DESAIN SISTEM HUMAN MACHINE INTERFACE (HMI) LAMPU LALU LINTAS PADA JALUR SIMPANG EMPAT MENGGUNAKAN SOFTWARE CX DESIGNER
Nursalim,  Sarlince Octaviana Manu
Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Sains dan Teknik, Undana, AdiSucipto Penfui, Kupang, Indonesia, 85000 Email: nursalim@staf.undana.ac.id, vonnyoctaviana@gmail.com

## ABSTRAK
Perkembangan scada berkembang sangat pesat dan menyediakan fitur yang lengkap, sehingga dapat menunjukkan parameter yang hampir sama dengan kondisi yang ada di lapangan. Software ini dapat digunakan untuk keperluan di berbagai bidang, seperti pengontrolan dan monitoring sistem lampu lalu lintas di persimpangan jalan. Penelitian ini  bertujuan  untuk  mendesaian  dan  mensimulasikan  sistem  lampu  lalu  lintas  pada  jalur  simpang  empat menggunakan software  cx  programmer  dan  cx  designer, sehingga  akan  mempermudah  pengontrolan  dan pemantauan sistem lampu lalu lintas di jalur simpang empat. Pengaturan penyalaan lampu pada sistem lampu lalu lintas ini didasarkan pada tingkat kepadatan yang melewati persimpangan  jalan. Hasil simulasi menunjukkan bahwa, desain sistem lampu merah pada penelitian ini telah dapat bekerja seperti yang diinginkan yaitu, PLC telah dapat merespon dan mengikuti semua perintah yang diberikan oleh Human Machine Interface (HMI) yang telah didesain sebelumnya.  Dengan  demikian  maka,  desain  HMI  sistem  lampu  merah  dalam  penelitian  ini  telah  siap  untuk diimplementasikan secara realtime .
Kata kunci: Human Machine Interface,  lampu lalu lintas, scada , cx programmer, cx designer

## 1. PENDAHULUAN
Semakin  meningkatnya  jumlah  kendaraan  roda  dua maupun  roda  empat  dalam  beberapa  tahun  ini,  akan semakin  memberikan  dampak  terhadap    kemacetan terutama didaerah perkotaan yang banyak aktifitasnya. Untuk  itu  perlu  adanya  suatu  sistem  yang  dapat mengatur arus lalu lintas agar bisa lebih tertib sehingga dapat  mengurangi  kemacetan.  Salah  satu  upaya  yang dilakukan  untuk  mengurangi  tingkat  kemacetan  yang terjadi  antara  lain  dengan  menerapkan  sistem  kendali lampu  lalu  lintas  yang  terintegrasi  atau  sistem  kendali yang terhubung. Namun menurut  (Alit, 2005) saat ini pengaturan  lampu  lalu  lintas  yang  diterapkan  adalah menggunakan  pengaturan  waktu  yang  tetap  tanpa memperhatikan  naik  turunnya  arus  lalu  lintas. Pengaturan  ini  berlaku  sepanjang  hari  sehingga menyebabkan  penundaan  yang  tidak  perlu.Untuk  itu, diperlukan  suatu  sistem  yang  dapat  mengendalikan durasi  nyala  lampu  lalu  lintas  yang  dapat  disesuaikan dengan jumlah kepadatan kendaraan yang terjadi. Selain itu, pada sistem lampu lalu lintas tersebut, petugas tidak dapat  mengendalikan  durasi  lampu  lalu  lintas    secara manual  jika  terjadi  kondisi  arus  lalu  lintas  yang membutuhkan  penanganan  khusus  yang  sifatnya penting  (urgent),  misalnya  kendaraan  Ambulance, Pemadam  Kebakaran,  dan  iring-iringan  kendaraan Pejabat  (Asri, Zainuddin, & Ilham, 2016). Untuk dapat mengatasi kondisi tersebut, maka dibuatlah suatu  sistem  lampu  lalu  lintas  yang  dapat  mengatasi kemacetan  berdasarkan  kepadatan  kendaraan  pada
setiap  ruas  jalan,  serta  mendesain  HMI  untuk mempermudah  pengontrolan  sistem  lampu  merah tersebut.  Penelitian ini menggunakan PLC Omron,  dan HMI dibuat serta disimulasikan menggunakan software cx designer dan  cx programmer .

## 2. METODE PENULISAN
Penelitian  ini  diawali  dengan  mendesain  HMI  dan system  ladder  menggunakan  cx-designer  dan cx programmer ,  kemudian  melakukan  eksperimen  dan pengujian  pada  sebuah  miniatur  lampu  lalu  lintas simpang empat.

## 3.  HASIL DAN PEMBAHASAN
Sistem yang dibangun pada penelitian ini, adalah sistem pengontrolan lampu lalu lintas yang mendeteksi tingkat kemacetan serta dapat dikontrol dan dimonitor melalui HMI.  Sistem  ini  menggunakan  sebuah Programmable Logic Controller (PLC) OMRON CJ1M dan dua buah sensor infra  merah,  yang berfungsi sebagai sensor dan sebagai  kontroller.  Sistem  trafic  light  terdiri  dari beberapa komponen pendukung yang saling berinteraksi satu sama lain yang ditunjukkan pada gambar 2.1.
Gambar 2.1 Blok Diagram Sistem
HMI Ladder PLC Traffic Light
PC

## PLC (Programmable Logic Controler)
PLC  merupakan  suatu  peralatan  elektronik  yang dioperasikan  secara  digital.  Didalamnya  terdapat memori  (yang  dapat  diprogram)  tempat  menyimpan intruksi-intruksi  yang  penggunaanya  yang  berkaitan dengan  fungsi  pengendalian  tertentu.  Didalamnya terdapat  juga  rangkaian  logika,  urutan  eksekusi, perhitungan, selang waktu, dan fungsi aritmatika. PLC terdiri  dari  CPU  ( central  prosesing  unit ),  memori, pemrograman  PLC,  catu  daya  PLC,  Masukan  PLC, pengaturan  atau  antar  muka  masukan,  keluaran  PLC, pengaturan  atau  antar  muka keluaran  dan  jalur  ektensi atau tambahan (IB, 2005).

## PLC OMRON CJ1M
PLC yang digunakan adalah  PLC tipe CJ1M 30 CDR . PLC  CJ1M  adalah  jenis  PLC  keluaran  dari  merk OMRON yang bertipe modular  yang artinya komponennya  terpisah-pisah  dalam  bentuk  modul sehingga  PLC  ini  bisa  ditambah  dan  dikurangi  sesuai keinginan    (sigalingging  ,  2016). PLC  Omron PLC CJ1M merupakan  salah  satu  tipe  PLC  yang  memiliki kecepatan  yang  tinggi  yang  dirancang  untuk  operasi kontrol  yang  memerlukan  jumlah  I/O  dari  10  sampai 100 buah I/O. Selain itu, PLC ini memiliki kemudahan dalam  penginstalan,  pengembangan,  dan  pemasangan sistem.
Gambar 2.2. PLC CJ1M Sumber : http://spgalingging.blogspot.co.id/2015/11/plc-cj1m- omron.html

## CX-Programmer
CX-  Programmer merupakan  sebuah  perangkat  lunak Produksi Omron  Corporation yang  berguna  sebagai pembuat Diagram  Leadder .  Versi  software  yang digunakan  untuk  membuat  ladder  pada  penelitian  ini menggunakan  versi  9.2  dengan  tampilan  seperti  pada gambar  2.3a.  Untuk  melakukan  monitoring  dan pengontrolan, maka diagram ladder pada gambar 3.2b di download  ke  PLC  kemudian  di  koneksikan  dengan software HMI agar bisa ditampilkan di layar monitor.
Gambar 2.3 . Software CX Programmer

## Human Machine Interface (HMI)
HMI adalah sebuah interface atau tampilan penghubung antara  manusia  dengan  mesin.  HMI  juga  merupakan user  interface  dan  sistem  kontrol  untuk  manufaktur. HMI mempunyai fungsi sebagai berikut :
• Memonitor keadaan yang ada di plant .
• Mengatur nilai pada parameter yang ada di
plant . • Mengambil tindakan yang sesuai dengan keadaan yang terjadi. • Memunculkan tanda peringatan dengan menggunakan alarm jika terjadi sesuatu yang tidak normal.
• Menampilkan pola data kejadian yang ada di plant baik secara real time maupun historical (Trending history atau real time).
HMI  memvisualisasikan  kejadian,  peristiwa,  atau  pun proses  yang  sedang  terjadi  di plant secara  nyata, sehingga  dengan  HMI  operator  lebih  mudah  dalam melakukan  pekerjaan.  Biasanya,  HMI  digunakan  juga untuk  menunjukkan  kesalahan  mesin,  status  mesin, memudahkan operator untuk memulai, dan menghentikan  operasi,  serta  memonitor  beberapa  part pada  lantai  produksi  (azandia,  2016).  Tampilan  HMI yang telah di dibuat dalam penelitian  ini, dapat dilihat pada gambar 2.4.
a. Tampilan Depan
b. Tampilan diagram ladder
a. Tombol posisi ON
Gambar 2.4. Tampilan HMI Lampu Lalu Lintas Simpang Empat

## Pengujian Program
Proses  pengujian  program  ini,  dilakukan  dengan  cara simulasi  menggunakan  software CX  designer dan CX Programmer . Pada simulasi ini, program akan diberikan masukan dengan alamat-alamat input kontak dan sensor yang  telah  dibuat  dalam  bentuk  diagram  ladder.  Hasil masukan tersebut juga akan dapat dilihat langsung pada simulasi  berupa  nyala  lampu  sesuai  dengan  alamat- alamat output yang ada pada diagram ladder. Pada tahap ini,  dilakukan  pengujian  program  yang  terdiri  dari pengujian diagram utama, diagram sensor, dan diagram jalur priporitas.

## Pengujian Diagram Utama
Gambar 2.5 memperlihatkan pengujian yang dilakukan terhadap  diagram  utama  dengan  kondisi  pada  saat kontak  utama  dalam  keadaan  off  (gambar  1),  dan gambar 2 memperlihatkan kontak utama ON. Pada saat tombol  OFF  belum  di  klik,  pada  HMI  (gambar  2.5a  ) maka  kontak  NO  0.01  pada  ladder  belum  terhubung. Apabila tombol di klik pada posisi ON (gambar 2.5b), maka kontak NO pada ladder terhubung. Terhubungnya kontak  NO  pada  rangkaian  utama,  maka  lampu  lalu lintas akan menyala seperti pada gambar 2.5b.

## Gambar 2.5 Pengujian Diagram Utama

## Pengujian Sensor (Kondisi Normal)
Gambar  2.6  memperlihatkan  pengujian  sensor  pada jalur 1, dimana pada jalur 1 diuji dengan menghalangi sensor  1  (sensor  bagian  depan  yang  ditandai  dengan warna  kuning).  Pada  kondisi  ini,  maka  jalur  belum dikategorikan sebagai jalur yang mengalami kemacetan, sehingga  waktu  penundaan  lampu  hijau  masih  dalam keadaan normal, yaitu sekitar 30 detik. Gambar ladder
memperlihatkan bahwa hanya kontak 0.04 (pdj1) yang terhubung, sedangkan kontak 0.05 (pbj1) masih terbuka sehingga  timer  penambah  waktu  untuk  lampu  hijau belum aktif.
Gambar 2.6 Pengujian Sensor

## Pengujian Sensor (Kondisi Macet)
Jalur lalu lintas dikatakan macet jika kedua sensor pada jalur  tersebut  terhalangi,  dan  jika  hanya  salah  satu sensor  yang  terhalangi  (baik  sensor  depan  maupun sensor  belakang),  maka  dikategorikan  kondisi  normal. Gambar    2.7  memperlihatkan  tampilan  HMI  dengan kriteria  jalur  macet,  yaitu  jalur  dengan  kondisi  dua sensor  yang  terhalangi  oleh  benda  (ditandai  warna kuning dan warna biru). Pada kondisi ini, kedua kontak (pdj1 dan pbj1) akan menutup seperti pada gambar 2.7b. Tertutupnya  kontak  pdj1  dan  pbj1  akan  mengaktifkan timer 000 yang akan mengakibatkan lampu hijau akan menyala  dengan  penambahan  waktu  ±100  detik, sehingga  total  waktu  nyala  untuk  lampu  hijau  adalah ±130 detik.

## Gambar 2.7 Pengujian sensor kondisi macet

## Pengujian Jalur prioritas
Jalur  Prioritas  adalah  sebuah  kondisi  yang  ditujukan untuk pengaturan arus lalu lintas yang bersifat khusus, seperti  pemberian  prioritas  terhadap  rombongan  yang memiliki  kepentingan  yang  sangat  tinggi  untuk menggunakan  jalan,  misalnya  rombongan  mobil jenasah, rombongan upacara adat, maupun rombongan tamu  kenegaraan.  Gambar  2.8  memperlihatkan  jalur  3 sedang diberikan prioritas yang ditandai dengan lampu hijau menyala, dan ketiga jalur lainnya dengan menyala merah.  Untuk  mengaktifkan  jalur  prioritas  ini,  maka tombol prioritas jalur harus ditekan (ketika tombol ON akan berwarna kuning), dan kondisi ini akan terus aktif sampai tombol prioritas di OF-kan kembali.
a. Program Ladder
a. Tampilan Ladder
b. Tombol posisi OFF

## Gambar 2.8 Pengujian jalur prioritas

## 4. PEMBAHASAN
Dalam  penelitian  ini  terdapat  dua  kategori  yaitu, kategori  macet  dan  tidak  macet.  Kategori  tidak  macet terjadi  jika  salah  hanya  salah  satu  sensor  saja  yang terhalangi, baik sensor depan maupun sensor belakang. Sedangkan dikatakan kondisi macet, jika kedua  sensor (sensor  pdj  dan  sensor  pbj)  terhalangi  (gambar  2.7). Penggunaan  dua  sensor  pada  tiap  jalur,  dimaksudkan untuk  mengurangi  tingkat  kesalahan  yang  akan dilakukan  oleh  sensor,  akibat  adanya  kendaraan  yang mengalami  kerusakan  atau  parkir  tepat  didepan  sensor tersebut,  sehingga  menghalangi  sensor  dalam  waktu waktu yang lama. Sensor ini dipasang secara seri dengan timer 000 agar timer ini hanya akan bekerja jika kedua sensor  terhalangi.  Pada  kondisi  macet  durasi  nyala lampu hijau adalah sekitar 130 detik, dan kondisi normal sekitar 100 detik.
Kondisi prioritas dibuat untuk kepentingan khusus bagi pengguna  jalan  yang  memang  sangat  membutuhkan, seperti  rombongan  jenasah  dan  lain-lain.  Untuk mengaktifkan  kondisi  prioritas  ini  maka,  salah  tombol jalur  membutuhkan  harus  ditekan  sehingga  kondisi  ini akan  menahan  lampu  merah  pada  jalur  tersebut  akan tetap  menyala  sampai  tombol  tersebut  di  OFF-kan kembali.  Kondisi  prioritas  ini,  dibuat  saling  mengunci antara  jalur  yang  lainnya,  sehingga  hanya  salah  satu jalur  saja  yang  bisa  mendapatkan  prioritas  sehingga kemacetan dapat terhindarkan.

## 5. KESIMPULAN
Setelah melakukan pengujian dan simulasi HMI lampu lalu lintas jalur simpang empat, maka dapat disimpulkan sebagai berikut:
1. Penggunaan dua buah  sensor  yang dipasang  secara seri  dengan  timer  000  akan  dapat  mengurangi kesalahan sistem yang terkait dengan kriteria macet atau tidak macet.
2. Desain HMI yang telah dibuat telah dapat terhubung dengan  sistem  ladder  telah  didownload  ke  PLC, sehingga  desain  ini  telah  siap  diimplementasikan secara realtime.

## UCAPAN TERIMAKASIH
Penulis  mengucapkan  terima  kasih  kepada  DP2M DIKTI yang telah memberi dukungan financial terhadap
penelitian  ini  melalui  program  Hibah  Bersaing  tahun 2016.

## DAFTAR PUSTAKA
1. Asri, M., Zainuddin, Z., & Ilham, A. A. (2016, 9 15). Pengembangan Sistem Kontrol
Dan Monitoring Lampu Lalu Lintas.
Retrieved from http://scholar.googleusercontent.com:
http://scholar.googleusercontent.com/scholar? q=cache:4hGlQfWDZkMJ:scholar.google.co
m/+pendeteksi+kemacetan+lampu+lalu+lintas &hl=en&as_sdt=0,5
2. azandia. (2016, 9 10). https://industrialsmartmachine.wordpress.co m . Retrieved from
https://industrialsmartmachine.wordpress.com /2012/06/08/hmi-human-machine-interface/: https://industrialsmartmachine.wordpress.com /2012/06/08/hmi-human-machine-interface/
3. IB, A. S. (2005). SIMULASI KONTROL LAMPU LALU LINTAS SISTEM DETEKTOR. Teknologi Elektro , 17 - 21.
4. Sarifuddin, & Yanti, N. (n.d.). Implementasi Programable Logic Control Dan Wonderware Intouch. JURNAL TEKNOLOGI TERPADU,
VOL. 2 (1), 55 - 60.
5. sigalingging , s. (2016, 9 10). http://spgalingging.blogspot.co.id/2015/11/plc -cj1m-omron.html . Retrieved from http://spgalingging.blogspot.co.id/: http://spgalingging.blogspot.co.id/2015/11/plc -cj1m-omron.html
b. Tampilan ladder a. Tampilan HMI