## Manutech :

## Jurnal Teknologi Manufaktur
Vol. 15, No. 01, (2023)   p-ISSN : 2089-5550       e-ISSN : 2621-3397

## Sistem Rangkaian Kontrol Bergantian Pada Motor 3 Phasa Menggunakan PLC Siemens S7 1200
Ade Nurfauziah 1 , Soffan Nurhaji 2 , Jan Manendro Utomo Budiawan 3 1,2 Universitas Sultan Ageng Tirtayasa, Serang-Banten
3 Balai Besar Pelatihan Vokasi dan Produktivitas, Serang-Banten email : 2284200022@untirta.ac.id
Received : 30 Mei 2023; Received in revised form : 9 Juni 2023; Accepted : 12 Juni 2023

## Abstract
The rapid development of technology has resulted in many real changes in industrial progress, many  sophisticated  tools  and  are  used  in  industrial  processes  with  control  systems  that  work automatically  without  having  to  be  pressured  by  humans,  one  of  which  is  a  series  of  alternating controllers, which is a circuit made to carry out control of a circuit. electricity. This research is intended to create a method for circuits in order to make them work sequentially, with existing working principles besides  that  this  control  circuit  has  been  automated  using  a  Siemens  S7  1200  PLC.  Using  a  research method,  namely  descriptive  experimental  research  with  qualitative  methods  in  its  interpretation. Descriptive research because in this study did not use a special method but only the facts that exist and are temporary. The results of this study are Push Button on/start 1 is pressed then the  green indicator light (L1/LH) lights up, then Push button on 2 is pressed then the  green and yellow  indicator lights (L1 GREEN/L2 YELLOW) light up, and Pushbutton Off is pressed then the output is the indicator light will turn off whether it's L1/L2. TOR will be activated immediately and is indicated by a red indicator light flashing, and when the EMG button is pressed, the red indicator light will light up.
Keywords : alternation circuit, siemens S7 1200 PLC.

## Abstrak
Perkembangan  teknologi  yang  dari  tahun  ketahun  semakin  maju  mendorong  adanya pengembangan dan inovasi, salah satunya terjadi pada mesin industri yang gerakan nya dikontrol secara otomatis  dengan  sedikit  bantuan  manusia  yang  dapat  dilakukan  dengan  lingkup  kecil  maupun  besar. Sistim  kontrol  merupakan  bagian  yang  dapat  disebut  sistem  besar  dan  sistim  kecil,  sistim  kecilnya biasanya tertanam pada komponen sedangkan sistim besarnya melingkupi control secara keseluruhan. Sistem  tersebut  mengatur  proses  kontrol  dan  otomasi  industri,  salah  satunya  rangakain  pengontrol secara bergantian ini adalah rangkaian yang dibuat untuk melakukan Kontrol dari rangkaian listrik secara otomatis. Penelitian ini dimaksudkan untuk membuat metode terhadap rangkaian berurutan agar dapat membuatnya  bekerja  secara  berurutan,  dengan  prinsip  kerja  yang  ada  selain  itu  rangakain  kontrol  ini telah  mengalami  otomatisasi  menggunakan  sebuah  PLC  Siemens  S7  1200.  Dengan  menggunakan metode  penelitian  yaitu  penelitian  deskriptif  eksperimental  dengan  pendekatan  kualitatif  dalam interpretasinya.  Penelitian  deskriptif  karena  dalam  penelitian  ini  tidak  menggunakan  metode  khusus melainkan  hanya  fakta-fakta  yang  ada  dan  bersifat  sementara.  Hasil  dari  penelitian  ini  adalah PushButton  on/start 1  ditekan  maka  lampu  indikator  Hijau  (L1/LH)  menyala,  kemudian  Pushbutton On/Start  2  ditekan  maka  lampu  indikatorHijau  dan  Kuning  (L1  HIJAU/L2  KUNING)  menyala,  dan Pushbutton  Off  ditekan  maka  output  nya  lampu  indikator  akan  mati  baik  itu  L1/L2.  TOR  akan  aktif seketika  dan  ditandai  dengan  lampu  indikator  merah  menyala,  dan  saat  lkondisi  darurat  tombol  EMG ditekan maka lampu indikator merah menyala.
Kata kunci : PLC siemens s7 1200, rangkaian bergantian

## 1. PENDAHULUAN
Perkembangan  tekonologi  semakin  besar  salah  satu  nya  Kemajuan  pada  dunia  industri mengalami  perkembangan  dari  tahun  ketahunya,  banyak  pengembangan  serta  inovasi  yang bermunculan untuk mempermudah kegiatan yang dilakukan baik itu industri besar maupun kecil. Sesuai dengan  perkembangan  tersebut,  hadirlah  sebuah  inovasi  dari  peralatan  produksi  yang  sesuai  serta berguna  untuk  mempermudah  kegiatan  produksi  yang  dilakukan  sebuah  industri,  karena  dari  tujuan pengembangan dan inovasi mengenai Otomasi industri adalah untuk meningkatkan efisiensi waktu dan biaya yang menjadi faktor utama untuk mengefisiensikan kegiatan produksi, baik dari segi pengurangan tenaga  pekerja  dan  mengurangi  waktu  dalam  proses  produksi  itu  sendiri.  Sebagian  besar  peralatan industri  menggunakan  tenaga  listrik  sebagai  tenaga  penggerak  utamanya  salah  satunya  yaitu  pada motor  listrik  tiga  phasa  merupakan  penggerak  pada  rangkaian  listrik,  Motor  Listrik  3  phasa  dengan prinsip  kerja  berdasarkan  induksi  elektromagnetik.  Motor  induksi  memiliki  satu  sumber  energi  listrik yaitu  pada  sisi  stator,  dan  sistem  kelistrikan  pada  sisi  rotor  diinduksi  oleh  medan  elektromagnetik melalui celah udara stator. Motor induksi tiga fasa beroperasi pada sistem tenaga tiga fasa dan banyak digunakan di berbagai bidang industri berkapasitas besar [1].
Rangkaian  kontrol  listrik  adalah  suatu  rangkaian  yang  digunakan  sebagai  pengontrol  dalam pengoperasian  rangkaian  kerja  listrik,  Rangkaian  pengontrol  dapat  membantu  melindungi  keamanan dari rangkaian listrik yang menjadi tujuan [1]. Rangkaian kontrol listrik juga adalah suatu rangkaian fasa yang  fungsinya  untuk  mengendalikan  operasi  motor  tiga  Phasa  dengan  cara  memutuskan  atau menyambungkan aliran  listrik  ke motor melalui kumparan kontaktor arus  [2]. Rangkaian kontrol listrik yang  akan  dibahas  yaitu  memiliki  3  tombol  push  dan  input  kontrol  berupa relay overload  termal . Kemajuan  teknologi  membuat  sebuah  pengembangan  mengenai  otomasi  industri  pengontrol  kerja mesin yaitu Programmable Logic Controller (PLC)  yang menjadi unit- unit  proses  yang output nya  akan memutus  atau  menyambung  aliran  arus listrik ke  motor  melalui  coil kontaktornya, Sehingga menjadi sistem pengontrol terhadap Motor 3 phasa [3].
PLC merupakan salah satu pengembangan mengenai otomasi dibidang kendali yang digunakan dalam industri dan memberikan peranan penting dalam proses produksi yang sedang berlangsung [4], PLC  digunakan  sebagai  solusi  untuk  mengendalikan  rangkaian  motor  tiga  fasa  untuk  mesin  produksi yang cakupan nya banyak serta untuk mesin yang besar. Salah satunya pada jenis PLC Siemens S7-1200 disini  karena  PLC  ini  mempunyai  2  buah Input  Analog yang  berfungsi  untuk  menerima  sinyal analog berupa tegangan antara 0-10 V yang nantinya memberi sinyal pada input analog .
Penelitian terdahulu membahas mengenai perancangan kendali 2 kontaktor bekerja berurutan secara  otomatis  berbasis  plc  cpm1a  40cdr_a  pada  penelitian  tersebut  digunakan  PLC  dengan  jenis cpm1a  40cdr_a  [5].  Terdapat  juga  penelitian  mengenai  pengontrolan trafik  light menggunakan programmable logic controller (plc) siemens s7-1200 cpu 1214c penelitian terdahulu tersebut terfokus pada  Sistem  kontrol Traffic  Light yang  menggunakan  PLC siemens s7-1200  [6].    Penelitian  terdahulu selanjutnya yaitu rancang bangun pengendalian motor melalui plc festo berbasis mikrokontroler mcs-51, penelitian tersebut mengkaji tentang rancang sebuah konverter yang berfungsi untuk mengubah sinyal digital menjadi sinyal analog dengan menggunakan PLC FPC 101B-LED [7]
Penelitian  ini  penting  karena  penelitian  sebelumnya  belum  membahas  mengenai  jenis  PLC Siemens  S7-1200  dan  pembahasan  yang  berbeda  pada  penelitian  ini  tujuan  untuk  mengetahui  sistem rangakaian  kontrol  menggunakan  PLC  siemens  S7-1200,  yang  dilakuakn  kontrolnya  dibuat  secara bergantian mengontrol pada setiap kondisi rangkaian.

## 2. METODE PENELITIAN
Penelitian  ini  menggunakan  jenis  penelitian  deskriptif  eksperimental  dengan  pendekatan Penelitian  ini  menggunakan  pendekatan  mixed,  pendekatan  kuantitatif  dipakai  untuk  mencari  data, sedangkan  pendekatan  kualitatif  digunakan  untuk  menjelaskan  data  secara  faktual,  peneliti mengaplikasikan  metode  kualitatif  dan  kuantitatif  secara  bersamaan  untuk  memahami  permasalahan yang menjadi fokus penelitian [8]. dari proses yang di implementasikan dengan pengendalian. Penelitian deskriptif karena dalam penelitian ini tidak menggunakan metode khusus melainkan hanya fakta-fakta yang  ada  dan  bersifat  sementara.  Analisis  dan  identifikasi  kebutuhan  alat  dalam  proses  penelitian
Rangkaian  kontrol  bergantian  menggunakan  PLC  Siemens  S7  1200  ini  yaitu  salah  satu  nya  analisis masalah  berdasarkan  penelitian  literatur,  peneliti  membaca  dan  menganalisis  hasil  dari  penelitian sebelum sebelumnya, yang memicu proses kerangka rangkaian dan mendukung penentuan kebutuhan alat. Program, kebutuhan alat menjadi variabel penelitian ini yaitu arus listrik, daya listrik dan kerangka rangkaian Bergantian, Programmable Logic Controller (PLC) Siemens S7 1200 dengan Daya Direct on line . Rangkaian  pengendali  dalam  rangkaian  bergantian/berurutan  Menggunakan  3  tombol Push  button sebagai Kontrol pengendalian Motor 3 phasa.

## 3.   HASIL DAN PEMBAHASAN
Rangkaian Kontrol Bergantian merupakan rangkaian yang dibuat untuk melakukan Kontrol dari rangkaian listrik agar dapat membuatnya bekerja secara berurutan, dengan prinsip kerja yang ada selain itu  rangakain  kontrol  ini  telah  mengalami  otomatisasi  menggunakan  sebuah  PLC  Siemens  S7  1200. Dengan alat dan bahan yang diperlukan berupa:
1) Bahan yaitu Kabel NYAF, merupakan salah satu jenis kabel yang fleksibel serta memiliki penghantar tembaga yang serabutnya berisolasi PVC[9].  dengan 4 jenis kabel yaitu, kabel R-S-T-N.
2) Alat yang digunakan dengan meliputi:
a) PHB merupakan panel hubung bagi, dengan fungsi menjadi penghubung, pengaman, pembagi, pensupply, dan pengontrol dari satu rangkaian listrik dengan rangkaian listrik lainnya[10].
b) MCB  1  Fasa  dan  MCB  3  Fasa,  MCB  merupakan  kepanjangan  dari Miniature  Circuit  Breaker dengan fungsi sebagai pengaman arus berlebih, yaitu memproteksi adanya arus berlebih yang disebabkan  adanya  hubungan  pendek,  secara  jelas  prinsip  kerjanya  yaitu  memutuskan hubungan  yang  diakibatkan  ada  nya  beban  lebih  atas  relai  arus  lebih  yang  terjadi  cepat digunakan electromagnet [9].
c) Kontaktor  penggunaan  nya  didalam  listrik  yaitu  sebagai  sistem  kontrol  listrik  dengan  jenis tegangan yang berbeda beda sesuai penggunaan kerjanya [11].
d) Push Button , lampu indikator, tang potong, satu set obeng dan multimeter digital.
e) PLC Siemens S7 1200 sebagai alat yang penting pada penelitian kali ini.

## 3.1 Rangkaian Kontrol Berurutan
Pada  Gambar  1  dijelaskan  mengenai  Rangkaian  bergantian  atau  berurutan  merupakan rangkaian  pengontrol  motor  3  phasa  dengan  cara  bergantian  atau  prinsip  kerjannya  adalah  rangkaian dapat bekerja secara bergantian ditiap fungsi tombol pushbutton nya, pada rangkaian ini terdapat tiga tombol tombol Pushbutton yaitu S2,S3,S4 dengan tiga lampu indikator yaitu L1,L2,L3. Rangkaian bergantian atau Berurutan ini dalam rangkaian terdapat beberapa komponen yaitu ada MCB 1 dan  3 Phasa, tombol Emergency (Es/S1), tiga tombol pushbutton (S2,S3,S4), dua kontaktor (K1  dan  K2),  Tiga  Lampu  Indikator  (L1,L2,L3).  Pada  rangkaian  juga  dapat  kita  liat  yaitu  ketika  MCB  1 Phasa mendapatkan aliran listrik dan dalam kondisi aktif kemudian Pushbutton 2 (S3)  ditekan satu kali dan  kontaktor  1  atau  K1  aktif  maka  Lampu  Hijau  (L1)  menyala,  Kemudian  ketika  MCB  aktif  dan Pushbutton 3  (S4)  ditekan  satu  kali  maka  lampu  hijau  (L1)  dan  lampu  kuning  L2)  menyala,  kondisi  ini disebabkan karena saat kondisi Pushbutton 2 ditekan hal tersebut mengaktifkan Kontaktor 1 (K1) dan pada saat Pushbutton 3 ditekan kontaktor 2 (K2) aktif. Untuk selanjutnya ketika Emergency tombolnya ditekan maka langsung lampu indikator Merah menyala (L3).
Tabel 1. Time Chart Kondisi I II III IV V MCB EMG (S1) PB Off (S2) PB On (S3)
PB 3 (S4) K1 K2 LH LK LM
Time  Chart memperlihatkan  bahwa  terdapat  5  kondisi  pada  rangkaian  yaitu,  untuk  rangkaian pertama (I) adalah menunjukan kondisi dimana rangkaian akan  pada kondisi awal atau kondisi normal dengan  MCB  dalam  kondisi  aktif,  dilanjut  pada  kondisi  dua  (II),  menjelaskan  bahwa  pada  kondisi  ini Pushbutton Start (PB2/S3) ditekan satu kali kemudian kontaktor  1 aktif (K1) dan menghasilkan output Lampu  indikator  Hijau  menyala  (L1).  Pada  kondisi  ketiga  (III)  menunjukan  ketika  sebelumnya  pada Kondisi  dua  (II)  kontaktor  1  (K1)  Aktif  maka  untuk  kondisi  ketiga  ini  ketika  PB3/S4  dItekan  maka kontaktor  2  (K2)  aktif  ketika  ketika  kedua  kontaktor  aktif  (1  dan  2)  akan  menghasilkan  output  lampu indikator hijau dan kuning menyala (L1 dan L2) secara bersamaan terdapat juga prinsip bahwa kondisi tiga tidak dapat aktif jika kondisi kedua tidak aktif. Untuk kondisi selanjutnya yaitu Kondisi keempat (IV) aktif dan pada kondisi ini PB2/S1 ditekan maka rangkaian akan stop atau berhenti dan lampu indikator Hijau dan kuning (L1 dan L2) mati, kondisi yang terakhir yaitu ketika tombol Emergency (EMG) ditekan maka rangaian otomatis akan mati dan menghasilkan output lampu indikator merah menyala (L3).

## 3.2. Rangkaian Berurutan Pada PLC Siemens S7 1200
PLC merupakan salah satu perangkat elektronika yang dibuat sebagai pengganti dari kegunaan relay konvesional PLC sendiri memiliki prinsip mikrokontroler sehingga dapat digunakan untuk mengedit dan menyimpan program yang didalam nya terdapat tiga komponen utama yaitu:
Gambar 2. Tiga Komponen Utama PLC
PLC  dalam  pengoprasiannya  menggunakan  sebuah  portal  aplikasi  yang  mempermudah  lagi pengerjaan  sebuah  kontrol  motor  3  phasa.  Pada  penelitian  ini  sendiri  menggunakan  PLC  Siemens dengan jenis S7  1200  adalah jenis PLC yang memiliki kebaruan diantara seri jenis PLC sebelumnya. S7 1200  Memiliki  beberapa  CPU  yaitu  CPU  1211C,  CPU  1212C,  dan  CPU  1214C  dan  pada  penelitian  ini menggunakan jenis CPU 1214C AC/DC/RLY dengan jumlah Digital Input (DI) sebanyak 14 jumlah alamat input dan Digital Output (DQ) sebanyak 10 alamat Output.

## 3.2.1. Leader diagram Rangkaian Bergantian
Pada  pemrograman  yang  telah  selesai  dilakukan  diportal  TIA  maka  dapat  dihasilkan Leader diagram pada Gambar 3 – Gambar 7.
Gambar 3. Diagram Leader Proses 1
Gambar 4. Diagram Leader Proses 2
Gambar 5. Diagram Leader Proses 3
Gambar 6. Diagram Leader Proses 4
Gambar 7. Diagram leader proses 5
Input CPU Output
Pemrograman telah selesai dan dilakukan pengecekan sebelum disambungkan dengan motor 3 phasa kita cek dengan menggunakan fitur di portal TIA, jika rangkaian sudah benar maka rangkaian akan berwarna hijau namun ketika terdapat kesalahan rangkaian maka portal TIA akan memberikan informasi bahwa  terdapat  kesalahan  dengan  menunjukan  warna  merah  kepada  rangakain  yang  salah  dan dapat langsung diperbaiki. Untuk selanjutnya dilakukan wiring dari PLC dengan motor melalui papan simulasi dengan menggunakan kabel.
Tabel 2. Pengalamatan PLC Siemens S7 1200 Input Output Address EMG I0.0 TOR I0.1 PB Stop I0.2 PB Start 1 I0.3 PB Start 2 I0.4 K1 M1.0 K2 M1.1 LH Q0.0 LK Q0.1 LM Q0.2
Hasil dari Pemrograman PLC Siemens  S7 1200 didapat sama dengan rangkaian otomasi tanpa PLC hanya saja pada rangkaian di PLC ditambahkan Satu  pengaman lagi yaitu Thermal Overload Relay (TOR) dan dimana lampu indikator nya sama yaitu Merah (L3/LM) dimana pada program diberi pembeda yaitu dalam kedipan ketika TOR aktif maka kedipan L3/LM akan mengedip dengan kecepatan 0,5Hz dan pada saat EMG aktif/ditekan lampu indikator merah akan mengedip dengan kecepatan 1Hz.  Pada hasil percobaan  juga  dapat  dinyatakan  bahwa  rangkaian  ini  dapat  mempermudah  pengontrolan  rangkaian untuk memberikan sistem keamanan rangkaian agar terhindar dari kecelakaan kerja.

## 4.   SIMPULAN
Hasil dari percobaan penelitian ini yaitu dari  Rangakain Kontrol bergantian  dapat disimpulkan bahwa  rangkaian  yang  dibuat  sebagai  pengendali/  pengontrol  rangkaian  listrik  agar  bekerja  sesuai dengan kebutuhan pada rangakaian bergantian ini dapat mengontrol kerja motor 3 phasa pada hasilnya rangakain ini dapat mengontrol kerja motor dengan cara bergantian jadi tombol-tombol yang ada pada pushbutton  dapat  bekerja  secara  bergantian  untuk  mengontrol  kerja  motor  3  phasa  seperti  pada penjelasan  ketika  PushButton  on/start  1  ditekan  maka  lampu  indikator  Hijau  (L1/LH)    akan  menyala diakarenakan kontaktor 1 (K1) aktif kemudian Pushbutton On/Start 2 ditekan  kontaktor 1 (tetap aktif) dan kontaktor 2 aktif (K2) maka lampu indikatorHijau dan Kuning (L1 HIJAU/L2 KUNING) menyala, dan fungsi dari Pushbutton Off ditekan maka output nya lampu indikator akan mati baik itu L1/L2. Dan ketika rangkaian  mendapatkan  arus  berlebih  maka  TOR  akan  aktif  seketika  dan  ditandai  dengan  lampu indikator merah menyala, dan saat lkondisi darurat tombol EMG ditekan maka lampu indikator merah menyala.

## DAFTAR PUSTAKA
[1]. R.  S.  Kuddus  and  U.  Wiharja,  “ANALISA  MOTOR  INDUKSI  3  PHASA  PADA  APLIKASICONVEYOR DENGAN  VSD,” JURNAL  ELEKTRO .  journal.teknikunkris.ac.id,  2017,  [Online].  Available: https://journal.teknikunkris.ac.id/index.php/elektro/article/download/46/39.
[2].  S.  Sulta n,  A.  B.  Muljono,  and  I.  M.  A.  Nrartha,  “Visualisasi  Pengasutan  Motor  Induksi  Tiga  Fase Berbasis Programmable Logic Control,” DIELEKTRIKA , 2017, [Online]. Available: http://www.dielektrika.unram.ac.id/index.php/dielektrika/article/view/35.
[3].  H. M. Arzaq , “Three Phase Induction Motor Control Using Programmable Logic Control With Star Method,” Procedia Eng. Life Sci. , 2021, [Online]. Available:
https://pels.umsida.ac.id/index.php/PELS/article/view/815.
[4]. A.  Effendi,  “Perancangan  Pengontrolan  Pemanas  Air Menggunakan  PLC  Siemens  S7-1200  Dan Sensor  Arus  ACS712,” Jurnal  Teknik  Elektro .  academia.edu,  2013,  [Online].  Available:
https://www.academia.edu/download/39887524/3._Asnal_Effendi___JTE_VOL_II_No_3_Nov_201 3.pdf.
[5].  N.  Indrihastuti,  A.  Prayoga,  and  ..., “Perancangan  Kendali  2  Kontaktor  Bekerja  Berurutan  Secara Otomatis  Berbasis  PLC  CPM1A  40CDR_A,” Cahaya  Bagaskara  J.  … ,  2021,  [Online].  Available: https://jurnal.umpp.ac.id/index.php/cahaya_bagaskara/article/view/1025.
[6]. A.  Azizah  and  R.  Rusli,  “Pengont rolan  Trafik  Light  Menggunakan  Programmable  Logic  Controller (PLC)  Siemens  S7- 1200  CPU  1214C,” Jurnal  MJEME .  academia.edu,  2018,  [Online].  Available: https://www.academia.edu/download/98364296/268214163.pdf.
[7].  W.  S.  W.  Purwana, TA:  Rancang  bangun  pengendalian  motor  melalui  PLC  Festo  berbasis mikrokontroler MCS-51 . repository.dinamika.ac.id, 2004.
[8]. R.  Vebrianto,  M.  Thahir,  Z.  Putriani,  and  ...,  “Mixed  Methods  Research:  Trends  and  Issues  in Research Methodology,” Bedelau J. … , 2020, [Online]. Available:
https://ejournal.anotero.org/index.php/bedelau/article/view/35.
[9]. B. Suriansyah, “Catu daya cadangan berkapasitas 100 Ah/12 V untuk laboratorium otomasi industri Poliban,” Jurnal  INTEKNA:  Informasi  Teknik  dan  Niaga .  ejurnal.poliban.ac.id,  2014,  [Online]. Available: https://ejurnal.poliban.ac.id/index.php/intekna/article/download/172/161.
[10]. I. G. S. Sudaryana, “Pemanfaatan relai tunda waktu dan kontaktor pada panel hubung bagi (phb) untuk praktek penghasutan starting motor star delta,” J. Pendidik. Teknol. dan … , 2015, [Online]. Available: https://ejournal.undiksha.ac.id/index.php/JPTK/article/view/6478.
[11]. S.  Rumalutur,  “Sistem  Kendali  Otomatis  Panel  Penerangan  Luar  Menggunakan  Timer  Theben  Sul
181 H Dan Arduino Uno R3,” Electro Luceat , 2018, [Online]. Available:
https://www.poltekstpaul.ac.id/jurnal/index.php/jelekn/article/view/143.