OTOMASI INDUSTRI DENGAN ARDUINO OUTSEAL PLC

iRisfendra Otomasi Industri denganHerlinSetyawan Arduino Outseal PLC

OTOMASI INDUSTRI DENGANARDUINO OUTSEAL PLC

Risfendra

Herlin Setyawan

iiRisfendra Otomasi Industri denganHerlinSetyawan Arduino Outseal PLC

UNDANG-UNDANG REPUBLIK INDONESIANO 19 TAHUN 2002

TENTANG HAK CIPTAPASAL 72

KETENTUAN PIDANA SANGSI PELANGGARAN

1. Barang siapa dengan sengaja dan tanpa hakmengumumkan atau memperbanyak suatu Ciptaanatau memberi izin untuk itu, dipidana dengan pidanapenjara paling singkat 1 (satu) bulan dan denda palingsedikit Rp 1.000.000, 00 (satu juta rupiah), atau pidanapenjara paling lama 7 (tujuh) tahun dan denda palingbanyak Rp 5.000.000.000, 00 (lima milyar rupiah)

2. Barang siapa dengan sengaja menyerahkan,menyiarkan, memamerkan, mengedarkan, ataumenjual kepada umum suatu Ciptaan atau barang hasilpelanggaran Hak Cipta atau Hak Terkait sebagaimanadimaksud dalam ayat (1), dipidana dengan pidanapenjara paling lama 5 (lima) tahun dan denda palingbanyak Rp 500.000.000, 00 (lima ratus juta rupiah).

iiiRisfendra Otomasi Industri denganHerlinSetyawan Arduino Outseal PLC

OTOMASI INDUSTRI DENGANARDUINO OUTSEAL PLC

Risfendra

Herlin Setyawan

2020

ivRisfendra Otomasi Industri denganHerlinSetyawan Arduino Outseal PLC

OTOMASI INDUSTRI DENGAN ARDUINO OUTSEAL PLCeditor, Tim editor UNP Press

Penerbit UNP Press, Padang, 20201 (satu) jilid; 14 x 21 cm (A5)

240 hal.

ISBN : 978-602-1178-66-9

OTOMASI INDUSTRI DENGAN ARDUINO OUTSEAL PLCHak Cipta dilindungi oleh undang-undang pada penulis

Hak penerbitan pada UNP PressPenyusun: Risfendra, S.Pd., M.T., Ph.D & Herlin Setyawan S.Pd

Editor Substansi: TIM UNP PressEditor Bahasa: Prof. Dr. Harris Effendi Thahar, M.Pd

Desain Sampul& Layout: Dr. Asrul huda, S.Kom., M.Kom &Noper Ardi, S.Pd., M.Eng

vRisfendra Otomasi Industri denganHerlinSetyawan Arduino Outseal PLC

KATA PENGANTAR

Puji syukur kita ucapkan kepada Allah SWT, yangtelah memberikan kesehatan fisik dan akal. Dengankesehatan tersebut manusia dapat mengamati,menghayati, merasakan dan menganalisis segalakebesaranya sehingga dapat menjadi pembelajaran untukkita semua. Tak luput pula diucapkan shalawat dan salamkita do’akan buat junjungan/panutan kita yakni nabiMuhammad SAW yang semaksimal mungkin kitaberupaya meneladaninya sehingga menjadi manusia yangberakhlakul karimah.

Buku ini ditulis dan disusun sebagai sumber belajartambahan bagi mahasiswa teknik elektro tahun dua(semester tiga hingga semester 8), dalam mempelajarisistem kontrol otomasi yang ada di insustri denganmenggunakan programmable logic controller. Dikatakansumber belajar tambahan dikarenakan buku ini untukmemperkaya wawasan pembaca dapat merujuk padabuku-buku lain terkait atau dapat merujuk pada buku yangada pada daftar pustaka dimassing-masing topik. Sistemkontrol yang dibahas lebih menekankan pada PLC yangbaru dikembangkan yakni Outseal PLC Shield yangmenggunakan Arduino sebagai mikrokontroler prosesinput, output dan pemprogramanya. Buku ini dilengkapijuga dengan latihan-latihan yang dapat mempermudahpembaca untuk memahasi sistem kontrol otomasi dengan

viRisfendra Otomasi Industri denganHerlinSetyawan Arduino Outseal PLC

menggunakan Outseal PLCBerbeda dengan bahasansistem otomasi lainya yang menggunakan PLC merekterkenal sebagai pengontrolnya.

Buku ini terdiri dari sembilan bab bahasan, pada babI berisi tentang pengenalan outseal PLC shield dengansub materi pengenalan input dan output outseal PLC,power supplay PLC shield dan penambahan modul yangdigunakan oleh outseal PLC. Bab II membahas tentangapllikasi yang digunakan oleh outseal PLC yakni outsealstudio. Adapun sub pokok pahasanya adalah prosesinstalasi outseal studi, proses instalasi driver outseal PLCdan pengenalan tool-tool yang ada didalam outseal studio.Bab III membahas tentang variabel dan instruksi yangdigunakan oleh outseal PLC baik instruksi input, instruksioutput dan instruksi proses. Adapun sub materi yangdibahasn adalah istilah notasi variabel, struktur operasi,kelompok instruksi bit, kelompok instruksi waktu,kelompok instruksi perbandingan, kelompok instruksiperhitungan, kelompok instruksi logika, kelompokinstruksi data dan kelompok instruksi control.

Bab IV pada buku ini sudah membahas tentangtrainer outseal PLC yang digunakan. Bab V membahantentang penggunaan outseal studi. Bab VI membahastentang keselamatan kerja penggunaan outseal danpemelihaaraan trainer outseal. Bab VII membahas tentangserial komunikasi outseal PLC dengan sub bahasanmodbus, instruksi modbus RTU outseal. Bab VIII

viiRisfendra Otomasi Industri denganHerlinSetyawan Arduino Outseal PLC

membahas tentang human machines interface waintekyang sudah suport dengan outseal PLC sub bahasan yangakan di bahas adalah pengenalan human machinesinterface (HMI) waintek, instalisasi aplikasi easybuilderpro untuk program hmi waintek dan pengenalan aplikasieasybuilder. Bab IX membahas tentang latihan-latihanpenggunaan outseal PLC dengan latiahan-latihan yangdiberikan sebagai berikut latihan program dasar input danoutput, pengoperasian motor 3 fasa secara direc online(DOL), pengoperasian motor 3 fasa secara interlockingdan pengoperasian motor 3 fasa start bintang segitiga.

Ucapan terimakasih sebesar-besarnya penulisucapkan kepada semua pihak yang telah membantu danberkontribusi dalam penulisan buku ini baik secaralangsung ataupun secara tidak langsung. Secara khususpebulis ucapkan terimakasih sedalam-dalamnya kepada:

1. Rektor Universitas Negeri Padang yaitu BapakProf. Ganefri, Ph.D yang memberi perhatiankhusus dalam peningkatan kualitasbidangakademik khususnya penyediaan perangkatpembelajaran ini, serta peningkatan kualitas danmartabat Dosen melalui aktifitas menulis.

2. Istri ku Elvira Nur atas cinta, pengorbanan dankesabaranya dalam mendampingi penulismengarungi bahtera kehidupan dan melakoniaktifitas kehidupan di panggung sandiwara ini.Anak-anak ku, Siti Hana Maysuroh, Siti Najwa

viiiRisfendra Otomasi Industri denganHerlinSetyawan Arduino Outseal PLC

Nazhifha, dan Rezieq Ilman Alkarim, kalianlahanugrah terindah dari tuhan yang membuat penulisberdebar, harap-harap cemas dan membuat segalaaktifitas ini terasa lebih bermakna.

Padang, 26 November 2020

Penulis

ixRisfendra Otomasi Industri denganHerlinSetyawan Arduino Outseal PLC

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR viDAFTAR ISI xDAFTAR GAMBAR ixDAFTAR TABEL ixBAB I. PENGENALAN OUTSEAL PLC SHIELD 1

A. Outseal PLC Shield 1B. Catu Daya Outseal PLC Shield V.2 3C. Input Outseal PLC Shield 5D. Output Outseal PLC Shield 8E. Penambahan Modul Input/Output 11

BAB II. PENGENALAN OUTSEAL STUDIO 12A. Instalasi Outseal Studio 12B. Instalasi Driver Outseal Studio 16C. Penjabaran Fasilitas Outseal Studio 20

BAB III. INSREUKSI OUTSEAL PLC SHIELD 32A. Istilah 32B. Notasi Variabel 33C. Struktur Operasi 35D. Kelompok Instruksi Bit 38E. Kelompok Instruksi Waktu 46F. Kelompok Instruksi Perbandingan 57G. Kelompok Instruksi Perhitungan 61H. Kelompok Instruksi Logika 67I. Kelompok Instruksi Data 70J. Kelompok Instruksi Control 71

BAB IV. PENGENALAN TRAINER PLC BERBASIS OUTSEALPLC SHIELD 74

A. Unit Programmable Logic Controller (PLC) 74B. Komponen Input 75C. Koponen Output 77D. Komponen Pengaman 80E. Unit Power Supply 83

xRisfendra Otomasi Industri denganHerlinSetyawan Arduino Outseal PLC

BAB V. CARA PENGGUNAAN OUTSEAL STUDIO 85

BAB VI. KESELAMATAN KERJA 93A. Keselamatan Kerja 93B. Mengatasi Masalah pada Trainer 93

BAB VII. SERIAL KOMUNIKASI OUTSEAL 97A. Modbus RTU 97B. Instruksi Modbus RTU Outseal 105

BAB VIII. HUMAN MACHINES INTERFACE (HMI) 128A. Pengenalan Human Machines Interface (HMI) Waintek

128B. Instalisasi Aplikasi Easybuilder Pro untuk Program HMI

Waintek 133C. Pengenalan Aplikasi Easybuilder 140D. Instruksi Dasar HMI Waintek 144

BAB IX. LATIHAN PENGGUNAAN OUTSRAL PLC SHIELD171

A. Latihan Program Dasar Input dan Output 171B. Pengoperasian Motor 3 Fasa Secara Direc Online (DOL)

185C. Pengoperasian Motor 3 Fasa Secara Interlocking 196D. Pengoperasian Motor 3 Fasa Start Bintang Segitiga 209

BAB X. LATIHAN PENGGUNAAN OUTSEAL PLC SHIELDDENGAN HMI WAINTEK 223

A. Penggunaan Bit Lamp dan Set Bit 223

DAFTAR PUSTAKA 236

xiRisfendra Otomasi Industri denganHerlinSetyawan Arduino Outseal PLC

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Mengenal Outseal PLC Shield V.2 3Gambar 2. Pin Power Supply Outseal PLC Shield V.2 5Gambar 3. Penyambungan Input dengan Metode Sinking 6Gambar 4. Penyambungan Input Outseal PLC Shield V.2 6Gambar 5. Pin Input Analog Outseal PLC Shield V.2 7Gambar 6. Cara Mengkalibrasi Shunt Resistor 7Gambar 7. Penyambungan PLC dengan Relay Board 9Gambar 8. Penyambungan PLC dengan Relay

24 VDC Langsung 8Gambar 9. Penyambungan Modul Input/Output (a) Modul

Dipasangkan Seri, (b) Modul Dipasangkan Paralelkan11

Gambar 10. Menu License Agreement 13Gambar 11. Menu Informasi 14Gambar 12. Menu Select Additional Task 14Gambar 13. Menu Ready to Instal 15Gambar 14. Menu Informasi 15Gambar 15. Menu Completing the Outseal Studio Setup Wizar 16Gambar 16. Aplikasi Outseal Studio 16Gambar 17. Membuka Properties 17Gambar 18. Membuka Device Manager 17Gambar 19. Tanda Driver Belum Terinstal 18Gambar 20. Tanda Driver Sudah Terinstal 18Gambar 21. Menu Instalasi Driver USB Outseal PLC Shield 19Gambar 22. Menu Driver Siap Diinstal 20Gambar 23. Fitur-Fitur Outseal Studio 20Gambar 24. Tab Utama Panel Atas 21Gambar 25. Tab Modul Panel Atas 21Gambar 26. Menu Setting Project 24Gambar 27. Menu Diagram Tangga 24Gambar 28. Menu Modul 25Gambar 29. Menu System Setting 26Gambar 30. Menu Perangkat 27Gambar 31. Kolom Pungut Data 29Gambar 32. Panel Diagram Tangga 29

xiiRisfendra Otomasi Industri denganHerlinSetyawan Arduino Outseal PLC

Gambar 33. Simulasi Dasar 30Gambar 34. Simulasi Pompa Air 30Gambar 35. HMI Outseal PLC Shield 31Gambar 36. Diagram Tangga 32Gambar 37. Istilah dalam Diagram Tangga 33Gambar 38. Struktur Operasi Outseal PLC Shield 36Gambar 39. Struktur Operasi Pembacaan Ladder Diagram 37Gambar 40. Struktur Operasi Program Saat Dijalankan 38Gambar 41. Instriksi Kelompok Bit 38Gambar 42. Instruksi NO Bernilai True dan False 39Gambar 43. Instruksi-Instruksi Bit 39Gambar 44. Simulasi Instruksi NO (a) Instruksi S.1 (N0) Berlogika

False (b) Instruksi S.1 (NO) Berlogika True 40Gambar 45. Simulasi Instuksi NC (a) Instruksi S.2 (NC) Berlogika

True (b) Instruksi S.2 (NC) Berlogika False 42Gambar 46. Struktur Instruksi Waktu 46Gambar 47. Penjelasan Timer On Delay (TON) 47Gambar 48. Contoh Pemasangan Timer 48Gambar 49. Timing Diagram TON 49Gambar 50. Instruksi Timer Off Delay (TOF) 50Gambar 51. Timing Diagram TOF 51Gambar 52. Penggunaan Counter Up (CTU) 54Gambar 53. Contoh Penggunaan Instruksi Reset (RST) 56Gambar 54. Penggunaan Instruksi EQU 58Gambar 55. Penggunaan Instruksi GEQ 59Gambar 56. Penggunaan Instruksi LIM 61Gambar 57. Penggunaan Instruksi ADD 63Gambar 58. Penggunaan Instruksi SUB 63Gambar 59. Penggunaan Instruksi MUL 64Gambar 60. Penggunaan Instruksi DIV 65Gambar 61. Penggunaan Instruksi NEG 66Gambar 62. Penggunaan Instruksi CLR 67Gambar 63. Penggunaan Instruksi AND 68Gambar 64. Penggunaan Instruksi OR 69Gambar 65. Penggunaan Instruksi XOR 69Gambar 66. Penggunaan Instruksi SET dan COPY 70Gambar 67. Diagram Kontrol PID 71Gambar 68. Instruksi PID 72

xiiiRisfendra Otomasi Industri denganHerlinSetyawan Arduino Outseal PLC

Gambar 69. Bagian-Bagian Keseluruhan Trainer 74Gambar 70. Outseal PLC Shield V.2 76Gambar 71. Push Button yang Digunakan 76Gambar 72. Limt Switch 77Gambar 73. Tobol Emergensi 77Gambar 74. Magnetic Contactor 78Gambar 75. Rangkaian Snubbel Pada Kontaktor 78Gambar 76. Pilot Lamp 80Gambar 77. Miniatur Circuit Breaker (MCB) 82Gambar 78. Thermal Overload Relay (TOR) 83Gambar 79. Unit Power Supply 84Gambar 80. Penyambungan PC/Leptop Ke Trainer 85Gambar 81. Setingan Project Setting pada Panel Project 86Gambar 82. Menyetinh System Setting di Outseal Studio 87Gambar 83. Memasukan Instrusi Input (a) Memasukan Instruksi

Kontak (b) Memasukan Data Instruksi Kontak 88Gambar 84. Instruksi Output (a) Memasukan Instruksi Output (b)

Memasukan Data Instruksi Output 89Gambar 85. Simulasi Program (a) Input PLC mendapatkan

Tegangan (b) Input PLC tidak Mendapatkan Tegangan 91Gambar 86. Proses Upload Program ke PLC 92Gambar 87. Modul Serial RS485 99Gambar 88. Modul Serial RS232 99Gambar 89. Penyambungan Komunikasi Modbus RTU

Menggunakan RS485 99Gambar 90. Format Master Meminta Data dari Slave 100Gambar 91. Contoh Pengiriman Data Dari Master dan Slave 102Gambar 92. Penyambungan Komunikasi Outseal PLC dengn

Outseal PLC 107Gambar 93. Hubungan Satu Master dengan Satu Slave

Menggunakan MF1 110Gambar 94. Program Outseal PLC untuk Slave 111Gambar 95. Settingan Outseal PLC untuk Slave 111Gambar 96. Program Outseal PLC untuk Master 112Gambar 97. Hubungan Satu Master dengan Satu Slave

Menggunakan MF2 114Gambar 98. Setingan Outseal PLC Slave 115Gambar 99. Program Outseal PLC Master Menggunakan MF2 116

xivRisfendra Otomasi Industri denganHerlinSetyawan Arduino Outseal PLC

Gambar 100. Hubungan Satu Master dengan Satu SlaveMenggunakan MF3 118Gambar 101. Program Outseal PLC Slave Menggunakan MF3 118Gambar 102. Program Outseal PLC Master Menggunakan MF3 119Gambar 103. Hubungan Satu Master dengan Satu Slave

Menggunakan MF4 121Gambar 104. Settingan Pengaktifan Input Analog 122Gambar 105. Program Master Menggunakan Instruksi MF4 122Gambar 106. Hubungan Satu Master dengan Satu SlaveMenggunakan MF5 123Gambar 107. Program Instruksi MF5 Outseal PLC Slave 124Gambar 108. Program Instruksi MF5 Outseal PLC Master 124Gambar 109. Hubungan Satu Master dengan Satu SlaveMenggunakan MF6 126Gambar 110. Program Instruksi MF6 Outseal PLC Slave 126Gambar 111. Program Instruksi MF6 Outseal PLC Master 127Gambar 112. Interaksi Antara HMI dengan Manusia dan Mesin 129Gambar 113. Block Diagram Fungsi Utama HMI 131Gambar 114. HMI Waintek MT8071iP 131Gambar 115. Ekstrak Aplikasi Easybuilder Pro 133Gambar 116. Awal Proses Instalisasi Aplikasi Easybuilder Pro 134Gambar 117. Pemilihan Bahasa Easybuilder Pro 134Gambar 118. Menu Setup Wizard Aplikasi Easybuilder Pro 135Gambar 119. Menu Setup Easybuilder Pro 135Gambar 120. Menu Penyimpanan Instaler Aplikasi Easybuilder

Pro 136Gambar 121. Menu Konfirmasi Pemilihan Folder Instaler 137Gambar 122. Menu Penyimpanan Aplikasi Easybuilder Pro 137Gambar 123. Untuk Memunculkan Aplikasi Easybuilder Pro di

Desktop 138Gambar 124. Menu Konfirmasi Instalasi Aplikasi Easybuilder

Pro 139Gambar 125. Penginstalasin Aplikasi Easybuilder Pro Sudah

Selesai 139Gambar 126. Hasil Instalasi Aplikasi Easybuilder Pro 140Gambar 127. Menu Awal Aplikasi Easybuilder Pro 141Gambar 128. Menu Awal Aplikasi Easybuilder Pro 141Gambar 129. Menu Desain HMI 142

xvRisfendra Otomasi Industri denganHerlinSetyawan Arduino Outseal PLC

Gambar 130. Menu Instruksi dan Alamat Data Yang Digunakan142Gambar 131.Tampilan Menu Instruksi dan Desain HMI

Waintek 143Gambar 132. Tampilan Menu Librari Easybuilder Pro 143Gambar 133. Menu Setting Bit Lamp 145Gambar 134. Menu Setting Word Lamp 149Gambar 135. Menu Setting Set Bit 150Gambar 136. Menu Setting Set Word 154Gambar 137. Fungsi Write Constant Value 155Gambar 138. Fungsi increment value (JOG+) 155Gambar 139. Fungsi Decrement Value (JOG-) 156Gambar 140. Fungsi Press and Hold Increment (JOG++) 156Gambar 141. Fungsi Press and Hold Decrement Value (JOG--) 157Gambar 142. Menu Setting Toggle Switch 158Gambar 143. Menu Setting Instruksi Numeric 160Gambar 144. Menu Setting Bar Grap 162Gambar 145. Setting Outline 163Gambar 146. Setting Range 166Gambar 147. Menu Setting Meter Display 167Gambar 148. Setting Outline 168Gambar 149. Setting Limit 170Gambar 152. Penyambungan Input Outseal PLC 172Gambar 153. Penyambungan Output Outseal PLC dengan Relay

Boar 173Gambar 154. Penyambungan Output Outseal PLC dengan Relay 24

VDC 174Gambar 155. Rangkaian Dasar Penyambungan Input dan Output

Outseal PLC 175Gambar 156. Program Dasar Pengoperasian Input dan Output

Outseal PLC 176Gambar 157. Ikon Aplikasi Outseal Studio 176Gambar 158. Mengkoneksikan Outseal PLC dengan

Leptop/Komputer (PC) 177Gambar 159. Outseal PLC Terkoneksi dengan Leptop/Komputer

(PC) 177Gambar 160. Settingan Hardware Outseal PLC 178Gambar 161. Cara Memasukan Instruksi Kontak dan Input 181Gambar 162. Memasukan Variabel Input (S) pada Instruksi

xviRisfendra Otomasi Industri denganHerlinSetyawan Arduino Outseal PLC

Kontak 181Gambar 163. Cara Memasukan Instruksi Output 182Gambar 164. Memasukan Variabel Output (R) pada Instruksi

Output 183Gambar 165. Proses Pengecekan Program 183Gambar 166. Masuk dalam Menu Simulasi dan Tombol Tidak

Ditekan 184Gambar 167. Kondisi Input Ditekan 184Gambar 168.Proses Penguploatan Program Berhasil 185Gambar 169. Rangkaian DOL 186Gambar 170. Rangkaian Kontrol DOL Motor 3 Fasa dengan

Outseal PLC 188Gambar 171. Rangkaian Daya Sistem Kontrol DOL Motor 3

Fasa 189Gambar 172. Program Sistem Kontrol DOL Motor 3 Fasa

Outseal PLC 190Gambar 173. Memasukan Intruksi dan Variabel Kontak Sistem

Kontrol DOL 192Gambar 174. Memasukan Instruksi dan Variabel Output 193Gambar 175. Hasil Pengecekan Program 194Gambar 176.Kondisi Input Tidak Ditekan 195Gambar 177. Kondisi S1 Ditekan Sesaat 195Gambar 178. Kondisi S2 Ditekan Sesaat 195Gambar 179. Rangkaian Pengontrolan Arah Putaran Motor 197Gambar 180. Konsep Dasar Membalik Arah Putaran Motor

Induksi 3 Fasa 199Gambar 181. Rangkaian Instalasi ke PLC 200Gambar 182. Rangkaian Tenaga Motor 201Gambar 183. Program Sistem Kontrol Interlocking Motor 3

Fasa Outseal PLC 202Gambar 184. Memasukan Intruksi dan Variabel Kontak Sistem

Interlocking 204Gambar 185. Memasukan Instruksi dan Variabel Output 204Gambar 186. Hasil Pengecekan Program 205Gambar 187. Program Dalam Mode Simulasi dengan Keadaan

Normal 206Gambar 188. Kondisi S1 Ditekan Sesaat 207Gambar 189. Kondisi S2 Ditekan Sesaat 207

xviiRisfendra Otomasi Industri denganHerlinSetyawan Arduino Outseal PLC

Gambar 190. Kondisi S3 Ditekan Sesaat 207Gambar 191. Rangkaian Kontrol Start Bintang Segitiga 210Gambar 192. Hubungan Bintang dan Segitiga 212Gambar 193. Rangkaian Instalasi PLC Sistem Kontrol Bintang

Segitiga 214Gambar 194. Rangkaian Instalasi Tenaga Sistem Kontrol Bintang

Segitiga 214Gambar 195. Program Outseal PLC sistem Kontrol Bintang

Segitiga 215Gambar 196. Memasukan Intruksi dan Variabel Kontak Sistem

Kontrok Motor Bintang Segitiga 218Gambar 197. Memasukan Instruksi dan Variabel Output 219Gambar 198. Hasil Pengecekan Program 219Gambar 199. Program Dalam Mode Simulasi dengan Keadaan

Normal 220Gambar 200. Kondisi S1 Ditekan Sesaat 220Gambar 201. Kondisi S2 Ditekan Sesaat 220Gambar 202. Kondisi S3 Ditekan Sesaat 221Gambar 203. Rangkaian Kontrol DOL Motor 3 Fasa dengan

Outseal PLC 224Gambar 204. Rangkaian Daya Sistem Kontrol DOL Motor 3

Fasa 224Gambar 205. Rangkaian Komunikasi HMI dengan Outseal 225Gambar 206. Program PLC 225Gambar 207. Settingan PLC Berkomunikasi Dengan HMI

Waintek 225Gambar 208. Settingan Ip Address HMI Waintek dengan

PC/Leptop 226Gambar 209. Menu Utility Manager 227Gambar 210. Setting HMI 227Gambar 211. Setting Device HMI 228Gambar 212. Settingan Komunikasi HMI dengan Device

(Outseal PLC Shield) 228Gambar 213. Menu Desain HMI Waintek 229Gambar 214. Settingan Set Bit Untuk Tombol ON Pada HMI

Waintek 230Gambar 215. Settingan Set Bit Untuk Tombol OFF Pada HMI

Waintek 230

xviiiRisfendra Otomasi Industri denganHerlinSetyawan Arduino Outseal PLC

Gambar 216. Settingan Bit Lamp Sebagia Output Di Menu HMIWaintek 231

Gambar 217. Hasil Awal Program Dasar Set Bit dan Bit Lamp 232Gambar 218. Membuat Teks Di Menu HMI Waintek 233Gambar 219. Hasil Akhir Program Menu HMI Waintek 233Gambar 220. Menu Transfer Program Dari PC Ke HMI 234Gambar 201. Program Sukses Dikirim 235

xixRisfendra Otomasi Industri denganHerlinSetyawan Arduino Outseal PLC

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Daftar Frekuensi I.1 28Tabel 2. Notasi Variabel 34Tabel 3. Instruksi Normaly Open (NO) 40Tabel 4. Instruksi Normaly Close (NC) 41Tabel 5. Instruksi Output 43Tabel 6. Instruksi Output-Not 43Tabel 7. Instruksi Output-Lactch 44Tabel 8. Instruksi Output-Unlutch 45Tabel 9. Instruksi Flip On Rising 45Tabel 10. Instruksi Flip On Filling (FOF) 46Tabel 11. Data yang Digunakan TON 48Tabel 12. Penggunaan Status Bit pada TON 49Tabel 13. Status Instruksi Timer Off Delay (TOF) 52Tabel 14. Status dan Data pada Counter Up (CTU) 53Tabel 15. Penggunaan Status Bit pada Counter Up (CTU) 53Tabel 16. Status dan Data pada Counter Down (CTD) 55Tabel 17. Penggunaan Status Bit pada Counter Down (CTD) 55Tabel 18. Penggunaan Instruksi Reset 56Tabel 19. Instruksi Perbandingan 57Tabel 20. Instruksi Aritmatik 62Tabel 21. Instruksi Logika 67Tabel 22. Urutan Data PID 72Tabel 23. Pemetaan Data Instruksi PID 73Tabel 24. Permasalahan pada Trainer dan Penanggulanganya 94Tabel 25. Kode Fungsi 101Tabel 26. Contoh Data Request Dari Master 103Tabel 27. Contoh Data Respon Dari Slave 104Tabel 28. Peta Alamat Modbus Outseal PLC Sebagai Slave 106Tabel 29. Instruksi Modbus RTU Outseal PLC Sebagai Master 108Tabel 30. Peta Alamat Modbus Outseal PLC 108Tabel 31. Instruksi MF1 109Tabel 32. Instruksi MF2 113Tabel 33. Instruksi MF3 117Tabel 34. Instruksi MF4 120Tabel 35. Instruksi MF5 123

xxRisfendra Otomasi Industri denganHerlinSetyawan Arduino Outseal PLC

Tabel 36. Instruksi MF5 125Tabel 37. Hubungan Modbus RTU HMI Waintek MT8071Ip 132Tabel 38. Penjelasan Menu Setting Bit Lamp 145Tabel 39. Penjelasan Menu Setting Word Lamp 147Tabel 40. Penjelasan Setting Set Bit 151Tabel 41. Penjelasan Setting Set Word 153Tabel 42. Settingan switch toggle 152Tabel 43. Menu settingan numeric 161Tabel 44. Penjelasan Setting Bar Grap 163Tabel 45. Penjelasan Setting Outline 164Tabel 46. Penjelasan Stting Range 164Tabel 47. Penjelsana Setting Meter Display 167Tabel 48. Penjelasan Stting Outline 169Tabel 49. Penjelasan Setting Limit 170Tabel 50. Rekap IO (Input dan Output) Sistem Kontrol DOL 176Tabel 51. Keterangan Fitur Hardware 179Tabel 52. Data Variabel Pada Kontak 181Tabel 53. Variabel Instruksi Output 182Tabel 54. Rekap IO (Input dan Output) Sistem Kontrol DOL 190Tabel 55. Rekap IO (Input dan Output) Sistem Kontrol Motor

Dua Arah Putaran 202Tabel 56. Penjelasan Percobaan 208Tabel 57. Rekap IO (Input dan Output) Sistem Start Bintang

Segitiga 215Tabel 58. Penjelasan Percobaan 221

1Risfendra Otomsai Industri denganHerlin Setyawan Arduino Outseal PLC Shiel

BAB IPENGENALAN OUTSEAL PLC SHIELD

Pengertian PLC menurut National ElectricalManufacturer Assosiation (NEMA) merupakanperangkat elektronik yang bekerja secara digital yangmenggunakan “Programmable Memory” untukpenyimpanan intruksi internal guna menerapkan fungsi-fungsi khusus seperti logic, sequencing, pengukuranwaktu, penghitungan dasn aritmetik, untuk mengontrolmodul-modul input/output secara analog atau digital,berbagai jenis mesin atau proses tertentu (Suyanto &Yulistyawan, 2007). Maka dapat disimpulkan bahwaProgrammable Logic Controller (PLC) yang berfungsisebagai pengendali yang perilakunya dapat disesuaikandengan kebutuhan pengguna, serta penyusunan programkontrolnya berdasarkan pada suatu rangkaian kelistrikanyang diaplikasikan kedalam pernyataan logika (logic).

Umumnya pengubahan/pemrograman kontrollogika untuk PLC tersebut dilakukan oleh sebuahperangkat lunak yang berjalan di komputer (PC). Bagianutama dari sebuah PLC adalah input, controller danoutput. Perangkat yang akan dikontrol (misal: relay,motor, lampu dan lain-lain) terhubung dengan bagianoutput PLC dan referensi yang digunakan untukmengontrol logika output tersebut bisa berasal dari logikainput atau logika lain di dalam memori PLC seperti timer,counter dan sebagainya (Bakhtiar, 2019).A. Outseal PLC Shield

Outseal PLC adalah sebuah teknologi otomasikarya anak bangsa. Untuk merancang kontrol logika


pada outseal PLC dibutuhkan perangkat lunak yangbernama outsea studio yang juga merupakan produkdari outseal. Outseal studio dijalankan di PC dalambentuk visual programming menggunakan ladderdiagram (diagram tangga). Diagram tangga tersebutmerupakan sebuah hasil rancangan kontrol logikayang selanjutnya akan dikirim melalui kabel USBuntuk ditanam di dalam hardware outseal PLC secarapermanen (lihat gambar 1). Selanjutnya, kabel USBbisa dilepas dan outseal PLC tersebut dapatmenjalankan hasil rancangan kontrol logika tersebutsecara mandiri (tidak harus terhubung dengankomputer). Keuntungan menggunakan outseal PLCadalah:1. Sudah layak digunakan untuk industri karena

beberapa alasan diantaranya adalah:a. Mampu bekerja pada tegangan listrik 24V

(standard Industri)b. Tahan terhadap ESD (Electro Static

Discharger) yakni pelepasan arus listrik statikdari suatu benda ke benda lainya (Syeh AjiAna & Tatang, 2017)

c. Isolated Inputd. Analog input bisa membaca arus listrik 0-20

mA dan terdapat resettable fuse2. Skema elektronik terbuka untuk umum

sehingga siapapun dapat melihat, mempelajari,membuat sendiri hingga mengembangkannya.

3. Perangkat lunak untuk pemrograman diagramtangga diberikan secara gratis, memakai bahasa


indonesia sebagai bahasa utama dan mudahdioperasikan.

4. Terdapat forum resmi di media sosial facebookuntuk belajar dan berdiskusi.

Gambar 1. Mengenal Outseal PLC Shield V.2

B. Catu Daya Outseal PLC Shield V.2PLC shield versi 2, besarnya catu daya dari

shield ini tergantung dari arduino yang digunakan.Umumnya arduino nano clone (buatan Tiongkokmenggunakan IC regulator dengan seri AMS11175.0. Regulator ini berjenis linea regulator yangberfungsi menurunkan tegangan input menjadi 5V.Semakin besa penurunan tegangannya maka panasyang ditimbulkan juga akan semakin besar sehinggadisarankan agar tegangan input menuju regulator inihanya berselisih sedikit dengan 5V. Umumnya tangan


listrik input yang digunakan adalah 6 hingga 9 volt.Walaupun pada datasheet linear regulatornya mampudiberikan input hingga 12 volt, namun untukpemakaian jangka panjang disarankan agar teganganinput yang diberikan antara 6 sampai 9 volt sajauntuk menghindari panas yang ditimbulkan olehregulator tersebut.

Perlu diketahui juga bahwa outseal PLC dapatberjalan walau hanya mendapatkan tenaga dari kabelUSB saja. Ini artinya bahwa saat outseal PLCtertancap pada komputer melalui kabel USB makaPLC ini sudah bisa berjalan tanpa memerlukan catudaya luar. Didalam outseal PLC sudah terdapatsebuah schottky dioda yang berfungsi sebagaipemilih atu daya otomatis sehingga apabila kabelUSB dan catu daya luar tertancap bersama pada PLC,maka PLC akan otomatis memilih sumber daya daricatu daya eksternal. Catu daya yang diperlukan untukmemberi tenaga pada outseal PLC dapat dilakukanmelalui terminal blok (berada dalam lingkaranmerah) seperti terlihat pada gambar 2.


Gambar 2. Pin Power Supply Outseal PLC Shield V.2Rentang voltase power supply yang diperbolehkanuntuk outseal PLC shield V.2 adalah dari 6 s.d 9VDC sedangkan arus listrik minimum adalah sebesar2A. Data tersebut dapat dijadikan acuan dalammembeli adaptor atau SMPS (switched-mode powersupply)

C. Input Outseal PLC ShieldPada PLC outseal V.2 terdapat dua jenis input

yakni input digital dan input analog. Digital input darioutseal PLC ini berjenis “ sinking ” (membuangenergi) yang artinya adalah input yang menuju shieldini harus berupa tegangan listrik yang besarnya adalah5 hingga 30V terhadap ground. Input pada outsealPLC adalah berjenis “sinking” yang artinyaperangkat input pada outseal PLC bertindaksebagai sebuah saluran pembuangan tenaga listrikdengan kata lain input pada outseal PLC akan


mendeteksi tegangan yang masuk melalui pin-pininputnya. Apabila tegangan yang masuk lebih dari5V maka logika PLC menyatakan true denganditandai lampu led indikator yang menyala.

Gambar 3. Penyambungan Input dengan MetodeSinking

Gambar 4. Penyambungan Input Outseal PLCShield V.2

Untuk input analog pada outseal PLCmempunyai dua jalur analog input dimana keduajalur ini dapat membaca tegangan listrik dari 0 s.d 5


VDC maupun arus listrik dari 0 s.d 20 mA. Dalamsatu jalur hanya bisa membaca voltase 0 s.d 5 VDCdan jalur yang satunya bisa membaca arus listrik 0 s.d20 mA.

Gambar 5. Pin Input Analog Outseal PLC ShieldV.2

Gambar 6. Cara Mengkalibrasi Shunt ResistorMembacaan arus listrik 0-20 mA dilakukan

outseal PLC dengan cara menambahkan shuntresistor untuk mengubah arus listrik menjaditegangan listrik. Besarnya shunt resistor ini harussesuai dengan batas pembacaan voltase yang dapatdilakukan oleh mikrokontroler yakni 0 s.d 5 VDCsehingga shunt resistor ini harus di seting tepat 250


ohm melalui variable resistor yang berwarna biru.Outseal sudah mengatur nilai shunt resistor inisebesar 250 ohm pada hardware yang dijual sehinggajika terdapat ketidak sengajaan yang menyebabkannilai resistor ini berubah, maka shunt resistor inidapat diatur kembali melalui pemutaran variableresistor. Cara untuk mengatur dengan menggunakanohm meter seperti yang diperagakan pada gambar 6.

D. Output Outseal PLC ShieldBagian output outseal hanya memiliki satu

jenis saja yakni output digital dengan jenis outputPLC shield “High Side Switch” dimana switch inidigunakan untuk memutus atau menyambung aruslistrik menuju beban sehingga output ini tidakmemerlukan ground. Output ini dapat disambungkanlangsung ke coil relay atau dapat juga disambungkanke modul relay board.


Gambar 7. Penyambungan PLC dengan Relay BoardOutput pada outseal PLC berjenis “High Side

Switch” yang artinya kutub positif berposisi sebagaicommon/ground. IC ULN2803 dipakai dalampapan elektronik outseal sebagai driver output.Apabila sinyal PLC yang akan diteruskan adalah truemaka beban yang terhubung antara pin POWER(POW) dan pin output akan teraliri listrik sehinggaoutput jenis ini sangat cocok untuk dihubungkandengan perangkat yang logikanya active low sepertisebuah relay board module. Jumper output padaboard berfungsi untuk menentukan sumber listrikyang akan diberikan melalui pin POWER (POW).


Apabila sebuah relay board module dihubungkandengan pin-pin output outseal PLC maka jumperharus diatur agar relay board module tersebutmendapatkan listrik 5V pada pin signal.Pengkabelannya dapat dilihat pada gambar 7.Apabila dikehendaki outseal PLC terhubunglangsung dengan relay maka POWER (POW) harusdiatur agar relay tersebut mendapatkan listrik sesuaidengan sumber ekternal yang digunakan pada pinEXT dan harus sesuai dengan voltase relay yangdipasang. Untuk lebih jelasnya carapenyambunganya dapat dilihat pada gambar 8.Apabila ingin menghubungkan sebuah relay yangdidalamnya terdapat led indikator perlu diperhatikanhubungannya dengan pin output PLC karena jikaterbalik maka relay masih bisa berjalan tetapi ledindikator tidak menyala.

Gambar 8. Penyambungan PLC dengan Relay 24VDC Langsung


E. Penambahan Modul Input/OutputModul adalah perangkat tambahan yang dapat

bekerja dengan outseal PLC melalui jalur komunikasiTWI (two wire interface). Modul tersebut bisaberupa RTC (Real Time Clock) atau modulinput/output Outseal PLC lain yang akandifungsikan sebagai penambah jumlah I/O baikdigital atau analog. Pin untuk menghubungkanmodul mempunyai keterangan SDA dan SCL. TWIadalah sebuah protokol bus data yang bisamenghubungkan lebih dari dua perangkat. Apabilamodul yang terpasang lebih dari satu maka modultersebut bisa dipasang secara paralel maupun secaraseri sesuai dengan gambar 9 (a) dan (b).

(a)

(b)Gambar 9. Penyambungan Modul Input/Output (a)

Modul di Serikan, (b) Modul di Paralelkan

Documents

OTOMASI INDUSTRI DENGAN ARDUINO OUTSEAL PLC