Perancangan Sistem Reporting Kondisi Plant dan Jumlah Produksi Berbasiskan Menggunakan PLC Modicon M340. Vicktorio Djohan ( )

Transkripsi

1 Perancangan Sistem Reporting Kondisi Plant dan Jumlah Produksi Berbasiskan Menggunakan PLC Modicon M340 Vicktorio Djohan ( ) Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Jln. Prof. Drg. Suria Sumantri 65, Bandung 40164, Indonesia ABSTRAK PLC dan HMI dapat digunakan untuk memonitor dan mengendalikan proses industri. Akan tetapi, seringkali pencatatan laporan kinerja mesin masih dilakukan secara manual oleh operator. Pencatatan laporan secara manual ini mengakibatkan laporan yang dihasilkan seringkali kurang akurat. Kurang akuratnya laporan manual ini dapat disebabkan oleh lokasi produksi yang tidak kondusif seperti, suhu udara yang panas, tempat yang bising dan gangguan lainnya. Hal ini menjadi masalah bagi manajemen karena laporan harian yang akurat sangat dibutuhkan untuk menentukan target kinerja berikutnya. Pada Tugas Akhir ini disusun suatu sistem pelaporan berbasiskan menggunakan Simple Mail Transfer Protocol (SMTP) pada PLC dan HMI. PLC akan mengambil data dari plant dan membuat laporan sederhana yang dapat dikirimkan ke alamat tertentu tanpa harus melalui PC. Laporan yang disusun berbeda untuk user yang berbeda. HMI dapat digunakan untuk mengendalikan PLC dalam menentukan parameter parameter pengiriman laporan. PLC yang digunakan dalam Tugas Akhir ini adalah M340, sedangkan HMI yang digunakan adalah Magelis XBTGT. Sistem berhasil dirancang dan diuji pada plant MPS Festo. Untuk membantu menyederhanakan program, dirancang pula Function Block Diagram baru dari Function Block Diagram yang sudah ada. Pada saat pengujian, sistem mengirimkan laporan berisi kondisi plant MPS Festo pada user Supervisor dan laporan berisi jumlah produksi pada user Manager. Rata rata waktu pengiriman dengan menggunakan PLC adalah 1,46 detik dan rata rata waktu pengiriman dengan menggunakan PLC dan HMI adalah 1,40 detik. Kata Kunci: Simple Mail Transfer Protocol, PLC, HMI, , laporan, plant, Function Block Diagram vii

2 Design of Based Reporting System of Plant Condition and Production Quantity Using Modicon M340 PLC Vicktorio Djohan ( ) Electrical Engineering, Faculty of Engineering, Universitas Kristen Maranatha Jln. Prof. Drg. Suria Sumantri 65, Bandung 40164, Indonesia ABSTRACT PLC and HMI could be used in monitoring and control of industrial processes. However, the reporting of plant performance often done manually by operators. Manual reporting process are often inaccurate. The inaccuracy may be caused by unconducive work environment such as high ambient temperature, noisy work environment, and other type of inconveniences. This cause problems because an accurate report is needed to set target and directions for the company. This Final Project designs an based reporting system using Simple Mail Transfer Protocol (SMTP) via Modicon M340 PLC. PLC will retrieve data from plant and generate a simple text report that could be ed to certain users without having to use PC. The report generated are different for each user. HMI could be used to control the PLC in inputting the parameters of the report. The PLC used in this Final Project is Modicon M340 and the HMI used is Magelis XBTGT The system is designed and tested on MPS Festo. New Function Block Diagrams based on existing Function Block Diagrams are also designed in order to simplify the program. On testing, system sends report containing plant condition to user Supervisor and another report containing amount of products produced to user Manager. Average sending time using PLC is 1,46 seconds, and average sending time using PLC and HMI is 1,40 seconds. Keywords: Simple Mail Transfer Protocol, PLC, HMI, , report, plant, Function Block Diagram viii

3 DAFTAR ISI HALAMAN JUDUL... i LEMBAR PENGESAHAN... ii LEMBAR PERNYATAAN ORISINALITAS LAPORAN... iii LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI... iv KATA PENGANTAR... v ABSTRAK... vii ABSTRACT... viii DAFTAR ISI... ix DAFTAR TABEL... xii DAFTAR GAMBAR... xiv BAB I... 1 I.1 Latar Belakang... 1 I.2 Identifikasi Masalah... 2 I.3 Perumusan Masalah... 2 I.4 Tujuan... 2 I.5 Pembatasan Masalah... 2 I.6 Spesifikasi Alat... 3 I.7 Sistematika Penulisan... 3 BAB II... 4 II.1 Programmable Logic Control (PLC)... 4 II.1.1 Ladder Diagram... 5 II.2 Human-Machine Interface (HMI)... 8 II.3 Dasar dasar Jaringan... 8 II.3.1 Model OSI II.3.2 Model TCP/IP II.3.3 IP address (alamat IP) II.4 (Electronic Mail) II.4.1 SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) II.4.2 POP3(Post Office Protocol, version 3) II.4.3 IMAP(Internet Message Access Protocol) ix

4 II.5 Argosoft Mail Server Free BAB III III.1 Perancangan Komunikasi PLC Dengan Server III.1.1. Konfigurasi Jaringan pada Server III.1.2 Konfigurasi Argosoft Mail Server III.1.3 Konfigurasi PLC M III.2 Perancangan Komunikasi HMI dengan PLC III.2.1 Konfigurasi HMI III.2.2 Konfigurasi untuk PLC Sasaran III.3. Perancangan Komunikasi Server dengan User III.4. Perancangan Sistem Pengambilan Data Dari Plant Oleh PLC. 35 III.4.1. Modul komunikasi Modbus TWDNOZ485T III.4.2. Modifikasi Konfigurasi PLC Twido III.4.3. Konfigurasi Modbus pada PLC M III.4.4. Pemetaan I/O PLC Twido ke Memori III.5 Perancangan Sistem Pelaporan III.5.1 Sistem Pelaporan Manual III.5.2 Sistem Pelaporan Otomatis III.5.3 Sistem Pelaporan Alarm III.6 Perancangan Function Block Diagram (FBD) III.6.1 IN_TO_VAR III.6.2 INT_TO_STR_8IO III.6.3 MAIL_SUBJECT III.6.4 MAIL_BODY BAB IV IV.1 Hasil Pengujian Koneksi IV.1.1 Pengujian Koneksi Server dan PLC IV.1.2 Pengujian Koneksi User dan Server IV.1.3 Pengujian Koneksi PLC M340 dan PLC Twido IV.1.4 Pengujian Koneksi HMI dan PLC M IV.2 Hasil Pengujian Argosoft Mail Server Free IV.2.1 Pengujian Antarmuka Web x

5 IV.2.2 Pembuatan User IV.2.3 Pengujian Login IV.3 Hasil Pengujian Pengiriman Menggunakan PLC IV.3.1 Pengiriman dengan Pemicu Manual (Push Button) 62 IV.3.2 Pengiriman dengan Pemicu Waktu (Otomatis) IV.3.3 Pengiriman dengan Pemicu Alarm IV.4 Hasil Pengujian Pengiriman Melalui PLC Menggunakan HMI IV.4.1 Pengiriman dengan Pemicu Manual (Push Button) 68 IV.4.2 Pengirman dengan Pemicu Waktu (Otomatis) IV.4.3 Pengiriman dengan Pemicu Alarm IV.6 Analisis Waktu BAB V V.1 Simpulan V.2 Saran DAFTAR PUSTAKA xi

6 DAFTAR TABEL Tabel II.1 7 Layer pada Model OSI Tabel II.2 Perbandingan kelas alamat IP Tabel III.1 Penjelasan Bagian - Bagian TWDNOZ485T Tabel III.2 Keterangan pin Untuk Pengawatan Pada (a) PLC M340 dan (b) TWDNOZ485T Tabel III.3 Pemetaan Memori PLC Twido Tabel IV.1 Hasil Pengujian Koneksi PLC Twido dan PLC M Tabel IV.2 Hasil Pengujian Koneksi HMI dan PLC M Tabel IV.3 Hasil Pengujian Pengiriman Manual Untuk User "Supervisor" Tabel IV.4 Hasil Pengujian Pengiriman Manual Untuk User "Manager" Tabel IV.5 Hasil Pengujian Pengiriman Otomatis Untuk User "Supervisor" Tabel IV.6 Hasil Pengujian Pengiriman Otomatis Untuk User "Manager" Tabel IV.7 Hasil Pengujian Pengiriman Otomatis ke Dua User Secara Bersamaan Tabel IV.8 Hasil Pengujian Pengiriman ke Dua User Secara Bersamaan Dengan Jeda Waktu 0,6 Detik Tabel IV.9 Hasil Pengujian Pengiriman Kondisi Alarm Tabel IV.10 Hasil Pengujian Pengiriman Manual Untuk User "Supervisor" Tabel IV.11 Hasil Pengujian Pengiriman Manual Untuk User "Manager" Tabel IV.12 Hasil Pengujian Pengiriman Otomatis Untuk User "Supervisor" Tabel IV.13 Hasil Pengujian Pengiriman Otomatis Untuk User "Manager" Tabel IV.14 Hasil Pengujian Pengiriman Otomatis ke Dua User Secara Bersamaan Tabel IV.15 Hasil Pengujian Pengiriman Kondisi Alarm Tabel IV.16 Perbandingan Waktu Pengiriman Antara PLC dan PLC yang Dilengkapi Dengan HMI Untuk Sistem Pelaporan Manual Tabel IV.17 Perbandingan Waktu Pengiriman Antara PLC dan PLC yang Dilengkapi Dengan HMI Untuk Sistem Pelaporan Otomatis Tabel IV.18 Perbandingan Waktu Pengiriman Antara PLC dan PLC yang Dilengkapi Dengan HMI Untuk Sistem Pelaporan Alarm Tabel IV.19 Perbandingan Rata - rata Waktu Pengiriman untuk Ketiga Sistem Pelaporan xii

7 DAFTAR GAMBAR Gambar II.1 Perbandingan antara (a) rangkaian relay, (b) rangkaian logika relay, (c) ladder diagram untuk fungsi logika OR... 5 Gambar II.2 Pembacaan Ladder Diagram... 6 Gambar II.3 Simbol Dasar dalam IEC Gambar II.4 Contoh program (a) saklar normally open, (b) saklar normally closed... 7 Gambar II.5 Contoh Jaringan LAN dalam suatu Kantor... 9 Gambar II.6 Contoh Skema Jaringan WAN Gambar II.7 Proses Encapsulation Gambar II.8 Perbandingan Layer antara Model OSI dan Model TCP/IP Gambar II.9 Cara Kerja Gambar II.10 Model Transfer SMTP Gambar II.11 Arsitektur POP Gambar II.12 Arsitektur Protokol POP3 Berdasarkan OSI dan TCP/IP Gambar II.13 Posisi Protokol POP3 pada sistem Gambar II.14 Cara Kerja Protokol POP Gambar II.15 Perbedaan Alur Proses pada (a) IMAP, (b) POP Gambar III.1 Konsfigurasi Sistem Pelaporan Berbasiskan Menggunakan PLC dan HMI Gambar III.2 Konfigurasi Jaringan pada Server Gambar III.3 Konfigurasi Argosoft Mail Server Free Gambar III.4 PLC M340 yang Digunakan Gambar III.5 Konfigurasi Jaringan pada PLC M Gambar III.6 Konfigurasi SMTP pada PLC M Gambar III.7 Menu Real Time Clock pada Unity Pro Gambar III.8 Hasil Konfigurasi HMI Gambar III.9 Hasil Konfigurasi Untuk PLC Sasaran Gambar III.10 Konfigurasi Jaringan pada User (a) Supervisor dan (b) Manager 35 Gambar III.11 TWDNOZ485T Gambar III.12 Pengawatan Pada PLC M340 dan TWDNOZ485T Gambar III.13 Penambahan Modul TWDNOZ485T pada PLC Twido Gambar III.14 Penambahan Generic Modbus Element Pada Konfigurasi PLC Twido Gambar III.15 Konfigurasi Generic Modbus Element Gambar III.16 Hasil Konfigurasi Link Komunikasi Untuk Generic Modbus Element Gambar III.17 Hasil Konfigurasi Modbus pada PLC M Gambar III.18 Diagram Alir Sistem Pelaporan Manual Gambar III.19 Diagram Alir Sistem Pelaporan Otomatis Gambar III.20 Diagram Alir Sistem Pelaporan Alarm Gambar III.21 Isi FBD IN_TO_VAR Gambar III.22 FBD IN_TO_VAR Gambar III.23 Isi FBD INT_TO_STR_8IO Gambar III.24 FBD INT_TO_STR_8IO xiii

8 Gambar III.25 Isi FBD MAIL_SUBJECT Gambar III.26 FBD MAIL_SUBJECT Gambar III.27 Isi FBD MAIL_BODY Gambar IV.1 Tampilan Antarmuka Web dari Argosoft Mail Server Free Gambar IV.2 Tampilan Setelah Pilihan "Add New User" Dipilih Gambar IV.3 Tampilan Jika Berhasil Menambah User Gambar IV.4 Tampilan Setelah Tombol "Login" Ditekan Gambar IV.5 Contoh Tampilan Kotak Masuk xiv