LAPORAN RESMI

PRAKTIKUM TEKNOLOGI OTOMASI

PROGAMMABLE LOGIC CONTROLLER S7200 SIEMENS CPU 224-01.22 Disusun Oleh: Kelompok 1 Riza Awwalul Baqy (2413031057)

Asisten Praktikum Mukhammad Afif M (2413031060) HALAMAN JUDUL

D3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASIJURUSAN TEKNIK FISIKA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBERSURABAYA 2015

PROGAMMABLE LOGIC CONTROLLER S7200

D3 METROLOGI DAN INSTRUMENTASI

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

i

ABSTRAK

Dalam bidang industri penggunaan mesin otomatis

dan pemrosesan secara otomatis merupakan hal yang umum. Sistem prengontrolan dengan elektromekanik yang menggunakan relay-relay mempunyai banyak kelemahan, diantaranya kontak-kontak yang dipakai mudah aus karena panas / terbakar atau karena hubung singkat, membutuhkan biaya yang besar saat instalasi, pemeliharaan dan modifikasi dari sistem yang telah dibuat jika dikemudian hari dipertlukan modifikasi.

Dengan menggunakan PLC hal-hal ini dapat diatasi, karena sistem PLC mengintegrasikan berbagai macam komponen yang berdiri sendiri menjadi suatu sistem kendali terpadu dan dengan mudah merenovasi tanpa harus mengganti semua instrumen yang ada. PLC menggunakan bahasa Ladder Diagram. Dan pada kali ini digunakan PLC bermerek Siemens. Kata kunci : PLC, Diagram Ladder, Siemens

ii

ABSTRACT

In the field of industrial use of automatic machines

and automatic processing is common. Prengontrolan system with electromechanical relays that use has many weaknesses, including contacts used easily worn due to heat / fire or due to short circuit, entails substantial costs during installation, maintenance and modification of the system have been made if future modifications dipertlukan ,

By using the PLC these things can be overcome, because the PLC system integrates a wide range of stand-alone components into an integrated control system and easily renovate without having to replace all the existing instruments. PLC using Ladder Diagram for programming code. And in this time, will use PLC Siemens.

Keywords: PLC, Ladder Diagram, Siemens

iii

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan pratikum Teknik Otomasi. Ucapan terima kasih penulis kepada: 1. Tuhan Yang Maha Esa 2. Orang tua praktikan 3. Asisten Larins 4. Teman-teman D3 Metrologi dan Instrumentasi Tentunya laporan ini masih jauh dari sempurna, maka dari itu krritik dan saran dari pembaca sangat penulis harapkan untuk menyempurnakan laporan selanjutnya. Semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi penulis khususnya dan pembaca umumnya.

Surabaya, 28 April 2015

Penulis

iv

DAFTAR ISI|

ABSTRAK ................................................................. i ABSTRACT ............................................................... ii KATA PENGANTAR ................................................ iii DAFTAR ISI .............................................................. iv DAFTAR GAMBAR .................................................. v BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang ..................................................... 1 1.2. Rumusan Masalah ............................................... 1 1.3. Tujuan .................................................................. 2 1.4. Sistematika Laporan ............................................ 2 BAB II DASAR TEORI 2.1. PLC ...................................................................... 3 2.2. Komponen PLC ................................................... 3 BAB III METODOLOGI PERCOBAAN 3.1. Peralatan Percobaan ............................................. 7 3.2. Prosedur Percobaan ............................................. 7 BAB IV ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN 4.1. Analisis Data ....................................................... 9 4.2. Pembahasan ......................................................... 10 BAB V PENUTUP 5.1. Kesimpulan .......................................................... 13 5.2. Saran .................................................................... 13 DAFTAR PUSTAKA

v

DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1. PLC SIEMENS S7-200 ........................ 3 Gambar 4.1. Ladder Diagram Kondisi 1 .................. 9 Gambar 4.2. Ladder Diagram Kondisi 2 .................. 10

1

BAB 1 PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Seiring dengan perkembangan jaman, teknologi industri juga ikut berkembang pesat. Semakin cepatnya perkembangan teknologi dan tingginya tingkat persaingan dalam dunia usaha, merupakan sebuah tantangan yang harus dihadapi oleh semua pihak, terutama dalam dunia industri yang tidak bisa lepas dari teknologi otomasi. Perubahan serta perkembangan yang sudah dicapai seperti otomatisasi dan komputerisasi telah sedemikian cepatnya dan menuntut kalangan industri untuk lebih siap menghadapi kemajuan yang ada. Pada suatu lembaga ataupun perusahaan, diperlukan pengetahuan/wawasan yang luas dalam hal tersebut guna dijadikan bekal untuk di dunia kerja nantinya. Oleh karena itu, perlu diadakan suatu percobaan yang dapat memperluas wawasan atau pengetahuan di bidang teknik otomasi untuk menunjang keahlian para mahasiswa. Sehingga mahasiswa bukan hanya mengetahui secara teori, namun juga mengerti dan memahami bagaimana implementasi nyata dari pengetahuan mengenai teknik otomasi di industri. 1.2 Permasalahan Adapun permasalahan yang akan dibahas dalam praktikum ini yaitu : 1. Bagaimana pemprograman dasar PLC Siemens S7-

200 ? 2. Apa saja hardware dan software dari PLC Siemens

S7-200 ?

2

1.3 Tujuan Adapun tujuan yang akan dibahas dalam praktikum kali ini yaitu : 1. Praktikan dapat mengetahui pemprograman dasar

PLC Siemens S7-200. 2. Praktikan dapat mengetahui hardware dan software

PLC Siemens S7-200. 1.4 Sistematika Laporan

Laporan resmi praktikum ini terdiri atas 5 bab, di mana masing-masing bab tersusun dari beberapa sub-bab. Bab 1 yaitu pendahuluan, yang menjelaskan mengenai latar belakang, rumusan masalah, tujuan dari percobaan yang dilakukan serta sistematika penulisan laporan. Bab 2 adalah dasar teori, yang berisi materi atau teori-teori terkait praktikum yang digunakan untuk menunjang percobaan yang dilakukan. Bab 3 berisi metodologi percobaan, yang mana menjelaskan peralatan yang digunakan dalam percobaan serta prosedur atau langkah-langkah percobaan yang dilakukan. Bab 4 menjelaskan analisis data serta pembahasan praktikan. Bab 5 yaitu penutup, yang terdiri atas kesimpulan dari percobaan yang dilakukan dan saran untuk praktikan, asisten serta praktikum ke depannya.

3

BAB II DASAR TEORI

2.1 PLC

PLC (Programmable Logic Controller Siemens CPU (224) yang berfungsi sebagai pengontrol, dan rangkaian elektronik pendukung yang berfungsi sebagai pemberi sinyal masukan untuk digital input PLC dan elemen visualisasi untuk digital output PLC. Instruksi atau alamat dasar yang terdapat pada Siemens s7- 200. Penjelasan tentang instruksi yang terdapat dalam PLC Siemens. PLC dapat diprogram dengan beberapa bahasa pemprograman, terdapat 3 bahasa pemprograman yang digunakan : ladder diagram. Function block, dan Statemean List, tetapi dari tiga jenis pemprograman diatas yang paling mudah adalah ladder diagram.

Gambar 2.1. PLC SIEMENS S7-200

2.2 Komponen PLC

Adapun beberapa komponen PLC yang berada di dalamnya, diantara lain:

4

1. CPU (Cenral Processing Unit) CPU merupakan bagian utama dan merupakan otak

dari PLC. CPU ini berfungsi untuk melakukan komunikasi denngan PC atau Consule, interkoneksi pada setiap bagian PLC, mengeksekusi program-program, serta mengatur input dan ouput sistem.

2. Memory

Memori merupakan tempat penyimpan data sementara dan tempat menyimpan program yang harus dijalankan, dimana program tersebut merupakan hasil terjemahan dari ladder diagram yang dibuat oleh user. Sistem memori pada PLC juga mengarah pada teknologi flash memory. Dengan menggunakan flash memory maka akan sangat mudah bagi pengguna untuk melakukan programming maupun reprogramming secara berulang-ulang. Selain itu pada flash memory juga terdapat EPROM yang dapat dihapus berulang-ulang. Sistem memori dibagi dalam blok-blok dimana masing-masing blok memiliki fungsi sendiri-sendiri. Beberapa bagian dari memori digunakan untuk menyimpan status dari input dan output, sementara bagian memori yang lain digunakan untuk menyimpan variable yang digunakan pada program seperti nilai timer dan counter. PLC memiliki suatu rutin kompleks yang digunakan untuk memstikan memori PLC tidak rusak. Hal ini dapat dilihat lewat lampu indikator pada PLC.

3. Catu Daya

Catu daya (power supply) digunakan untuk memberikan tegangan pada PLC. Tegangan masukan pada PLC biasanya sekitar 24 VDC atau 220 VAC. Pada PLC yang besar, catu daya biasanya diletakkan terpisah. Catu daya tidak digunakan untuk memberikan daya

5

secara langsung ke input maupun output, yang berarti input dan output murni merupakan saklar. Jadi pengguna harus menyediakan sendiri catu daya untuk input dan output pada PLC. Dengan cara ini maka PLC itu tidak akan mudah rusak.

4. Rangkaian Input

Kemampuan suatu sistem otomatis tergantung pada kemampuan PLC dalam membaca sinyal dari berbagai piranti input, contoh senseor. Untuk mendeteksi suatu proses dibutuhkan sensor yang tepat untuk tiap-tiap kondisi. Sinyal input dapat berupa logika 0 dan 1 (ON dan OFF) ataupun analog. Pada Jalur Input terdapat rangkaian antarmuka yang terhubung dengan CPU. Rangkaian ini digunakan untuk menjaga agar sinyal-sinyal yang tidak diinginkan tidak langsung masuk ke dalam CPU. Selain itu juga rangkaian ini berfungsi sebagai tegangan dari sinyal-sinyal input yang memiliki tegangan kerja yang tidak sama dengan CPU agar menjadi sama. Contoh Jika CPU menerima input dari sensor yang memiliki tegangan kerja sebesar 24VDC maka tegangan tersebut harus dikonversi terlebih dahulu mendai 5VDC agar sesuai dengan tegangan kerja CPU.

5. Rangkaian Output

Suatu sistem otomatis tidak akan lengkap jika sistem tersebut tidak memiliki jalu output. Output sistem ini

6

dapat berupa analog maupun digital. output analog digunakan untuk menghasilkan sinyal analog sedangkan output digital digunakan untuk menghubungkan dan memutuskan jalur, misalnya piranti output yang sering dipakai dalam PLC adalah motor, relai, selenoid, lampu, dan speaker.Seperti pada rangkaian input PLC, pada bagian output PLC juga dibutuhkan suatu antarmuka yang digunakan untuk melindungi CPU dari peralatan eksternal. Antarmuka output PLC sama dengan antarmuka input PLC.

7

BAB III METODOLOGI PERCOBAAN

3.1 Peralatan Percobaan

Adapun peralatan percobaan yang digunakan dalam praktikum kali ini: 1. PLC (Programming Logic Controller). 2. Step 7-Micro/Win32 V3.1.1.6. 3.2 Prosedur Percobaan

Adapun prosedur percobaan yang akan dilakukan dalam praktikum kali ini: 1. Dibuka software Step 7-Micro/Win32 V3.1.1.6. 2. Diklik kanan, [bit logic] pada pop down menu. 3. Didrag & drop tipe instruksi yang Anda pilih ke worksheet. 4. Diberi alamat instruksi Anda seperti yang ditabulasikan pada tabel alamat. 5. Dilakukan debugging klik [Program Status] pada menu [Debug].

8

(Halaman Ini Sengaja Di Kosongkan)

9

BAB IV ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN

4.1. Analisis Data

Adapun data yang dapat diperoleh pada percobaan ini adalah berupa ladder diagram untuk menjalankan simulasi percobaan menggunakan software Step 7 - Micro, yaitu :

Gambar 4.1. Ladder Diagram Kondisi 1

10

Gambar 4.2. Ladder Diagram Kondisi 2

4.2 Pembahasan Praktikum teknik otomasi dilakukan di Larins.

Praktikum berjalan singkat karena praktikan hanya mendapat tugas khusus berupa studi kasus yang kemudian pada asistensi akan dikerjakan langsung pda PLC. Praktikan mendapat kesulitan karena PLC yang ada hanya satu dan harus bergabung dengan 2 kelompok lain. Setelah berdiskusi dengan kelompok lain, akhirnya didapat bentuk dari pemrograman PLc. Seperti pada gambar 4.1 dan 4.2 terdapat 2 kondisi.dimana ketika level air menyentuh sensor bawah, lampu 1 dan pompa 1 akan menyala untuk mengisi tangki. Ketika level air menyentuh sensor atas maka lampu yang satunya akan menyala dan pompa 2 akan menyala juga. Pengalamatan logika pada ladder diagram percobaan ini yaitu I0.0

11

adalah sakelar, I0.1 adalah sensor atas, I0.3 adalah sensor bawah, Q0.3 adalah pompa 1, Q0.4 adalah pompa 2, Q0.1 adalah lampu 1, dan Q0.2 adalah lampu 2. Dari pengalamatan tersebut beserta gambar 4.1 dapat dilihat bahwa ketika level air menyentuh sensor bawah (I0.3), maka logika NO pada I0.3 network 1 akan menutup dan menyalakan output pompa 1 (Q0.3) dan lampu 1 (Q0.1) sehingga tangki akan diisi air dan level air akan meningkat. Lalu, ketika level air menyentuh sensor atas (I0.1), maka logika NO pada I0.1 network 3 akan menutup dan menyalakan output pompa 2 (Q0.4) dan lampu 2 (Q0.2) sehingga air pada tangi akan dibuang dan level air akan menurun. Pada saat lampu 2 (Q0.2) menyala, maka logika NC pada Q0.2 network 1 akan terbuka sehingga output pompa 1 dan lampu 1 tidak menyala. Kendala yang dialami yaitu simulasi pada logix pro tidak berjalan sesuai keinginan dalam STEP 7 microwind

12

(Halaman Ini Sengaja Di Kosongkan)

13

BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Adapun kesimpulan yang dapat diperoleh dari percobaan praktikum ini adalah sebagai berikut : 1. Pemrograman PLC menggunakan Ladder Diagram. 2. Hardware dari PLC terdiri dari : CPU, Memory,

Catu daya, Rangkaian input dan output.

5.2 Saran Adapun saran yang dapat diberikan terkait dengan

praktikum mata kuliah teknik otomasi ini yaitu: 1. Praktikan diharap mempelajari modul sebelum

praktikum. 2. Praktikan diharapkan dapat berdiskusi dengan

mudah dengan praktikan lain.

14

(Halaman Ini Sengaja Di Kosongkan)

DAFTAR PUSTAKA

2015. Laboratorium Rekayasa Instrumentasi dan Kontrol. Surabaya.

Komponen Pada PLC. Diakses pada 27 April 2015.

Tersedia:https://duniaengineering.wordpress.com/2008/10/17/komponen-pada-plc/

LAMPIRAN

SIMULASI SISTEM KONTROL BERBASIS PLC: PEMBELAJARAN BERBASIS KASUS PADA MATAKULIAH PROGRAMMABLE LOGIC

CONTROLLER

Sistem kontrol atau kendali dalam hampir semua rancang bangun teknologi memegang peran yang sangat penting, demikian pula dalam teknologi nuklir. Sistem kontrol yang digunakan di pabrik maupun laboratorium pada berbagai macam industry barang maupun jasa menggunakan beberapa jenis basis kontroler. Kompueter pribadi (personal computer : PC) merupakan salah satu kontroler yang multi fungsi yang banyak digunakan orang pada tingkat pemula. Pada industri yang komplek digunakan kontrolerkontroler khusus yang banyak dibuat oleh industri penyedia jasa kontrol. Pada tingkat menengah kontroler yang sering digunakan menggunakan basis mikrokontroler dan programmable logic control (PLC). Pemilihan PLC biasanya mempertimbangkan kehandalannya mengontrol alat-alat dengan arus listrik tinggi. Contoh PLC dapat dilihat pada Gambar 4, sedangkan. Gambar 5 menunjukkan aplikasi PLC pada pengendalian mesin molding. Bidang-bidang yang bersinggungan dengan teknologi nuklir seperti: Lingkungan dan Keselamatan, Fisika, Kimia, Bioteknologi, Radiofarmaka, Teknologi Informatika, Industri Manufaktur dan Energi, Teknik Nuklir dan lainlain sangat memerlukan peran sistem kontrol. Melihat pentingnya peran sistem kontrol seperti yang tersebut di atas maka sangat perlu diperhatikan pembekalan pengetahuan mengenai sistem kontrol dalam penyiapan Sumber Daya Manusia pada Teknologi Nuklir.

Mengingat spesifikasi dan keunggulan PLC untuk sistem kontrol pada teknologi nuklir diusulkan menggunakan basis PLC, walaupun tidak menutup kemungkinan penggunaan sistem kontrol berbasis mikrokontroler. Namun demikian ada beberapa kendala bagi pembelajaran sistem kontrol berbasis PLC, yaitu sebagai berikut: 1. Biasanya mahasiswa lebih mengenal mikrokontroler daripada PLC, sebagai pengetahuan baru tentunya mahasiswa sulit menemukan gambaran pemakaiannya. 2. Alat dasar dan komponen-kompunen PLC lebih mahal dibandingkan dengan mikrokontroler 3. Pemrograman PLC lebih sulit dibandingkan dengan keluwesan pemrograman mikrokontroler Ketiga kendala di atas dapat diatasi dengan memanfaatkan program simulasi berbasis komputer pribadi yang banyak tersedia di internet . PEMBELAJARAN BERBASIS KASUS

Pembelajaran berbasis kasus telah dilakukan pada sekolah-sekolah hukum pada akhir tahun 1800-an. Berikutnya pembelajaran berbasis kasus populer digunkan pada sekolahsekolah bisnis sejak awal tahun 1900-an. Dalam pembelajaran berbasis kasus, mahasiswa dihadapkan pada persoalan nyata yang harus mereka respon sesuai dengan pengetahuan mereka. Tentunya kasus yang dipilih adalah kasus yang dapat mengarahkan mahasiswa pada pemahaman kompetensi pembelajaran tersebut. Disinilah peran dosen pengajar, yaitu ketepatan memformulasikan kasus yang dapat mengarahkan proses pembelajaran mahasiswanya ke arah kompetensi yang diharapkan.

PSIM PLC SIMULATOR

Mengingat kendala pembelajaran system kontrol berbasis PLC, maka digunakan simulasi Programmable Logic Controller dengan free software PSIM PLC Simulator dari www.thelearningpit.com. PSIM PLC Simulator adalah software untuk latihan Programmable Logic Controller tanpa PLC dengan menggunakan type pemrograman PLC Allen Bradley. PSIM PLC Simulator terdiri dari simulasi proses dan simulasi aplikasi industri, yaitu: 1. Simulator Hardware Input/Output 2. Simulasi Kontrol Lampu Lalulintas 3. Simulasi Sistem Pengisian Cairan Otomatis 4. Simulasi Sistem Pencampuran

Di akhir pembelajaran diharapkan mahasiswa dapat menyelesaikan semua kasus persoalan dalam simulator ini dan mampu menyesuaikan diri pada kondisi nyata dengan tipe PLC lainya. Tampilan dari ke-4 simulator yang ada pada PSIM PLC Simulator dapat dilihat pada Gambar 7-10

LAPORAN RESMI PRAKTIKUM TEKNOLOGI OTOMASIHALAMAN JUDULABSTRAKABSTRACTDAFTAR ISI|PENDAHULUAN1.1 Latar BelakangDASAR TEORI