1.1. LATAR BELAKANG BAB I PENDAHULUAN Kebutuhan perusahaan terhadap suatu teknologi yang mampu menangani masalah teknis operasional berskala besar dan secara otomatis mengalami peningkatan. Hal ini disebabkan kondisi pasar yang menuntut persaingan, peningkatan kualitas yang handal dan kuantitas yang cukup terhadap hasil produksi. Sehingga dengan peningkatan teknologi ini, diharapkan konsumen lebih mudah mendapatkan hasil produksi di manapun dan kapanpun. Salah satu teknologi yang mampu mendukung peningkatan hasil produksi serta mampu menjawab kebutuhan akan teknik pengontrolan, sistem pengawasan, managemen data secara otomatis adalah PLC (Programmable Logic Controller). Konsep PLC yang mencakup komunikasi data, manajemen data, sistem pengawasan dan otomasi biasa disebut dengan SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition). Keberadaan PLC di industri industri saat ini memang sudah banyak beredar dan dirasakan telah mampu menangani sistem pengontrolan dan akuisisi data secara otomatis. Hal ini bisa dilihat dari banyaknya merk PLC yang beredar dipasaran. Bahkan sekarang tidak hanya kalangan industrri saja yang memakai teknologi PLC, banyak riset-riset pengembangan teknologi PLC maupun SCADA yang dilakukan kalangan mahasiswa maupun pelajar SMK. Dalam penerapannya masih banyak mendapatkan kendala seperti sistem SCADA yang ada biasanya terdiri dari satu merk PLC dan meskipun ada yang lebih dari satu merk PLC, itupun masih memanfaatkan hardware input / output untuk saluran komunikasinya. Disamping itu untuk membeli suatu perangkat software maupun hardware berlisensi yang mampu menangani jaringan PLC dengan beda merk masih mahal harganya. Untuk itu dalam Tugas Akhir ini akan didesain suatu sistem interkoneksi antar PLC yang melibatkan beberapa merk PLC yang berbeda. Adapun merk PLC yang dipakai adalah OMRON, SIEMENS, FESTO. Masing-masing PLC terhubung ke serial port yang ada di komputer kontrol. Sistem komunikasi yang dipakai untuk aplikasi ini bersifat master (komputer) dan slave (PLC), sedangkan komunikasi komputer satu 1
dengan yang lain menggunakan protokol TCP/IP dengan sistem client-server. Software aplikasi yang digunakan adalah Visual Basic 6.0. 1.2. RUMUSAN MASALAH Masalah yang dirumuskan dalam proses perancangan interkoneksi protokol komunikasi data ini adalah: 1. Identifikasi format instruksi tiap PLC, meliputi: - Communication Command (C-commands) untuk PLC OMRON - Command Interpreter (CI) untuk PLC FESTO - Software PC Access dan Step7 MicroWIN untuk PLC SIEMENS. 2. Identifikasi sistem pengkabelan input / output dari PLC OMRON, SIEMENS, FESTO. 3. Identifikasi client-server pada sistem komunikasi komputer satu ke komputer yang lain dan sistem master-slave untuk komputer ke PLC. 4. Identifiasi respon yang dikirim dan diterima oleh masing-masing PLC. 5. Pembuatan database untuk menyimpan alamat input / output dari PLC. Adapun arsitektur sistem yang akan diimplementasikan sebagai berikut: INTER KONEKSI TCP / IP TCP / IP OMRON FESTO SIEMENS PLC OMRON CSG1-H CPU 44 COM PLC FESTO COM PLC SIEMENS COM FEC FC20 S7-200 CPU226 Gambar 1.1. Arsitektur Sistem Interkoneksi Komunikasi komputer dengan PLC pada sistem interkoneksi ini dilakukan dengan menggunakan serial port dan untuk hubungan komputer ke komputer menggunakan protokol TCP / IP. 2
Dari gambar di atas, komputer yang terhubung ke PLC lewat serial port berfungsi sebagai server PLC dan tempat pengontrolan dan pengawasan secara hardware dan software untuk masing-masing PLC OMRON, SIEMENS, FESTO secara langsung, sedangkan server interkoneksi berfungsi sebagai server yang menginterkoneksikan server PLC yang satu dengan server PLC yang lain. Aktuator pada masing-masing PLC yang akan merepresentasikan nilai dari input / output dilambangkan dengan lampu penanda di setiap PLC. Namun pada dasarnya dapat juga digunakan peralatan aktuator lainnya seperti motor servo, valve, sensor dan lain-lain. 1.3. TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN 1.3.1. Tujuan dari penelitian Tugas Akhir ini adalah : 1. Mengintegrasikan beberapa merk PLC yaitu PLC OMRON tipe CSIG-H CPU 44, PLC SIEMENS tipe S7-200 CPU 226, PLC FESTO tipe FC20 dengan bantuan software Visual Basic 6.0. 2. Mendesain aplikasi client-server untuk sistem kontrol PLC secara otomatis. 1.3.2. Manfaat dari penelitian Tugas Akhir ini adalah: 1. Mengurangi biaya yang dibutuhkan untuk aplikasi interkoneksi berbagai merk PLC yang berlisensi. 2. Memberikan kemudahan bagi pemakai untuk proses pengawasan dan pengontrolan dari tiga merk PLC, yaitu PLC OMRON, SIEMENS, FESTO. 1.4. BATASAN MASALAH Mengingat dan menimbang luasnya materi yang dibahas, maka dalam perancangan interkoneksi antar PLC ini dibatasi pada hal-hal berikut: 1. PLC yang digunakan yaitu: a) PLC OMRON tipe CSGI-H CPU 44 modul digital b) PLC SIEMENS tipe S7-200 CPU 226 modul digital dan analog c) PLC FESTO tipe FC20 modul digital 2. Komunikasi antara PLC dengan komputer dilakukan melalui serial port dengan jenis instruksi tiap PLC sebagai berikut : 3
a. Communication Commands untuk PLC OMRON b. Command Interpreter untuk PLC FESTO c. software PC Access dan Step7 MicroWIN untuk PLC SIEMENS. 3. Komunikasi antara komputer dengan komputer lainnya menggunakan protokol TCP / IP. 4. Penggunaan protokol TCP / IP hanya untuk alat bantu komunikasi antar komputer. Hal lain yang berhubungan dengan TCP / IP bukan merupakan pokok bahasan, seperti BER, header, error code dan lain-lain. 5. Pada pemrograman ladder diagram hanya membahas metode akses input / output, untuk sistem and dan or bukan merupakan pokok bahasan. 6. Penggunaan timer diatur oleh komputer dan masalah counter bukan merupakan pokok bahasan. 7. Desain interkoneksi ini hanya untuk jaringan lokal saja, untuk jaringan yang lebih luas bukan merupakan pokok bahasan. 8. Menggunakan Operating System Windows dan Visual Basic 6.0 sebagai bahasa pemrogramannya. 1.5. METODOLOGI PENELITIAN Langkah-langkah yang digunakan untuk menyelesaikan penelitian Tugas Akhir ini adalah: 1 Studi Literatur 1.1. Berupa pencarian data-data serta teori-teori penunjang, baik itu berupa buku, makalah, jurnal-jurnal, data sheets, serta panduan teknis mengenai PLC OMRON, SIEMENS, FESTO serta karakteristik sistem kontrol. 1.2. Mencoba, menganalisa dan mengimplementasikan hasil-hasil penelitian sejenis sebelumnya yang pernah dilakukan. 2 Desain dan Perancangan 2.1. Menerjemahan instruksi yang digunakan pada masing-masing PLC agar dapat berkomunikasi antar PLC maupun antar komputer. 2.2. Perancangan aplikasi yang menerjemahkan perintah yang diberikan oleh user kedalam bentuk yang dipahami oleh PLC. 4
2.3. Integrasi seluruh bagian agar membentuk sistem interkoneksi yang diinginkan. 3 Analisa Masalah 3.1. Dengan menganalisa semua permasalahan yang ada berdasarkan sumbersumber yang ada maupun berdasarkan pengamatan sendiri. 3.2. Konsultasi dengan dosen pembimbing dan orang yang ahli dan mengerti bidang teknologi kontrol khususnya PLC. 1.6. SISTEMATIKA PENULISAN Dalam penulisan laporan penelitian Tugas Akhir ini dibagi dalam beberapa bab, yaitu: BAB I : Pendahuluan Bab ini berisi latar belakang masalah, manfaat dan tujuan, batasan masalah, metodologi penelitian, dan sistematika penulisan yang digunakan dalam Tugas Akhir ini. BAB II : Dasar Teori Bab ini menceritakan tentang dasar-dasar dan jenis PLC yang digunakan, format instruksi masing-masing PLC, teori dasar client-server dan TCP / IP. BAB III : Perancangan Dan Implementasi Bab ini menjelaskan tentang proses perancangan sistem, meliputi proses identifikasi hardware, pengalamatan I/O yang digunakan oleh user, sistem pengkabelan, pemrograman PLC dan perancangan sistem komunikasi antara PLC dengan komputer maupun komputer dengan komputer. BAB IV : Analisa Hasil Perancangan Bab ini berisi hasil pengujian dan analisa terhadap sistem yang diimplementasikan secara keseluruhan, meliputi pengujian hardware dan software BAB V : Kesimpulan Dan Saran Bab terakhir ini menyajikan kesimpulan dan saran dari perancangan interkoneksi antar PC serta PC ke PLC. 5