## Susunan Redaksi

## SIMULASI SISTEM KONTROL BUKA TUTUP PINTU GERBANG BERBASIS PLC PADA TRAINER SEBAGAI MEDIA PEMBELAJARAN DI POLITEKNIK HARAPAN BERSAMA
Riyani Primadewi 1 , Sainudin 2 , Rony Darpono 3
Dosen D3 Teknik Elektronika Politeknik Harapan Bersama Jl. Dewi Sartika  No. 71 Tegal Telp. (0283) 352000

## ABSTRAK
Manusia  selalu  mendambakan  kemudahan  dalam  kehidupan  sehari-hari.  Bila  akan  masuk  ke  dalam atau  keluar  dari  suatu  ruangan  ketika  melewati  sebuah  pintu,  maka  orang  ingin  pintu  tersebut  dapat  secara otomatis membuka dan menutup. PLC OMRON tipe CP1E dapat memenuhi kebutuhan tersebut dengan fasilitas yang dapat diprogram untuk disesuaikan dengan otomatis namun dalam bentuk simulasi/ trainer.
Pengendalian pintu secara otomatis menggunakan Programmable Logic Controler (PLC) OMRON tipe CP1E  dengan  perangkat  lunak CX-Progremmer Versi  9.1.  berhasil  bekerja  dengan  baik  dalam pengujian/percobaan  secara  simulasi  menurut  deteksi  sensor  inframerah  yang  dipasang  baik  pada  sisi  luar maupun  pada  sisi  dalam  dari  pintu,  sehingga  pintu  membuka/menutup  ketika  ada  orang  yang  melewati  pintu tersebut.
Kata kunci : Trainer Pintu Otomatis, PLC OMRON tipe CP1E.

## 1. Pendahuluan
Di  era  globalisasi  ini  kehidupan masyarakat  ingin  selalu  cepat  tidak menggunakan tenaga manual semua ingin berbasis otomatisasi, dari membuka pintu, menaiki  tangga  maupun  proses  produksi dalam dunia industri. Banyak contoh yang ditemukan  dalam  kegiatan  yang  berbasis sistem  otomatisasi  seperti menaiki  tangga dengan lift maupun eskalator dan
membuka pintu dengan otomatis. Begitupun dalam dunia pembelajaran  pentingnya  mahasiswa  saat ini  mempelajari  sistem  kontrol  yang berbasis otomatisasi karna semakin berkembangnya  teknologi  saat  ini,  maka jika  kita  tidak  dapat  memperbarui teknologi  kita  sendiri  maka  kita  akan tertinggal oleh negara lainnya,
perkembangan alat komunikasipun meningkat  drastic  dari  yang  berbasis tradisional seperti kentongan hingga yang canggih saat ini seperti heandphone.
Otomasi  selalu  berkaitan  dengan sistem  kendali  dan  kontrol  dan  semakin beragamnya sarana industri yang membutuhkan  otomatisasi,  maka  akan membutuhkan  suatu  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  kelebihan dan kemudahan pemakaiannya merupakan salah  satu  solusi  untuk  memenuhi kebutuhan tersebut, PLC yang mempunyai banyak manfaat dibandingkan sistem  kontrol  berbasis  manual  yang  ada, namun  disisi  lain PLC juga  memiliki kelemahan  yaitu  dari  segi  ekonomi  PLC lebih  mahal  dibandingkan  sistem  control berbasis manual.
Politeknik Harapan Bersama mempunyai  banyak  program  studi  antara lain  ialah  Program  Studi  DII  Teknik
Elektronika  Politeknik  Harapan  Bersama

## Susunan Redaksi
yang  mempunyai  mata  kuliah  sistem kontrol  khusunya  dibidang  otomatisasi dan  konvensional  dari  mata  kuliah tersebut  akan  menjawab  semua  masalah yang dimiliki masyarakat khusunya dibidang  otomatisasi  dan mampu  berdaya saing dengan negara lainnya.
Perkuliahan  berbasisi  vokasional yang  dimana  70%  praktik  dan  30%  teori, perlu  mempunyai  alat  simulasi  yang sangat  berkompeten  untuk  perkuliahan khusunya  dibidang  otomatisasi  dengan adanya  prodak  penelitian  ini  bias  jadi penunjang dalam media perkuliahan.
Namun kurangnya peralatan praktik yang  dimiliki  mahasiswa  di  laboratorium Program  Studi  D3  Teknik  Elektronika Politeknik Harapan Bersama dapat menghambat  pembelajaran  mahasiswa, maka  dari  itu  prodak  Penelitian  yang berbetuk simulasi ini dapat membantu dan menunjang saranan dan prasarana kegiatan perkuliahan.
Program yang dimiliki PLC ( Programmable  Logic  Controller )    sesuai logika  otomatisasi  yang  diinginkan  dan antarmuka masukan/keluarannya bisa disesuaikan  dengan  kebutuhan.  Pada pelaksanaan  Penelitian  ini  akan  dibahas mengenai dasar teori PLC.
Pengenalan PLC OMRON  CP1E dan  diagram  ladder maupun  tabel mnemonic sebagai  sarana  pemrogramannya  serta  contoh aplikasinya  tentang  Simulasi  Sistem Kontrol  Buka  Tutup  Pintu  Gerbang Berbasis PLC Pada Trainer Sebagai Media  Pembelajaran  Mahasiswa  D3 Teknik  Elektronika  Politeknik  Harapan Bersama  dengan PLC tipe  CP1E  Omron 20  I/O.  Karena  kebanyakan mesin otomatisasi digunakan  saat  ini  masih  manual  dan membutuhkan tenaga manusia untuk mengopersaikannya
sehingga
kemungkinan  terjadinya human  error
cukup  besar  dan  agar  didapatkan  operasi mesin otomatisasi yang lebih efektif serta efisien.

## 2. Metode Penelitian

## a. Observasi dan Studi Kasus
Pengamatan  yang  dilakukan  berdasarkan alat simulasi yang sudah ada di laboratorium  Program  Studi  DIII  Teknik Elektronika Politeknik Harapan Bersama.

## b. Wawancara dan Bimbingan
Wawancara yang dilakukan oleh penyusun kepada alumni DIII Teknik Elektronika

## c. Studi Literatur
Mencari  dan  membaca  buku  yang  ada kaitannya  dengan  PLC  dan  jurnal  –  jurnal pada internet.

## 3. Hasil Dan Pembahasan
Menurut Fithgerald (2009:2),
“Sistem  adalah  suatu  jaringan  kerja  dari prosedur-prosedur yang
saling berhubungan,  berkumpul  bersama-sama untuk  melakukan  suatu  kegiatan  atau menyelesaikan suatu sasaran tertentu”.
Menurut National Electrical Manufactures Association (NEMA),
definisi PLC adalah suatu alat elektronika digital  yang  menggunakan  memori  untuk dapat diprogram sehingga mampu menyimpan  intruksi  –  intruksi  dari  suatu fungsi  tertentu  seperti  logika,  sekuensial, pewaktuan,  pencacahan,  dan  aritmatika dalam mengendalikan dari proses.
Menurut  .  (Fohkunde,  2006)  , “Mesin  listrik  DC  terdiri  dari  bagian stator,  yang  terdiri  dari  set  –  magnet dengan cincin baja dan lilitan kawat yang menonjol dengan inti kutub utama, sepatu kutub  yang  terbuat  dari  lempeng  elektro serta  lilitan  kawat  inti  kutub  bantu. Konstruksi  ini  biasanya  terdapat  pada mesin  DC  berdaya  maksimum  20  kW, terdiri  dari  sebuah  komutator  berkutub utama,  yang  terbuat  dari  baja  atau lempeng  elektro  dengan  lilitan  kawat. Sepatu  –  sepatu  kutub  dari  kutub  utama terdapat lilitan”.

## Susunan Redaksi
Programmable  Logic  Controller (PLC) merupakan  kontrol  mikroprosesor yang  khusus  dirancang  untuk  dapat beroprasi  di  lingkungan  industri  yang kompleks. PLC bekerja  dengan  cara menerima  data  dari  peralatan  input  yang berupa  saklar  –  saklar,  tombol  –  tombol, dan sensor – sensor. Programmable Logic Controller  (PLC) merupakan  kontrol mikroprosesor  yang  khusus  dirancang untuk  dapat  beroprasi  di  lingkungan industri  yang  kompleks. PLC bekerja dengan cara menerima data dari peralatan input yang berupa saklar – saklar, tombol –  tombol,  dan  sensor  –  sensor.  Data tersebut  diolah  menjadi  output  atau keluaran yang bersifat logika. Selanjutnya data  tersebut  disimpan  dalam  suatu memori  atau  penyimpanan.  Perubahan dari kondisi input menjadi output digunakan  untuk  menggerakan  mesin  – mesin suatu alur proses produksi. (Basuki Nur  Hutomo,  Cara  Cepat  Belajar PLC, Modul Pengertian PLC, hal.3, 2011).
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  dan  proses  di dalam 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 terdiri dari input dan output, disini input antara lain; Cirucuit breaker, Level switch, Limit lalu  bagian  kontrolnya  antara  lain; switch dan  bagian output anatara  lain;  Motoran, Lampu, Alarm.
Prinsip  dasar  sebuah  mesin  listrik adalah suatu alat untuk mengkonversi dari energi  listrik  ke  energi  mekanik  atau sebaliknya  dari  energi  mekanik  ke  energi listrik.  Alat  yang  dapat  mengubah (mengkonversi) energi mekanik ke energi listrik  disebut  generator,  dan  sebaliknya dari  energi  listrik  ke  energi  mekanik disebut motor. Prinsip dasar sebuah mesin listrik adalah suatu alat untuk mengkonversi dari energi listrik ke energi mekanik  atau  sebaliknya  dari  energi mekanik ke energi listrik. Alat yang dapat mengubah (mengkonversi) energi
mekanik ke energi listrik disebut generator,  dan  sebaliknya  dari  energi listrik  ke  energi  mekanik  disebut  motor. Mesin listrik mulai ditemukan tahun 1831 oleh  Michael  Faraday  mengenai  induksi elektromagnetik  yang  menjadi  perinsip kerja motor listrik.
Mesin listrik DC terdiri dari bagian stator,  yang  terdiri  dari  set  –  magnet dengan cincin baja dan lilitan kawat yang menonjol dengan inti kutub utama, sepatu kutub  yang  terbuat  dari  lempeng  elektro serta lilitan kawat inti kutub bantu. Bagian rotor  (pada  mesin  DC  seringkali  disebut jangkar)  terbuat  dari  poros  baja  beralur dan lilitan kawat pada alur – alur tersebut. Jangkar  adalah  tempat  lilitan  pada  rotor yang  berbentuk  silinder  beralur.  Belitan tersebut  merupakan  tempat  terbentuknya tegangan induksi. Pada umumnya jangkar terbuat  dari  bahan  yang  kuat  mempunyai sifat  feromagnetik  dengan  permianilitas

## Susunan Redaksi
yang cukup besar. Konstruksi ini biasanya terdapat pada mesin DC berdaya maksimum  20  kW,  terdiri  dari  sebuah komutator  berkutub  utama,  yang  terbuat dari  baja  atau  lempeng  elektro  dengan lilitan  kawat.  Sepatu  –  sepatu  kutub  dari kutub  utama  terdapat  lilitan.  (Fohkunde, 2006)
Permiabilitas yang besar diperlukan agar  lilitan  jangkar  terletak  pada  daerah yang  induksi  magnetnya  besar,  sehingga tegangan  induksi  yang  ditimbulkan  juga besar.  Dengan  komutator  diujung  motor. Sikat  arang (carbon  brush) adalah  bagian dari  stator.  Sikat  ini  ditahan  oleh pemegang  sikat (brush  holder). Prinsip kerja  motor  –  motor  DC  pada  awalnya membutuhkan  momen  gerak  (gaya  torsi) yang besar dan tidak memerlukan kontrol kecepatan  putar.  Kecepatan  putar  motor selanjutnya  akan  dikontrol  oleh  medan magnet.  Terjadinya  gaya  torsi  pada jangkar  disebabkan  oleh  hasil  interaksi dua  garis  medan  magnet.  Kutub  magnet menghasilkan  garis  medan  magnet  dari utara – selatan melawati jangkar.
Lilitan  jangkar  dialiri  arus  listrik DC menghasilkan magnet dengan arah ke kiri.  Interaksi  kedua  magnet  berasal  dari stator  dengan  magnet  yang  dihasilkan jangkar mengakibatkan jangkar mendapatkan  gaya  torsi  putar  berlawanan arah  jarum  jam.  Unruk  mendapatkan medan  magnet  stator  yang  dapat  diatur, maka  dibuat  belitan  elektromagnet  yang dapat  diatur  besarnya  arus  eksistensinya.
Pada motor arus searah (DC) arah arusnya tetap,  yang  akan  diberikan  melalui penghantar  komutatornya,  sehingga  arah arus gaya F yang akan berinteraksi dengan garis –  garis  gaya  magnet  akan menghasilkan  arah  gerakan.  Sehingga untuk  dapat  menetukan  arah  gerakan motor  DC,  pengubahan  terjadi  pada pembalikan
arah arusnya saja.
Berdasarkan  karakteristiknya,  motor  arus
searah  (DC)  arah  mempunyai  daerah pengaturan putaran yang luas dibandingkan  dengan  motor  arus  bolak balik.  Perinsip  kerja  motor  arus  searah berdasarkan pada penghantar yang membawa  arus  ditempatkan  dalam  suatu medan,  gaya  yang  menimbulkan  torsi akan menghasilkan rotasi mekanik, sehingga motor akan berputar.
Jadi motor arus searah ini menerima energi mekanik berupa perputaran  yang  dapat  diaplikasikan dengan  peralatan  lain.  Prinsip  kerja  dari motor DC membutuhkan:
1.  Adanya  garis  –  garis  medan  magnet pada jangkar yang berada distator.
2.  Penghantar yang dialiri arus ditempatkan  pada  jangkar  yang  berada dalam medan magnet.
3.  Pada  penghantar  timbul  gaya  yang menghasilkan torsi.
Secara  sederhana relay elektro mekanis ini di definisikan sebagai berikut:
Alat yang menggunakan gaya elektromagnetik  untuk  menutup  (atau membuka)  kontak  saklar.  Saklar  yang digerakkan (secara mekanis) oleh daya/energi  listrik. Relay terdiri  dari  coil dan kontak. Relay dalam dunia elektronika, relay dikenal sebagai
komponen yang dapat
mengimplementasikan  logika  switching. Sebelum  tahun  70an,  relay  merupakan “otak”  darirangkaian  pengendali.  Baru setelah  itu  muncul  PLC  yang  mulai menggantikan  posisi  relay.  Relay  yang paling sederhana ialah relay elektromekanis yang memberikan pergerakan  mekanis  saat  mendapatkan energi  listrik.  Secara  sederhana  relay elektro mekanis ini di definisikan sebagai berikut:

## Susunan Redaksi
a. Alat yang menggunakan gaya elektromagnetik  untuk  menutup  (atau membuka) kontak saklar.
b.  Saklar yang digerakkan (secara mekanis) oleh daya/energi listrik
Relay  terdiri  dari  coil  dan  kontak. Gulungan  kawat  yang  mendapat  arus listrik, sedang kontak adalah sejenis saklar yang  pergerakannya  tergantung  dari  ada tidaknya  arus  listrik  di  coil.  Kontak  ada dua  jenis  : Normally  Open (kondisi  awal sebelum  diaktifkan open ),  dan Normally
Closed (kondisi  awal  sebelum  diaktifkan close ).
Secara sederhana berikut ini prinsip kerja  dari  relay:  ketika  coil  mendapat energi  listrik (energized), akan  timbul gaya  elektromagnet  yang  akan  menarik armature  yang  berpegas,  dan  kontak  akan menutup
Photo  Dioda  adalah  suatu  jenis dioda  yang  resistansinya  akan  berubah  – ubah  apabila  terkena  sinar  cahaya  yang dikirim oleh transmitter “LED”.
Resistansi  dari  Photo  Dioda  dipengaruhi oleh  intensitas  cahaya  yang  diterimanya. Photo  Dioda  sering  digunakan  pada aplikasi  penerima  cahaya  infra  merah ataupun  pada  aplikasi  sensor  pembaca garis  pada  robot  line  follower  atau  line tracert. Photo dioda ini dapat dikonfigurasikan untuk memberikan logika  high  atau  low  tergantung  dari konfigurasi rangkaian yang digunakan.
Berikut  contoh  aplikasi  rangkaian sensor  cahaya menggunakan  photo  dioda. Photo  dioda  didesain  untuk  memberikan logika  low  pada  saat  menerima  cahaya. Dengan  konfigurasi  rangkaian  dioda photo seperti di bawah ini maka rangkaian akan  memberikan  logika  low  pada  saat dioda  photo  menerima  pancaran  cahaya. Proses  tersebut  terjadi  pada  saat  dioda photo  menerima  cahaya  dan  dioda  photo
menjadi konduk (ON) sehingga basis TR1 mendapat bias tegangan dan transistor ON dimana  terminal  output  diambil  pada terminal kolektor transistor TR1 sehingga terminal  output  dihubungkan  ke  ground oleh TR1 melalui kolektor dan emitornya.
Diagram ladder  1. Normaly open 00.00 (ON) berfungsi    sebagai    saklar utama  untuk    mengaktifkan  program H2.00  dan  200.00  yang  berfungsi  untuk mengaktifkan  program  Aplikasi  Otomasi Simulasi  Sistem  Kontrol    Buka  Tutup Pintu  Gerbang. Normaly    Close 00.01 (OFF) berfungsi    sebagai    saklar    utama OFF untuk  menonaktifkan program.
Diagram ladder  2.  Adalah Rung 1 untuk Program Pintu Buka dengan alamat Output 100.00  berfumgsi  menggerakkan Motor  Putar  Kanan (Forward) atau  Pintu Buka.  Jika  sensor  00.02  bekerja  maka output 100.00 akan bekerja dan menggerakkan  motor  putar  kanan  dan Pintu  Buka.  Dan  jika  Limit  Switch  Buka 00.11  bekerja  maka  mematikan  output 100.00 atau motor putar kanan sementara, selama  setting  timer  TIM  000  dan  sensor 00.02 terhalang.
Diagram  ladder  3.    Adalah  Rung untuk Program Pintu Tutup dengan alamat Output 100.01  berfumgsi  menggerakkan Motor  Putar  Kiri (Reverse) atau  Pintu Tutup.  Jika  Timer  T000  mencapai  waktu bekerja  maka output 100.01  akan  bekerja dan  menggerakkan  motor  putar  kiri  dan Pintu Tutup. Dan jika Limit Switch Tutup 00.10  bekerja  maka  mematikan  output 100.01atau motor putar kiri berhenti. Atau Program dalam kondisi standby.
Diagram  ladder  4.  Adalah  rung timer yang  berfungsi  sebagai  program tunda  setelah  pintu  buka  berhenti  sesaat sesuai  setting  waktunya,  kemudian  akan otomatis  berpindah  ke  program  pintu tutup. Timer akan  mulai  mewaktu  sesaat setelah sensor 00.02 tidak terhalangi.

## Susunan Redaksi
Diagram  ladder  5.    Adalah  rung  4 yaitu  output  100.02  sebagai  indikator Pintu  Buka  yang  akan  bekerja flicker selama  1  detik  jika  output  100.00  motor putar kanan bekerja.
Diagram  6.    Adalah  rung  5  yaitu output  100.03  sebagai  indikator  Pintu Tutup yang akan bekerja flicker selama 1 detik  jika  output  100.01  motor  putar  kiri bekerja.
Diagram  7.    Adalah  rung  6  yaitu output  100.04  sebagai  indikator.  Sensor Infra  Merah  yang  akan  bekerja  selama input 00.02 bekerja atau terhalang
Gambar dan Tabel
Gambar 3.1. Diagram Lader
Gambar 3.3. Jangkar Generator DC
Gambar 3.2. PLC CP1E 20 I/O

## Gambar 4.4. Prodak Tampak Atas

## 4. Kesimpulan
Kesimpulan    dari    penelitian  ini    dalam membuat  dan  mendesain aplikasi Simulasi Sistem Kontrol  Buka  Tutup  Pintu  Gerbang  Berbasis PLC Pada Trainer Sebagai Media Pembelajaran
Mahasiswa  DIII  Teknik  Elektronika  Politeknik Harapan  Bersama.  Pertama  harus  membuat  urutan kerja  dari  Sistem  simulasi  Kontrol  Buka  Tutup Pintu  Gerbang  Berbasis PLC pada  trainer,  adapun sistem  kerjanya  adalah  sebagai  berikut  ini: PLC dapat  dioperasikan  untuk  simulasi  buka  tutupnya pintu gerbang.
1. PLC  trainer ini  hanya  memiliki  satu sensor  infra  merah  dan  hanya  bias digunakan satu kali masuk.
2. PLC  trainer ini  bekerja  secara  satu  kali masuk  saja,  jika  ingin  keluar  harus melewati pintu otomatis lainnya.

## Susunan Redaksi
3. PLC  trainer ini  bias  yang  digunakan dengan  berbagai  pemrograman  diagram ladder  sesuai  dengan  diskripsi  kerja rangkaiannya.

## 5. Daftar Pustaka
Afgianto  Eko  Putra,  2007,  PLC  Konsep, Pemrograman dan Aplikasi (Omron CPM1A/CPM2A dan ZEN Programmable Relay), Yogyakarta.
Anwar,  2015,  Pengenalan  Dasar    PLC,
Yogyakarta:  Gava Media.
Arif,  2013,  Teknik  Pemrograman  PLC, http://nunmufthiarif.blogspot.co.id/.,
Basuki Nur Hutomo, 2011, Cara Cepat Belajar
PLC, Klaten.
Dany  Sucipto  A.  Md,    2015,  Sistem  Kontrol
Buka  Tutup  Pintu  Gerbang  Dengan
Sensor  Jarak  Berbasis  Mikrokontroler
ATMEGA A32, Purwokerto.
Didik Supriyono, SPd, 2015, Modul Job Sheet Siswa  Instalasi Motor  Listrik  (Pengendali
PLC), Tegal.
Eko Arianto, 2011, PLC (Programmable Logic Controller), Klaten.
M.  Budiyanto,  A.  Wijaya,  2003,  Pengenalan Dasar-Dasar  PLC,  Yogyakarta:  Gava
Media.
Putra Afgianto Eko, 2004. Konsep Pemrograman dan Aplikasi (OmronCPM1A/CPM2A dan ZEN
Programmable Relay). Yogyakarta : Gava
Media.
Politeknik  Harapan  Bersama,  2016,  Buku Pedoman Penelitian VERSI 1., Tegal.
Saptono  Ramadhan  A.  Md,  2016,  Prototype Pengontrolan  Penghitung  Jumlah  Calon
Penumpang Angkutan Umum Pada Dinas Perhubungan  Berbasis  Ardiuno  UNO, Tanggerang.
Surya  Nur,  2015,  Sistem  Kontrol  Proses  dan PLC, http://ek4sangkar.blogspot.co.id/
Tim  Penyusun.  2005.  Pengoperasian  Mesin Produksi  Dengan  Kendali  PLC.  Jakarta: DIREKTORAT
PEMBINAAN SEKOLAH MENENGAH KEJURUAN.