistem pengaman garasi mobil diabaikan, artinya hanya menggunakan kondisi pintu yang tertutup.



BAB II PEMBAHASAN A. Programmable Logic Controller (PLC) PLC adalah sebuah alat kontrol yang bekerja berdasarkan pada pemrograman dan eksekusi instruksi logika. PLC mempunyai fungsi internal seperti timer, counter, sift register, dan lain sebagainya. PLC beroperasi dengan cara memeriksa input dari sebuah proses guna mengetahui statusnya kemudian sinyal input ini diproses berdasarkan instruksi logika yang telah diprogram dalam memori. Hasuilnya adala berupa sinyal output. Sinyal output inilah yang dipakai untuk mengendalikan peralatan atau mesinmesin. Antarmuka (interface) yang terpasang di PLC memungkinkan untuk dihubungkan secara langsung ke actuator atau transducer tanpa harus memerlukan relay. 1. Keuntungan menggunakan PLC Akhir-akhir ini PLC dalam aplikasi banyak dipakai di industri-industri, karena PLC ini mempunyai keunggulan-keunggulan spesifik. Ada beberapa keuntungan yang dapat kita peroleh apabila kita menggunakan PLC dalam aplikasi kontrol di industri. Ini akan terlihat dengan jelas kalau kita lihat dari beberapa segi, diantaranya:  Ditinjau dari segi biaya Jika sebuah aplikasi kontrol yang komplek dan menggunakan banyak relai, maka akan lebih murah apabila kita menggunakan / memasang satu buah PLC sebagai alat kontrol. Salah satu masalah apabila aplikasi kontrol menggunakan relai adalah sama saja dengan mengeluarkan biaya untuk membuat satu rangkaian kontrol yang digunakan untuk satu buah aplikasi kontrol. Ini berarti apabila kita akan membuat satu atau lebih rangkaian kontrol yang sejenis akan memerlukan biaya tambahan. Tetapi dengan menggunakan PLC kita dapat membuat rangkaian kontrol yang sejenis tanpa memerlukan biaya tambahan untuk membeli komponen kontrol, sebab komponen kontrol yang diperlukan dalam sistem kontrol tersebut dapat disimulasikan oleh PLC, seperti contohnya: timer, counter, sequencer, dan sebagainya.  Ditinjau dari Segi Fleksibilitas PLC dapat dengan mudah diubah-ubah dari satu aplikasi ke aplikasi lain dengan cara memrogram ulang sesuai dengan yang diinginkan, tidak seperti pada kontrol rele kita harus melakukan pengawatan ulang dan ini tentu saja akan memakan waktu dan biaya.



















Ditinjau dari Segi Keandalan PLC jauh lebih andal jika dibandingkan dengan kontrol rele. PLC didesain untuk bekerja dengan keandalan yang tinggi dan jangka waktu pemakaian yang lama pada lingkungn industri. PLC ini juga diproteksi terhadap kemungkinan kerusakan akibat surja pada bagian I/O-nya, yaitu dengan cara menggunakan rangkaian isolasi opto (cahaya). Dengan menggunakan batere cadangan (back-up) pada RAM atau EPROM untuk menyimpan atau menjaga program aplikasi, maka dapat dijamin waktu produksi yang vital tidak akan hilang yang dikarenakan oleh program hilang atau penyimpangan setelah terjadi kesalahan dalam sistem kontrol. Mempunyai Kemampuan Seperti Komputer Pada dasarnya PLC adalah komputer juga, dan ini berarti kita dengan menggunakan PLC dapat mengumpulkan dan memroses data. PLC dapat pula melakukan diagnosa dan menunjukkan kesalahan apabila terjadi gangguan, sehingga ini sangat membantu dalam melakukan palacakan gangguan. PLC juga dapat berkomunikasi dengan PLC lain termasuk juga dengan komputer. Sehingga kontrol dapat ditampilkan di layar komputer, didokumentasikan, serta gambar kontrol dapat dicetak dengan menggunakan printer. Mudah dalam Melakukan pelacakan Gangguan Kontrol Pada layar monitor dapat ditampilkan gambar kontrol, sehingga kita dapat dengan mudah mengamati apa yang terjadi di sistem kontrol. Ini memungkinkan orang untuk melakukan evaluasi terhadap kontrol dan melakukan pengubahan atau perbaikan dengan cukup memasukkan perintah melalui papan ketik (keyboard).



3. Tiga bagian pokok PLC Pada prinsipnya PLC mempunyai tiga bagian pokok yang masing-masing mempunyai tugas yang berbeda, tiga bagian tersebut adalah:  Pemroses  Memori  Input/Output Input yang diberikan ke PLC disimpan dalam memori, kemudian diproses oleh PLC berdasarkan instruksi logika yang telah diprogram sebelumnya. Hasil proses adalah berupa output, output inilah yang dipakai untuk mengontrol



peralatan. Kerja dari PLC ini sepenuhnya tergantung dari program yang terdapat di memori ini. 4. Catu daya PLC Catu daya listrik digunakan untuk memberikan pasokan catu daya ke seluruh bagian PLC (termasuk CPU, memori dan lain-lain). Kebanyakan PLC bekerja pada catu daya 24 VDC atau 220 VAC. Beberapa PLC catu dayanya terpisah (sebagai modul tersendiri). Yang demikian biasanya merupakan PLC besar, sedangkan yang medium atau kecil, catu dayanya sudah menyatu. Pengguna harus menentukan berapa besar arus yang diambil dari modul keluaran/masukan untuk memastikan catu daya yang bersangkutan menyediakan sejumlah arus yang memang dibutuhkan. Tipe modul yang berbeda menyediakan sejumlah besar arus listrik yang berbeda. Catu daya listrik ini biasanya tidak digunakan untuk memberikan catu daya langsung ke masukan maupun keluaran, artinya masukan dan keluaran murni merupakan saklar (baik relai maupun opto isolator). Pengguna harus menyediakan sendiri catu daya terpisah untuk masukan dan keluaran PLC. Dengan cara demikian, maka lingkungan industri dimana PLC digunakan tidak akan merusak PLC-nya itu sendiri karena memiliki catu daya terpisah antara PLC dengan jalur-jalur masukan dan keluaran.



BAB II PEMBAHASAN A. Cara Kerja Sistem



Apabila sensor mendeteksi adanya kendaran yang akan masuk, segera mungkin pintu gerbang akan membuka disertai lampu penerangan yang menyala. Bersamaan dengan itu, pintu garasi membuka disertai lampu penerangan yang ada dalam garasi juga menyala. Beberapa detik setelah kendaraan melewati pintu gerbang, pintu gerbang akan menutup dan kemudian diikuti lampu penerangan jalan yang akan padam. Dan setelah kendaran berada di dalam, pintu garasi akan menutup. Sementara lampu dalam garasi dapat dimatikan maupun dihidupkan secara manual menggunakan saklar atau tombol sehingga dapat dioperasikan setiap pemilik rumah menuju garasi. B. Perancangan Sistem 1. Ladder Diagram 2. Penjelasan Ladder Diagram



DIFU (Differentiate Up) Aplikasi konttrol ini untuk



BAB IV PENUTUP