halaman judul (bahasa indonesia)repository.usd.ac.id/36505/2/155114060_full.pdfkeberhasilan...
TRANSCRIPT
TUGAS AKHIR
SCADA UNTUK PROTOTIPE KENDALI JEMBATAN ANGKAT
BERSERTA KENDALI LALU LINTAS
Diajukan untuk memenuhi salah satu syarat
memperoleh gelar Sarjana Teknik pada
Program Studi Teknik Elektro
Jurusan Teknik Elektro
Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Sanata Dharma
Disusun oleh :
ANTONIUS PILAR ROGANTANG
NIM : 155114060
HALAMAN JUDUL (Bahasa Indonesia)
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI
UNIVERSITAS SANATA DHARMA
YOGYAKARTA
2020
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
ii
FINAL PROJECT
SCADA FOR PROTOTYPE OF CONTROL LIFT BRIDGE AND
TRAFFIC CONTROL
In a partial fulfillment of the requirements
For the degree of Sarjana Teknik
Department of Electrical Engineering
Faculty of Science and Technology, Sanata Dharma University
ANTONIUS PILAR ROGANTANG
NIM : 155114060
HALAMAN JUDUL (Bahasa Inggris)
DEPARTMENT OF ELECTRICAL ENGINEERING
FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY
SANATA DHARMA UNIVERSITY
YOGYAKARTA
2020
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
iii
SSLEMBAR PERSETUJUAN
TUGAS AKHIR
SCADA UNTUK PROTOTIPE JEMBATAN ANGKAT BERSERTA
KENDALI LALU LINTAS
(SCADA FOR PROTOTYPE OF CONTROL LIFT BRIDGE AND
TRAFFIC CONTROL)
Oleh :
ANTONIUS PILAR ROGANTANG
NIM : 155114060
Telah disetujui oleh :
Pembimbing
Ir.Theresia Prima Ari Setiyani M.T Tanggal :…………
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
iv
LEMBAR PENGESAHAAN
TUGAS AKHIR
SCADA UNTUK PROTOTIPE JEMBATAN ANGKAT BERSERTA
KENDALI LALU LINTAS
(SCADA FOR PROTOTYPE OF CONTROL LIFT BRIDGE AND
TRAFFIC CONTROL)
Disusun oleh :
ANTONIUS PILAR ROGANTANG
NIM : 155114060
Telah dipertahankan di depan tim penguji
pada tanggal : 17 Januari 2020
dan dinyatakan memenuhi syarat
Susunan Tim Penguji :
Nama Lengkap Tanda Tangan
Ketua : Martanto, S.T., M.T. ...........................
Sekretaris : Ir.Theresia Prima Ari Setiyani, M.T. ...........................
Anggota : Petrus Setyo Prabowo, S.T., M.T. ...........................
Yogyakarta, ................. 2020
Fakultas Sains dan Teknologi
Universitas Sanata Dharma
Dekan,
Sudi Mungkasi, S.Si, M.Math.Sc., Ph.D
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
v
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa tugas akhir ini tidak memuat karya
atau bagian karya orang lain, kecuali yang telah disebutkan dalam kutipan dan daftar pustaka
sebagaimana layaknya karya ilmiah.
Yogyakarta, 4 Desember 2019
Penulis
Antonius Pilar Rogantang
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
vi
MOTTO :
“Ia yang mengerjakan lebih dari apa yang dibayar pada
suatu saat akan dibayar lebih dari apa yang ia
kerjakan” - Napoleon Hill
Skripsi ini saya persembahkan untuk .....
Yesus Kristus Pembimbing saya
Orang Tua dan Keluarga tercinta
Dosen Pembimbing saya
Seluruh sahabat-sahabat saya
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
vii
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA
ILMIAH UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
Yang bertanda tangan dibawah ini, saya mahasiswa Universitas Sanata Dharma :
Nama : ANTONIUS PILAR ROGANTANG
Nomor Mahasiswa : 155114060
Demi pengembangan ilmu pengetahuan, saya memberikan kepada Perpustakaan Universitas
Sanata Dharma karya ilmiah saya yang berjudul :
SCADA UNTUK PROTOTIPE KENDALI JEMBATAN
ANGKAT BERSERTA KENDALI LALU LINTAS
berserta perangkat yang diperlukan (bila ada). Dengan demikian saya memberikan kepada
Perpustakaan Universitas Sanata Dharma hak untuk menyimpan, mengalihkan dalam bentuk
media lain, mengelolanya dalam bentuk pangkalan data, mendistribusikan secara terbatas,
dan mempublikasikannya di Internet atau media lain untuk kepentingan akademis tanpa
perlu meminta ijin dari saya maupun memberikan royalti kepada saya selama tetap
mencantumkan nama saya sebagai penulis.
Demikian pernyataan ini yang saya buat dengan sebenarnya.
Yogyakarta, 4 Desember 2019
(ANTONIUS PILAR ROGANTANG)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
viii
INTISARI
SCADA untuk prototipe jembatan angkat berserta kendali lalu-lintas berbasis PLC
dan dengan HMI sebagai antarmuka untuk memudahkan operator merupakan prototipe
sistem jembatan angkat otomatis yang dilewati kapal menggunakan PLC TM221CE40R
sebagai pusat proses dan menggunakan HMI. HMI digunakan sebagai antarmuka untuk
memfasilitasi operator melihat kondisi sistem secara real-time dan melihat berbagai data
yang ada pada HMI berupa perhitungan kapal melewati dari timur ke barat dan dari barat ke
timur berserta berbagai indikator yang ada di HMI.
Sensor HC-SR04 berada disebelah utara dan selata digunakan untuk mendeteksi kapal
yang melintas. Setelah sensor pertama (dekat) mendeteksi kapal kemudian menggerakkan
motor palang pintu untuk menutup dan selanjutnya akan membuka jembatan sehingga kapal
dapat melintas. Setelah sensor kedua (jauh) mendeteksi kapal melintasinya maka jembatan
akan ditutup dan palang pintu akan dibuka. Sensor HC-SR04 merupakan sensor jarak yang
memanfaatkan gelombang suara ultrasonik sehingga dalam penggunannya menggunakan
mikrokontroler ATMega8535, selanjutnya dikirimkan ke input analog PLC melewati low
pass filter. Setelah itu data akan diproses dan dimanfaatkan untuk mengendalikan berbagai
output.
Hasil pembuatan prototipe jembatan angkat berserta kendali lalu-lintas dapat berkerja
dengan baik, dan proses data yang ditampilkan ke HMI menghitung jumlah kapal dan
berbagai macam indikator dapat bekerja dengan baik. Komunikasi PLC, mikrokontroler, dan
komputer dapat berjalan dengan baik. Sensor limit switch,sensor ultrasonik dan tombol dapat
mengirim sinyal dengan baik. Pengujian keberhasilan melintaskan kapal dari dua jalur
adalah 95%, keberhasilan melintaskan kapal dari utara-selatan sebesar 100%, dan
keberhasilan melintaskan kapal dari selatan-utara sebesar 100%. Terjadinya tidak
keberhasilan dikarenakan saat percobaan melintaskan kapal dari dua jalur kapal dilintaskan
secaraa bersamaan sehingga sensor hanya mendeteksi kapal terdekat.
Kata Kunci : SCADA, Sensor HC-SR04, ATMega8535, Jembatan Angkat.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
ix
ABSTRACT
SCADA for the lift bridge prototype along with PLC-based traffic control and with
HMI as an interface to facilitate the operator is a prototype of an automatic lift bridge system
that is crossed by the ship using PLC TM221CE40R as the center of the process and uses
HMI. HMI is used as an interface to facilitate the operator to see the condition of the system
in real-time and see various data in the HMI in the form of ship calculations passing from
east to west and from west to east along with various indicators in the HMI.
HC-SR04 sensor is on the north side and always used to detect passing ships. After
the first sensor (near) detects the ship then moves the motor doorstop to close and then opens
the bridge so the ship can pass. After the second (distant) sensor detects the ship crossing it
the bridge will be closed and the doorstop will be opened. HC-SR04 sensor is a proximity
sensor that utilizes ultrasonic sound waves so that in its use it uses an ATMega8535
microcontroller, then sent to the PLC analog input through the low pass filter. After that the
data will be processed and used to control various outputs.
The results of making a lift bridge prototype along with traffic control can work well,
and the process of data displayed to the HMI counts the number of ships and various
indicators can work well. PLC, microcontroller, and computer communication can work
well. Limit switch sensors, ultrasonic sensors and buttons can send signals properly. Testing
the success of launching ships from two lanes is 95%, success of passing ships from north-
south by 100%, and success of passing ships from south-north by 100%. There was no
success because when testing the ship from two lines of the ship were passed simultaneously
so the sensor only detected the closest ship.
Keyword : SCADA, Sensor HC-SR04 , ATMega8535, Lift Bridge.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
x
KATA PENGANTAR
Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala berkat dan karunia yang telah
diberikan selama ini sehingga dapat menyelesaikan penelitian tugas akhir dengan judul
“Scada untuk Prototipe Kendali Jembatan Angkat Berserta Kendali Lalu Lintas” dengan
lancar. Dalam pengerjaan tugas akhir ini penulis diberi dukungan moril dan materi dari
banyak pihak hingga tugas akhir ini selesai. Oleh karena hal tersebut, penulis ingin
menyampaikan ucapan terima kasih kepada :
1. Tuhan Yang Maha Esa telah memberikan kesempatan untuk mengerjakan dan
menyelesaikan tugas akhir.
2. Bapak Petrus Setyo Prabowo, S.T., M.T., selaku Ketua Program Studi Teknik
Elektro Universitas Sanata Dharma Yogyakarta.
3. Ibu Ir. Theresia Prima Ari Setiyani, M.T., selaku Dosen Pembimbing yang
membimbing dengan penuh kesabaran, meluangkan waktu, memberikan ide, kritik,
saran dan motifasi dalam masa pengerjaan tugas akhir ini.
4. Bapak Martanto, M.T. dan Petrus Setyo Prabowo, S.T., M.T., selaku penguji yang
telah bersedia menguji dan memberikan masukkan kepada penulis selama
pengerjaan tugas akhir.
5. Kedua orang tua Tercinta “Tupan dan Sri Wagiyati” yang selalu memberikan
dukungan, nasihat, dan selalu memberikan yang terbaik terhadap penulis.
6. Seluruh dosen dan laboran Teknik Elektro yang telah memberikan ilmu yang
bermanfaat kepada penulis selama kuliah.
7. Claudia Deborah P. M. selaku rekan seperjuangan yang menyempatkan waktunya
dalam keadaan apapun, kesabaran, dukungan dan motivasi dalam menemani
mengerjakan skripsi sampai selesai.
8. Seluruh teman – teman Teknik Elektro yang memberikan banyak cerita selama
perkuliahan hingga selesai
9. Semua pihak yang tidak bisa penulis sebutkan satu per satu atas bantuan, bimbingan,
kritik dan saran.
Dalam penyusunan dan penulisan tidak terlepas dari bantuan, bimbingan, serta
dukungan dari berbagai pihak. Olehg sebab itu, penulis dengan senng hati
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xi
menyampaikan terima kasih kepada semua pihak terkait yang telah membantu
menyelesaikan naskah skripsi ini dan memohon maaf apabila terdapat kesalahan dalam
penulisan skripsi ini. Semoga skripsi ini bermanfaat bagi penyusun dan pembacanya.
Terimakasih
Yogyakarta, 4 Desember 2019
Antonius Pilar Rogantang
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL (Bahasa Indonesia) ............................................................................ i
HALAMAN JUDUL (Bahasa Inggris)................................................................................ ii
LEMBAR PERSETUJUAN ................................................................................................. iii
LEMBAR PENGESAHAAN ............................................................................................... iv
PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ................................................................................ v
LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH UNTUK
KEPENTINGAN AKADEMIS ........................................................................................... vii
INTISARI ........................................................................................................................... viii
ABSTRACT ......................................................................................................................... ix
KATA PENGANTAR ........................................................................................................... x
DAFTAR ISI ....................................................................................................................... xii
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................................... xv
DAFTAR TABEL ............................................................................................................. xvii
BAB I PENDAHULUAN ..................................................................................................... 1
1.1 Latar Belakang ........................................................................................................ 1
1.2 Tujuan dan Manfaat ................................................................................................ 2
1.3 Batasan Masalah ..................................................................................................... 2
1.4 Metodologi Penelitian ............................................................................................. 3
BAB II DASAR TEORI ........................................................................................................ 5
2.1. Programmable Logic Controller(PLC) [6].............................................................. 5
2.2.1. Diagram Ladder ............................................................................................... 7
2.2.2. Fungsi-Fungsi Logika Dasar ........................................................................... 8
2.2.3. Timer pada PLC............................................................................................. 10
2.2.1. Arsitektur SCADA ........................................................................................ 11
2.2.2. Wonderware InTouch [5] .............................................................................. 12
2.2. Relay [8]................................................................................................................ 16
2.3. Motor DC [9] ........................................................................................................ 17
2.4. Limit Switch [10] .................................................................................................. 18
2.5. Light Emitting Diode (LED)[11] .......................................................................... 19
2.6. Mikrokontroler ATmega 8535 [12........................................................................ 20
2.6.1. Arsitektur ATmega 8535 [12] ....................................................................... 21
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xiii
2.7. Sensor ultrasonik HC-SR04 [13] .......................................................................... 22
BAB III PERANCANGAN PENELITIAN ........................................................................ 25
3.1. Proses Kerja Sistem .............................................................................................. 25
3.2. Perancangan Perangkat Keras ............................................................................... 26
3.2.1. Perancangan Jembatan Angkat ...................................................................... 26
3.2.2. Perancangan Palang Pintu ............................................................................. 27
3.3. Perancangan Perangkat Keras Elektronis ............................................................. 27
3.3.1. Perancangan Rangkaian Sensor Ping ............................................................ 27
3.3.2. Perancangan Pengkabelan Masukkan PLC ................................................... 29
3.3.3. Perancangan Pengkabelan Keluaran PLC ..................................................... 30
3.3.4. Perancangan Pengkabelan Motor Jembatan dan Palang Pintu ...................... 32
3.4.1. Perancangan Alamat I/O PLC (Programmable Logic Controller) ................ 32
3.4.2. Perancangan HMI (Human Machine Interface) ............................................ 34
3.4.3. Diagram Alir Sensor Ping dan Mikrokontroler ............................................. 37
3.4.4. Diagram Alir SCADA ................................................................................... 38
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................................. 43
4.1. Perubahan Perancangan ........................................................................................ 43
4.1.1. Penambahan Low Pass Filter(LPF) ............................................................... 43
4.1.2. Perubahan pada HMI ..................................................................................... 44
4.2. Implementasi Perangkat Keras ............................................................................. 44
4.2.1. Pengendalian Palang Pintu dan Lampu Lalu-Lintas...................................... 45
4.2.2. Pengendalian Jembatan Angkat ..................................................................... 46
4.2.3. Implementasi Relay Pembalik Putaran Motor ............................................... 47
4.2.4. Implementasi Push Button dan LCD ............................................................. 47
4.3. Implementasi Perangkat Lunak............................................................................. 48
4.3.1. Tombol Start, Stop, dan Reset ....................................................................... 49
4.3.2. Ladder Input Analog PLC ............................................................................. 50
4.3.3. Ladder Output Motor Jembatan dan Palang .................................................. 51
4.3.4. Script pada WonderWare Intouch ................................................................. 51
4.3.5. Tagname Dictionary ...................................................................................... 54
4.4. Hasil Pengamatan.................................................................................................. 54
4.4.1. Program Mikrokontroler ................................................................................ 55
4.4.2. Hasil Data Proses Aktif Sistem ..................................................................... 56
4.4.3. Hasil Percobaan Melintasi dengan Kapal ...................................................... 58
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xiv
4.4.4. Data Proses Penghitungan Jumlah kapal ....................................................... 60
4.4.5. Hasil Pengamatan Sub Sistem ....................................................................... 65
4.4.6. Data Pengamatan nilai sensor dari LCD dan Ladder .................................... 66
4.5. Komunikasi antara HMI dan PLC ....................................................................... 68
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN .............................................................................. 70
5.1 Kesimpulan .......................................................................................................... 70
5.2 Saran .................................................................................................................... 70
DAFTAR PUSTAKA .......................................................................................................... 72
LAMPIRAN .......................................................................................................................... 1
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 3.1. Ilustrasi Konstruksi Jembatan Angkat ............................................................ 26
Gambar 3.2. Ilustrasi Konstruksi palang pintu dan lampu lalu-lintas. ................................ 27
Gambar 3.3. Rangkaian sensor HC-SR04 dengan masukkan/keluar. ................................. 28
Gambar 3.4. Rangkaian antara sensor dan mikrokontroler ATmega8535 .......................... 29
Gambar 3.5. Rangkaian masukkan PLC .............................................................................. 30
Gambar 3.6. Perancangan keluaran PLC ............................................................................. 31
Gambar 3.7. Rangkaian maju/mundur untuk motor pada palang dan jembatan ................. 32
Gambar 3.8. Diagram Alir menu Login .............................................................................. 34
Gambar 3.9. Tampilan menu login ...................................................................................... 35
Gambar 3.10. Menu utama tampilan panel jembatan angkat .............................................. 35
Gambar 3.11. Menu utama tampilan palang pintu .............................................................. 36
Gambar 3.12. Diagram Alir sensor ping dengan mikrokontroler ........................................ 37
Gambar 3.13. Diagram Alir SCADA secara umum ............................................................ 38
Gambar 3.14. Diagram Alir Proses Pengendalian Lalu-Lintas ........................................... 40
Gambar 3.15. Diagram alir Proses Pengendalian Palang Pintu ........................................... 41
Gambar 3.16. Diagram alir Proses Pengendalian Jembatan Angkat ................................... 42
Gambar 4.1. Rangkaian Low Pass Filter………………………………………………………..43
Gambar 4.2. Tampilan jendela monitoring HMI ................................................................. 44
Gambar 4.3. Hasil implementasi perangkat keras ............................................................... 45
Gambar 4.4. Pengendalian palang pintu dan lampu lalu-lintas ........................................... 46
Gambar 4.5. bentuk jembatan dan peletakan motor DC. ..................................................... 47
Gambar 4.6. Relay pembalik polaritas motor palang dan jembatan .................................... 47
Gambar 4.7. Push button dan LCD...................................................................................... 48
Gambar 4.8. Tombol start, stop dan reset pada HMI .......................................................... 49
Gambar 4.9. Ladder diagram tombol start dan stop ............................................................ 49
Gambar 4.10. Tombol reset pada ladder PLC ..................................................................... 50
Gambar 4.11. Ladder pemrosesan input analog .................................................................. 50
Gambar 4.12. Ladder pemrosesan sensor analog ................................................................ 51
Gambar 4.13. Ladder output motor pada PLC .................................................................... 51
Gambar 4.14. Program pembacaan sensor analog ............................................................... 55
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xvi
Gambar 4.15. Pengubahan nilai sensor ke PWM ................................................................ 55
Gambar 4.16. Menampilkan jarak dan pwm ke LCD .......................................................... 56
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
xvii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Keterangan gambar PLC Modicon M221 tipe TM221CE40R............................. 6
Tabel 2.2. Keterangan gambar PLC Modicon M221 tipe TM221CE40R............................. 7
Tabel 2.3. Indikator LED PLC Modicon M221 tipe TM221CE40R..................................... 7
Tabel 2.4. Arus maju maksimum dan tegangan untuk warna Led ...................................... 19
Tabel 3.1. Keterangan koneksi…………………………………………………………….28
Tabel 3.2. Alamat input pada PLC ...................................................................................... 33
Tabel 3.3. Alamat output pada PLC .................................................................................... 33
Tabel 3.4. Pengalamatan memori antara PLC dan HMI...................................................... 37
Tabel 3.5. Tabel Penggolongan pembacaan sensor ............................................................. 38
Tabel 4.1. Scripts animasi HMI ........................................................................................... 52
Tabel 4.2.(lanjutan) Scripts animasi HMI ........................................................................... 53
Tabel 4.3. Tagname yang digunakan di HMI ...................................................................... 54
Tabel 4.4. Tampilan HMI proses login................................................................................ 57
Tabel 4.5.(lanjutan) Tampilan HMI proses login ................................................................ 58
Tabel 4.6. Saat dilintasi kapal .............................................................................................. 59
Tabel 4.7. Data pengamatan percobaan dengan menggunakan 2 jalur ............................... 60
Tabel 4.8. (lanjutan) Data pengamatan percobaan dengan menggunakan 2 jalur ............... 61
Tabel 4.9. Data pengamatan dengan menggunakan jalur selatan-utara .............................. 62
Tabel 4.10. (lanjutan) Data pengamatan dengan menggunakan jalur selatan-utara ............ 63
Tabel 4.11. Data pengamatan dengan menggunakan jalur utara-selatan ............................ 64
Tabel 4.12. Data hasil pengukuran tegangan sub sistem ..................................................... 65
Tabel 4.13. Data pengamatan nilai sensor dari LCD dan Ladder........................................ 66
Tabel 4.14. Pengambilan data.............................................................................................. 67
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Perkembangan teknologi berkembang dengan sangat pesat, terutama dalam bidang
teknologi yang mampu menciptakan sistem otomasi. Dengan berkembangnya sistem
otomasi tersebut dapat memudahkan pekerjaan manusia sehari-hari. Salah satu aplikasi
sistem otomasi pada jembatan angkat. Penerapan sistem otomasi pada jembatan angkat
berguna untuk mengurangi human error pada jembatan angkat yang masih menggunakan
operator. Jembatan sistem angkat digunakan untuk mendukung lalu lintas kapal [1]. Dengan
adanya jembatan angkat kapal-kapal besar dapat melintasi jembatan tanpa takut ada bagian
kapal yang tersangkut oleh jembatan.
Gelombang ultrasonik adalah gelombang suara yang memiliki frekuensi sangat
tinggi diatas 20.000 Hz. Gelombang suara ultrasonik sendiri tidak dapat didengar oleh
telinga manusia, gelombang ini dapat merambat melalui media padat, gas, dan cair [2]. Pada
teknologi pensensoran gelombang ultrasonik dimanfaatkan sebagai media pencarian jarak
sensor HC-SR04. HC-SR04 adalah sensor ultrasonic yang berfungsi dengan mengubah
besaran suara menjadi besaran listrik dan sebaliknya. Sensor ini memiliki cara kerja
berdasarkan prinsip dari pantulan gelombang suara sehingga dapat dipakai untuk
mengetahui jarak suatu benda dengan frekuensi tertentu. Sensor HC-SR04 adalah sensor siap
pakai dengan jarak minimal 2 centimeter hingga 3 meter.
Programmable Logic Controller(PLC) adalah sebuah sistem kontrol komputer
industri yang terus menerus memantau keadaan perangkat input dan membuat keputusan
berdasarkan program khusus untuk mengontrol keadaan perangkat output. Hampir setiap lini
produksi, fungsi mesin, atau proses dapat ditingkatkan menggunakan jenis sistem kontrol.
Namun, manfaat terbesar dalam menggunakan PLC adalah kemampuan untuk mengubah
dan meniru operasi atau proses sambil mengumpulkan dan mengkomunikasikan informasi
penting. Keuntungan lain dari PLC adalah bahwa PLC itu bersifat modular. Artinya, PLC
dapat mencampur dan mencocokkan jenis Input dan Output perangkat yang paling sesuai
dengan aplikasinya [3].
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
2
Supervisory Control And Data Acquisition (SCADA) adalah sistem kendali berbasis
komputer yang digunakan untuk monitoring, kontrol dan akuisi data. Dengan menggunakan
PLC (Programmable Logic Controller) dan memunginkan untuk menerapkan otomatisasi
dan monitoring jembatan angkat. PLC adalah peralatan kontrol yang dapat diprogram untuk
mengontrol proses dari input ke output. Kontrol program dari PLC adalah menganalisa
sinyal input kemudian mengatur keadaan output sesuai dengan kebutuhan pemakaian.
Berdasar latar belakang tersebut pada Tugas Akhir ini akan dibuat SCADA untuk prototipe
kendali jembatan angkat berserta kendali lalu lintas. PLC SCADA dan PLC yang akan
digunakan adalah Wonderware InTouch dan PLC Modicon M221[4].
Penelitian ini merupakan pengembangan dari penelitian yang sudah ada sebelumnya
yaitu, “Rancang Bangun Jembatan Angkat Otomatis” [5]. Pada penelitian tersebut
digunakan AT89S51 sebagai kontroler dan tidak menggunakan sistem HMI. Sistem yang
akan dibuat akan lebih kompleks guna untuk mempermudah operasi, dengan menggunakan
ATMega8535 sebagai pengolah sensor ping HC-SR04 yang keluarannya akan digunakan
untuk input modul analog pada PLC Modicon M221 dan dilanjutkan untuk memproses
output. Selain itu memori pada PLC akan dibaca oleh SCADA untuk menampilkan tampilan
pada HMI. Tujuan ditambahkannya HMI adalah untuk mempermudah dalam mengontrol
dan mengawasi kerja sistem yang akan dibuat.
1.2 Tujuan dan Manfaat
Tujuan dari penelitian ini adalah:
1. Membuat SCADA untuk prototipe kendali jembatan angkat berserta kendali lalu lintas.
Sistem menggunakan sensor ping untuk mendeteksi kapal mendekat, dan mengontrol
output motor untuk membuka tutup akses jembatan.
Manfaat dari penelitian ini adalah:
1. Mengurangi risiko kecelakaan yang diakibatkan oleh lalainya operator.
2. Memudahkan dalam kontrol dan monitoring untuk kendali lalu lintas dan jembatan
angkat berbasis PLC.
3. Memudahkan operasional jembatan angkat dengan otomasi.
1.3 Batasan Masalah
Adapun beberapa batasan masalah untuk menghindari melebarnya masalah yang
menyebabkan tidak sesuai dengan tujuan, antara lain :
1. Menggunakan PLC Modicon M221 sebagai kontroler.
2. Menggunakan 2 sensor ping HC-SR04 untuk mendeteksi kapal.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
3
3. Mikrokontroler yang digunakan untuk mengolah sensor ping adalah ATMega8535.
4. HMI menggunakan Wonderware InTouch.
5. Menggunakan motor DC untuk mengangkat jembatan dan palang.
6. Menggunakan limit switch untuk membatasi gerakan motor.
7. Komunikasi antara PLC dan PC menggunakan jaringan Ethernet.
8. Jalur kapal ada dua arah.
9. Palang pintu dipasang pada arah jalan masuk menuju jembatan.
1.4 Metodologi Penelitian
Berdasarkan pada tujuan yang akan dituju metode - metode yang digunakan dalam
penyusunan tugas akhir ini adalah:
1. Studi literature yaitu, dengan cara mengumpulkan dan mempelajari bahan-bahan terkait
PLC M221, ATMega 8535, sensor ping HC-SR04, SCADA dan jembatan angkat.
2. Perancangan perangkat keras prototipe jembatan angkat otomatis, serta perangkat lunak
ladder PLC dan antar muka HMI untuk jembatan angkat otomatis. Tahap ini untuk
mencari bentuk optimal dari sistem yang akan dibuat dengan mempertimbangkan
faktor permasalahan, dan ketersediaan komponen, Rancangan sistem seperti pada
Gambar 1.1.
Gambar 1.1. Blok diagram SCADA.
3. Pembuatan perangkat keras dan perangkat lunak. Dengan berdasar gambar 1.1, maka
perangkat keras yang dibuat adalah konfigurasi input/output dengan PLC dan
konfigurasi komunikasi HMI dengan PLC. Input/output pada PLC berupa Sensor HC-
SR04, Limit Switch, Motor DC, dan Lampur LED. Pembuatan perangkat lunak pada
PLC dan Mikrokontroler dengan kerja sistem sebagaimana beriku, Sensor HC-SR04
mendeteksi benda, Data yang diterima oleh sensor akan diolah dengan mikro yang lalu
akan dikirimkan ke input analog pada PLC, yang selanjutnya akan diolah dan digunakan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
4
untuk proses kontrol buka tutup jembatan. Data dari PLC dikirim ke HMI yang
digunakan untuk proses pemantauan dan kontrol dari HMI.
4. Pengujian prototipe dari segi fungsi dan pengambilan data, Fungsi prototipe diuji
dengan melintaskan benda dari 2 jalur yang ada, jalur kiri dan jalur kanan. Kemudian
membandingankan kinerjanya prototipe dengan animasi pada HMI. Melakukan
pengujian respon sensor ketika mendeteksi benda dan ketika saat tidak mendeteksi
benda. Melakukan pengujian respon output dengan kesesuaian sistem. Data yang
diambil dieksplisitkan.
5. Analisis dan penyimpulan. Analisis dilakukan dengan membandingkan proses pada
prototipe dengan animasi yang berada di HMI, seperti proses pengangkatan jembatan,
pengangkatan palang pintu, perubahan warna pada lalu lintas, dan proses perubahan
sensor dari on ke off juga sebaliknya . Penyimpulan hasil dilihat dari berbagai aspek
meliputi keberhasilan kerja sistem, keakurasian kerja HMI dan keberhasilan kerja
prototipe.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
5
BAB II
DASAR TEORI
Bab ini menjelaskan tentang dasar teori komponen-komponen yang akan digunakan
pada penelitian “Scada untuk Prototipe Kendali Jembatan Angkat Berserta Kendali Lalu
Lintas. Komponen yang digunakan adalah PLC Modicon M221, Software Wonderware
Intouch, Sensor HC-SR04, Mikrokontroller ATmega8535, Relay, Limit Switch dan Motor
DC.
2.1. Programmable Logic Controller(PLC) [6]
Programmable Logic Controller(PLC) adalah sebuah sistem kontrol komputer
industri yang terus menerus memantau keadaan perangkat input dan membuat keputusan
berdasarkan program khusus untuk mengontrol keadaan perangkat output. Bedasarkan
namanya konsep PLC adalah sebagai berikut:
1. Programmable, menunjukkan kemampuan dalam hal memori untuk menyimpan
program yang telah dibuat yang dengan mudah diubah-ubah fungsi atau
kegunaannya.
2. Logic, menunjukkan kemampuan dalam memproses input secara aritmatik dan logic
(ALU), yakni melakukan operasi membandingkan, menjumlahkan, mengalikan,
membagi, mengurangi, negasi, AND, OR, dan lain sebagainya.
3. Controller, menunjukkan kemampuan dalam mengontrol dan mengatur proses
sehingga menghasilkan output yang diinginkan.
Hampir setiap lini produksi, fungsi mesin, atau proses dapat ditingkatkan
menggunakan jenis sistem kontrol. Namun, manfaat terbesar dalam menggunakan PLC
adalah kemampuan untuk mengubah dan meniru operasi atau proses sambil mengumpulkan
dan mengkomunikasikan informasi penting. Keuntungan lain dari PLC adalah bahwa PLC
itu bersifat modular. Artinya, PLC dapat mencampur dan mencocokkan jenis input dan
output perangkat yang paling sesuai dengan aplikasinya. Bagian-bagian PLC dapat dilihat
dari Gambar 2.1.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
6
Gambar 2.1. Bagian PLC Modicon M221 tipe TM221CE40R
Tipe PLC yang akan digunakan adalah tipe TM221CE40R dimana terdapat 40 port
I/O yang terdiri dari 24 port Input dan 16 port OutputInvalid source specified. yang
terdapat pada gambar 2.1. Berikut merupakan keterangan bagian-bagian dari
TM221CE40R yang terdapat pada table 2.1.
Tabel 2. 1. Keterangan gambar PLC Modicon M221 tipe TM221CE40R
No Penjelasan
1 Indikator status LED
2 Output removable terminal block
3 Clip-on lock for 35 mm (1.38 in.) top hat section rail (DIN-rail)
4 Ethernet port / RJ45 connector
5 100...240 Vac power supply
6 USB mini-B programming port / For terminal connection to a programming PC
(SoMachine Basic)
7 Serial line port 1 / RJ45 connector (RS-232 or RS-485)
8 SD Card slot
9 2 analog inputs
10 Run/Stop switch
11 Input removable terminal block
12 I/O expansion connector
13 Cartridge slot 1
14 Cartridge slot 2
15 Protective cover (SD Card slot, Run/Stop switch and USB mini-B programming
port)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
7
Tabel 2. 2. Keterangan gambar PLC Modicon M221 tipe TM221CE40R
Berikut merupakan karakteristik dari Indikator LED PLC TM221CE40R dapat
dilihat pada Error! Reference source not found..
Tabel 2. 3. Indikator LED PLC Modicon M221 tipe TM221CE40R
Label Tipe Fungsi Warna Status Deskripsi
PWR Power Hijau On Sedang digunakan
Off Tidak digunakan
RUN Status
mesin Hijau
On Kontroler berjalan pada aplikasi
yang valid.
Berkedip Kontroler berjalan pada aplikasi
valid yang berhenti.
Off Kontroler belum terprogram.
ERR Error Merah
On LED error terjadi pada saat proses
booting.
Berkedip Internal Error
Berkedip
perlahan Mendeteksi minor error
Berkedip sekali Tidak ada aplkasi
SD Akses SD
card Hijau
On SD card sedang diakses
Berkedip Error terdeteksi saat SD card
dioperasikan.
Off SD card tidak ada
BAT Baterai Merah
On Baterai harus diganti
Berkedip Baterai lemah
Off Baterai dalam keadaan baik
SL Serial Line Hijau
On Menunjukkan status SL
Berkedip Menunjukkan aktifitas SL
Off Menunjukkan tidak ada komunikasi
serial
2.2.1. Diagram Ladder
Didalam PLC M221, ada dua cara untuk memberikan perintah untuk menjalankan
kehendak yang dibutuhkan. PLC biasanya memakai ladder diagram untuk perangkat lunak
yang dibutuhkan. Untuk PLC M221 perangkat lunak yang digunakan untuk pemrograman
yaitu SoMachine Basic. Pada perangkat software ini terdapat dua bahasa pemrograman,
yaitu: IL (Instruction List) dan LD (Ladder Diagram). Ada beberapa hal yang perlu
diperhatikan dalam pemrograman PLC menggunakan ladder diagram:
No Penjelasan
16 Locking hook
17 Removable analog inputs cover
18 Battery holder
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
8
a. Program dibaca dari kiri ke kanan dan dari atas ke bawah.
b. Rung tidak boleh diakhiri tanpa output.
c. Output (coil) dan input (contact) ditampilkan dalam kondisi normal.
d. Input/output diidentifikasi dengan alamat.
Pada ladder diagram terdapat normal contact yang mengacu pada konsep NO
(Normally Open) dan NC (Normally Closed) dari relay contact, terdapat pada gambar 2.2
dan 2.3.
a. Normally Open (NO)
Contact ini menandakan keadaan relay yang dalam keadaan normalnya dalam posisi
terbuka, dan akan terhubung jika relay mendapat tegangan.
Gambar 2.2. Ladder diagram NO
b. Normally Closed (NC)
Contact ini menandakan keadaan relay yang dalam keadaan normalnya dalam posisi
terhubung, dan akan terbuka jika relay mendapat tegangan.
Gambar 2.3. Ladder diagram NC
2.2.2. Fungsi-Fungsi Logika Dasar
Pada programmable logic controller terdapat intruksi-instruksi dasar yang banyak
digunakan dalam penyusunan diagram ladder. Instruksi-intruksi yang ada akan membentuk
suatu eksdekusi diantara lain:
A. AND
Logika AND merupakan kondisi dimana kedua saklar terhubung secara seri dan
kedua saklar harus tertutup untuk menghasilkan keluaran, bentuk ladder terdapat pada
gambar 2.4.
Gambar 2.4. Ladder diagram logika AND
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
9
B. OR
Logika OR merupakan kondisi dimana kedua saklar terhubung secara pararel
dan cukup satu saklar yang tertutup sudah bisa menghasilkan keluaran, bentuk ladder
terdapat pada gambar 2.5.
Gambar 2.5. Ladder diagram logika OR
C. NOT
Logika NOT merupakan kondisi dimana sebuah saklar dalam kondisi normal
menghasilkan keluaran, dan akan terbuka apabila mendapat sebuah masukan, bentuk
ladder terdapat pada gambar 2.6.
Gambar 2.6. Ladder diagram logika NOT
D. NAND
Logika NAND merupakan kondisi dimana kedua saklar NOT terhubung secara
seri dan apabila kedua saklar dalam kondisi normal maka akan menghasilkan keluaran,
bentuk ladder terdapat pada gambar 2.7.
Gambar 2.7. Ladder diagram logika NAND
E. NOR
Logika NOR merupakan kondisi dimana kedua saklar NOT terhubung secara
pararel dan hanya keadaan dimana kedua saklar mendapat masukan tidak dapat
menghasilkan keluaran, bentuk ladder terdapat pada gambar 2.8.
Gambar 2.8. Ladder diagram logika NOR
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
10
F. XOR
Logika XOR merupakan kondisi dimana empat buah kombinasi saklar NC dan
NO yang terhubung secara seri dan pararel. Dimana akan menghasilkan keluaran jika
salah satu dari kedua input bernilai 1, bentuk ladder terdapat pada gambar 2.9.
Gambar 2.9. Ladder diagram logika XOR
2.2.3. Timer pada PLC
Dalam sistem kendali berbasis relay, pemberian penundaan waktu diberikan oleh
relai khusus yang disebut time delay relay, sedangkan pada PLC alat tersebut digantikan
oleh instruksi Timer.
Dalam aplikasi biasanya digunakan untuk menunda suatu proses atau keadaan.
Ada 3 macam Timer PLC Modicon M221:
1. Timer On Delay (TON) : menunda waktu ON selama selang waktu tertentu
2. Timer Off Delay (TOF) : menunda waktu OFF selama selang waktu tertentu
3. Timer Pulse (TP) : akan ON selama selang waktu tertentu sesuai lebar pulsa
2.1. Supervisory Control And Data Acquisition (SCADA) [7]
SCADA merupakan sistem yang dapat melakukan pengawasan, pengendalian, dan
akuisisi data terhadap sebuah plant. Adanya jarak yang jauh antara plant dengan operator
menjadi alasan dibutuhkannya sebuah sistem SCADA yang dilengkapi dengan peralatan
komunikasi yang memadai. Menurut NIST (National Institute of Standards and
Technology), sistem SCADA banyak digunakan pada sistem terdistribusi seperti: sistem
distribusi air dan penampungan limbah air, saluran pipa minyak dan gas, transmisi dan
distribusi jaringan listrik, dan sistem transportasi kereta api. Sistem SCADA sederhana dapat
dilihat pada gambar 2.10.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
11
Gambar 2.10. Skema sistem SCADA sederhana dalam pengendalian sistem
2.2.1. Arsitektur SCADA
Pada sebuah sistem SCADA terdapat 6 bagian utama supaya sistem dapat bekerja
dengan baik yaitu:
1. Operator
Operator merupakan orang yang mengawasi sistem SCADA dan melakukan fungsi
supervisory control untuk operasi plant jarak jauh.
2. Human Machine Interfaces (HMI)
HMI menampilkan data untuk operator dan menyediakan input kontrol bagi
operator dalam berbagai bentuk seperti grafik, skematik, jendela, menu pull-
down, dan tombol.
3. Master Terminal Unit (MTU)
MTU merupakan unit master pada arsitektur master/slave, MTU berfungsi
menampilkan data pada operator melalui HMI, mengumpulkan data dari plant
yang jauh, dan mengirim sinyal kontrol ke plant yang berjauhan.
4. Communication System
Sistem komunikasi antara MTU dengan RTU ataupun antara RTU dengan field
device dapat berupa :
a. Komunikasi serial (RS232, RS422, RS485)
b. Ethernet
c. Jaringan telepon tetap
d. Leased lines
e. Internet
PC dan
SCADA
PLC
OUTPUT
DEVICE
INPUT
DEVICE
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
12
f. Wireless (wireless LAN, GSM network, modem radio)
5. Remote Terminal Unit (RTU)
RTU merupakan unit slave pada arsitektur master/slave. RTU mengirimkan sinyal
kontrol pada plant yang dikendalikan, mengambil data dari plant, dan mengirim
data ke MTU.
6. Field Device
Field device merupakan plant di lapangan yang terdiri dari berbagai sensor dan
aktuator. Nilai sensor dan aktuator inilah yang diawasi dan dikendalikan supaya
plant dapat berjalan sesuai dengan keinginan pengguna.
2.2.2. Wonderware InTouch [5]
Salah satu paket SCADA yang beredar di pasaran ialah Wonderware. Software utama
yang mendasari keseluruhan program SCADA adalah Wonderware InTouch. Pada dasarnya,
InTouch adalah software Human Machine Interface yang juga dilengkapi dengan fitur dasar
SCADA.
Untuk menggunakan Wonderware InTouch, ada tiga komponen penyusun utama
yang harus diketahui yaitu:
a) InTouch Application Manager yaitu berfungsi untuk mengorganisasikan aplikasi
yang akan dibuat. Masing-masing aplikasi akan dibuatkan directory tersendiri
untuk menyimpan semua file yang berhubungan.
b) InTouch WindowMaker ialah suatu development environment dari InTouch.
Dengan WindowMaker dapat membuat halaman – halaman Human Machine
Interface (HMI) dengan grafik yang object-oriented untuk menciptakan layer
tampilan yang dapat bergerak dan dapat menerima masukan dari pengguna.
c) InTouch WindowViewer adalah suatu run-time environment yang dapat
menampilkan layer grafik yang telah dibuat pada WindowMaker. Layer tersebut
menampilkan hasil eksekusi dari InTouch QuickScripts yang digunakan saat
pemograman awal.
Secara umum, ada 3 langkah dasar yang perlu dilakukan untuk membuat suatu
aplikasi pada Wonderware InTouch, yaitu:
a. Menggambar (darwing)
b. Inisialisasi tagname
c. Menggerakkan (animating)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
13
Pada bagian ini akan dibahas khusus tentang cara menggerakkan objek-objek yang
sudah digambar dan diberi tagname pada bagian sebelumnya. Peran script tentunya sangat
penting untuk proses animasi ini.
A. Macam-macam Script
Pemrograman pada Wonderware InTouch menggunakan InTouch Quick Script. Tipe
script ini relative mudah digunakan karena memanfaatkan struktur high level language
(seperti pada Bahasa pemrograman Pascal) yang telah disederhanakan sehingga orang awam
yang bukan programmer juga dapat memprogram Wonderware InTouch. Ada banyak cara
untuk meletakkan script pada aplikasi, seperti:
1. Application. Script jenis ini digunakan untuk memprogram keseluruhan window yang
ada pada aplikasi.
2. Key. Script yang akan dilakukan saat tombol keyboard tertentu ditekan.
3. Condition. Script yang akan dikerjakan jika terjadi kondisi tertentu dari suatu tagname,
kondisi dinyatakan dalam ekspresi tertentu.
4. Data Change. Script yang akan dieksekusi jika terjadi perubahan nilai pada tagname
tertentu.
B. Animasi
Animasi adalah proses memberi “nyawa” dari objek-objek yang telah digambar dan
diberi tagname. Animasi ini penting karena akan sangat mempermudah operator dalam
memahami, mengawasi, dan mengendalikan proses-proses yang terjadi pada plant. Cara
yang mudah untuk memberikan efek animasi pada gambar ialah dengan melakukan klik kiri
objek dua kali atau meng-klik kanan dan memilih Animation Link.
Animation Link sendiri terdiri dari 2 bagian besar: Touch Link dan Display Link.
Touch Link digunakan untuk mengatur interaksi antara operator dengan program, sedangkan
display link digunakan untuk mengatur animasi pada tampilan objek. Terdapat 4 jenis
animasi yang akan dibahas, yaitu:
a. Animasi Diskrit
Animasi yang paling mudah dilakukan ialah animasi diskrit, yang berarti hanya ada
dua kondisi dari objek yang dimanipulasi. Misalnya, warna isi objek berpindah dari merah
ke hijau dan sebaliknya. Peralatan yang statusnya dapat ditampilkan (maupun diubah)
dengan jenis animasi ini tentunya juga peralatan diskrit (contoh: tombol, status on-off motor,
limit switch). Berikut ini pembahasan fitur yang berhubungan dengan animasi diskrit.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
14
Display Link-Fill Color berguna untuk memberi warna objek berdasarkan dua
kondisi yaitu True (1) dan False (0) dari ekspresi yang digunakan. Kotak Expression bisa
diisi dengan Tagname atau rumus logika tertentu yang memiliki kondisi discrete.
Pada fitur Line Color prinsip kerjanya sama dengan fill color hanya saja line color
yang berubah-ubah adalah garis pembatas objek, bukan isinya. Demikian juga halnya dengan
fitur Text Color, dimana yang berubah-ubah adalah warna teksnya.
Display Link-Miscellanous terdiri dari Blink (untuk mengatur efek kedipan),
visibility (untuk membantu proses animasi dan security), serta disable (untuk kepentingan
security).
Display Link-Visibility digunakan untuk menampilkan atau menghilangkan suatu
objek berdasarkan nilai pada expression. Visibility state mengatur apakah objek akan tampil
(on) atau hilang (off) saat nilai pada expression benar.
b. Animasi Analog
Animasi analog ialah animasi yang dilakukan dalam suatu range nilai tertentu.
Jangkauannya jauh lebih luas daripada animasi diskrit. Peralatan yang ditampilkan
kondisinya ataupun diubah statusnya ialah peralatan analog (contoh: potensiometer,
pengaturan kecepatan motor, sensor suhu analog). Contoh animasi analog misalnya ialah
animasi gerakan barang dari satu tempat ke tempat lain pada conveyor.
Display Link-Percent Fill-Vertical digunakan untuk mengisi objek secara vertikal
berdasarkan expression yang diberikan. Berikut ini beberapa isian yang perlu diberikan :
a. Parameter: nilai saat berada pada posisi terendah (Value at Min Fill) dan tertinggi (Value
at Max Fill).
b. Persentase isian objek ditentukan oleh Min dan Max % Fill.
c. Warna latar pengisian (background color) dan arah pengisian (direction) dapat diatur.
Display Link-Location-Horizontal digunakan untuk menggerakkan objek secara
horizontal. Isian-isian yang perlu diberikan:
a. Besar pergerakan sesuai dengan nilai pada expression.
b. Value mendefinisikan nilai pada posisi paling kiri (At Left End) dan kanan (At Right End).
c. Horizontal Movement digunakan untuk mendefinisikan jauh dekatnya gerakan objek.
Display Link-Object Size (Height) digunakan untuk mengubah besarnya ukuran
ketinggian objek berdasarkan nilai yang diberikan. Anchor dipakai untuk menentukan dari
mana objek tersebut mulai berada.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
15
c. Value Display
Value Display ialah fitur untuk menampilkan nilai/kondisi suatu instrument (misal:
sensor suhu, status nyala mati motor) ataupun nama operator pada aplikasi Wonderware
InTouch. Hal ini tentu sangat membantu operator dalam mengamati berbagai peralatan dan
proses yang terjadi pada plant, untuk mewujudkan hal di atas digunakan link berikut.
Display Link-Value Display digunakan untuk menampilkan nilai suatu tagname di
layar, dengan keterangan:
a. Discrete: untuk objek tipe diskrit (0 atau 1)
b. Analog: untuk objek tipe analog (berupa range)
c. String: untuk objek berupa huruf (misal: nama operator)
d. User Input
Dengan InTouch juga dapat dibuat suatu fitur user input, dimana pengguna dapat
memasukkan input pada program untuk melakukan suatu aksi tertentu pada plant. Berikut
ini fitur-fitur yang berguna.
Pada kelompok fitur Touch Links terdapat fitur User Input yang terdiri dari:
a. Discrete: untuk inputan bilangan diskrit
b. Analog: untuk inputan bilangan analog (misal: penentuan kecepatan, posisi, suhu yang
diinginkan)
c. String: untuk inputan huruf (misal: untuk pembuatan fasilitas password)
User Input-Discrete berguna untuk memberikan input nilai diskrit tertentu (0 atau
1) dari Tagname atau hasil yang terdapat pada expression. Sedangkan Msg to user, Set
Prompt, Reset Prompt berguna untuk mengatur tampilan window yang muncul saat area
diskrit ditekan.
Slider-Horizontal berguna untuk memberikan nilai analog dengan menggeser
slider kea rah horizontal, berikut isian-isian yang harus diberikan:
a. At left dan At right berisi minimal dan maksimal pada objek
b. Jarak pergeseran dapat diatur dengan mengubah nilai pada To left dan To right
c. Reference location menunjukkan lokasi awal sebelum slider digeser
Touch Pushbutton-Discrete Value biasanya digunakan dalam penekanan tombol.
Saat tombol ditekan, hasilnya bisa nyala atau mati berdasarkan Action:
a. Direct: memberi kondisi on sesaat (push-on)
b. Reserve: memberi kondisi off sesaat (push-off)
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
16
c. Toggle: memberi kondisi on-of bergantian jika tombol ditekan lebih dari satu kali
d. Set: memberi kondisi on terus menerus
e. Reset: memberi kondisi off terus menerus
2.2. Relay [8]
Relay adalah suatu komponen yang berfungsi sebagai sebuah saklar elektronik, yaitu
suatu kontak saklar yang diaktifkan dengan memberikan input sinyal listrik. Relay
elektromekanik merupakan jenis relay umum yang menggunakan sebuah koil (kumparan)
untuk menggerakkan satu atau beberapa kontak atau saklar. Cara kerja relay yaitu jika koil
diberikan arus listrik, maka kumparan tersebut akan menjadi elektromagnet yang menarik
kontak. Kontak dapat berupa kontak normally open (NO) maupun kontak normally closed
(NC). Kontak NO berarti dalam kondisi input tidak aktif (kontak istirahat) kontak tersebut
statusnya terbuka, jika input diberikan maka kontak akan berubah menjadi tertutup. Kontak
NC memiliki sifat sebaliknya, jika input tidak aktif kontak tersebut statusnya tertutup, jika
input diberikan maka kontak akan berubah menjadi terbuka. Diagram sederhana dari sebuah
relay dapat dilihat pada Gambar 2.11.
Gambar 2.11 simbol Relay
Berdasarkan pada prinsip dasar kerjanya, relay dapat berkeja karena adanya medan
magnet yang digunakan untuk menggerakkan saklar. Saat kumparan diberikan diberikan
tegangan sebesar tegangan kerja relay maka akan timbul medan magnet pada kumparan
karena adanya arus yang mengalir pada lilitan kawat. Kumparan yang bersifat sebagai
elektromagnetik ini kemudian akan menarik saklar dari kontak NC ke kontak NO. Jika
tegangan pada kumparan dimatikan maka medan magnet pada kumparan akan hilang
sehingga pegas akan menarik saklar kekontak NC. Bentuk relay dapat dilihat di gambar
2.12.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
17
Gambar 2.12 Bentuk relay
2.3. Motor DC [9]
Motor DC adalah motor listrik yang memerlukan suplai tegangan arus searah pada
kumparan medan untuk diubah menjadi energi gerak mekanik. Kumparan medan pada motor
dc disebut stator (bagian yang tidak berputar) dan kumparan jangkar disebut rotor (bagian
yang berputar). Motor arus searah, sebagaimana namanya, menggunakan arus langsung yang
tidak langsung. Motor DC memiliki 3 bagian atau komponen utama untuk dapat berputar
sebagai berikut.
1. Kutub medan/stator, Motor DC sederhana memiliki dua kutub medan: kutub utara
dan kutub selatan. Garis magnetik energi membesar melintasi ruang terbuka diantara
kutub-kutub dari utara ke selatan. Untuk motor yang lebih besar atau lebih komplek
terdapat satu atau lebih elektromagnet.
2. Rotor, Rotor yang berbentuk silinder, dihubungkan ke as penggerak untuk
menggerakan beban. Untuk kasus motor DC yang kecil, dinamo berputar dalam
medan magnet yang dibentuk oleh kutub-kutub, sampai kutub utara dan selatan
magnet berganti lokasi.
3. Komutator, Komponen ini terutama ditemukan dalam motor DC. Kegunaannya
adalah untuk transmisi arus antara dinamo dan sumber daya.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
18
Bentuk motor DC dapat dilihat di gambar 2.13.
Gambar 2.13. Bentuk motor DC
2.4. Limit Switch [10]
Limit switch merupakan jenis saklar yang dilengkapi dengan katup yang berfungsi
menggantikan tombol. Prinsip kerja limit switch sama seperti saklar Push ON yaitu hanya
akan menghubungkan pada saat katupnya ditekan pada batas penekanan tertentu yang telah
ditentukan dan akan memutus saat katup tidak ditekan. Limit switch termasuk dalam
kategori sensor mekanis yaitu sensor yang akan memberikan perubahan elektrik saat terjadi
perubahan mekanin pada sensor tersebut. Penerapan limit switch adalah sebagai sensor
posisi suatu benda atau objek yang bergerak.
Gambar 2.14. Simbol dan bentuk limit switch
Limit switch umumnya digunakan untuk:
a) Memutuskan dan menghubungkan rangkaian menggunakan objek atau benda lain.
b) Menghidupkan daya yang besar, dengan sarana yang kecil.
c) Sebagai sensor posisi atau kondisi suatu objek.
Prinsip kerja limit switch diaktifkan dengan penekanan pada tombol pada
batas/daerah yang telah ditentukan sebelumnya sehingga terjadi pemutusan atau
penghubungan rangkaian tersebut. Limit switch dua kontak yaitu NO (Normally Open) dan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
19
kontak NC (Normally Close) dimana salah satu kontak akan aktif jika tombol tertekan.
Konstruksi limit switch dapat dilihat pada gambar 2.12.
2.5. Light Emitting Diode (LED)[11]
Light Emitting Diode atau sering disingkat LED adalah komponen elektronika yang
dapat memancarkan cahaya ketika diberikan tegangan. LED memiliki kelebihan sepeerti
tidak menimbulkan panas, tahan lama, tidak mengandung bahan berbahaya seperti merkuri,
dan hemat listrik serta bentuknya yang kecil. Ada beberapa pengaplikasian LED dalam
kehidupan sehari-hari seperti: lampu penerangan jalan, lampu penerangan rumah, lampu
dekorasi interior ataupun exterior dan juga sebagai lampu indikator pada sebuah perangkat
elektronika. LED memiliki berbagai macam warna diantaranya seperti warna merah, kuning
biru, putih, hijau, jingga dan infra merah. Masing-masing warna LED memerlukan arus maju
(Forward Current) untuk dapat menyalakan LED tersebut. Arus maju untuk sebuah LED
tergolong rendah sehingga memerlukan sebuah resistor yang berfungsi sebagai pembatas
arus agar arus yang masuk tidak melewati batas arus maju pada LED tersebut sehingga tidak
merusak LED yang bersangkutan.
Tabel 2. 4. Arus maju maksimum dan tegangan untuk warna Led
Jenis led Warna If Max Vf(typ.) Vf Max Vr Max
standard Merah 30mA 1.7V 2.1V 5V
standard Merah terang 30mA 2.0V 2.5V 5V
standard Kuning 30mA 2.1V 2.5V 5V
standard Hijau 25mA 2.2V 2.5V 5V
High intensity Biru 30mA 4.5V 5.5V 5V
Super bright Merah 30mA 1.85V 2.5V 5V
Low current Merah 30mA 1.7 2.0V 5V
Keterangan:
If Max = Arus maju maksimal
VL = tegangan led
Vf Max = tegangan maju maksimal
Vr Max = tegangan terbalik maskimal
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
20
Setelah mengetahui tegangan dan arus maju untuk masing-masing led seperti pada
tabel 2.4 maka dapat menghitung nilai resistor yang diperlukan untuk rangkaian led agar led
yang dirangkai tidak terbakar atau rusak karena kelebihan arus dan tegangan. Untuk
menghitung nilai resistor dengan menggunakan rumus dan dirangkai seperti gambar 2.15
berikut:
Gambar 2.15. Rangkaian konfigurasi LED
R = (Vs−Vl)
I (2.1)
Keterangan:
R = Nilai resistor (Ω)
VS = Tegangan input (V)
VL =Tegangan Led (V)
I = Arus maju led (A)
Dalam perhitungan Arus maju led (I) tidak boleh melebihi arus maju maksimal (IF
Max) yang telah ditentukan pada tabel 2.3.
2.6. Mikrokontroler ATmega 8535 [12]
Mikrokontroler adalah otak dari suatu sistem elektronika seperti halnya mikroprosesor
sebagai otak komputer. Namun mikrokontroler memiliki nilai tambah karena didalamnya
sudah terdapat memori dan sistem input/output dalam suatu kemasan IC. Mikrokontroler
AVR (Alf and Vegard’s RISC processor) standar memilikiarsitektur 8-bit, dimana semua
instruksi dikemas dalam kode 16- bit dan sebagian besar instruksi dieksekusi dalam satu
siklus clock. Berbeda dengan instruksi MCS-51 yang membutuhkan 12 siklus clock karena
memiliki arsitektur CISC (seperti komputer).
Teknologi yang digunakan pada mikrokontroler AVR berbeda dengan mikrokontroler
seri MCS-51. AVR berteknologi RISC (Reduced Instruction Set Computer), sedangkan seri
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
21
MCS-51 berteknologi CISC (Complex Instruction Set Computer). Mikrokontroler
AVR dapat dikelompokkan menjadi empat kelas, yaitu keluarga ATtiny, keluarga AT90Sxx,
Keluarga ATmega, dan AT89RFxx. Pada dasarnya yang membedakan masing-masing kelas
adalah memori, kelengkapan periferal dan fungsi-fungsi tambahan yang dimiliki.
ATmega8535 adalah mikrokontroler CMOS 8-bit daya-rendah berbasis arsitektur RISC.
Kebanyakan instruksi dikerjakan pada satu siklus clock, ATmega8535 mempunyai
throughput mendekati 1 MIPS per MHz, hal ini membuat ATmega8535 dapat bekerja
dengan kecepatan tinggi walaupun dengan penggunaan daya rendah.
2.6.1. Arsitektur ATmega 8535 [12]
Mikrokontroler ATmega8535 memiliki beberapa fitur atau spesifikasi yang menjadikannya
sebuah solusi pengendali yang efektif untuk berbagai keperluan. Fitur-fitur tersebut antara
lain:
1. Saluran I/O sebanyak 32 buah, yang terdiri atas Port A, B, C dan D
2. ADC (Analog to Digital Converter) dengan resolusi 10-bit sebanyak 8 saluran melalui
Port A
3. Tiga buah Timer/Counter dengan kemampuan perbandingan
4. CPU yang terdiri atas 32 register
5. Watchdog Timer dengan osilator internal
6. SRAM sebesar 512 byte
7. Memori Flash sebesar 8 kb dengan kemampuan Read While Write
8. Unit Interupsi Internal dan Eksternal
9. Port antarmuka SPI untuk mendownload program ke flash
10. EEPROM sebesar 512 byte yang dapat diprogram saat operasi
11. Antarmuka komparator analog
12. Port USART untuk komunikasi serial
2.7.1. Konfigurasi pin AVR ATmega 8535 [12]
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
22
PDIP
Gambar 2.15. Konfigurasi kaki (pin) ATMega 8535
Konfigurasi pin ATMega 8535 dengan kemasan 40 pin DIP (Dual In-Line package)
dapat dilihat pada gambar 2.16. Dari gambar 2.16 dapat dijelaskan fungsi dari masing-
masing pin ATMega 8535 sebagai berikut:
1. VCC merupakan pin yang berfungsi sebagai masukan catu daya.
2. GND merupakan pin Ground
3. Port A (PA0...PA7) merupakan pin I/O dan pin ADC
4. Port B (PB0....PB7) merupakan pin I/O dan pin yang mempunyai fungsi khusus yaitu
timer/counter, komparator Analog dan SPI.
5. Port C (PC0....PC7) merupakan port I/O dan pin yang mempunyai fungsi khusus yaitu
komparator analog dan timer Oscillator.
6. Port D (PD0....PD7) merupakan port I/O dan pin fungsi khusus yaitu komparator analog
dan interupt eksternal serta komunikasi serial.
7. RESET merupakan pin yang digunakan untuk mereset mikrokontroller.
8. XTAL 1 dan XTAL 2 merupakan pin masukan clock eksternal.
9. AVCC merupakan pin masukan tegangan untuk ADC.
10. AREF merupakan pin masukan tegangan referensi untuk ADC.
2.7. Sensor ultrasonik HC-SR04 [13]
Gelombang ultrasonik adalah gelombang suara yang memiliki frekuensi sangat tinggi
diatas 20.000 Hz. Gelombang suara ultrasonik sendiri tidak dapat didengar oleh telinga
manusia, gelombang ini dapat merambat melalui media padat, gas, dan cair. Pada bidang
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
23
elektro Gelombang ultrasonik dimanfaatkan pada Sensor HC-SR04. HC-SR04 adalah sensor
ultrasonic yang berfungsi dengan mengubah besaran suara menjadi besaran listrik dan
sebaliknya. Sensor ini memiliki cara kerja berdasarkan prinsip dari pantulan gelombang
suara sehingga dapat dipakai untuk mengetahui jarak suatu benda dengan frekuensi tertentu.
Sensor HC-SR04 adalah sensor siap pakai dengan jarak minimal 2 centimeter hingga 3
meter. Ilustrasi sensor ping dapat dilihat di gambar 2.16.
Gambar 2.16. Sensor Ping HC-SR04
Sensor HC-SR-4 memiliki 2 komponen utam sebagai penyusun yaitu ultrasonic
transmitter dan ultrasonic receiver. Fungsi dari ultrasonic transmitter adalah memancarkan
gelombang ultrasonik dengan frekuensi 40 KHz kemudia ultrasonic receiver menangkap
hasil dari pantulan gelombang ultrasonik yang mengenai suatu objek. Waktu tempuh
gelombang ultrasonik pemancar sampai ke penerima sebanding dengan 2 kali jarak antar
sensor dan bidang pantulan seperti pada gambar 2.17.
Gambar 2.17. Ilustrasi pantulan sensor HC-SR04
Prinsip pengukuran jarak menggunakan sensor ultrasonik HC-SR-04 adalah, ketika
pulsa trigger diberikan pada sensor, transmitter akan mulai memancarkan gelombang
ultrasonik, pada saat yang sensor akan menghasilkan output TTL transisi naik
menandakan sensor mulai menghitung waktu pengukurang, setelah receiver menerima
pantulan yang dihasilkan oleh suatu objek maka pengukuran waktu akan dihentikan
dengan menghasilkan output TTL transisi turun. Jika waktu pengukuran adalah t dan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
24
kecepatan suara adalah 340 m/s, maka jarak Antara sensor dengan objek dapat dihitung
dengan menggunakan Persamaan 2.1. Timing diagram pengoperasian sensor ultrasonik
HC-SR04 diperlihatkan pada gambar 2.18.
𝑠 = 𝑡 𝑥 340𝑚/𝑠
2 (2.2)
Dimana :
s = Jarak antara sensor dengan objek (m)
t = Waktu tempuh gelombang ultrasonik dari transmitter ke receiver (s)
Gambar 2.18. Timing diagram sensor ping HC-SR04
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
25
BAB III
PERANCANGAN PENELITIAN
Bab ini menjelaskan tentang perancangan “SCADA untuk Prototipe Kendali Lalu
Lintas dan Jembatan Angkat Berbasis PLC” yang terdiri dari model sistem, perancangan
perangkat keras dan perancangan perangkat lunak. Perancangan ini dimaksudkan untuk
menjelaskan pengendalian jembatan angkat dengan memanfaatkan sensor ping sebagai
sensor yang digunakan untuk mendeteksi kedatangan benda sebagai pemicu pengangkatan
jembatan.
3.1. Proses Kerja Sistem
Rancangan proses kerja alat mengacu pada Gambar 1.1. Proses kerja sistem ini
diawali dengan pembacaan nilai yang dilakukan oleh sensor ultrasonik. Nilai yang didapat
dari hasil pengukuran diolah di dalam mikrokontroler ATmega8535, selanjutnya hasil
pengukuran tersebut diubah menjadi nilai tegangan yang akan dikirimkan ke PLC. Nilai
yang dikirimkan ke PLC akan dibaca dengan memanfaatkan input analog yang berada pada
PLC, selanjutnya nilai analog yang terbaca di PLC akan diproses dan digunakan untuk
proses pengendalian lalu lintas dan jembatan angkat.
Proses pengendalian yang terjadi akan ditampilkan pada HMI yang menggunakan
software Wonderware InTouch. Tampilan awal pada HMI berupa menu login yang berfungsi
bagi pengguna untuk mengakses sistem HMI untuk melakukan akses login pengguna harus
memasukkan nomor pengenal dan password. Setelah melewati menu login pengguna akan
memasuki jendela tampilan prototipe yang berupa animasi proses kerja sistem dan data-data
yang didapat dari saat sistem bekerja. Proses kerja sistem yang ditampilkan meliputi buka
tutup jembatan, buka tutup palang pintu, dan indikator. Selain animasi proses ditampilkan
juga data berupa berapa banyak kapal yang melintas.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
26
3.2. Perancangan Perangkat Keras
Perancangan perangkat keras ini akan membahas mengenai dimensi dari alat yang
dirancang dan tata letak sensor.
3.2.1. Perancangan Jembatan Angkat
Pada perancangan ini merupakan bagian utama dari jembatan angkat yang akan
dijadikan pondasi rancangan untuk perangkat keras jembatan angkat. Pada proses ini motor
DC digunakan sebagai penggerak jembatan angkat. motor DC digunakan untuk melakukan
pengangkatan jembatan angkat dan penurunan jembatan angkat. Untuk membatasi
pergerakan motor DC digunakan limit switch yang dipasang di titik dimana motor akan
dibatasi gerakannya. Kapal-kapal yang akan lewat didteteksi oleh HC-SR04. Bila terdapat
kapal didepan sensor maka sensor akan membaca nilai jaraknya. Mekanisme jembatan
angkat dapat dilihat gambar 3.1.
Gambar 3.1. Ilustrasi Konstruksi Jembatan Angkat
Pada gambar 3.1. ditunjukkan tata letak sensor HC-SR04, limit switch, dan motor
DC. Selain tata letak ditunjukan juga ukuran lebar jembatan sebeser 22.5cm untuk masing-
masing jembatan yang dapat diangkat, dan 30cm untuk jarak pemasangan sensor ping dari
jembatan.
30cm
22.5cm 22.5cm
Sensor Ping
Motor DC
Limit Switch
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
27
3.2.2. Perancangan Palang Pintu
Pada perancangan ini terdapat lampu lalu-lintas dan palang yang berguna untuk
menutup jalan untuk menuju jembatan. Palang penutup ini memiliki panjang 15cm dan
mempunyai lebar 3cm. Untuk penggerak palang tersebut digunakan motor DC dengan limit
switch yang berfungsi sebagai pembatas ketika palang pintu akan naik dan turun. Palang
pintu ini akan bekerja ketika sensor mendeteksi benda dan jembatan akan diangkat, sebelum
pengangkatan sendiri akan terjadi perubahan lampu lalu-lintas yang terdapat pada palang
pintu. Ketika jembatan dapat digunakan palang pintu akan berwarna hijau, palang pintu akan
berwarna kuning ketika jembatan sedang pada proses pengangkatan, dan akan berwarna
merah saat jembatan sudah terangkat, ilustrasi perancangan palang pintu dapat dilihat pada
gambar 3.2.
Gambar 3.2. Ilustrasi Konstruksi palang pintu dan lampu lalu-lintas.
3.3. Perancangan Perangkat Keras Elektronis
3.3.1. Perancangan Rangkaian Sensor Ping
Sensor yang digunakan untuk mendeteksi benda adalah sensor HC-SR04. Sensor ini
berguna untuk mendeteksi jarak dengan suatu benda. Pada sistem ini sensor HC-SR04
digunakan untuk mendeteksi jarak benda yang akan melewati jembatan. Untuk mendeteksi
jarak benda tersebut data yang didapat dari sensor HC-SR04 harus diolah menggunakan
mikrokontroler, data yang didapat dari sensor HC-SR04 tersebut akan diubah menjadi
Motor
Lampu
lalu-
lintas
15cm
Limit
Switch
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
28
besaran jarak dan selanjutnya diubah lagi menjadi besaran tegangan dengan menggunakan
PWM pada mikrokontroler. Dalam sistem ini mikrokontroler yang digunakan adalah
ATmega 8535. Input keluaran dapat dilihat dari gambar 3.3.
Gambar 3.3. Rangkaian sensor HC-SR04 dengan masukkan/keluar.
Pada gambar 3.3. sensor HC-SR04 memiliki 4 port meliputi VCC, Ground, Trigger
dan Echo. VCC dan Ground dihubungkan dengan catu daya 5V, Trigger dan Echo yang
ditandai dengan nomor 1 dan 2, dihubungkan ke mikrokontroler ATmega 8535 yang
nantinya Trigger akan dihubungan dengan keluaran dari mikrokontroler dan Echo akan
memberikan umpan balik ke mikrokontroler. Data yang didapat akan diolah menjadi besaran
panjang, dan selanjutnya mikrokontroler akan mengirimkan data menuju PLC
memanfaatkan fitur PWM yang ada pada mikrokontroler ATmega 8535. Rangkaian dapat
dilihat dari gambar 3.4.
Tabel 3. 1. Keterangan koneksi
No Penomoran/Penamaan Pin Pin ATmega
1 1 PortB 0
PortB 6
2 2 PortB 2
PortB 7
3 VCC 5V
4 GROUND GROUND
1 2
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
29
Gambar 3.4. Rangkaian antara sensor dan mikrokontroler ATmega8535
3.3.2. Perancangan Pengkabelan Masukkan PLC
Pada prototipe yang akan dibuat PLC membutuhkan masukkan berupa push button,
limit switch, dan input analog. Tombol push button yang digunakan ada tiga, yakni push
button DARURAT, push button START, dan push button STOP. Untuk limit switch sendiri
terdapat 4 buah limit switch yang berguna untuk membatasi gerakan motor buka-tutup
jembatan dan buka-tutup palang pintu. Input analog yang digunakan pada PLC sendiri
berupa input tegangan dari 0-10V yang berasal dari nilai sensor yang dirubah kenilai PWM
melalui mikrokontroler. Selain input untuk I/O, untuk input pada push button dan limit
switch PLC menggunakan input tegangan internal dari PLC sebesar 24V. Rangkaian dapat
dilihat dari gambar 3.5.
Sensor (1)
HC-SR 04
Sensor (2)
HC-SR 04
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
30
Gambar 3.5. Rangkaian masukkan PLC
3.3.3. Perancangan Pengkabelan Keluaran PLC
Pada prototipe yang akan dibuat PLC membutuhkan rangkaian keluaran berupa
lampu LED, dan output untuk motor, Rangkaian ditunjukan pada gambar 3.6.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
31
Gambar 3.6. Perancangan keluaran PLC
Pada gambar 3.6. ditampilkan perancangan keluaran yang terdapat pada PLC.
Keluaran pada PLC sendiri terdapat tiga buah berupa lampu lalu lintas, motor jembatan, dan
motor palang pintu. Lampu lalu-lintas yang menggunakan LED tiga warna hijau, kuning,
dan merah. Dan untuk motor pada jembatan dan palang pintu menggunakan keluaran yang
dihubungkan dengan dua buah relay untuk maju dan mundur. Pada rangkaian lampu lalu-
lintas menggunakan 3 buah LED, berdasar persamaan 2.1. terdapat arus maksimal yang
diperbolehkan melewati led supaya tidak terjadi arus lebih, demikian perhitungan resistor
yang digunakan di LED tersebut:
Perhitungan untuk LED Merah:
𝑅 =12𝑉 − 1.7𝑉
0.02𝐴
𝑅 = 515Ω, digunakan 560Ω
Perhitungan untuk LED Hijau:
𝑅 =12𝑉 − 2.1𝑉
0.02𝐴
𝑅 =9.9𝑉Ω
0.02𝐴
𝑅 = 495Ω, digunakan 510Ω
Perhitungan untuk LED Kuning:
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
32
𝑅 =12𝑉 − 2.2𝑉
0.02𝐴
𝑅 =9.8𝑉Ω
0.015𝐴
𝑅 = 653.33Ω, digunakan 680Ω
Karena nilai resistor tidak semuanya ada dipasaran maka nilai resistor yang didapat
dirubah menjadi nilai yang ada dipasaran.
3.3.4. Perancangan Pengkabelan Motor Jembatan dan Palang Pintu
Untuk mengangkat dan menurunkan jembatan dan palang pintu dibutuhkan motor
yang mampu untuk bergerak maju dan mundur, dari hal tersebut dilakukan kontrol motor
menggunakan dua buah relay yang berguna untuk membuat motor bergerak bergantian maju
dan mundur. Motor bergerak maju dan mundur dengan memanfaatkan prinsip kerja
switching relay ketika relay menyala makan switch yang ada di relay akan berubah dari
normally close menjadi normally open saat perubahan tersebut dimanfaatkan untuk
mengubah polaritas tegangan pada motor. Rangkain dapat dilihat pada gambar 3.7.
Gambar 3.7. Rangkaian maju/mundur untuk motor pada palang dan jembatan
Pada gambar 3.7. dirangkai sedemikian rupa supaya ketika relay pertama diberi input
dari PLC maka motor akan berjalan maju sesuai dengan masuknya tegangan yang ada pada
relay, dan ketika hendak membalik putaran motor hanya dengan mengubah posisi on relay
1, ke on relay 2 dengan kerja bergantian.
3.4. Perancangan Perangkat Lunak
3.4.1. Perancangan Alamat I/O PLC (Programmable Logic Controller)
Pada PLC Modicon M221 terdapat 40 port I/O dengan port input sebanyak 16 dan
port output sebanyak 24. Sistem yang dibuat menggunakan 7 port input dan 7 port output,
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
33
selain input digital yang digunakan terdapat juga 2 port input analog yang digunakan.
Rangkaian dapat dilihat dari gambar 3.5 dan gambar 3.6. Perancangan alamat I/O PLC ini
berfungsi untuk mempermudah pencarian kesalahan pada sistem saat pembuatan sistem dan
saat troubleshooting pada sistem bila terjadi masalah. Alamat I/O dapat dilihat dari tabel 3.1
dan table 3.2.
Tabel 3.2. Alamat input pada PLC
No Alamat Input Komponen Input
1 %I0.0 Tombol Darurat
2 %I0.1 Tombol Start
3 %I0.2 Tombol Stop
4 %I0.3 Limit Switch 1
5 %I0.4 Limit Switch 2
6 %I0.5 Limit Switch 3
7 %I0.6 Limit Switch 4
8 %IW0.0 Input Analog Sensor 1
9 %IW0.1 Input Analog Sensor 2
Tabel 3.3. Alamat output pada PLC
No Alamat Input Komponen Output
1 %Q0.0 Led Hijau
2 %Q0.1 Led Kuning
3 %Q0.2 Led Merah
4 %Q0.3 Motor Jembatan CW
5 %Q0.4 Motor Jembatan CCW
6 %Q0.6 Motor Palang Pintu CW
7 %Q0.7 Motor Palang Pintu CCW
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
34
3.4.2. Perancangan HMI (Human Machine Interface)
Gambar 3.8. Diagram Alir menu Login
Pada gambar 3.8. adalah proses login pada menu SCADA hingga menuju menu
utama. Proses tersebut dimulai dari memasukkan nim dan kata sandi, jika data tersebut benar
maka selanjutnya pengguna akan dilanjutkan menuju menu utama, jika tidak benar
selanjutnya akan dikembalikan lagi ke menu login. Pada menu utama terdapat dua buah sub
menu, yaitu menu untuk menampilkan animasi jembatan angkat dan menu untuk
menampilkan animasi palang pintu. Selain dua menu tersebut terdapat juga menu logout
yang berguna untuk kembali ke menu login awal. Tampilan menu login dapat dilihat pada
gambar 3.9.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
35
Gambar 3.9. Tampilan menu login
Pada gambar 3.9 adalah menu pertama yang digunakan untuk keamanan sistem
SCADA, menu ini dimaksudkan untuk memberikan keamanan pada sistem supaya tidak
semua orang memiliki akses untuk login dan melihat data yang ada dalam sistem. Setelah
melewati menu login operator akan masuk pada menu utama jembatan yang dapat dilihat di
gambar 3.10.
Gambar 3.10. Menu utama tampilan panel jembatan angkat
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
36
Pada gambar 3.10, menu ini ditampilkan HMI yang menunjukan operasional
jembatan angkat dimulai dengan tombol start dan stop, pada menu ini ditunjukan animasi
berupa indikator untuk sensor,limit switch, dan motor. Tampilan HMI ini ditunjukan juga
untuk memperlihatkan animasi gerakan jembatan dari posisi tertutup menuju terbuka, dan
juga dari posisi terbuka menuju ke posisi tertutup. Selain indikator dan animasi, pada menu
ini ditampilkan juga data yang berupa jumlah kapal lewat dari selatan-utara, udari utara-
selatan dan jumlah dari semuanya. Tampilan selanjutnya adalah tampilan HMI untuk palang
pintu, HMI dapat dilihat di gambar 3.11.
Gambar 3.11. Menu utama tampilan palang pintu
Pada gambar 3.11 ditampilkan HMI berupa palang pintu dan lampu lalu-lintas.
Palang pintu akan menampilkan animasi terangkan dan tertutup sesudah sensor ultrasonik
mendeteksi benda yang sesuai, terdapat indikator pembatas motor pada pintu berupa limit
switch. Selain dua hal tersebut pada menu ini juga menampilkan animasi berupa lalu lintas
berupa perubahan warna, saat jembatan tertutup lampu lalu-lintas akan menunjukan warna
hijau, saat jembatan pada proses terangkat lampu lalu-lintas akan menunjukan warna kuning
dan saat jembatan sudah terangkat lampu indikator menunjukan warna merah. Untuk tabel
pengalamtan memori HMI dapat dilihat dari tabel 3.4.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
37
Tabel 3.4. Pengalamatan memori antara PLC dan HMI
No Alamat Memori Masukkan Alamat dari PLC
1 %M0 Tombol Start
2 %M1 Tombol Stop
3 %M2 Indikator Led Hijau
4 %M3 Indikator Led Kuning
5 %M4 Indikator Led Merah
6 %M5 Motor Jembatan
7 %M6 Motor Palang Pintu
8 %M7 Limit Switch 1
9 %M8 Limit Switch 2
10 %M9 Limit Switch 3
11 %M10 Limit Switch 4
12 %MW0 Input Analog Sensor 1
13 %MW1 Input Analog Sensor 2
3.4.3. Diagram Alir Sensor Ping dan Mikrokontroler
Gambar 3.12. Diagram Alir sensor ping dengan mikrokontroler
Pada gambar 3.12 Proses yang terjadi di sensor meliputi pengiriman trigger berupa
pulsa dari sensor, setelah pulsa yang dikirimkan ke sensor maka bila sensor mendeteksi
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
38
sensor akan mengirimkan umpan balik melalui pin echo ke mikrokontroler. Setelah itu nilai
dari mikrokontroler yang berupa waktu tempuh gelombang ultrasonik dari transmitter ke
receiver akan dirubah ke satuan jarak dengan menggunakan rumus 2.2, yang selanjutnya
akan disekalakan menjadi nilai PWM supaya dapat dijadikan untuk masukkan untuk input
analog pada PLC.
3.4.4. Diagram Alir SCADA
Gambar 3.13. Diagram Alir SCADA secara umum
Pada gambar 3.13 program SCADA dirancang dengan empat bagian utama yaitu
proses login, pengendalian palang pintu, pengendalian lampu lalu-lintas dan pengendalian
jembatan. Pada awal proses pengguna harus memasukan user-nim dan kata sandi, setelah itu
user akan dimasukkan ke menu animasi palang pintus dan jembatan seperti yang sudah
dijelaskan di gambar 3.8. Pada Proses pembacaan sensor digolongkan menjadi dua proses
yaitu proses angkat dan proses tutup, penggolongan proses tersebut dapat dilihati dari tabel
3.5
Tabel 3.5. Tabel Penggolongan pembacaan sensor
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
39
No Input Analog
Kondisi Analog 1 Analog 2
1 5cm-25cm - Angkat
2 - 5cm-25cm Angkat
3 35cm-55cm - Tutup
4 - 35cm-55cm Tutup
5 5cm-25cm 35cm-55cm Angkat
6 35cm-55cm 5cm-25cm Angkat
7 5cm-25cm 5cm-25cm Angkat
8 35cm-55cm 35cm-55cm Tutup
3.4.1.1. Proses Pengendalian Lampu Lalu-Lintas
Diagram alir lampu lalu-lintas dilihat pada gambar 3.13. Pengendalian lampu lalu-
lintas ini menggunakan sensor ultrasonik HC-SR04 dan limit switch pada jembatan sebagai
masukkan, masukkan dengan sensor ultrasonik memanfaatkan fitur input analog pada PLC.
lampu lalu-lintas ini menggunakan 3 buah warna yaitu hijau, kuning, dan merah. Perubahan
warna pada lampu-lalu lintas tergantung kondisi jembatan dan masukkan. Lampu hijau akan
menyala ketika jembatan tertutup, lamput kuning akan menyala saat jembatan melakukan
proses pengangkatan dan lampu merah akan menyala saat jembatan tertutup.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
40
Gambar 3.14. Diagram Alir Proses Pengendalian Lalu-Lintas
3.4.1.2. Proses Pengendalian Palang Pintu
Diagram alir pengendalian palang pintu dapat dilihat dari gambar 3.14. Prisip kerja
dari pengendalian pintu pagar ini bekerja secara otomatis dengan menggunakan sensor
ultrasonik sebagai masukkan. Ketika sensor mendeteksi maka motor akan bergerak sehingga
palang pintu akan otomatis menutup dan setelah palang pintu mengenai limit switch maka
motor yang menggerakan palang pintu akan berhenti. Untuk membuka palang pintu
menggunakan limit switch bawah bagian jembatan, ketika jembatan tertutup palang pintu
otomatis akan terbuka.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
41
Gambar 3.15. Diagram alir Proses Pengendalian Palang Pintu
3.4.1.3. Proses Pengendalian Jembatan Angkat
Diagram alir pengendalian jembatan angkat dapat dilihat dari gambar 3.15. Prisip
kerja dari pengendalian jembatan angkat ini bekerja secara otomatis dengan menggunakan
sensor ultrasonik sebagai masukkan. Ketika sensor mendeteksi maka motor akan bergerak
sehingga jembatan angkat akan otomatis membuka dan setelah jembatan angkat mengenai
limit switch maka motor yang menggerakan jembatan angkat akan berhenti. Untuk proses
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
42
menutup jembatan dibutuhkan kondisi khusus dimana sensor kedua membaca nilai kapal
keluar. Setelah nilai tersebut terbaca jembatan akan bergerak menutup dan selanjutnya ketika
limit switch bawah membaca maka motor penggerak akan berhenti.
Gambar 3.16. Diagram alir Proses Pengendalian Jembatan Angkat
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
43
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
Bab ini berisikan hasil dari implementasi dari “SCADA UNTUK PROTOTIPE
KENDALI JEMBATAN ANGKAT BERSERTA KENDALI LALU LINTAS” yang telah
dibuat dan dilakukan percobaan untuk setiap model yang dibuat. Pembahasan akan dibagi
dalam beberapa bagian yaitu hasil implementasi hardware, hasil implementasi software, dan
juga hasil pengamatan. Pada hasil pengamatan ini terdiri dari komunikasi antara
mikrokontroler ATMega8535, PLC, dan HMI. Namun sebelum itu akan dibahas dulu
beberapa perubahan rancangan.
4.1. Perubahan Perancangan
Bagian ini menjelaskan perubahan pada implementasi sistem yang terjadi selama proses
pembuatan software dan hardware berserta alasanya.
4.1.1. Penambahan Low Pass Filter(LPF)
Penambahan LPF digunakan untuk mengubah keluaran (Pulse With Modulation) PWM
yang semula berupa pulsa tinggi – rendah menjadi keluaran yang berupa tegangan variabel.
Sehingga saat sensor mendeteksi benda yang berjarak tertentu maka mikrokontroler dapat
mengirimkan masukkan ke PLC berupa tegangan variable yang dapat diatur. LPF
menggunakan rangkaian yang memanfaatkan kapasitor untuk menampung masukkan berupa
PWM dari mikrokontroler, sehingga dari duty cycle yang berbeda didapat tegangan yang
berbeda dari 0V - 5V. Rangkaian dapat dilihat dari gambar 4.1.
Gambar 4.1. Rangkaian Low Pass Filter.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
44
4.1.2. Perubahan pada HMI
Tampilan awal jendela monitoring pada “SCADA untuk Prototipe Jembatan Angkat dan
Lalu – Lintas” dapat dilihat dari gambar 3.9-11. Untuk tampilan monitoring yang digunakan
sekarang terdapat beberapa perubahan yang semula jendela palang pintu dan jendela
jembatan terpisah pada tampilan yang baru kedua jendela tersebut dijadikan satu, selain itu
ditambahkan juga indikator run berupa lampu merah dan count untuk kapal yang sedang
melewati dan ditambahkan pilar untuk meletakan limit switch jembatan. Jendela yang baru
dapat dilihat digambar 4.2.
Gambar 4.2. Tampilan jendela monitoring HMI
Keterangan Gambar 4.2
1. Indikator Run
2. Count Kapal yang sedang melewati
3. Indikator Motor Run/Off
4. Tiang untuk meletakan limit switch
5. Palang Pintu
6. Lampu Lalu-lintas
7. Indikator Motor Run/Off
4.2. Implementasi Perangkat Keras
Pada bagian ini akan dibahas implementasi perangkat keras yang telah dilakukan pada
penelitian, perangkat keras tersebut meliputi pengendalian palang pintu, lampu lalu-lintas,
1
2
3 4
6
5
7
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
45
jembatan angkat, tombol push button, dan berserta bagian sistem secara keseluruhan. Hasil
implementasi perangkat keseluruhan dapat dilihat pada gambar 4.3.
Gambar 4.3. Hasil implementasi perangkat keras
4.2.1. Pengendalian Palang Pintu dan Lampu Lalu-Lintas
Pengendalian palang pintu dan lampu lalu-lintas dirancang pada bab sebelumnya pada
gambar 3.2. Proses yang diinginkan saat bekerja saat palang terbuka lampu lalu-lintas akan
berwarna hijau selanjutnya saat palang sedang proses menutup lampu lalu-lintas akan
berwarna kuning dan saat jembatan mulai diangkat lampu akan berwarna merah. Untuk
kendali palang pintu digunakan motor DC 12V dengan kecepatan 50rpm yang dikurangi
tegangannya dengan step down menjadi 1.5V dan limit switch yang digunakan untuk
membatasi gerakan motor. LED yang digunakan adalah LED 3 varian warna yaitu led merah,
kuning, hijau yang dirangkai sesuai dengan perancangan menggunakan resistor yang sudah
diperhitungkan dengan tegangan masuk 12V. Palang pintu dan lampu lalu-lintas dapat
dilihat di gambar 4.4.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
46
Gambar 4.4. Pengendalian palang pintu dan lampu lalu-lintas
Keterangan Gambar 4.4
1. LED Merah
2. LED Kuning
3. LED Hijau
4. Limit Switch 1
5. Motor DC 12V 50rpm
6. Palang Pintu
7. Limit Switch 2
4.2.2. Pengendalian Jembatan Angkat
Jembatan ini dibuat dengan total panjang 45cm dengan lebar 20cm bahan yang
digunakan adalah plastik arkilik. Jembatan ini digerakan menggunakan 2 buah motor
dengan spesifikasi tegangan DC 12V dan kecepatan motor 15rpm, selain itu untuk
membatasi gerakan motor diberikan limit switch yang diletakan di sisi-sisi jembatan dan
tiang penyangga yang berada di tengah jembatan. Untuk bentuk jembatan dapat dilihat di
gambar 4.5.
1
2
1
3
4
5
6
7
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
47
Gambar 4.5. bentuk jembatan dan peletakan motor DC.
Keterangan Gambar 4.5
1. Motor DC 12V 15rpm
2. Limit Switch 3
3. Limit Switch 4
4.2.3. Implementasi Relay Pembalik Putaran Motor
Untuk membuat motor bergerak cw maupun ccw dibutuhkan relay yang berguna untuk
membalik polaritas tegangan suplai ke motor, pada gambar 4.6. ditunjukan 4 buah relay yang
digunakan untuk merubah polaritas tersebut.
Gambar 4.6. Relay pembalik polaritas motor palang dan jembatan
4.2.4. Implementasi Push Button dan LCD
Pada sistem ini terdapat 3 buah tombol yang berguna untuk start, stop, dan pemutusan
saat darurat yang secara manual berserta LCD yang digunakan untuk menampilkan nilai
1 1
3
2 2
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
48
yang terbaca di sensor. Tombol start disini digunakan untuk melakukan starting sistem
sebelum sistem bekerja, tombol stop digunakan untuk stop sistem dengan catatan limit switch
atas palang dan limit switch bawah jembatan berlogika tinggi, sedangkan tombol darurat
digunakan untuk mematikan sistem secara darurat. Tampilan tombol dapat dilihati di gambar
4.7.
Gambar 4.7. Push button dan LCD
Keterangan Gambar 4.7
1. Push button DARURAT
2. Push button START
3. Push button STOP
4. LCD Pengamatan Jarak
4.3. Implementasi Perangkat Lunak
Pada perangkat lunak ini terdapat ladder diagram dari sistem PLC meliputin input,
output, algoritma perhitungan di ladder, pengendalian motor, pengendalian led, dan
tampilan di HMI.
1
2 3
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
49
4.3.1. Tombol Start, Stop, dan Reset
Gambar 4.8. Tombol start, stop dan reset pada HMI
Pada gambar 4.8 menunjukan tombol start, stop, dan reset pada HMI yang menggunakan
alamat %M0, %M1 dan %M25 bisa dilihati dari gambar 4.9. Tombol start dan stop berguna
untuk memulai dan mematikan sistem secara keseluruhan dari HMI.
Gambar 4.9. Ladder diagram tombol start dan stop
Tombol reset digunakan untuk mengembalikan posisi awal jembatan dari posisi angkat
ke posisi tutup, atau jika jembatan mengalami eror yang tidak diinginkan. Selain itu tombol
reset juga berfungsi untuk memulai ulang nilai counting dari jumlah kapal yang sedang
melewati dan yang sudah melewati. Ladder tombol reset ditunjukan di gambar 4.10.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
50
Gambar 4.10. Tombol reset pada ladder PLC
4.3.2. Ladder Input Analog PLC
Alamat input analog PLC menggunaka alamat memori %IW0.0 dan %IW0.1, input yang
masuk ke memori itu selanjutnya dipindahkan ke %MW20 dan %MW21. Didalam gambar
4.11 ditunjukan nilai perbandingan 13 sampai 207 dan 488 sampai 278, nilai tersebut didapat
dari nilai terbesar input analog 488 desimal dibagi nilai jarak maksimal yang terbaca 35cm.
Sehingga didapat nilai jarak decimal tiap satu centimeternya yaitu 13desimal/1cm, setelah
itu ditentukan jarak deteksi masuk 1cm sampai 15cm dan jarak deteksi keluar 20cm sampai
35cm.
Gambar 4.11. Ladder pemrosesan input analog
Setelah terdeteksi jarak yang telah dilewati kapal maka selanjutnya akan di proses ke
ladder count kapal melintas dan count kapal yang sudah melintas ditunjukan di gambar 4.12.
Jumlah maksimal kapal melintas di setiap jalurnya adalah 3 kapal. Jembatan akan otomatis
terbuka ketika nilai count yang di masukan di %MW12 kapal melintas lebih dari satu dan
jembatan akan otomatis menutup ketika count kapal kurang dari 1.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
51
Gambar 4.12. Ladder pemrosesan sensor analog
4.3.3. Ladder Output Motor Jembatan dan Palang
Untuk ladder pengendalian motor palang ini aktif menutup ketika ada kapal yang
sedang melintas, sedangkan untuk motor jembatan akan aktif membuka ketika limit switch
bagian bawah palang aktif tertekan oleh palang yang aktif sebelumnya, dan untuk menutup
jembatan akan terjadi ketika sudah tidak ada kapal yang melintas. Ladder ditunjukan di
gambar 4.13.
Gambar 4.13. Ladder output motor pada PLC
4.3.4. Script pada WonderWare Intouch
Pada bagian ini akan berisikan script yang digunakan untuk menjalankan tampilan di HMI
WonderWare Intouch dengan memanfaatkan window script, condition script dan application
script supaya dapat berjalan dengan semestinya.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
52
Tabel 4.1. Scripts animasi HMI
Script Hasil Keterangan
Mengkodisikan untuk
tampilan utama ketika
HMI dijalan maka yang
akan tertampil windows
login dan menutup
windows lainnya. Dapat
dilihat dari hasil yang
pertama ditampilkan
adalah window login.
Inisialisasi nilai
jembatan dan nilai
palang jembatan pada
window “jembatan”.
Nilai 500 digunakan
untuk inisialisasi
jembatan tertutup dan
nilai 750 digunakan
untuk inisialisasi palang
terbuka.
.
Script ini digunakan
untuk membuat animasi
jembatan bergerak
dengan mengurangi
atau menambah nilai
integer dari variabel
Mjembatan dengan
trigger dari MJ_CCW
dan MJ_CW. Ketika
MJ_CCW aktif maka
jembatan akan bergerak
menutup dan jika
MJ_CW aktif maka
jembatan akan bergerik
terbuka.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
53
Tabel 4. 2.(lanjutan) Scripts animasi HMI
Script Hasil Keterangan
Script ini digunakan
untuk membuat animasi
palang bergerak dengan
mengurangi atau
menambah nilai integer
dari variabel MPalang
dengan trigger dari
MP_CCW dan
MP_CW. Ketika
MP_CCW aktif maka
palang akan bergerak
menutup dan jika
MP_CW aktif maka
palang akan bergerik
terbuka.
Saat mendeteksi masuk
Saat mendeteksi keluar
Tidak mendeteksi
Mengubah warna
sensor1 menjadi merah
saat tidak mendeteksi
benda, biru saat
mendeteksi kapal
keluar, dan hijau saat
mendeteksi kapal
masuk.
Tidak mendeteksi
Saat mendeteksi masuk
Saat mendeteksi keluar
Mengubah warna
sensor1 menjadi merah
saat tidak mendeteksi
benda, biru saat
mendeteksi kapal
keluar, dan hijau saat
mendeteksi kapal
masuk.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
54
4.3.5. Tagname Dictionary
Pada bagian ini akan berisikan semua tagname, type dan item name yang digunakan
pada HMI. Tagname dapat dilihat di tabel 4.3.
Tabel 4.3. Tagname yang digunakan di HMI
No Tagname Type Item
1 START I/0 Discrete 000001
2 STOP I/0 Discrete 000002
3 RESET I/0 Discrete 000026
4 INDIKATOR I/0 Discrete 000101
5 HIJAU I/0 Discrete 000202
6 MERAH I/0 Discrete 000203
7 Lhijau I/0 Discrete 000042
8 Lkuning I/0 Discrete 000043
9 Lmerah I/0 Discrete 000044
10 LS1 I/0 Discrete 000008
11 LS2 I/0 Discrete 000009
12 LS3 I/0 Discrete 000010
13 LS4 I/0 Discrete 000011
14 MJ_CW I/0 Discrete 000056
15 MJ_CCW I/0 Discrete 000006
16 MP_CW I/0 Discrete 000007
17 MP_CCW I/0 Discrete 000067
18 MELEWATI_KANAN I/O Integer 400011
19 MELEWATI_KIRI I/O Integer 400012
20 SELATAN_UTARA I/O Integer 400015
21 UTARA_SELATAN I/O Integer 400014
22 Sensor1 I/O Integer 400021
23 Sensor2 I/O Integer 400022
24 Keluar Memory Discrete -
26 Mpalang Memory Integer -
27 NilaiS1 Memory Integer -
28 NilaiS2 Memory Integer -
4.4. Hasil Pengamatan
Bagian ini akan menjelaskan tentang hasil dari pengamatan sistem secara
keseluruhan yang terdiri dari proses sistem utama dan sub sistem. Sistem utama terdiri dari
menu login, pengendalian palang, pengendalian lampu lalu-lintas dan pengendalian
jembatan. Pada sub sistem sendiri pengamatan yang dilakukan terdiri dari data kelistrikan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
55
yang ada pada piranti output maupun input. Pengambilan data dilakukan dengan cara
mengukur setiap tegangan yang ada pada masing-masing komponen.
4.4.1. Program Mikrokontroler
Pada bagian ini menjelaskan program mikrokontroler yang digunakan untuk membaca
jarak dengan memanfaatkan sensor HC-SR04. Pada mikrokontroler ini dilakukan perubahan
nilai sensor HC-SR04 yang berupa pulsa diubah ke satuan jarak dan selanjutnya diubah ke
PWM yang akan dikirimkan ke PLC. Program pembacaan sensor dapat dilihat di gambar
4.14.
Gambar 4.14. Program pembacaan sensor analog
Selanjutnya jarak yang dibaca sensor adalah jarak 0cm hingga 35cm dan diubah ke PWM
0 hingga 255. Dengan sensor yang memiliki spesifikasi baca diatas 3cm maka di program
dikurangi nilai 3cm untuk menghindari error dari salah baca nilai dibawah 3cm, dan
memberikan nilai maksimal 35cm. Nilai 7.29 didapat dari pembagian nilai tertinggi PWM
dibagi nilai terbesar jarak. Program dapat dilihat di gambar 4.15.
Gambar 4.15. Pengubahan nilai sensor ke PWM
count_S1=0;//seting awal nilai count
TRIG_S1=1;//inisialisasi sensor
delay_us(10);
TRIG_S1=0;
while (ECHO_S1==0);
while (ECHO_S1==1)
count_S1++;
jarak=count_S1*0.34/2;
if (jarak>=38)
jarak=0;
jarakmk=0;
else
jarak=jarak-2;
jarakmk=jarak*7.29;
if (jarakl>=38)
jarakl=0;
jaraklk=0;
else
jarakl=jarakl-2;
jaraklk=jarakl*7.29;
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
56
Berikutnya untuk melihat nilai sensor dan PWM yang terbaca sensor maka ditambahkan
LCD untuk melakukan kalibrasi sensor bila terjadi error. Berikut program untuk
menampilkan di LCD di gambar 4.16.
Gambar 4.16. Menampilkan jarak dan pwm ke LCD
4.4.2. Hasil Data Proses Aktif Sistem
Bagian ini akan menjelaskan cara kerja sistem secara keseluruhan mulai dari proses login,
start ke stop hingga logout sistem. Percobaan akan dimulai dengan melakukan login dengan
memasukan username dan dilanjutkan dengan start sistem, sistem aktif dengan ditandai
indikator yang menyalan, selanjutnya stop dan logout sistem. Hasil percobaan login dan
starting sistem dapat dilihat di tabel 4.4.
lcd_gotoxy(10,0);
itoa(jarak,strjarak);
lcd_puts(strjarak);
lcd_gotoxy(13,0);
lcd_puts("cm");
lcd_gotoxy(10,1);
itoa(jarakl,strjarakl);
lcd_puts(strjarakl);
lcd_gotoxy(13,1);
lcd_puts("cm");
itoa(jarakmk,strjarakit);
lcd_gotoxy(0,0);
lcd_puts(strjarakit);
itoa(jaraklk,strjarakitem);
lcd_gotoxy(0,1);
lcd_puts(strjarakitem);
OCR1AL=jarakmk;
OCR1BL=jaraklk;
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
57
Tabel 4.4. Tampilan HMI proses login
No Keterangan Tampilan HMI
1 Kondisi awal ketika
belum memasukan
user login
2 Bila salah memasukan
user login dan kata
sandi maka tidak akan
ada perubahan yang
terjadi
3 Kondisi ketika sudah
memasukan user login
dan kata sandi
4 Kodisi setelah
menekan login dan
ketika tombol start
belum ditekan sistem
masih mati indikator
berwarna merah
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
58
Tabel 4. 5.(lanjutan) Tampilan HMI proses login
No Keterangan Tampilan HMI
5 Kodisi ketika tombol
start pada HMI ditekan
sistem menjadi
menyala dan indikator
berwarna hijau, lampu
lalu lintas hijau
menyala.
Berdasar dari hasil diatas pengamatan sistem dari menu login hingga tombol start ditekan
dan sistem aktif berjalan ditandai dengan lampu indikator berserta lampu lalu-lintas
menyala. Sedangkan yang terjadi pada perangkat keras lampu lalu-lintas juga menyala, akan
tetapi pada perangkat keras tidak ada lampu indikator run untuk sistem.
4.4.3. Hasil Percobaan Melintasi dengan Kapal
Bagian ini akan menjelaskan cara kerja sistem ketika dilewati kapal. Data diambil
berdasaran hasil percobaan yang dilakukan dan bisa dilihat dari tabel 4.6. percobaan ini
dilakukan dangan cara melintaskan kapal dari selatan-utara dan utara-selatan sejumlah satu
buah kapal masing-masing. Dapat dilihat ketika kapal terdeteksi dalam jarak dekat sensor
akan berubah warna menjadi hijau dan menunjukan bahwa mendeteksi kapal masuk dan
berubah biru ketika mendeteksi kapal keluar area. Selain itu juga ditampilka perubahan
ketika jembatan berserta palang pintu membuka dan menutup, terdapat juga perubahan
lampu lalu-lintas, perubahan indikator pada limit switch yang ditujukan dengan kotak-kotak
kecil dan counting kapal yang sedang melintas dan yang sudah melintas.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
59
Tabel 4.6. Saat dilintasi kapal
No Keterangan Tampilan HMI
1 Ketika kapal
melintasi sensor
pertama, counter
penghitung kapal
melintas menjadi 1
dan sensor pertama
berwarna hijau
2 Ketika kapal
melintasi sensor
kedua, counter
penghitung kapal
sedang melintas
menjadi bernilai 0
dan sensor kedua
menjadi warna
biru kapal
melewati selatan
utara menjadi
bernilai 1
3 Ketika kapal
melintasi sensor
pertama, counter
penghitung kapal
melintas menjadi
bernilai 1 dan
sensor pertama
berwarna hijau
4 Ketika melintasi
sensor kedua,
counter
penghitung kapal
sedang melintas
menjadi bernilai 0
kemudian sensor
kedua menjadi
berwarna biru
menjadi 2
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
60
4.4.4. Data Proses Penghitungan Jumlah kapal
Bagian ini menjelaskan pengujian sistem perhitungan kapal di jembatan angkat,
penghitungan ini bekerja dengan memanfaatkan 2 sensor ultrasonik. Metode pengambilan
data ini berdasarkan pengamatan terhadap perubahan warna pada indikator sensor HMI
dengan melakukan percobaan dengan melewatkan kapal yang digerakan dengan tangan dari
jalur selatan-utara dan jalur utara selatan. Data hasil pengamatan terdapat pada tabel 4.7.
Tabel 4.7. Data pengamatan percobaan dengan menggunakan 2 jalur
No Kondisi
Sensor 1 Sensor 2 Telah Melintas
Keterangan Masuk Keluar Masuk Keluar
Selatan-
Utara
Utara-
Selatan
1
Masuk
dari
Selatan
1 0 0 0 0 0 Benar
2
Keluar
dari
Utara
0 0 0 1 1 0 Benar
3
Masuk
dari
Selatan
1 0 0 0 1 0 Benar
4
Masuk
dari
Selatan
1 0 0 0 1 0 Benar
5
Masuk
dari
Selatan
1 0 0 0 1 0 Benar
6
Keluar
dari
Utara
0 0 0 1 2 0 Benar
7
Keluar
dari
Utara
0 0 0 1 3 0 Benar
8
Masuk
dari
Utara
0 0 1 0 3 0 Benar
9
Keluar
dari
Utara
0 0 0 1 4 0 Benar
10
Masuk
dari
Utara
0 0 1 0 4 0 Benar
11
Keluar
dari
Selatan
0 1 0 0 4 1 Benar
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
61
Tabel 4. 8. (lanjutan) Data pengamatan percobaan dengan menggunakan 2 jalur
No Kondisi
Sensor 1 Sensor 2 Telah Melintas
Keterangan Masuk Keluar Masuk Keluar
Selatan-
Utara
Utara-
Selatan
12
Masuk
dari
Selatan
1 0 0 0 4 1 Benar
13
Masuk
dari
Utara
0 0 1 0 4 1 Benar
14
Masuk
dari
Utara
0 0 1 0 4 1 Benar
15
Keluar
dari
Utara
0 0 0 1 5 1 Benar
16
Keluar
dari
Selatan
0 1 0 0 5 2 Benar
17
Keluar
dari
Selatan
0 1 0 0 5 3 Benar
18
Masuk
dari
Selatan
1 0 0 0 5 3 Benar
19
Keluar
dari
Utara
0 0 0 1 6 3 Benar
20
Keluar
dari
Selatan
dan
Masuk
dari
Selatan
1 0 0 0 6 3 Salah
Kondisi kapal masuk dari dari selatan maka sensor 1 mendeteksi bawah ada kapal
yang melintas, selanjutnya ketika kapal sudah keluar dari utara maka nilai counter selatan-
utara akan bertambah. Hal sebelumnya juga berlaku sebaliknya jika kapal masuk dari utara
maka sensor 1 mendeteksi bahwa ada kapal yang melintas, selanjutnya jika kapal keluar dari
selatan maka counter utara-selatan akan bertambah. Jumlah yang dimaksud di tabel adalah
jumlah keseluruhan untuk kapal yang melintas. Pada tabel urutan no 20 dilakukan percobaan
kapal masuk dan keluar dari sensor yang sama, dari percobaan tersebut didapatkan bahwa
satu sensor hanya dapat membaca satu dinilai jika ada kapal yang keluar masuk secara
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
62
bersamaan yaitu nilai yang masuk. Hal ini disebabkan sensor yang digunakan mensensor
dengan memanfaatkan pantulan suara terhadap benda maka yang terdeteksi hanyalah benda
terdekat, dari sini diketahui bahwa patulan tersebut menjadi batasan dari sensor ini. Dari 20
kali percobaan didapatkan keberhasilan 95%.
Selanjutan dilakukan percobaan dengan hanya menggunakan jalur selatan-utara
dengan melakukan beberapakali percobaan yang sama untuk melihat apakah ada error yang
terjadi. Tabel selanjutnya dapat dilihat di tabel 4.9.
Tabel 4.9. Data pengamatan dengan menggunakan jalur selatan-utara
No Kondisi
Sensor 1 Sensor 2 Telah Melintas
Keterangan Masuk Keluar Masuk Keluar
Selatan-
Utara
Utara-
Selatan
1
Masuk
dari
Selatan
1 0 0 0 0 0 Benar
2
Keluar
dari
Utara
0 0 0 1 1 0 Benar
3
Masuk
dari
Selatan
1 0 0 0 1 0 Benar
4
Masuk
dari
Selatan
1 0 0 0 1 0 Benar
5
Masuk
dari
Selatan
1 0 0 0 1 0 Benar
6
Keluar
dari
Utara
0 0 0 1 2 0 Benar
7
Keluar
dari
Utara
0 0 0 1 3 0 Benar
8
Masuk
dari
Selatan
1 0 0 0 3 0 Benar
9
Masuk
dari
Selatan
1 0 0 0 3 0 Benar
10
Keluar
dari Utara
0 0 0 1 4 0 Benar
11
Keluar
dari
Utara
0 0 0 1 5 0 Benar
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
63
Tabel 4. 10. (lanjutan) Data pengamatan dengan menggunakan jalur selatan-utara
No Kondisi
Sensor 1 Sensor 2 Telah Melintas
Keterangan Masuk Keluar Masuk Keluar
Selatan-
Utara
Utara-
Selatan
12
Keluar
dari
Utara
0 0 0 1 6 0 Benar
13
Masuk
dari
Selatan
1 0 0 0 6 0 Benar
14
Keluar
dari
Utara
0 0 0 1 7 0 Benar
15
Masuk
dari
Selatan
1 0 0 0 7 0 Benar
16
Keluar
dari
Utara
0 0 0 1 8 0 Benar
17
Masuk
dari
Selatan
1 0 0 0 8 0 Benar
18
Keluar
dari
Utara
0 0 0 1 9 0 Benar
19
Masuk
dari
Selatan
1 0 0 0 9 0 Benar
20
Keluar
dari
Utara
0 0 0 1 10 0 Benar
Setelah dilakukan percobaan dengan melewatkan 10 kapal, didapatkan data jumlah
kapal yang melintas sebanyak 10 kapal. Didapatkan bahwa semua kapal dapat melintas dan
tercatat datanya dengan baik dengan tingkat keberhasilan 100%.
Selanjutan dilakukan percobaan dengan hanya menggunakan jalur utara-selatan
dengan melakukan beberapakali percobaan yang sama untuk melihat apakah ada error yang
terjadi. Tabel selanjutnya dapat dilihat di tabel 4.11.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
64
Tabel 4. 11. Data pengamatan dengan menggunakan jalur utara-selatan
No Kondisi
Sensor 1 Sensor 2 Telah Melintas
Keterangan Masuk Keluar Masuk Keluar
Selatan-
Utara
Utara-
Selatan
1 Masuk dari
Utara 0 0 1 0 0 0 Benar
2 Masuk dari
Utara 0 0 1 0 0 0 Benar
3 Masuk dari
Utara 0 0 1 0 0 0 Benar
4 Keluar dari
Selatan 0 1 0 0 0 1 Benar
5 Keluar dari
Selatan 0 1 0 0 0 2 Benar
6 Masuk dari
Utara 0 0 1 0 0 2 Benar
7 Masuk dari
Utara 0 0 1 0 0 2 Benar
8 Keluar dari
Selatan 0 1 0 0 0 3 Benar
9 Keluar dari
Selatan 0 1 0 0 0 4 Benar
10 Masuk dari
Utara 0 0 1 0 0 4 Benar
11 Masuk dari
Utara 0 0 1 0 0 4 Benar
12 Keluar dari
Selatan 0 1 0 0 0 5 Benar
13 Keluar dari
Selatan 0 1 0 0 0 6 Benar
14 Keluar dari
Selatan 0 1 0 0 0 7 Benar
15 Masuk dari
Utara 0 0 1 0 0 7 Benar
16 Keluar dari
Selatan 0 1 0 0 0 8 Benar
17 Masuk dari
Utara 0 0 1 0 0 8 Benar
18 Keluar dari
Selatan 0 1 0 0 0 9 Benar
19 Masuk dari
Utara 0 0 1 0 0 9 Benar
20 Keluar dari
Selatan 0 1 0 0 0 10 Benar
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
65
Setelah dilakukan percobaan dengan melewatkan 10 kapal didapatkan bahwa tidak
terjadi kesalahan dari sistem, dari percobaan tersebut didapatkan tingkat keberhasilan 100%
dari pembacaan sensor keluar dan masuk.
4.4.5. Hasil Pengamatan Sub Sistem
Pengamatan sub sistem ini dilakukan dengan cara mengukur tegangan setiap
komponen ketika ON dan OFF dengan menggunakan multimeter. Nilai tegangan dapat
dilihat pada pada tabel 4.12.
Tabel 4. 12. Data hasil pengukuran tegangan sub sistem
No Komponen Kondisi Tegangan Keterangan
1 Tombol Darurat ON 21.91 V Baik
OFF 0 V Baik
2 Tombol Start ON 21.86 V Baik
OFF 0 V Baik
3 Tombol Stop ON 21.88 V Baik
OFF 0 V Baik
4 Limit Switch 1 ON 21.83 V Baik
OFF 0 V Baik
5 Limit Switch 2 ON 21.85 V Baik
OFF 0 V Baik
6 Limit Switch 3 ON 21.93 V Baik
OFF 0 V Baik
7 Limit Switch 4 ON 21.95 V Baik
OFF 0 V Baik
8 Motor DC Palang ON 1.67 V Baik
OFF 0 V Baik
9 Motor DC Jembatan ON 4.98 V Baik
OFF 0 V Baik
10 LED Merah ON 12.06 V Baik
OFF 0 V Baik
11 LED Kuning ON 12.06 V Baik
OFF 0 V Baik
12 LED Hijau ON 12.01 V Baik
OFF 0 V Baik
Dari data yang didapat dari pengukuran didapatkan data yang tidak sesuai dengan yang
direncanakan hal ini dikarenakan terjadi penurunan tegangan dari power suplai yang
digunakan, hal ini tidak terlalu mempengaruhi sistem karena pada dasarnya untuk input PLC
tegangan minimal yang dapat digunakan sebagai input logika tinggi adalah sebesar 15V.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
66
Untuk spesifikasi motor yang digunakan dan tegangan yang diberikan berbeda karena pada
plant yang dibuat membutuhkan motor dengan kecepetan rendah maka dari itu tegangan dari
motor dikurangi untuk mendapatkan kecepatan yang sesuai. LED dapat berfungsi dengan
baik sesuai dengan perancangan yang dilakukan yaitu dengan input tegangan 12V. Dari
semua data yang diamati sub sistem dapat berfungsi dengan semestinya dengan tegangan
yang diberikan.
4.4.6. Data Pengamatan nilai sensor dari LCD dan Ladder
Tabel 4. 13. Data pengamatan nilai sensor dari LCD dan Ladder
Dari tabel 4.13. dapat dilihat bahwa keluaran dari mikrokontroler yang seharusnya hanya
memiliki tegangan logika tinggi 5V dan tegangan logika rendah 0V, dengan menggunakan
LPF dapat mendapatkan tegangan variabel dengan mengatur duty cycle dan tegangan
keluaran dari LPF dapat terbaca dengan baik oleh PLC dengan pengurangan tegangan yang
hanya 0.01V, dari tabel tersebut nilai keluaran duty cycle didapat dari memonitoring LCD,
data tegangan keluaran LPF didapat dari pengukuran keluaran LPF menggunakan
multimeter dan sedangkan data memori PLC didapat dari melihat nilai %IW0.0 berserta
No Jarak Real
Nilai
Duty Cycle
Tegangan keluaran
LPF Memory PLC (des)
Sensor 1 Sensor 2 Sensor 1 Sensor 2 %IW0.0 %IW0.1
1 0 cm 0 0 0.01 V 0 V 1 1
2 2 cm 14 14 0.26 V 0.26 V 26 26
3 4 cm 29 29 0.55 V 0.55 V 55 55
4 6 cm 43 43 0.82 V 0.82 V 82 82
5 8 cm 58 58 1.11 V 1.11 V 111 110
6 10 cm 72 72 1.38 V 1.38 V 138 138
7 12 cm 87 87 1.66 V 1.66 V 166 166
8 14 cm 102 102 1.94 V 1.94 V 194 194
9 16 cm 116 116 2.21 V 2.21 V 221 221
10 18 cm 131 131 2.5 V 2.5 V 250 250
11 20 cm 145 145 2.77 V 2.77 V 277 277
12 22 cm 160 160 3.06 V 3.06 V 306 305
13 24 cm 174 174 3.33 V 3.33 V 333 332
14 26 cm 189 189 3.61 V 3.61 V 361 361
15 28 cm 204 204 3.91 V 3.91 V 391 390
16 30 cm 218 218 4.17 V 4.17 V 417 417
17 32 cm 233 233 4.46 V 4.46 V 446 446
18 34 cm 247 247 4.73 V 4.73 V 473 472
19 35 cm 255 255 4.89 V 4.89 V 488 488
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
67
%IW0.1 dari ladder PLC. Pengambilan data dapat dilihat dari tabel 4.14. Data yang didapat
dibandingkan nilai decimal PLC dan nilai multimeter didapat nilai yang sama seperti pada
gambar.
Tabel 4. 14. Pengambilan data
No Jarak Memori PLC Multimeter LCD Mikrokontroler
1 1cm
2 5cm
3 15cm
4 30cm
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
68
4.5. Komunikasi antara HMI dan PLC
Bagian ini akan membahas tentang bagian software yang akan diatur untuk
komunikasi antrara HMI dan PLC. Adapun beberapa bagian yang perlu diatur antara lain:
Untuk pengaturan pertama komunikasi antara PLC dan HMI adalah pengaturan pada
software MBENET. MBENET berfungsi untuk menghubungkan alamat I/O maupun
memori antara PLC dan HMI. Pada MBENET diperlukan beberapa pengaturan yaitu topic
name, ip addres untuk PLC serta slave device type. Konfigurasi I/O MBENET dapat dilihat
pada gambar 4.21.
Gambar 4.17. konfigurasi I/O pada MBENET
Setelah melakukan konfigurasi pada MBENET langkah berikutnya adalah melakukan
konfigurasi pada InTouch. InTouch berfungsi sebagai penampil animasi dari sistem ini. Pada
InTouch perlu dilakukan pengaturan seperti application name yang dipakai adalah MBENET
dan juga topic name. Konfigurasi InTouch untuk HMI dapat dilihat pada gambar 4.22.
Gambar 4.18. Konfigurasi pada InTouch
Langkah berikutnya ketika sudah mengatur InTouch adalah melakukan konfigurasi
pada SoMachineBasic. Hal yang perlu diatur pada SoMachineBasic ini adalah pengaturan
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
69
pada IP addres untuk PLC. Konfigurasi pada SoMachineBasic dapat dilihat pada gambar
4.23
Gambar 4.19. Konfigurasi pada SoMachineBasic
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
70
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari hasil perancangan dan pengujian alat scada untuk prototipe kendali jembatan
angkat berserta lalu-lintas dapat diambil kesimpulan :
1. Komunikasi yang terjadi antara komputer yang digunakan sebagai HMI dengan PLC
sebagai unit kontrol berjalan dengan baik, dan komunikasi antara PLC dengan
mikrokontroler dengan memanfaatkan input analog berjalan dengan baik.
2. Tampilan HMI berjalan dengan baik karena sesuai dengan prototipe yang dirancang.
3. Sensor ultrasonik HC-SR04 bekerja dengan baik dalam mendeteksi kapal yang
melintas baik saat masuk maupun keluar. Tetapi sensor HC-SR04 memiliki
kelemahan dalam membaca dua kapal yang melewati sensor sama, sensor hanya
dapat membaca benda yang terdekat.
4. SCADA untuk prototipe kendali jembatan angkat berserta lalu-lintas dapat dipantau
secara real time dan terdapat rekaman data di dalam SCADA berupa penghitungan
kapal yang sudah melintasi dan sedang melintasi jembatan.
5. Tingkat keberhasilan dalam percoban melintaskan kapal dari dua jalur secara
bersamaan sebesar 95%. Tingkat keberhasilan dalam percobaan melintaskan
kapaldari jalur utara-selatan sebesar 100%. Sedangkan tingkat keberhasilan untuk
percobaan melintaskan kapal dari selatan-utara sebesar 100%.
6. Pembuatan HMI sebagai interface antara operator dengan sistem kontrol
menggunakan jaringan Ethernet berjalan dengan baik.
5.2 Saran
Setelah melakukan penelitian ini maka adapun beberapa saran untuk penelitian
selanjutnya:
1. Sensor HC-SR04 perlu ditambahkan untuk membaca kapal masuk dan membaca
kapal keluar, sehingga kapal yang masuk dan keluar secara bersamaan dapat
dideteksi secara bersamaan.
2. Perlu adanya sensor tambahan untuk mendeteksi gerakan kapal sehingga dapat
memunculkan animasi pergerakan kapal.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
71
3. Untuk perancangan mekanik harus dipikirkan matang-matang sehingga
mendapatkan hasil mekanisme yang terbaik untuk plant.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
72
DAFTAR PUSTAKA
[1] Kumparan. (2017). Jembatan Batu Rusa II Bisa buka-tutup, Diakses pada 20 februari
2019. https://kumparan.com/@kumparannews/pakai-teknologi-canggih-jembatan-
batu-rusa-ii-bisa-buka-tutup
[2] Berpendidikan. (2015). Pengertian bunyi infrasonik dan ultrasonik dan manfaatnya
bunyi dalam kehidupan sehari-hari, Diakses pada 20 Februari 2019.
https://www.berpendidikan.com/2015/12/pengertian-bunyi-infrasonik-dan-ultrasonik-
serta-manfaatnya-bunyi-ultrasonik-dalam-kehidupan-sehari-hari.html
[3] JPA Automation. (2014). Pelatihan PLC : Pemahaman programmable logic
controller, Diakses pada 20 februari 2019. http://www.jpa-automation.com/pelatihan-
plc-pemahaman-programmable-logic-controller-plc/
[4] JPA Automation. (2014). Automation PLC Scada, Diakses pada 20 februari.
http://www.jpa-automation.com/services/automation-plc-scada/
[5] Universitas Sumatera Utara. (2011). Rancang Bangun Jembatan Angkat Otomatis,
Diakses 20 februari 2019. http://repository.usu.ac.id/handle/123456789/26199
[6] --. 2017. Data sheet Modicon M221 Logic Controller Hardware Guide. Schneider
Electric.
[7] Wicaksono, H. 2012. SCADA Software dengan Wonderware InTouch. Yogyakarta:
Graha Ilmu.
[8] Djambiar, R. 2010. PENGEMBANGAN LIMIT SWITCH MANUAL DAN
OTOMATIS PADA MESIN FRIS. Pusat Teknologi Reaktor dan Keselamatan Nuklir
– BATAN
[9] Elektronika Dasar. 2019. Teori dasar motor DC. Diakses pada 21 Maret.
https://elektronika-dasar.web.id/teori-motor-dc-dan-jenis-jenis-motor-dc/
[10] Elektronika Dasar. 2019. Limit Switch dan saklar push on Diakses pada 21 Maret.
https://elektronika-dasar.web.id/limit-switch-dan-saklar-push-on/(21 Maret)
[11] Elektronika Dasar. 2019. Light emitting diode. Diakses pada 21 Maret.
https://teknikelektronika.com/cara-menghitung-nilai-resistor-untuk-led-light-emitting-
diode/
[12] --. Data sheet ATMega 8535
[13] --. 2013. Product User’s Manual – HC-SR04 Ultrasonic Sensor. Cytron Tecnologies.
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-1
LAMPIRAN
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-2
/*****************************************************
This program was produced by the
CodeWizardAVR V2.05.3 Standard
Automatic Program Generator
© Copyright 1998-2011 Pavel Haiduc, HP InfoTech s.r.l.
http://www.hpinfotech.com
Project :
Version :
Date : 24/11/2019
Author : Rogantang
Company :
Comments:
Chip type : ATmega8535
Program type : Application
AVR Core Clock frequency: 12,000000 MHz
Memory model : Small
External RAM size : 0
Data Stack size : 128
*****************************************************/
#include <mega8535.h>
#include <stdlib.h>
#include <delay.h>
#include <lcd.h>
#define TRIG_S1 PORTB.0
#define ECHO_S1 PINB.1
#define TRIG_S2 PORTB.2
#define ECHO_S2 PINB.3
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-3
// Alphanumeric LCD Module functions
#asm
.equ __lcd_port=0x15; //PORTC
#endasm
// Declare your global variables here
unsigned int count_S1=0,count_S2=0;
int jarak, jarakl;;
unsigned char strjarak[16], strjarakl[16],strjarakit[16],strjarakitem[16];
float jaraklk,jarakmk;
void main(void)
DDRB.0=1;
DDRB.1=0;
DDRB.2=1;
DDRB.3=0;
// Declare your local variables here
// Analog Comparator initialization
// Analog Comparator: Off
// Analog Comparator Input Capture by Timer/Counter 1: Off
ACSR=0x80;
SFIOR=0x00;
// ADC initialization
// ADC disabled
ADCSRA=0x00;
// Alphanumeric LCD initialization
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-4
lcd_init(16);
lcd_gotoxy(0,0);
lcd_putsf("TESJARAK:");
delay_ms(300);
// Port D initialization
// Function: Bit7=In Bit6=In Bit5=Out Bit4=Out Bit3=In Bit2=In Bit1=In Bit0=In
DDRD=(0<<DDD7) | (0<<DDD6) | (1<<DDD5) | (1<<DDD4) | (0<<DDD3) |
(0<<DDD2) | (0<<DDD1) | (0<<DDD0);
// State: Bit7=T Bit6=T Bit5=0 Bit4=0 Bit3=T Bit2=T Bit1=T Bit0=T
PORTD=(0<<PORTD7) | (0<<PORTD6) | (0<<PORTD5) | (0<<PORTD4) |
(0<<PORTD3) | (0<<PORTD2) | (0<<PORTD1) | (0<<PORTD0);
// Timer/Counter 0 initialization
// Clock source: System Clock
// Clock value: Timer 0 Stopped
// Mode: Normal top=0xFF
// OC0 output: Disconnected
TCCR0=(0<<WGM00) | (0<<COM01) | (0<<COM00) | (0<<WGM01) | (0<<CS02) |
(0<<CS01) | (0<<CS00);
TCNT0=0x00;
OCR0=0x00;
// Timer/Counter 1 initialization
// Clock source: System Clock
// Clock value: 12000.000 kHz
// Mode: Ph. correct PWM top=0x00FF
// OC1A output: Non-Inverted PWM
// OC1B output: Non-Inverted PWM
// Noise Canceler: Off
// Input Capture on Falling Edge
// Timer Period: 0.0425 ms
// Output Pulse(s):
// OC1A Period: 0.0425 ms Width: 0 us
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-5
// OC1B Period: 0.0425 ms Width: 0 us
// Timer1 Overflow Interrupt: Off
// Input Capture Interrupt: Off
// Compare A Match Interrupt: Off
// Compare B Match Interrupt: Off
TCCR1A=(1<<COM1A1) | (0<<COM1A0) | (1<<COM1B1) | (0<<COM1B0) |
(0<<WGM11) | (1<<WGM10);
TCCR1B=(0<<ICNC1) | (0<<ICES1) | (0<<WGM13) | (0<<WGM12) | (0<<CS12) |
(0<<CS11) | (1<<CS10);
TCNT1H=0x00;
TCNT1L=0x00;
ICR1H=0x00;
ICR1L=0x00;
OCR1AH=0x00;
OCR1AL=0x00;
OCR1BH=0x00;
OCR1BL=0x00;
// Timer/Counter 2 initialization
// Clock source: System Clock
// Clock value: Timer2 Stopped
// Mode: Normal top=0xFF
// OC2 output: Disconnected
ASSR=0<<AS2;
TCCR2=(0<<WGM20) | (0<<COM21) | (0<<COM20) | (0<<WGM21) | (0<<CS22) |
(0<<CS21) | (0<<CS20);
TCNT2=0x00;
OCR2=0x00;
// Timer(s)/Counter(s) Interrupt(s) initialization
TIMSK=(0<<OCIE2) | (0<<TOIE2) | (0<<TICIE1) | (0<<OCIE1A) | (0<<OCIE1B) |
(0<<TOIE1) | (0<<OCIE0) | (0<<TOIE0);
// External Interrupt(s) initialization
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-6
// INT0: Off
// INT1: Off
// INT2: Off
MCUCR=(0<<ISC11) | (0<<ISC10) | (0<<ISC01) | (0<<ISC00);
MCUCSR=(0<<ISC2);
while (1)
count_S1=0;
TRIG_S1=1;
delay_us(10);
TRIG_S1=0;
while (ECHO_S1==0);
while (ECHO_S1==1)
count_S1++;
//----------------------------------------------------------------------
count_S2=0;
TRIG_S2=1;
delay_us(10);
TRIG_S2=0;
while (ECHO_S2==0);
while (ECHO_S2==1)
count_S2++;
jarak=count_S1*0.34/2;
//---------------------------------------------------------------------
jarakl=count_S2*0.34/2;
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-7
if (jarak>=38)
jarak=0;
jarakmk=0;
else
jarak=jarak-3;
jarakmk=jarak*7.29;
if (jarakl>=38)
jarakl=0;
jaraklk=0;
else
jarakl=jarakl-3;
jaraklk=jarakl*7.29;
lcd_gotoxy(10,0);
itoa(jarak,strjarak);
lcd_puts(strjarak);
lcd_gotoxy(13,0);
lcd_puts("cm");
lcd_gotoxy(10,1);
itoa(jarakl,strjarakl);
lcd_puts(strjarakl);
lcd_gotoxy(13,1);
lcd_puts("cm");
itoa(jarakmk,strjarakit);
lcd_gotoxy(0,0);
lcd_puts(strjarakit);
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-8
itoa(jaraklk,strjarakitem);
lcd_gotoxy(0,1);
lcd_puts(strjarakitem);
OCR1AL=jarakmk;
OCR1BL=jaraklk;
delay_ms(10);
lcd_clear();
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-9
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-10
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-11
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-12
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-13
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
L-14
PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI