BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Pada waktu sekarang ini teknologi mikroprosesor terus berkembang sejalan dengan penerapannya yang semakin luas pada alat-alat elektronik dari segi audio dan video juga penerapannya luas pada proses-proses kontrol, walaupun demikian tidak semua pabrik menggunakan sistem kontrol yang berbasiskan mikroprosesor, beberapa industri memakai sistem kontrol yang masih menggunakan relai-relai, rangkaian relai ini dapat membentuk fungsi-fungsi logika tertentu sesuai dengan yang diinginkan. Pada proses sekuensial sederhana yang hanya memerlukan sedikit komponen relai (kurang dari 10 buah),sistem kontrol relai tersebut tidak banyak menimbulkan masalah, tetapi untuk proses yang lebih rumit dan memerlukan banyak sekali komponen relai akan menyebabkan munculnya berbagai masalah, kerusakan sebuah relai saja dapat menyebabkan proses berjalan tidak sesuai dengan yang dikehendaki atau proses akan berhenti. Pencarian relai yang rusak pada suatu rangkaian relai juga bukan hal yang mudah, selain dalam perawatan dan perbaikan, kesulitan juga di temui pada waktu perencanaan suatu sistem kontrol maupun pengembangan sistem yang sudah ada, hal ini di sebabkan karena semua perubahan dilakukan pada perangkat keras, jika terjadi kesalahan saat perencanaan atau pengembangan sistem, perubahan hampir melibatkan seluruh rangkaian relai pada sistem. 1
2 Konstruksi relai itu sendiri terdiri dari bagian yang dapat bergerak atau kontak elektris, yang akan membatasi kecepatan operasi, waktu pakai, dan kehandalannya, relai juga mempunyai ukuran fisik yang besar dan harga yang cukup mahal. Dengan berkembangnya pengontrolan dan otomatisasi dalam industri dan kemajuan teknologi yang berkembang pesat dewasa ini, mengakibatkan industri sebagai produsen atau penghasil barang menggunakan cara-cara otomatisasi untuk meningkatkan jumlah hasil produksi yang banyak secara efektif dan efesien, salah satu peralatan kontrol otomatis yang saat ini paling banyak di gunakan di industri-industri adalah PLC (Programmable Logic Controller) dimana jauh lebih cepat prosesnya dan fisiknya jauh lebih kecil, kompleks dan jauh lebih murah dari rangkian relai biasa, PLC terdiri dari banyak relai yang dibuat secara kompleks. PLC merupakan suatu alat sistem pengontrol terprogram secara logika berbasiskan komputer PC dalam pemrogramnya sehingga mempercepat hasil pekerjaan yang merupakan suatu piranti elektronik yang dirancang untuk dapat beroperasi secara digital dengan menggunakan memori sebagai media penyimpanan intruksi-intruksi internal untuk menjalankan fungsi-fungsi logika dengan cara memprogramnya dimana dapat melakukan kontrol terhadap rangkaian-rangkaian logika dari input, proses, kemudian output untuk dapat melakukan suatu tujuan tertentu pada aplikasi yang bersifat fisikal yang dapat diatur oleh suatu program dengan efesien cepat dan handal. PLC pertama kali digunakan sekitar pada tahun 1960 an untuk menggantikan peralatan konvensional yang begitu banyak. PLC mudah digunakan dan bisa diprogram berulang-ulang serta bisa langsung di aplikasikan.
3 Sebagian besar sistem kontrol pada proses industri masih menggunakan rangkaian relai, rangkaian relai ini dapat membentuk fungsi-fungsi logika tertentu yang sesuai yang sesuai dengan yang diinginkan. PLC yang dibuat pada skripsi ini tidak memerlukan pneumatic sebagai penggeraknya dan praktis untuk di coba dirumah. 1.2 Ruang Lingkup Yang menjadi ruang lingkup pada skripsi ini adalah: Pembuatan PLC dengan MCS AT89S52 yang sudah termasuk memori, RS 232, Optocoupler, regulator, IC pengontrol relai ULN2803. sebuah unit I/O yang mempunyai 8 Input dan Output, dimana input bisa berupa apapun juga seperti switch, sensor, dll, outputnya dapat dihubungkan kepada lampu lampu LED dan motor DC sebagai aplikasinya. Bahasa pemrograman yang di gunakan adalah ladder work yang diprogramkan melalui komputer PC. sebagai unit untuk pemrograman perangkat lunak PLC yang memproses input dari sebuah PLC sehingga bisa mendapatkan output yang diinginkan, dengan bahasa pemrograman assembly untuk perangkat keras bagian pengontrolan PLC dan hubungan PLC dengan komputer. PLC pada skripsi ini mempunyai kelebihan yaitu: praktis, biaya murah, bisa dimodifikasi dengan mudah dari program maupun hardwarenya, program tidak hilang dalam IC AT 89S52 sekalipun sudah tidak ada catu daya yang masuk pada IC AT 89S52 dan bisa di uji coba di rumah sendiri. PLC pada skripsi ini juga mempunyai kelemahan yaitu: keterbatasan dalam jumlah I/O, memori yang sangat terbatas, kecepatan mesin cycle masih relatif
4 rendah dan dalam PLC ini memakai IC mikrokontroler dimana tidak bisa dibuat neural network dan AI secara kompleks. 1.3 Tujuan dan Manfaat Tujuan dari PLC ini untuk mempermudah dalam pengontrolan suatu industri. Tujuan dari skripsi ini adalah merencanakan dan membuat programmable logic controller (PLC) dengan menggunakan IC AT89S52 yang mempunyai modul masukan dan modul keluaran dengan menggunakan program ladder work yang mempunyai fasilitas Timer dan Counter. Manfaat dari skripsi PLC ini bisa untuk pengontrolan relay-relay secara teratur yang bisa mengendalikan lampu, buzzer, motor DC atau pengontrolan suatu alat secara otomatisasi. 1.4 Metodologi Metodologi yang digunakan dalam pembuatan skripsi ini adalah: 1.4.1 Metode Analisis Analisis sistem yang dilakukan yaitu : Analisis PLC melalui internet Analisis PLC dengan survei ke lapangan atau perusahaan-perusahaan yang memakai PLC, contoh: Festo. Analisis PLC melalui buku-buku referensi dan jurnal-jurnal yang ada. Analisis sasaran dan masalah (goal and problema) Analisis dan evaluasi sistem yang ada. 1.4.2 Metode Perancangan
5 Dalam penyusunan skripsi ini, metode perancangan yang digunakan adalah metode terstruktur seperti : 1. Perencanaan dan pembuatan dari arsitektur dan perangkat keras PLC dengan IC AT89S52 2. Perencanaan pemrograman perangkat lunak PLC dengan ladder work. 3. Pembuatan modul input dan output. 4. Pembuatan catu daya. 5. Melakukan uji coba pada prototype sistem PLC. 1.4.3 Metode pengumpulan data Penelitian kepustakaan Penelitian dilakukan dengan mencari dan membaca buku-buku referensi di perpustakaan mengenai PLC Mencari buku-buku PLC di toko buku. mengikuti pelatihan-pelatihan. Belajar menggunakan bahasa pemrograman ladder work dan Protel untuk mendesain PLC melalui buku-buku dan praktikum langsung secara autodidak melalui software tersebut di computer. Mencari informasi dan belajar melalui internet mengenai PLC, program protel, program ladder work
6 1.5 Sistematika Penulisan Sistematika penulisan yang digunakan dalam skripsi ini adalah: Bab 1 : Membahas mengenai latar belakang, ruang lingkup, tujuan dan manfaat, metodologi, dan sistematika penulisan. Bab 2 : Membahas mengenai teori pendukung yang digunakan dalam pembuatan sistem dan arsitektur PLC. Bab 3 : Membahas mengenai perangkat keras berserta komponen- komponen ICnya dalam pembuatan PLC beserta cara kerjanya, arsitektur dan diagram dari PLC, IC AT89S52, dan IC lainnya sebagai pendukung dalam pembuatan alat PLC dan analisa sistem dalam perangkat keras dan membahas mengenai perangkat lunak berupa ladder work, analisa sistem dalam perangkat lunak dan pemrograman ladder diagram pada IC AT89S52, metode pemrograman PLC. Bab 4 : Membahas mengenai spesifiksi sistem, prosedur operasional, implementasi,analisa hasil percobaan dan evaluasi terhadap sistem. Bab 5 : Membahas mengenai kesimpulan dari hasil percobaan dan secara keseluruhan dari skripsi PLC serta saran-saran bagi pengembangan sistem lebih lanjut.