## RANCANGBANGUN SISTEM OTOMASI APLIKASI CRANE MACHINE BERBASIS PLC OMRON CP1E 20 I/O

## Much Sobri Sungkar
Dosen D3 Teknik Elektronika Politeknik Harapan Bersama Jl Dewi Sartika No 71 Tegal Telp/Fax (0283) 352000

## Abstrak
Dunia  industri  modern  saat  ini  tidak  bisa  lagi  dipisahkan  dengan  masalah  otomasi  untuk berbagai  sarana produksi ataupun pendukung produksi. Otomasi selalu berkaitan dengan sistem kendali dan kontrol oleh karena itu  dibuatlah  “Rancang  Bangun  Sistem  Otomasi  Mesin  Crane    Berbasis PLC OMRON CP1E 20 I/O”. Tujuan yang  akan  dicapai  dari  rancang  bangun  sistem  otomasi  Aplikasi  Mesin  Chrane    adalah  sebagai  berikut: 1.Memperkenalkan PLC sebagai salah satu pendukung  otomasi industri, 2. Mempelajari dasar pemrograman PLC dan aplikasi PLC khususnya seri Omron CP1E juga pengawatan instalasinya, 3.  Mempelajari pembuatan program ladder diagram dengan menggunakan software CX Programmer . Programmable  Logic  Controller / PLC merupakan  suatu  unit  yang  secara  khusus  dirancang  untuk  menangani suatu sistem kontrol otomatis pada mesin-mesin industri ataupun aplikasi lainnya. PLC dapat dioperasikan untuk naik turun nya pengait  secara otomatis dan bergantian dengan volume atau waktu yang sama, Setelah barang  tersusun, kemudian PLC akan mengoperasikan  mesin chrane  sesuai waktu yang disetting sebelumnya dan kemudian akan menghentikan proses secara otomatis, PLC merupakan alat bantu dalam melakukan pekerjaan secara otomatis dan berurutan sehingga dapat mengurangi keterlibatan tenaga kerja dalam melaksanakan pekerjaan rutinitasnya.
Kata kunci : Omron  CP1E, sistem kendali dan control, PLC
1. Pendahuluan
Dunia  industri  modern  saat  ini  tidak bisa  lagi  dipisahkan  dengan  masalah  otomasi untuk berbagai sarana produksi ataupun pendukung produksi. Otomasi selalu berkaitan dengan sistem kendali dankontrol dan semakin beragamnya
sarana industri
yang
membutuhkan otomatisasi, maka akan membutuhkansuatu media kontrol yang bersifat  universal  yang  bisa  diterapkan  pada semua  bidang  industri  namun  tepat  guna.PLC ( Programmable Logic Controller ) atau pengendali logika terprogram dengan berbagai kelebihandan kemudahan pemakaiannya merupakan  salah  satu  solusi  untuk  memenuhi kebutuhan  tersebut.  Programnya  bisa  dibuat sesuai  logika  otomatisasi  yang  diinginkan  dan antarmuka masukan/keluarannya bisa disesuaikandengan kebutuhan.
Pada  pelaksanaan  penelitian  ini  akan dibahas mengenai dasar teori PLC, pengenalan PLC  OMRON  CP1E dan ladder diagram maupun tabel mnemonic sebagai sarana  pemrogramannya serta contohaplikasinyatentang Rancang Bangun Sistem Otomatisasi Aplikasi Crane Machinedengan  PLC  Omron  20  I/O.  Karena kebanyakan crane machine  digunakan saat ini masih manual dan membutuhkan tenaga manusia untuk mengopersaikannya sehingga
kemungkinan  terjadinya human  error cukup besar dan agar didapatkan operasi mesin crane yang  lebih  efektif  serta  efisien.    Dengan adanya  faktor-faktor  seperti  hal  di  atas, diperlukan otomatisasi proseskerja crane machine dengan menggunakan PLC.
2. Motede penelitian
istilah sistem kendali dalam teknik listrik yang mempunyai  arti  yaitu  suatuperalatan  atau sekelompok  peralatan  yang  digunakan  untuk mengaturfungsi kerja suatu mesin dan memetakan  tingkah  laku  mesin  tersebutsesuai dengan  yang  dikehendaki.  Fungsi  kerja  mesin tersebut  mencakupantara  lain  menjalankan ( start ), mengatur (regulasi), dan menghentikansuatu proses kerja. Pada umumnya, sistem kendali merupakan suatukumpulan peralatan listrik atau elektronik,  peralatan  mekanik,  danperalatan lain  yang  menjamin  stabilitas  dan  transisi halus serta ketepatansuatu proses kerja. Sistem kendali  mempunyai  tiga  unsur  yaitu  input, proses dan output.
Pengendali  motor  listrik  menurut  fungsinya terdiri dari tiga jenis, yaitu :
a. Pengendali saat mulai berjalan ( starting ).
b. Pembalikan arah putaran ( reverse forward ).
c. Pengendali  pada  saat  motor  berhenti ( stopping ).
3. Hasil dan Pembahasan Pengendali PLC
PLC ( Programmable Logic Controller ) merupakan suatu mikroprosessor yang berbasis  komputer  ( Microprocessor  Based Computer  Devices )  yang  didesain  untuk mengontrol mesin atau proses secara otomatis. PLC memberikan  pengaruh  yang  sangat  luas pada  pengontrolan  mesin/proses  didalam industri,  karena  kemampuan  ketahanan  dan kecepatannya.
Programmable logic controller ( PLC ), dirujuk dari programmable  controller ,  nama  ini diberikan  pada  suatu  komputer  yang  pada dasarnya  dipergunakan  pada  aplikasi  kontrol industri  dan  komersial. PLC berbeda  dengan jenis komputer yang digunakan pada perkantoran.  Aplikasi  yang  spesifik  sangat luas  dan  bervariasi,  semua PLC untuk memonitor  data  input  dan  nilai  variabel  yang lainnya,  membuat  keputusan  berdasarkan program  yang  tersimpan  dan  mengontrol output  proses  secara  otomatis  pada  suatu mesin. Maksud dan tujuan pada pemebelajaran ini  adalah  untuk  memberikan  pemahaman tentang  informasi  dasar  dari  fungsi  dan konfigurasi PLC dengan  menekankan  pada PLC . Bagian-bagian PLC
Gambar Bagian – bagian PLC Cara kerja sistem kendali PLC dapat dipahami dengan diagram blok seperti ditunjukkan pada gambar dibawah ini:

## CPU-PLC
memori int erfi s in pu t int erfi s ou tp ut P erala ta n inp ut P erala ta n o utp ut Catu Daya Peralatan Penunjang
Dari  gambar  terlihat  bahwa  komponen  sistem kendali PLC terdiri atas PLC , peralatan input, peralatan  output,  peralatan  penunjang,  dan catu daya. Penjelasan masing-masing komponen adalah sebagai berikut:
1. CPU-PLC
PLC terdiri  atas CPU ( Central  Processing Unit ),  memori,  modul interface input  dan output  program  kendali  disimpan  dalam memori  program.  Program  mengendalikan PLC sehingga  saat  sinyal  input  dari peralatan input on, akan timbul respon yang sesuai. Respon ini umumnya
menghidupkan  ( ON )  sinyal  output  pada peralatan output.
CPU adalah mikroprosesor yang mengkoordinasikan kerja sistem PLC. Alat akan  mengeksekusi  program,  memproses sinyal input/ output
dan mengkomunikasikan dengan peralatan luar. Memori  adalah  daerah  yang  menyimpan sistem  operasi  dan  data  pemakai.  Sistem operasi sesungguhnya software sistem yang mengkordinasikan  PLC.  Program  kendali disimpan dalam memori pemakai.
Ada  dua  jenis  memori  yaitu  : ROM ( Read Only  Memory )  dan RAM ( Random  Access Memory ). ROM adalah memori yang hanya dapat  diprogram  sekali.  Penyimpanan program  dalam ROM bersifat  permanen, karena digunakan untuk menyimpan sistem operasi.  Ada  beberapa  sejenis ROM yang salah  satunya  yaitu EPROM ( Erasable Programmable  Read  Only  Memory )  yang isinya dapat dihapus dengan cara menyinari menggunakan sinar ultraviolet dan kemudian diisi program ulang menggunakan PROMWriter. Interface adalah  modul  rangkaian  yang digunakan untuk menyesuaikan sinyal pada peralatan luar. Interface input menyesuaikan  sinyal  dari  peralatan  input dengan  sinyal  yang  dibutuhkan  untuk operasi sistem. Interface
output menyesuaikan  sinyal  dari PLC dengan sinyal  untuk  mengendalikan  peralatan output.
2. Peralatan input Peralatan  input  adalah  yang  memberikan sinyal  kepada PLC dan  selanjutnya PLC memproses sinyal tersebut untuk mengendalikan  peralatan output .  Peralatan input tersebut antara lain:
a. Berbagai  jenis  saklar,  misalnya  tombol, saklar  togel,  saklar  batas,  saklar  level, saklar tekan dan saklar proximity .
b. Berbagai  jenis  sensor,  misalnya  sensor cahaya, sensor suhu, sensor level.
c. Rotary encoder.
3. Peralatan output
Sistem  otomasi  tidak  lengkap  tanpa  ada peralatan output yang dikendalikan. Peralatan output itu misalnya:
a. Kontaktor.
b. Motor listrik.
c. Lampu.
d. Buzer.
4. Peralatan penunjang
Peralatan  penunjang  adalah  peralatan  yang digunakan  dalam  sistem  kendali PLC , tetapi bukan merupakan bagian dari sistem secara  nyata.  Maksudnya  peralatan  ini digunakan  untuk  keperluan  tertentu  yang tidak berkaitan dengan aktifitas pegendalian.  Peralatan  penunjang  tersebut, antara lain :
a. Berbagai  jenis  alat  pemrogram  yaitu komputer, softwareladder , konsol pemrogram, programmable terminal dan sebagainya.
b. Berbagai software  ladder ,  yaitu: SSS,
LSS, Syswin dan CX Programmer.
c. Berbagai  jenis  memori  luar,  yaitu: disket, CD ROM dan flash disk.
d. Berbagai  alat  pencetak  dalam  sistem komputer, misalnya printer dan plotter.
5. Catu Daya PLC adalah  sebuah  peralatan  digital  dan setiap  peralatan  digital  membutuhkan  catu daya DC .  Catu  daya  ini  dapat  dicatu  dari luar  atau  dari  dalam PLC itu  sendiri. PLC tipe modular membutuhkan  catu  daya  dari luar,  sedangkan  pada PLC tipe compact catu daya tersedia pada unit.
Teknik Pemrograman PLC Unsur-unsur program Program  kendali  PLC  terdiri  atas  tiga  unsur yaitu : alamat, instruksi, dan operand .
Alamat  adalah  nomor  yang  menunjukkan lokasi,  instruksi,  atau  data  dalam  daerah memori.  Instruksi  harus  disusun  secara berurutan  dan  menempatkannya  dalam  alamat yang tepat sehingga seluruh instruksi dilaksanakan  mulai  dari  alamat  terendah hingga alamat tertinggi dalam program.
Instruksi adalah perintah yang harus dilaksanakan PLC . PLC hanya dapat melaksanakan instruksi yang ditulis
menggunakan  ejaan  yang  sesuai.  Oleh  karena itu  pembuat  program  harus  memperhatikan tata cara penulisan instruksi.
Operandadalah  nilai  berupa  angka  yang ditetapkan sebagai data yang digunakan untuk suatu  instruksi.  Operand  dapat  dimasukkan sebagai  konstanta  yang  menyatakan  nilai angka  nyata  atau  merupakan  alamat  data dalam memori.
Bahasa pemrograman
Program PLC dapat dibuat dengan menggunakan  beberapa  cara  yang  disebut bahasa pemrograman. Bentuk program berbeda-beda sesuai dengan bahasa pemrograman yang digunakan. Bahasa pemrograman  tersebut  antara  lain:  diagram ladder ,  kode  mneumonik,  diagram  blok fungsi,  dan  teks  terstruktur.  Beberapa  merk PLC hanya mengembangkan program diagram ladder dan kode mneumonik.
Instruksi dasar PLC
Berikut  ini  adalah  contoh  sebagian  perintah- perintah dasar pada PLC :
a. LOAD (LD)
Perintah  ini  digunakan  jika  urutan  kerja suatu  sistem  kontrol  hanya  membutuhkan satu  keadaan  logika.  Logika  ini  mirip dengan kontak relay NO .
b. LOAD NOT
Perintah  ini  digunakan  jika  urutan  kerja sistem  kontrol  hanya  membutuhkan  satu kondisi  logika.  Logika  ini  mirip  dengan kontak relay NC .
c. AND
Perintah  ini  digunakan  untuk  urutan  kerja sistem  kontrol  yang  lebih dari  satu  kondisi logika  yang  harus  terpenuhi  semuanya untuk mengeluarkan satu output . Logika ini mirip dengan kontak relay NO .
d. OR
Perintah  ini  digunakan  untuk  urutan  kerja sistem  kontrol  yang  lebih  dari  salah  satu kondisi  logika  yang  harus  terpenuhi semuanya untuk mengeluarkan satu output . Logika ini mirip dengan kontak relay NO .
e. OR NOT
Perintah  ini  digunakan  untuk  urutan  kerja sistem  kontrol  yang  lebih  dari  salah  satu kondisi  logika  yang  harus  terpenuhi semuanya untuk mengeluarkan satu output . Logika ini mirip dengan kontak relay NC .

## f. OUT
Jika  kondisi  logika  terpenuhi,  perintah  ini digunakan untuk mengeluarkan satu output .
Logika ini mirip dengan kontak relay NO.
g. OUT NOT
Jika  kondisi  logika  terpenuhi,  perintah  ini digunakan untuk mengeluarkan satu output .
Logika ini mirip dengan kontak relay NC. h. TIMER (TIM) dan COUNTER (CNT) Timer (TIM) dan Counter (CNT)Timer/Counter pada PLC berjumlah 512  buah  yang  bernomor  TC  000  sampai dengan  TC  511  (tergantung  tipe PLC ). Dalam satu program tidak boleh ada nomor Timer/Counter
yang
sama. Nilai Timer/Counter
pada
PLC bersifat
menghitung  mundur  dari  nilai  awal  yang ditetapkan  oleh  program,  setelah  mencapai angka  nol  maka  contact NOtimer/counter akan ON .  Timer  mempunyai  batas  antara 0000  sampai  dengan  9999  dalam  bentuk BCD  dan  dalam  orde  100  ms.    Sedangkan untuk counter mempunyai orde angka BCD dan  mempunyai  batas  antara  0000  sampai dengan 9999.
4. Kesimpulan
1. PLC dapat  dioperasikan  untuk  pemindahan barangsecara  berurutan  dengan  volume  atau waktu yang sama.
2. Setelah  barang  /  bahan  selesai  dipindahkan, kemudian PLC akan mengoperasikan mesin crane sesuai waktu yang disetting sebelumnya dan  kemudian  akan  menghentikan  proses secara otomatis.
3. PLC merupakan alat bantu dalam melakukan pekerjaan  secara  otomatis  dan  berurutan sehingga  dapat  mengurangi  keterlibatan tenaga  kerja  dalam  melaksanakan  pekerjaan rutinitasnya.

## 5. Daftar Pustaka
[1]. Putra  Afgianto  Eko,  2004. Konsep
Pemrograman dan Aplikasi (OmronCPM1A/CPM2A dan ZEN
Programmable  Relay ).  Yogyakarta  : GavaMedia.
[2]. M.  Budiyanto,  A.  Wijaya,  2003, Pengenalan Dasar-Dasar PLC,
Yogyakarta: Gava Media.
[3]. Tim  Penyusun.  2005. Pengoperasian Mesin Produksi Dengan Kendali PLC .
Jakarta: Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan.
[4]. Putra  Afgianto  Eko,  2004. Konsep Pemrograman dan Aplikasi(OmronCPM1A/CPM2A  dan ZEN Programmable Relay ). Yogyakarta : GavaMedia.