BAB II LANDASAN TEORI

dokumen-dokumen yang mirip
BAB II LANDASAN TEORI

BAB III LANDASAN TEORI

BAB II LANDASAN TEORI

II. TINJAUAN PUSTAKA. PLC adalah sebuah alat yang digunakan untuk menggantikan rangkaian sederetan

BAB I SISTEM KONTROL TNA 1

PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER (PLC) SUATU PEMAHAMAN DASAR PERALATAN PENGENDALI DI INDUSTRI BAGI MAHASISWA TEKNIK INDUSTRI

Bab 3 PLC s Hardware

BAB III TEORI DASAR. o Lebih mudah untuk menemukan kesalahan dan kerusakan karena PLC memiliki fasilitas self diagnosis.

t o l e a r n t o k n o w P L C BASIC I Instruktur : TOTOK NUR ALIF S.Pd NIP

Yudha Bhara P

BAB IV ANALISA MASALAH

BAB III PERANCANGAN 3.1 DESKRIPSI MESIN INSERT LABEL. Mesin insert label adalah sebuah mesin yang digunakan untuk memasukkan

APLIKASI PLC OMRON CPM 1A 30 I/O UNTUK PROSES PENGEPAKAN BOTOL SECARA OTOMATIS MENGGUNAKAN SISTEM PNEUMATIK

BAB III FUNGSI BAGIAN PLC. Processor. Catu Daya. Gambar 2. Block Diagram Perangkat Keras PLC

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. relevan dengan perangkat yang akan dirancang bangun yaitu trainer Variable Speed

BAB IV PEMBAHASAN. 4.1 Pemrogaman HMI Dengan Menggunakan Easy Builder Human Machine Interface yang digunakan penulis untuk

BAB II DASAR TEORI Mesin bending Megobal

BAB V PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER

Sortasi BAB II TEORI DASAR 2.1 PROSES PENYORTIR OBJEK. Proses penyortiran merupakan sebuah proses pemisahan atau penyeleksian

BAB III PERANCANGAN. Sebelum membuat suatu alat atau sistem, hal yang paling utama adalah

BAB II LANDASAN TEORI. Programmable Logic Controller (PLC) diperkenalkan pertama kali pada tahun

BAB II LANDASAN TEORI

BAB III LANDASAN TEORI. mudah digunakan (user friendly) yang memiliki fungsi kendali untuk berbagai tipe

BAB II SISTEM KENDALI, DIAGRAM TANGGA & PLC. Sejarah Perkembangan Sistem Kendali dan Otomtisasi Industri

BAB II DASAR TEORI. open-source, diturunkan dari Wiring platform, dirancang untuk. memudahkan penggunaan elektronik dalam berbagai

BAB III LANDASAN TEORI

Pertemuan PLC s Hardware. Handy Wicaksono Jurusan Teknik Elektro Universitas Kristen Petra

BAB III PLC (PROGRAMMABLE LOGIC CONTROL)

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Programmable Logic Controller (PLC) Pendahuluan

BAB II DASAR TEORI 2.1 PLC

BAB III LANDASAN TEORI. lingkungan. Apapun macam teknologi pengolahan air limbah domestik maupun

Gambar 2.1 Blok Diagram Programable Controller

Implementasi Pengendali PLC Pada Sistem Motor Tiga Phasa Untuk Star Y/

Pengantar Programable Logic Control. Dr. Fatchul Arifin, MT

BAB III PERENCANAAN DAN REALISASI SISTEM

BAB III LANDASAN TEORI

PERCOBAAN 3 I. JUDUL PERCOBAAN PLC

BAB III PERANCANGAN PROTOTIPE

SIMULASI MODEL KONTROL MESIN MIXER MENGGUNAKAN PLC DAN PROGRAM KOMPUTER INTELLUTION FIX

BAB III PERENCANAAN PERANGKAT KERAS DAN LUNAK

INSTALASI MOTOR LISTRIK

PERANCANGAN HUMAN MACHINE INTERFACE (HMI) PADA HITCUT MACHINE DENGAN PLC OMRON SYSMAC CP1L

SOAL SOAL SEMESTER GASAL KELAS XII TITIL MATA DIKLAT : MENGOPERASIKAN MESIN KENDALI ELEKTRONIK (011/KK/10) JUMLAH SOAL : PAKET : A

BAB III TEORI PENUNJANG. a. SILO 1 Tujuannya untuk pengisian awal material dan mengalirkan material menuju silo 2 secara auto / manual.

SISTEM PENGENDALIAN MOTOR SINKRON SATU FASA BERBASIS MIKROKONTROLER

PERANCANGAN APLIKASI OMRON SYSMAC CPM1A PADA SISTEM OTOMATISASI POMPA AIR UNTUK PENGISIAN WATER TANK DI APARTEMENT GRIYA PRAPANCA

III. METODOLOGI PENELITIAN. Penelitian ini dilaksanakan pada Januari 2014 sampai dengan Desember 2014.

BAB III PERANCANGAN 3.1. PERANCANGAN SISTEM KONTROL

BAB II LANDASAN TEORI

SOAL SOAL SEMESTER GASAL KELAS XII TITIL MATA DIKLAT : MENGOPERASIKAN MESIN KENDALI ELEKTRONIK (011/KK/10) JUMLAH SOAL : PAKET : B

PEMODELAN SIMULASI KONTROL PADA SISTEM PENGOLAHAN AIR LIMBAH DENGAN MENGGUNAKAN PLC

Dosen Jurusan Teknik Elektro Industri 2 3

III. METODOLOGI PENELITIAN. : Laboratorium Teknik Kendali Teknik Elektro Jurusan. Teknik Elektro Universitas Lampung

WORKSHOP INSTRUMENTASI MODUL PRAKTIKUM PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER

TIN-302 Elektronika Industri

Laporan Tugas Akhir Teknik Refrigerasi dan Tata Udara 2012 BAB II DASAR TEORI

BAB IV ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN

BAB II KWH-METER ELEKTRONIK

BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI

PENGERTIAN PLC UNY-PLC-THT 2

Teknik Otomasi [PengenalanPLC]

BAB III PERANCANGAN ALAT

BAB VI MENGENAL TRAINER " BATO - 05 "

BAB III PERANCANGAN ALAT

Standby Power System (GENSET- Generating Set)

DAFTAR ISTILAH. : perangkat keras sistem : perangkat lunak sistem. xiii

BAB IV. SISTEM KONTROL SENSOR PROXIMITI PADA MESIN BUILDING BTU DENGAN MENGGUNAKAN PLC DI PT GAJAH TUNGGAL Tbk.

BAB IV PEMBAHASAN. Gambar. 4.1 Blok Diagram sistem counting bottle. Unit Power. Primus CMP-72T. Keypad.

BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT

Dasar-Dasar PLC Programmable Logic Controller (PLC)

PERANCANGAN DAN REALISASI BAB III PERANCANGAN DAN REALISASI

PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER (PLC)

BAB III PERENCANAAN. 3.1 Perencanaan Secara Blok Diagram

BAB I LANDASAN TEORI

MODUL PEMANFAATAN JALUR KOMUNIKASI RS 485 UNTUK SIMULASI KENDALI JARAK JAUH PLC MASTER K 10S1

Mekatronika Modul 14 PLC dan Praktikum PLC

PERANCANGAN SISTEM PENGOLAHAN AIR BERSIH BERBASIS PLC OMRON CPM 2A

TE Programmable Logic Controller Petunjuk Praktikum PLC

Pemrograman Programmable Logic Controller

SISTEM KENDALI OXYGEN CUTTING MACHINE

BAB IV PENGUJIAN DAN ANALISA

BAB III DESKRIPSI DAN PERANCANGAN SISTEM

BAB II DASAR TEORI. open-source, diturunkan dari Wiring platform, dirancang untuk. software arduino memiliki bahasa pemrograman C.

Otomasi Sistem dengan PLC

BAB I PENDAHULUAN. PLC (Programmable Logic Controller) suatu alat kendali yang berbasis

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

Otomasi Sistem. Peralatan Otomasi Sistem: I/O Programmable Logic Controller

BAB III PERENCANAAN DAN PEMBUATAN ALAT

TUGAS AKHIR PEMROGRAMAN PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER (PLC) PADA MESIN FINGER JOINT

Arsitektur Programmable Logic Controller - 2

BAB IV PERANCANGAN DAN PEMBAHASAN. simulator HMI berbasis PLC. Simulator ini memiliki beberapa bagian penting yaitu

BAB III METODOLOGI PENELITIAN. Penelitian ini dilaksanakan di PT. Industri Karet Deli Tanjung Mulia

BAB III PERANCANGAN. Pada bab ini akan menjelaskan perancangan alat yang akan penulis buat.

Apa Itu PLC? Gambar 1.1 Penggunaan PLC di industri

Jurnal Teknologi Elektro, Universitas Mercu Buana ISSN:

PENGATURAN KECEPATAN DAN POSISI MOTOR AC 3 PHASA MENGGUNAKAN DT AVR LOW COST MICRO SYSTEM

PENDETEKSI LOGAM BERBASIS PLC (PROGRAMMABLE LOGIC CONTROL) DENGAN SISTEM PNEUMATIK PADA KONVEYOR

BAB II LANDASAN TEORI

PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLER (PLC)

Transkripsi:

BAB II LANDASAN TEORI 2.1 PROGRAMMABLE LOGIC (PLC) 2.1.1 Definisi PLC 1. NEMA (National Electric Facturer Association-USA) PLC adalah peralatan elektronik yang beroperasi secara digital yang menggunakan programmable memory untuk menyimpan instruksi dan menjalankan fungsi spesifik seperti logika, pewaktu, pencacah, fungsi aritmatika sebagai pengendali secara digital atau analog terhadap input output dalam berbagai tipe mesin dan proses tertentu. 2. Definisi yang lain dari PLC: PLC adalah Komputer industry khusus untuk mengawasi dan mengendalikan proses industry menggunakan bahasa pemrograman khusus untuk control industry, didesain untuk tahan terhadap lingkungan industry yang banyak gangguan (Noise, vibration, shock, temperature, humidity). 2.1.2 Sejarah PLC PLC diperkenalkan pertama kali pada tahun 1969 oleh Modicon. Kemudian diikuti oleh perusahaan seperti Allan Breadly, General Electric, Siemens, dan Westinghouse. Sedangkan perusahaan di Jepang lebih mendominasi PLC skala mikro dengan harga yang lebih rendah seperti Mitsubishi, Omron, dan Toshiba. Sebelumnya banyak digunakan peralatan control sekuensial seperti Cam Shaft dan 5

Drum. Ketika relay mulai digunakan maka panel control dengan relay menjadi control sekuensial utama. Setelah transistor hadir maka solid state relay banyak digunakan pada proses control yang memerlukan kecepatan tinggi. Sekarang system control sudah meluas sampai peralatan industry dan total dikombinasikan dengan control feedback seperti PID, dengan pemrosesan data dan system monitoring terpusat (Scada ataupun DCS). PLC merupakan system yang dapat memanipulasi, mengeksekusi, dan atau memonitor keadaan proses pada laju yang amat cepat, dengan dasar data yang bisa diprogram dalam system berbasis mikroprosesor. 2.1.3 Bagian-bagian PLC PLC adalah tipe system control yang memiliki bagian masukan, kontroler, dan bagian keluaran. Bagian masukan merupakan peralatan yang berfungsi mengirim sinyal seperti sensor, flow switch, tombol-tombol dan sebagainya. Kemudian oleh PLC dibentuk menjadi keputusan- keputusan yang bersifat logika yang selanjutnya disimpan dalam memori. Dari perubahan tersebut kemudian di proses oleh Central Processing Unit (CPU) dan ditransfer ke output sebagai input control dari suatu motor, solenoid valve, dan lain lain. Dengan menggunakan PLC memungkinkan modifikasi suatu pengaturan tanpa melakukan perubahan jaringan kabel, yang diperlukan hanyalah mengubah program dalam PLC. Secara umum PLC mempunyai fungsi dasar sebagai berikut : I N P U T CPU O U T P U T M PROGRAMMING DEVICE 6

Masing masing blok terdapat hubungan dalam sistem kontrol. Sebagai pusatnya adalah CPU yang dibangun atas mikroprosesor, memori logika untuk menyimpan kontrol logika, memori variabel yang digunakan untuk perubahan fungsi pada memori, dan pencatu daya yang berfungsi memberikan catu daya ke prosesor dan memori. Kemudian blok input/output yang berfungsi membuat sinyal kontrol dari atau ke CPU dalam bentuk tegangan atau arus yang kemudian dihubungkan ke sensor. 2.1.4 Konfigurasi Sistem PLC PLC secara keseluruhan dibentuk dari beberapa unit yaitu : 1. Power Supply : berfungsi memberikan catu daya pada PLC 2. Unit Pemroses ( Central Processing Unit ) 3. Alat Pemrograman 4. Input Modul 5. Output Modul 2.1.4.1 Central Processing Unit ( CPU ) Central Processing Unit (CPU) merupakan otak atau jantung dari sistem. Bagian-bagian CPU antara lain: catu daya, memori tetap (fixed memory), memori yang dapat dirubah (variable memory), processor, baterai cadangan (backup battery). Memori tetap berisikan program yang merupakan sistem operasi dari PLC. Memori tetap, tersimpan pada ROM di dalam CPU. Memori ini di set oleh pembuat PLC dan tidak dapat dirubah oleh pengguna PLC. Variable Memory merupakan bagian PLC yang berisi perintah-perintah yang diprogram oleh pengguna. Registerregister pada Variable Memory berubah isinya pada saat PLC beroperasi. Processor 7

merupakan bagian dari CPU PLC yang menerima, menganalisa, memproses dan mengirim informasi. Informasi yang dikirim atau diterima dalam bentuk pulsa digital. 2.1.4.2 Pemrograman PLC Untuk memasukkan program kedalam PLC membutuhkan sebuah perangkat berupa console atau computer (notebook/laptop) yang dihubungkan dengan menggunakan link cable. Setiap PLC mempunyai karakteristik yang berbeda-beda baik dari segi software program, cara pemrograman, maupun link cablenya meskipun masih dalam satu pabrikan PLC. Gambar dibawah ini adalah pemrograman PLC menggunakan console dan personal computer dengan software GX Developper Version 7 dari Mitsubhisi. Pemrograman PLC dengan menggunakan console Gambar 2.2 Pemrograman PLC menggunakan console dan personal computer 8

2.1.4.3 Input Modul Secara garis besar blok diagram input modul ditunjukkan pada gambar 2.3 Pada input terjadi empat tahapan proses. Pertama, input modul melakukan sensing pada ada tidaknya sinyal masukan pada tiap tiap terminal input. Adanya sinyal masukan menandakan switch, sensor atau sinyal lain pada proses yang dikontrol dalam keadaan on atau off. Kedua, input modul mengkonversi sinyal masukan ke dalam bentuk sinyal yang sesuai dengan sinyal kerja input modul. Ketiga, input modul melakukan pemisahan (isolasi), antara input dengan output. Terakhir, input modul menghasilkan sinyal output yang dijadikan sebagai input bagi CPU PLC. Term inal 1 Input SENSOR ISOLATOR AC CONVERTER DC DC (Optoisolator) OUTPUT DC To CPU Co mmon 120 V Gambar 2.3 Diagram Struktur Internal Input Modul 2.1.4.3 Output Modul Pada output modul terjadi empat tahapan proses seperti pada input modul. Tahap pertama yaitu melakukan sensing pada ada tidaknya sinyal masukan dari CPU. Sinyal ini selanjutnya diisolasi pada bagian optoisolator pada tahap berikutnya. Hasil dari Optoisolator dikonversi pada converter menjadi sinyal AC (Alternating Current) atau DC (Dirrect Current). Gambar dibawah ini adalah blok diagram internal output module sebuah PLC. 9

Terminal 1 Output 1 From CPU SENSOR CPU SIGNAL ISOLATOR DC DC CONVERTER AC (Optoisolator) OUTPUT AC Output Device Comm. Gambar 2.4 Diagram Struktur Internal Output Modul 2.1.5 PLC Mitsubishi FX2N PLC Mitsubhisi FX series adalah salah satu PLC mikro yang handal dan sudah umum digunakan dimesin-mesin industry kecil karena kemudahan dalam pemrograman, modul-modul pendukung yang lengkap, harga yang competitive dan bentuknya yang sederhana namun memiliki fitur lengkap. Ada 3 varian jenis PLC FX series yaitu FX1S, FX1N dan FX2N/FX2NC. Dari ketiga varian ini yang membedakan adalah type prosesor dan kapasitas memory, sedangkan dari output kontrolnya dibedakan 2 type yaitu type relay (MR) dan type transistor (MT). Pada gambar 2.5 dibawah ini adalah salah satu contoh PLC Mitsubishi type FX2n-64MT yang nantinya akan digunakan untuk mesin inserting label. 10

Keterangan Gambar: A. DIN rail 35mm B. Lubang alternative untuk mounting C. Terminal Input D. Cover terminal input. E. Lampu indikator input F. Cover untuk penambahan modul eksternal G. Lampu status indicator H. Cover port untuk pemrograman J. Tutup panel atas K. Terminal Output L. Cover terminal output M. Din rail clip N. Lampu indicator output P. Batery back up Q. Kabel battery back up R. Memory tambahan S. Run/stop switch T. Programming Port Gambar 2.5 PLC Mitsubhisi FX2n Series 2.1.5.1 Pengalamatan Input (X) dan Output (Y) pada PLC Mitsubishi Perangkat input dan output digunakan untuk pertukaran data dari CPU PLC dengan peralatan luar. Peralatan input memberikan data logic ON atau OFF yang diberikan peralatan luar ke input modul. Data input digunakan sebagai kontak Normally Open (NO) atau Normally Close (NC) dan sebagai sumber data bagi operasi program. Peralatan output digunakan untuk menghasilkan hasil operasi program dari output modul ke peralatan luar. Gambar 2.6 Input ( X ) dan Output ( Y ) 11

2.1.5.2 Internal Relay ( M ), Latch Relay ( L ), State Relay ( S ) Internal Relay (M), Latch Relay (L) dan State Relay (S) merupakan relay bantu pada CPU. Relay ini digunakan sebagai pengganti relay elektrik di dalam CPU PLC dalam membuat rangkaian kontrol atau program. 2.1.5.3 Timer ( T ) Timer mulai aktif apabila coilnya mulai diaktifkan. Kontak timer akan aktif menjadi close/open apabila timer sudah mencapai setting waktu. Apabila coil timer di off kan maka nilai waktu timer menjadi 0 dan kontak menjadi off. X005 K50 T2 T2 on apabila X5 on Setting waktu T2 5 Gambar 2.6 Menunjukkan contoh pemakaian timer 2.1.5.4 Counter ( C ) Counter pada PLC melakukan penghitungan maju (upcount). Counter mulai melakukan penghitungan apabila coil diaktifkan. Setelah mencapai setting maka kontak counter menjadi on/off. Nilai terhitung pada counter akan tetap tersimpan sampai kontak reset (RST) counter diaktifkan. Reset mengubah nilai terhitung pada counter menjadi nol. X005 K2 C3 Kontak C3 close setelah kontak X5 close 2 kali Gambar 2.7 Menunjukkan contoh pemakaian counter. 12

2.1.5.5 Bahasa Pemrograman PLC Mitsubishi Pemrograman PLC Mitsubishi menggunakan software GX Development Versi 7. Ada 2 type bahasa pemrograman PLC Mitsubishi yaitu : 1. Bahasa symbol relay (ladder diagram) 2. Bahasa Sequential Function Chart (SFC) 2.1.5.5.1 Bahasa Simbol Relay ( ladder mode ) Metode bahasa symbol relay berdasarkan pada konsep prinsip kerja rangkaian kontrol relay elektrik. Operasi perintah yang terjadi sama seperti pada urutan ladder diagram rangkaian kontrol menggunakan relay elektrik. Pada metode ini terdapat ladder block yaitu bagian terkecil dari program berurut (sequence program. Tiap tiap blok dimulai dari sisi kiri bus dan diakhiri pada sisi kanan bus. Dan operasi program berurut ( sequence program ) dilaksanakan secara berulang dimulai dari awal blok atau langkah 0 dan berakhir sampai pada instruksi END. Gambar 2.8 berikut ini menunjukkan urutan pelaksanaan program pada PLC. Aw al ladder Dari atas kebaw ah 1 2 7 8 9 1 0 X000 X001 X005 X006 X007 0 Y01 3 X002 X003 X004 6 Dari kiri kekanan 4 5 Akhir ladder block Aw al ladder Dari atas kebaw ah 1 X008 X009 END 1 1 12 X00A X00B Dari kiri kekanan Y01 16 Y01 1 7 Y01 13 14 15 Akhir ladder block Gambar 2.8 Urutan Eksekusi Program 13

2.1.5.5.2 Bahasa Sequential Function Chart (SFC) Bahasa Sequential Function Chart (SFC) adalah bahasa pemrograman yang mirip dengan flow chart sebuah proses namun ditulis dari atas ke bawah. Tiap chart ditulis dengan nomer yang identik. Tiap langkah program dari tiap chart diberi persyaratan sehingga program akan berjalan jika tiap persyaratan tersebut dipenuhi. Gambar 2.9 dibawah ini adalah pemrograman PLC dengan menggunakan Bahasa Sequential Function Chart (SFC) Gambar 2.9 Pemrograman dengan Bahasa Sequential Function Chart 2.1.6 Instruksi Dasar Pemrograman PLC Mitsubishi 2.1.6.1 Load (LD), Load Not (LDI) Instruksi ini dipakai untuk mewakili satu kondisi logika untuk mengeluarkan satu output. Berfungsi sebagai kontak NO ( Normally Open ) untuk LD dan NC ( Normally Close ) untuk LDI. Instruksi dipakai pada saat memulai suatu ladder atau ladder block. Gambar 2.10 Ladder Diagram Instruksi LD 14

2.1.6.2 AND dan ANI Instruksi ini dipakai untuk melakukan operasi AND atau AND NOT terhadap hasil dari operasi sebelumnya. Berfungsi sebagai kontak NO ( Normally Open ) untuk AND dan NC ( Normally Close ) untuk ANI. X000 X001 Gambar 2.11 Ladder Diagram Instruksi AND 2.1.6.3 OR dan ORI Instruksi ini dipakai untuk melakukan operasi OR atau OR NOT membutuhkan salah satu dari beberapa kondisi logika untuk mengeluarkan output. Berfungsi sebagai kontak NO ( Normally Open ) untuk OR dan NC (Normally Close) untuk ORI. X000 X001 Gambar 2.12 Ladder Diagram Instruksi ORI 2.1.6.3 OUT ( Y, L, S ), OUT ( T ) dan OUT ( C ) Perintah out ( Y, M, L, S ) digunakan untuk memberikan output dari hasil operasi dari program yang mendahului. Gambar 2.13 memberikan contoh penggunaan program out. Dari gambar dapat dilihat apabila X005 ON maka Y003 mengeluarkan output. Apabila X006 ON maka Y034 dan Y035 mengeluarkan output. 15

X005 0 Y033 2 X006 Y034 Y035 Gambar 2.13 Contoh Program Menggunakan OUT 2.1.7 MOTION CONTROL Motion Control adalah pergerakkan dari sebuah benda dalam waktu yang spesifik dengan tingkat akurasi yang tinggi sehingga mempunyai karakteristik sebagai berikut: 1. Path : Posisi awal benda (home), posisi akhir benda, kecepatan, akselerasi dan deselerasi. 2. Performance : Akurasi, Repeatibility, dan stabilitas 3. Posisi : Berdasar absolute atau relative Pada gambar 2.14 menunjukkan sebuah motion control yang sebuah motion control yang menggunakan controller sebuah PLC dan motor servo sebagai system penggerak dan mempunyai karakteristik yang terdiri dari: Gambar 2.14 Menunjukkan sebuah motion control dibentuk 16

1. Kontroler yang mengkoordinasikan pergerakkan, mampu menghitung referensi posisi awal dan akhir dan juga mampu mengontrol kecepatan. 2. Driver yang menyuplai energy listrik ke pengerak yaitu motor. 3. Motor yang mempunyai torsi. 4. Sensor posisi yang memberikan informasi kecepatan dan referensi posisi ke kontroler. 2.1.8 DRIVER SERVO MITSUBISHI MR-J2S Driver servo Mitsubishi MR-J2S adalah salah satu seri dari driver servo yang mempunyai performance dan banyak fungsi karena mempunyai system komunikasi serial RS232 atau RS485 sehingga memudahkan dalam system konfigurasi dan setting parameter melalui personal computer dengan menggunakan software SETUP151E dan juga dapat bekerja dalam beberapa mode sekaligus yaitu: 1. Mode Kontrol Posisi karena mampu menghasilkan 500.000 pulsa per detik untuk mengontrol motor servo dengan kepresisian 131072 pulsa per revolution. 2. Mode Kontrol Kecepatan karena dengan tambahan parameter sebagai pengaturan kecepatan dengan tambahan analog speed control 0 sampai dengan 10 VDC. 3. Mode Kontrol Torsi karena dengan tambahan parameter sebagai pengaturan torsi dengan tambahan analog torsi control 0 sampai dengan 8 VDC. 17

Gambar 2.14 Diagram blok driver servo amplifier MR-J2S. 1.1.9 Modul Kontrol Posisi FX2n-10GM Modul control posisi FX2n-10GM adalah modul tambahan untuk PLC Mitsubishi series FX2n yang berfungsi sebagai modul control posisi, setting kecepatan, accelerasi, decelerasi, pengaturan torsi pada motor servo dengan integrasi dari data memori PLC. Dengan adanya modul ini akan memberikan kemudahan 18

pemrograman motion control servo dan akses yang luas dalam menjalankan motor servo. Pengontrolan motor servo dengan modul ini yaitu dengan control pulsa. Banyaknya pulsa yang dikeluarkan akan mengontrol seberapa banyak derajat putar motor servo, dan seberapa besar frekuensi pulsa akan menentukan seberapa cepat motor servo tersebut berputar. Gambar 2.15 Pulse generator untuk menggerakkan motor servo. Positioning Controller mengeluarkan pulsa dengan frekuensi dan jumlah tertentu yang menentukan kecepatan dan derajat putar baik arah forward/reverse Perbandingan pulsa dari Positioning control dan pulsa feedback digunakan untuk menggerakkan servo dan jika hasil perbandingan sama dengan nol maka motor akan berhenti berputar. Servo motor dilengkapi dengan encoder sebagai pembangkit pulsa feedback untuk penentuan control posisi. Gambar 2.16 Pengontrollan motor servo dengan pulse generator dan feedback pulsa sebagai control posisi. 19

Kontrol posisi FX2n-10GM dapat dijalankan langsung melalui personal computer dengan terlebih dahulu menginstal program FX-PCS-VPS/Win-E. Dengan program ini, maka parameter units servo, kecepatan, zero point, setting dan program dapat dibuat. Gambar 2.19 dibawah ini adalah setting servo dengan FX-PCS-VPS/Win-E. Parameter Unit: System pengaturan unit berdasar motor atau mekanik. Dan unit yang digunakan dalam mm, derajat, inch. Parameter Speed: System pengaturan kecepatan untuk JOG, waktu acc, waktu deg, dan max kecepatan. 20

Machine Zero: System pengaturan pembatas putaran motor jika dihubungkan dengan mekanik. Position Object: System pengaturan FX2n-10GM yang digunakan untuk penulisan ataupun pembacaan dengan internal memori PLC Gambar 2.17 Setting motor servo dengan FX-PCS-VPS/Win-E. Sedangkan contoh penulisan program pada FX2n-10GM dengan software FX- PCS-VPS/Win-E menggunakan flowchart seperti gambar dibawah ini: 21

Inisialisasi program dimulai dengan START Posisi encoder dibuat ke zero return Waktu tunggu 2 detik Perintah jalan untuk servo X=80 dan Y=100 Nyalakan output Y0 Waktu tunggu 2 detik Perintah jalan untuk servo X=110 dan Y=200 Perintah jalan untuk servo X=200 Perintah jalan untuk servo X=200 dan Y=100 dengan bentuk kurva Perintah jalan untuk servo X=150 Matikan output Y0 Waktu tunggu 2 detik Perintah jalan untuk servo Y=70 Akhiri program dengan END Gambar 2.18 Pemrograman motor servo dengan FX-PCS-VPS/Win-E. 22

2.2 Human Machine Interface (HMI) Sistem control dengan menggunakan PLC adalah belum lengkap tanpa menggunakan HMI (Human machine Interface). HMI sendiri adalah suatu antarmuka yang berbentuk monitor yang dapat menghubungkan bahasa manusia dengan bahasa mesin. Dengan bantuan HMI seorang operator dapat dengan mudah melihat atau mengubah nilai parameter maupun forcing program di PLC tanpa perlu mengubah logika program yang tersimpan di PLC. Fungsi lain HMI adalah menggantikan tombol-tombol di panel, memberikan informasi kondisi mesin (monitoring), penunjukan alarm mesin (Alarm display), pengumpulan data (data logging), informasi (history machine), maupun akses system keamanan (security). Selain beberapa macam fungsi diatas masih banyak lagi fungsi lainnya yaitu penyederhanaan program PLC dan mengurangi kebutuhan jumlah input maupun output di PLC. Dalam pemrograman HMI ada beberapa langkah yang harus diikuti yaitu: 1. System parameter. System parameter digunakan untuk konfigurasi awal pembuatan program di PC sebelum didownload ke HMI. Ada beberapa hal yang harus diinisialisasi meliputi type komunikasi HMI ke PLC, jenis PLC, akses password, akses screen di HMI, dan sebagainya. 2. Tampilan screen di HMI. Setelah parameter dibuat maka tampilan screen di HMI dapat mulai dikerjakan. Ada dua macam tampilan yaitu static (diam) dan dynamic. Statik merupakan gambar diam yang berformat BMP atau JPEG dan berfungsi 23

sebagai latar dari tampilan seperti gambar mesin, orang, catatan keterangan, dan sebagainya. Sedangkan dynamic adalah gambar yang diambil dari toolbar program HMI seperti gambar tombol, switch, pushbutton, bargraf, lampu, tank, motor, numeric atau string entry atau display, dan masih banyak lagi. 3. Menghubungkan display dengan memori register PLC. Pada parameter dynamic display diisi dengan memori register/pengalamatan di PLC. Pada memori register di PLC ada dua macam register yaitu only read dan read and write, sedangkan formatnya dalam bentuk bit, word, integer, real, unreal, string tergantung jenis register. Pada mesin inserting label ini penulis gunakan HMI EasyView type MT508S yaitu type touch screen, warna, ukuran 8 inchi. Software yang digunakan EB500 dan untuk pembuatan tampilan screen menggunakan EasyBuilder. Sedangkan status memory register pada PLC FX2n adalah sebagai berikut: 1. Only Read : Hanya input (X) 2. Read and Write : Data register (D), Internal relay (M) dsb. 2.3 Inverter Pengertian Inverter (Variable Speed Motor Driver ) adalah suatu alat atau rangkaian elektronik yang berfungsi untuk mengatur kecepatan dari sebuah motor induksi tiga phasa dengan cara mengatur frekuensi tegangan yang dihasilkan lewat rangkaian inverter. Dalam pembuatan mesin inserting label ini penulis banyak menggunakan inverter produk Mitsubishi. 24

Dari teori elektronika inverter adalah rangkaian yang merubah besaran listrik AC ( bolak balik ) 50 Hz baik 1 phasa maupun 3 phasa ke besaran listrik DC ( searah ) dan dirubah lagi ke besaran listrik AC ( bolak balik ) 3 phasa dengan frekwensi yang dapat diatur / dirubah sesuai dengan permintaan dari 0 Hz sampai 400 Hz, untuk menggerakkan motor induksi 3 phasa. Perubahan frekwensi berbanding lurus dengan kecepatan motor. Secara garis besar rangkaian inverter terbagi dalam beberapa blok : Input AC 1 phasa/ 3 phasa PENYEARAH DAN SWITCHING POWER SUPPLY I/O / Control Unit CPU CONTROL UNIT Motor 3 phasa FINAL DRIVER Gambar 2.19 Skema Blok Inverter 1. Penyearah dan switching power supply merupakan rangkaian penyearah terdiri dari dioda bridge 3 phasa dan kapasitor elektrolit untuk mensupply tegangan DC ke blok rangkaian final driver, tegangan DC ini sesuai dengan tegangan inputnya. Untuk output switching power supply adalah 5 Volt DC, +12 dan 12 Volt DC untuk mensupply rangkaian CPU dan control unit. 2. CPU dan control unit, rangkaian control elektrolit yang terdiri dari rangkaian I/O dan terminalnya, microprocessor, program memory, display tampilan 25

yang didalamnya sudah berisi parameter parameter / instruksi untuk mengaktifkan inverter. 3. Final driver, blok ini merupakan rangkaian penguat akhir dari inverter yang menggunakan rangkaian transistor yang dibuat dalam satu modul amplifier. Gambar 2.20 Modul Amplifier Final Driver Perkembangan dunia industri sekarang ini sangat banyak pemakaian inverter untuk penerapan dalam automatisasi mesin karena beberapa kelebihan yang di punyai inverter diantaranya untuk mengatur kecepatan motor yang berhubungan dengan biaya pemakaian KWh meter, karena termasuk dalam energy saving. Apabila putaran motor dibawah 50 Hz maka pemakaian listriknya juga akan lebih hemat apabila memakai langsung motor tiga phasa tanpa inverter, dan didalam inverter sendiri sudah diberikan beberapa fasilitas untuk melindungi kesalahan yang terjadi saat pengoperasian, misalnya over current, over voltage, under voltage, overload, ini semua sangat melindungi komponen yang digunakan. 26

2.4 Motor Induksi Tiga Phasa Secara umum motor listrik berfungsi untuk mengubah energi listrik menjadi energi mekanik yang berupa tenaga putar. Motor induksi tiga phasa ini banyak sekali dipakai dikalangan industri saat ini berkaitan dengan beberapa keuntungan dan kerugian diantaranya: Keuntungan: 1. Sangat sederhana dan daya tahan kuat (konstruksi hampir tidak pernah terjadi kerusakan). 2. Harga relatif lebih murah dan perawatan sederhana 3. Efisiensi tinggi, pada kondisi berputar normal, tidak dibutuhkan sikat dan karenanya rugi daya yang diakibatkannya dapat dikurangi. 4. Tidak memerlukan starting tambahan untuk daya yang rendah / beban rendah dan tidak harus sinkron. Kerugian: 1. Kecepatan tidak bisa berubah tanpa pengorbanan efisiensi, dengan kata lain untuk dapat merubah kecepatan dihubungkan sebuah driver atau inverter. 2.7.1 Konstruksi Motor Induksi Tiga Phasa Prinsip dasar motor induksi terdiri dari bagian stator dan bagian rotor. Pada bagian stator terdapat beberapa slot / kutub yang merupakan tempat kawat (konduktor) dari kumparan tiga phasa yang disebut kumparan stator yang masing masing kumparan mendapat supply arus tiga phasa yang menyebabkan kumparan akan timbul fluks magnet putar, karena adanya fluks 27

magnet putar pada kumparan stator, mengakibatkan rotor berputar karena adanya induksi magnet dengan kecepatan putar rotorsinkron. Dimana kecepatan stator pada motor didapat dari rumus: Ns = 120. F P Ns = Kecepatan putar motor (rpm) F = Frekwensi jala jala (Hz) P = Jumlah kutub Dilihat dari rumus diatas maka kecepatan motor tergantung pada banyaknya kutub dan frekwensi yang dipakai dalam jala jala. Untuk merubah arah putaran motor dapat dilakukan dengan merubah / membalik salah satu phasa yang masuk ke motor. Sedangkan bagian rotor adalah bagian yang bergerak atau berputar karena adanya induksi magnet dari kumparan stator. Hampir 90 % dari kumparan rotor motor induksi kebanyakan memakai jenis squirrel cage rotor, ini karena bentuk kumparannya sederhana dan tahan terhadap goncangan, tanda khusus dari rotor ini adalah ujung ujung kumparan rotor terhubung singkat secara permanent. 28