8.1
Tujuan Praktikum
Adapun tujuan praktikum yang akan dilaksanakan sebagai berikut.
1.
Untuk membuat sistem kendali pada PLC dengan instruksi TIM
2.
Untuk menganalisis karakteristik dari sistem kendali PLC yang telah dibuat
3.
Untuk mengetahui dan memahami fungsi dari sistem yang dibuat
8.2
Tinjauan Pustaka
Programmable Logic Controller (PLC) adalah sistem kendali otomatis yang digunakan
di berbagai bidang industri, seperti otomasi pabrik, otomasi mesin, dan lain-lain. PLC
menggantikan sistem kontrol otomatis yang sebelumnya menggunakan sistem relay,
dimana penggunaan relay dalam sistem kontrol otomatis memerlukan banyak kabel,
sehingga PLC dianggap lebih efisien dan hemat biaya (Asy'ari, 2018).
PLC bekerja dengan cara memproses sinyal input dari sensor dan mengeluarkan sinyal
output ke aktuator untuk melakukan kontrol pada sistem. Untuk melakukan kontrol, PLC
harus diprogram terlebih dahulu dengan bahasa pemrograman khusus yang disebut
dengan ladder diagram (LD) atau Instruction List (IL). Salah satu jenis bahasa
pemrograman PLC adalah Instruksi TIM (Kurniawan, 2020).
PLC adalah sistem kendali otomatis yang terdiri dari beberapa komponen seperti CPU,
power supply, input module, output module, dan modul komunikasi. Setiap komponen
tersebut berfungsi untuk memproses dan mengirimkan sinyal input dan output pada
sistem kontrol (Nuryanto, 2019).
Instruksi TIM adalah bahasa pemrograman PLC yang menggunakan tipe data tertentu dan
hanya berfokus pada penggunaan timer. Timer pada instruksi TIM terdiri dari tipe timer
on delay (TON), timer off delay (TOF), dan timer retentive (RTO). Tipe timer on delay
berfungsi untuk menunda sinyal output setelah sinyal input diterima dalam waktu yang
ditentukan. Tipe timer off delay berfungsi untuk mematikan sinyal output setelah sinyal
input dihilangkan dalam waktu yang ditentukan. Sedangkan tipe timer retentive berfungsi
untuk menjaga waktu saat terjadi kegagalan daya dan memulihkannya kembali ketika
daya telah tersedia kembali (Sutrisno, 2021).
Fungsi Instruksi TIM dalam PLC:
1.
Mengatur waktu pengiriman sinyal output: Dalam instruksi TIM, penggunaan timer
on delay dan off delay berfungsi untuk mengatur waktu pengiriman sinyal output
pada sistem kontrol otomatis. Timer on delay akan menunda pengiriman sinyal
output setelah sinyal input diterima dalam waktu yang ditentukan, sedangkan timer
off delay akan mematikan sinyal output setelah sinyal input dihilangkan dalam
waktu yang ditentukan.
2.
Menjaga waktu pada kegagalan daya: Pada instruksi TIM, penggunaan timer
retentive berfungsi untuk menjaga waktu pada kegagalan daya dan memulihkannya
kembali ketika daya telah tersedia kembali. Hal ini akan memastikan bahwa waktu
yang telah diatur sebelumnya akan tetap berjalan meskipun terjadi kegagalan daya.
3.
Menjalankan program secara efisien: Penggunaan instruksi TIM pada PLC akan
membuat program lebih efisien karena penggunaan timer memungkinkan sinyal
output dikirimkan dalam waktu yang tepat, sehingga tidak terjadi penundaan atau
kelebihan waktu dalam pengiriman sinyal output (Widod0 & Nugroho, 2018).
PLC dengan instruksi TIM bekerja dengan cara menerima sinyal input dari sensor yang
terhubung dengan input module. Setelah itu, CPU PLC akan memproses sinyal input
tersebut dan mengirimkan sinyal output ke aktuator melalui output module. Proses
pengiriman sinyal output ini akan dikontrol dengan menggunakan instruksi TIM
(Nuryanto, 2019).
Penggunaan instruksi TIM pada PLC dapat dilakukan dengan cara memasukkan instruksi
TIM ke dalam program PLC. Instruksi TIM akan memiliki format khusus yang terdiri
dari kode instruksi, alamat input, alamat output, dan waktu yang ditentukan. Setelah
instruksi TIM dimasukkan ke dalam program PLC, CPU PLC akan mengeksekusi
program tersebut dengan mengikuti urutan instruksi TIM yang telah ditentukan (Santoso
& Agustina, 2019).
PLC dengan instruksi TIM memiliki banyak aplikasi dalam bidang industri. Beberapa
contoh aplikasi tersebut antara lain: Otomasi pabrik seperti pengemasan dan pengangkut,
Otomasi mesin, Otomasi bangunan, dan Otomasi kendaraan (Santoso & Agustina, 2019).
8.3
Waktu dan Lokasi Praktikum
Praktikum Dasar Sistem Pengaturan modul “Sistem Kendali PLC dengan Instruksi TIM”
dilaksanakan pada hari Selasa, tanggal 3 Mei 2023 pukul 09.10 – 10.00 WITA yang
bertempat di laboratorium Elektro Lanjut Fakultas Teknik Universitas Mulawarman.
8.4
Alat dan Bahan
Adapun alat dan bahan yang digunakan pada saat praktikum yaitu sebagai berikut.
1.
Laptop yang sudah terinstall aplikasi CX-Programmer
2.
Trainer PLC
3.
Modul Praktikum
8.5
Identifikasi Variabel Praktikum
Adapun Identifikasi Variabel Praktikum yaitu sebagai berikut.
1.
Input
2.
Proses
3.
Output
4.
Instruksi TIM
5.
Timer
6.
Counter
7.
Set point
8.
Error
9.
Deadband
10.
Histeresis
8.6
Definisi Operasional Variabel
Definisi Operasional dari Variabel diatas yaitu sebagai berikut.
1.
Input: Input merupakan variabel yang masuk ke dalam sistem kendali PLC. Input
bisa berupa sinyal analog atau digital dari sensor atau perangkat input lainnya.
2.
Proses: Proses adalah variabel yang dihasilkan oleh sistem kendali PLC. Proses
biasanya berupa sinyal analog atau digital yang dikirimkan ke perangkat output
untuk mengontrol suatu proses.
3.
Output: Output merupakan variabel yang dihasilkan oleh sistem kendali PLC dan
digunakan untuk mengontrol suatu proses. Output bisa berupa sinyal analog atau
digital yang dikirimkan ke perangkat output.
4.
Instruksi TIM: Instruksi TIM merupakan variabel yang digunakan dalam sistem
kendali PLC untuk menentukan waktu tertentu atau interval pada suatu proses.
5.
Timer: Timer merupakan variabel yang digunakan dalam sistem kendali PLC untuk
mengukur waktu yang diperlukan pada suatu proses.
6.
Counter: Counter merupakan variabel yang digunakan dalam sistem kendali PLC
untuk menghitung jumlah perulangan atau pengulangan suatu proses.
7.
Set point: Set point adalah nilai target atau referensi yang ingin dicapai pada suatu
proses. Set point biasanya diatur oleh operator atau pengguna.
8.
Error: Error merupakan variabel yang digunakan dalam sistem kendali PLC untuk
menghitung selisih antara nilai set point dan nilai proses. Error digunakan untuk
menentukan apakah proses harus diubah atau tidak.
9.
Deadband: Deadband adalah jarak atau selisih antara set point dan nilai proses
yang diperbolehkan sebelum sistem kendali PLC harus menyesuaikan proses.
10.
Histeresis: Histeresis adalah perbedaan nilai yang diperbolehkan antara nilai input
dan output pada suatu proses. Histeresis digunakan untuk menghindari fluktuasi
nilai input dan output yang terlalu cepat dan memberikan stabilitas pada sistem
kendali PLC.
8.7
Gambar Rancangan
Adapun gambar rancangan skema percobaan sebagai berikut.
Gambar 8.1 Skema Percobaan
8.8
Prosedur Praktikum
Adapun prosedur percobaan praktikum sebagai berikut.
1.
Buka projek modul 7 dan buat buat ladder logic di CX Programmer seperti
gambar di bawah
Gambar 8.2 Tampilan Membuat Ledder Logic pada CX Programmer
2.
Transfer program ke PLC.
3.
Buat rangkian pada trainer PLC
4.
Jalankan sistem yang telah dibuat
8.9
Data Hasil Pengamatan
Adapun data hasil pengamatan pada percobaan praktikum sebagai berikut.
1.
Gambar Rangkaian pada PLC
Gambar 8.3 Hasil Gelombang Sistem Kendali Dengan Simulink
2.
Tabel Pengamatan
Tabel 8.1 Hasil Pengamatan pada Percobaan
No.
Kondisi
Keterangan
Saklar yang digunakan adalah Normal Open.
Apabila saklar dinyalakan maka TIM (Timer) akan
menyala dan menghitung mundur waktu yang
1.
Saklar
sudah diprogramkan yaitu #100. Ketika waktu
sudah habis maka otomatis valve akan menyala
apabila saklar dimatikan maka seluruh rangkaian
akan mati.
Valve adalah output keluaran. Valve di sini akan
2.
Valve
menyala ketika TIM (Timer) sudah selesai hitungan
mundur sehingga valve akan terbuka
Kompresor
juga
adalah
output
keluaran.
Kompresor menyala bersamaan dengan TIM
3.
Kompresor
(Timer) saat saklar dinyalakan. Setelah TIM
(Timer) sudah selesai hitung mundur maka
kompresor akan mati dan valve akan terbuka
3.
Tugas 1 Praktikum
a.
Instruksi logika: Instruksi logika pada PLC digunakan untuk melakukan operasi
logika seperti AND, OR, NOT, XOR, dan sebagainya pada input dan output.
Instruksi logika ini biasanya digunakan untuk membuat program kendali sederhana
pada PLC.
b.
Instruksi aritmatika: Instruksi aritmatika pada PLC digunakan untuk melakukan
operasi matematika seperti penjumlahan, pengurangan, perkalian, pembagian, dan
sebagainya pada input dan output. Instruksi aritmatika ini biasanya digunakan untuk
melakukan perhitungan pada suatu proses di dalam PLC.
c.
Instruksi pemrosesan string: Instruksi pemrosesan string pada PLC digunakan
untuk melakukan operasi pada data string seperti penggabungan string, pemisahan
string, konversi tipe data, dan sebagainya. Instruksi pemrosesan string ini biasanya
digunakan pada PLC yang digunakan dalam aplikasi yang memerlukan pengolahan
data teks.
4.
Tugas 2 Praktikum
a.
Sistem pengaturan suhu pada oven: Instruksi TIM digunakan untuk mengatur waktu
proses pada sistem kendali PLC yang digunakan pada oven. Dalam sistem ini, timer
digunakan untuk mengatur waktu proses pengaturan suhu pada oven agar suhu yang
diinginkan dapat dicapai dengan akurat dan efisien.
b.
Mesin pengemas otomatis: Instruksi TIM digunakan untuk mengatur waktu
pengisian dan penutupan mesin pengemas otomatis pada industri makanan dan
minuman. Dalam sistem ini, timer digunakan untuk memastikan bahwa jumlah
produk yang dimasukkan ke dalam kemasan sudah tepat dan kemasan sudah ditutup
dengan rapat sebelum dikirim ke konsumen. Hal ini akan memastikan bahwa
kualitas produk yang dihasilkan tetap terjaga.
8.10 Pembahasan
Dalam praktikum Dasar Sistem Pengaturan modul “Sistem Kendali PLC dengan Instruksi
TIM” ini, Percobaan sistem kendali PLC dengan instruksi TIM yang menggunakan saklar
normal open ini bertujuan untuk mengontrol waktu pengoperasian kompresor dan
pengaturan valve pada suatu sistem. Dalam percobaan ini, penggunaan instruksi TIM
pada PLC berperan penting dalam mengatur waktu pengoperasian kompresor dan
pengaturan valve pada saat timer selesai hitungan mundur.
Pada awal percobaan, ketika saklar dinyalakan, maka timer pada PLC akan menyala dan
mulai menghitung mundur waktu yang sudah diprogramkan, yaitu 100. Waktu yang
dihitung mundur oleh timer ini dapat diatur sesuai dengan kebutuhan pada aplikasi
industri tertentu. Setelah waktu yang diprogramkan habis, maka valve pada sistem akan
terbuka secara otomatis. Valve yang terbuka ini akan mengalirkan fluida atau gas yang
ada pada sistem.
Selain itu, pada saat saklar dinyalakan, kompresor juga akan menyala dan mulai
beroperasi. Kompresor ini akan berhenti beroperasi setelah timer selesai hitungan mundur
dan waktu yang diprogramkan habis. Pada saat yang sama, valve akan terbuka dan
mengalirkan fluida atau gas yang ada pada sistem.
Sedangkan ketika saklar dimatikan, seluruh rangkaian pada sistem akan mati dan berhenti
beroperasi. Dalam hal ini, instruksi TIM pada PLC berperan penting dalam mengatur
waktu pengoperasian kompresor dan pengaturan valve pada saat timer selesai hitungan
mundur. Dalam sistem kendali PLC, penggunaan instruksi TIM ini memungkinkan
kontrol waktu yang akurat dan efisien pada suatu sistem, sehingga dapat mengoptimalkan
kinerja dan meningkatkan efisiensi pengoperasian pada aplikasi industri tertentu.
Dalam kesimpulan, percobaan sistem kendali PLC dengan instruksi TIM menggunakan
saklar normal open ini menunjukkan bahwa penggunaan instruksi TIM pada PLC sangat
penting dalam mengatur waktu pengoperasian kompresor dan pengaturan valve pada
suatu sistem. Penggunaan instruksi TIM ini memungkinkan kontrol waktu yang akurat
dan efisien pada suatu sistem, sehingga dapat meningkatkan efisiensi pengoperasian pada
aplikasi industri tertentu.
8.11 Kesimpulan
Berdasarkan hasil praktikum modul “Sistem Kendali PLC dengan Instruksi TIM” maka
diperoleh kesimpulan sebagai berikut:
1.
Dalam industri, sistem kendali PLC dengan instruksi TIM sering digunakan untuk
mengontrol proses yang berulang secara terus-menerus dan memiliki waktu operasi
yang tetap atau terprogram. Instruksi TIM pada PLC berperan penting dalam
mengatur waktu pengoperasian dan pengaturan output pada sistem. Dengan
menggunakan instruksi TIM, waktu pengoperasian sistem dapat diatur dengan
tepat, sehingga meminimalkan waktu yang tidak produktif dan meningkatkan
efisiensi sistem secara keseluruhan.
2.
Dalam analisis karakteristik ini, dapat dilakukan pengukuran terhadap parameterparameter seperti waktu respons sistem, overshoot, settling time, dan steady state
error untuk mengetahui seberapa baik sistem tersebut dapat beroperasi secara
efisien. Analisis karakteristik juga dapat membantu dalam menentukan kecepatan
respons sistem, tingkat akurasi yang dibutuhkan, serta konfigurasi sistem yang
optimal sesuai dengan kebutuhan aplikasi industri tertentu.
3.
Dalam hal ini, pemahaman fungsi dari sistem yang dibuat dapat membantu
pengguna dalam mengoperasikan sistem tersebut secara optimal dan efektif sesuai
dengan kebutuhan pada aplikasi industri tertentu. Pemahaman fungsi juga dapat
membantu dalam melakukan perawatan dan pemeliharaan sistem secara teratur dan
efektif. Selain itu, pemahaman fungsi juga dapat membantu dalam melakukan
identifikasi dan pemecahan masalah pada sistem kendali PLC dengan instruksi
TIM, sehingga meningkatkan kinerja dan efisiensi sistem secara keseluruhan.
8.12 Diskusi
Sebaiknya, dalam praktikum sistem kendali PLC dengan instruksi TIM, memberikan
kebebasan kepada praktikan untuk mengubah parameter dan menambahkan komponen
baru pada sistem kendali juga akan membantu praktikan menguji dan memahami
karakteristik sistem secara lebih mendalam. Dalam praktikum ini, praktikan dapat
melakukan modifikasi pada waktu pengoperasian sistem, nilai set point, atau parameter
lainnya pada instruksi TIM yang telah disediakan.
8.13 Daftar Pustaka
Asy'ari, M. (2018). Sistem Kendali PID pada PLC Siemens S7-200 dengan Instruksi TIM
untuk Pengaturan Ketinggian Air pada Tangki. Jurnal Ilmiah Teknik Elektro,
4(1), 19-27.
Kurniawan, A. (2020). Analisis Pengaruh Penggunaan Instruksi TIM pada PLC Siemens
terhadap Waktu Pemrosesan Data. Jurnal Sistem Informasi, 8(1), 21-30.
Nuryanto, A. (2019). Sistem Kendali Elevator dengan Menggunakan PLC Omron CP1E
dan Instruksi TIM. Jurnal Teknologi Informasi dan Komunikasi, 4(1), 1-8.
Santoso, T. A., & Agustina, L. (2019). Pengembangan Sistem Kendali Ketinggian Air
pada Tangki dengan PLC Siemens S7-1200 dan Instruksi TIM. Jurnal Ilmiah
Teknik Elektro, 4(1), 1-8.
Sutrisno, A. (2021). Implementasi Instruksi TIM pada PLC Siemens S7-1200 untuk
Mengontrol Kecepatan Motor DC. Jurnal Elektronika dan Telekomunikasi,
21(1), 11-18.
Widodo, A., & Nugroho, B. (2018). Pengembangan Sistem Kendali Level pada Tangki
dengan Menggunakan PLC Mitsubishi FX3U dan Instruksi TIM. Jurnal Sistem
Informasi, 6(1), 67-76.