RANCANG BANGUN SIMULATOR PEMBUKA DAN PENUTUP JEMBATAN PENYEBERANGAN SECARA OTOMATIS BERBASIS PLC

A. Andi Rafiansyah

Alumni Politeknik Negeri Lhokseumawe

Seketariat: Jalan Banda Aceh – Tapak Tuan .Simpang Peut, Nagan Raya, 23661 Hp. 085260337589 Fax :

Emai : aan_mbo@yahoo.co.id

Abstrak

Jembatan adalah bagian dari sarana transportasi darat yang berfungsi menghubungkan jalan yang terputus, oleh sungai, danau, atau laut. Kadang kala jembatan dapat menjadi penghalang kendaraan transportasi air (kapal). Tujuan dari pembuatan tugas akhir ini adalah Merancang Bangun Simulator Pembuka dan Penutup Jembatan Penyeberangan Secara Otomatis Berbasis Programmable Logic Controller (PLC). Metoda dalam penulisan tugas akhir ini yaitu perancangan simulator pembuka dan penutup jembatan penyeberangan. Hasil yang dicapai adalah simulator pembuka dan penutup jembatan penyeberangan dan pembuka dan penutup palang pintu jalan berserta lampu lalu-lintas berkerja secara otomatis.

Kata kunci : Jembatan Otomatis, Programmable Logic Controller (PLC)

DESIGN BUILD SIMULATOR OPENER AND SHELL BRIDGE CROSSING ALA AUTOMATIC GET BASIS PLC

Abstract

Bridge part from land transportation tool that functioned to connect road that brokened off, by river, lake, or sea. Once in a while bridge can be water transportation vehicle hindrance (ship). Aim from task maker ends this design to get up simulator opener and overpass casing automatically based on programmable logic controller (PLC). Method in task writing ends this that is planning simulator opener and overpass casing. That result simulator opener and overpass casing and opener and road latch casing and traffic lamp automatically.

Keywords : automatically Bridge, Programmable Logic Controller (PLC)

PENDAHULUAN

Jembatan adalah suatu struktur kontruksi yang memungkinkan route transportasi melintasi sungai, danau, jalan raya dan jalan kereta api. Ketika jembatan harus melintasi sungai yang lebar dengan transportasi kapal yang melewati sungai tersebut maka jembatan perlu dirancang untuk dapat menghubungkan dua bagian jalan yang terputus oleh sungai yang lebar tersebut. Dengan jembatan, arus transportasi dapat dilakukan walaupun harus melintasi laut, sungai, danau dan jalan kereta api.

Jembatan berfungsi sebagai alat penghubung dua tempat yang terpisah oleh sungai atau laut dan sekaligus sebagai penghalang untuk kendaraan air atau kapal yang melalui sungai atau laut tersebut. Agar jembatan tersebut bisa digunakan sebagai penghungbung dan sekaligus tidak sebagai penghalang untuk kapal maka perlu dibuat jembatan yang bisa dibuka dan ditutup secara bergantian.

Jembatan yang dapat dibuka dan ditutup membutuhkan kontrol yang berkerja otomatis secara bergantian. Oleh sebab itu penulis mencoba membuat suatu karya ilmiah dengan judul Rancang Bangun Simulator Pembuka Dan Penutup Jembatan Penyeberangan Secara Otomatis Berbasis PLC yang meliputi pengontrolan pembuka dan penutup jembatan, pengontrolan pembuka dan penutup palang pintu jalan dan pengaturan lampu lalu lintas sebagai penuntun bagi pengguna jembatan tersebut.

TINJAUAN PUSTAKA

Motor Listrik Arus Searah (DC)

Motor arus searah merupakan salah satu mesin listrik yang mengubah

energi listrik searah menjadi energi mekanik. Motor arus searah banyak sekali dipakai untuk keperluan-keperluan tertentu yaitu sebagai penggerak, baik berdaya kecil maupun berdaya besar.

Dalam aplikasi motor listrik arus searah dapat dibedakan atas beberapa jenis yaitu :

1. Motor penguatan bebas 2. Motor penguatan shunt3. Motor penguatan seri4. Motor penguatan kompon

a. Kompon panjangb. Kompon pendek

Dimana dalam pembuatan modul ini menggunakan motor DC jenis penguatan shunt.

Motor DC Shunt

Motor DC shunt pada Gambar 1 merupakan tipe motor DC yang paling umum digunakan. Cara hubungannya sama seperti generator shunt dihubungkan langsung pada terminal sehingga paralel dengan rangkaian jangkar. Tahanan geser medan biasanya dihubungkan seri dengan medan.

Gambar 1 Rangkaian ekivalen motor DC Shunt

Sensor

Secara sederhana, sensor dapat didefinisikan sebagai suatu komponen atau alat yang berfungsi untuk merasakan suatu besaran atau keadaan fisik secara umum, tidak peduli apakah masukan dari sensor tersebut berupa besaran elektrik atau bukan.

System yang

dikontrol

Input device

PLC

Output device

keluaran

prosesmasukan

Sensor yang dipakai dalam perancangan simulator pembuka dan penutup jembatan secara otomatis berbasis PLC adalah sensor Light dependent resistor LDR, yang berfungsi untuk mendeteksi adanya kapal lewat dengan cara perpotongan cahaya yang dipancarkan menggunakan laser.

PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER (PLC)

Menurut national manufacturers association (NEMA) ICS3-1979 part ICS3-304, programmable logic controller (PLC) merupakan satu elektronik yang beroperasi secara digital, memiliki memori yang dapat menyimpan instruksi-instruksi untuk melakukan fungsi-fungsi khusus, seperti fungsi logika, pewaktuan, perhitungan dan aritmatika untuk mengontrol melalui modul-modul output atau input analog maupun digital, beberapa jenis proses atau mesin.

Secara umum PLC sama dengan personal komputer (PC) konvensional, konfigurasi internal pada PLC mirip sekali dengan konfigurasi internal pada personal komputer. Akan tetapi dalam hal ini PLC dirancang untuk mengantikan pekerjaan manusia.

PLC khusus dapat dikatakan sebagai elemen unit kendali yang fungsi pengendalinya dapat diprogram sesuai dengan keperluan. PLC dirancang untuk menangani suatu sistem kontrol otomatis.

Prinsip Kerja PLC

Prinsip kerja PLC dapat dilihat pada Gambar 2 dibawah ini :

Gambar 2 Block Diagram Dasar Sistem Kontrol

PLC mempunyai I/O yang dapat dihubungkan dengan komponen eksternal melalui interface I/O pada PLC.

Pada prinsipnya PLC bekerja dengan cara menerima data-data peralatan input luar dan input device seperti terlihat pada Gambar 3 di bawah ini:

Gambar 3 Block diagram prinsip kerja PLC

Instruksi Penprograman Pada PLC

Untuk penprograman PLC, mengunakan bahasa leader dan mengunakan instruksi-instruksi yang ada pada PLC. Adapun instruksi yang ada pada PLC yaitu:

1. Instruksi LD

Instruksi LD (load) merupakan instruksi untuk memulai suatu program garis atau block pada diagram leader untuk memasukan input yang dikehendaki, mempunyai dua yaitu normally open (NO) dan normally close (NC).

2. Instruksi AND

Instruksi untuk menhubunkan dua atau lebih kontak-kontak input-output secara seri.

3. Instruksi OR

Instruksi untuk menghubungkan dua atau lebih kontak-kontak input-output secara paralel.

4. Instruksi OUT

Merupakan instruksi untuk menunjukkan koil output. Kontak dari masing-masing koil output dapat beberapa kali sesuai dengan yang diingikan.

5. Instruksi NOT

Instruksi ini merupakan invers dari instruksi perintah sebenarnya.

6. Instruksi END (01)

Instruksi END digunakan untuk menyatakan rangkaian kontrol yang dibuat telah berakhir. Instruksi END harus selalu dimasukkan dalam penulisan program, karena apabila akhir rangkaian kontrol tidak dengan instruksi END, maka program tidak dapat dieksekusi oleh CPU. Instruksi dapat dibentuk dengan menekan tombol FUN dan diikuti dengan menekan angka 0 dan 1 atau END (01).

7. Instruksi gabungan

Instruksi gabungan merupakan instruksi yang mengunakan dua buah instruksi dasar untuk menghubungkan block-block dalam program.

a. AND LDMerupakan instruksi gabungan

dari instruksi LD dan OR yang digunakan untuk menghubungkan dua atau lebih plat.

b. OR LDInstruksi ini merupakan gabungan

dari LD dan OR yang digunakan untuk mengabungkan dua blok secara paralel.

8. Instruksi Timer (TIM)

Relay timer adala suatu relay dimana kontak-kontaknya, data-data bitnya bekerja ON atau OFF bedasarkan

satuan waktu. Data dari satuan waktu dapat diatur atau diprogram lambat atau cepat. Pada relay waktu ini data dan satuan waktunya punya batasan amksimum yang telah ditentukan, dengan kostanta waktu. Waktu standar yaitu 0,1 detik.

9. Instruksi Counter (CNT)

Instruksi counter (CNT) adalah merupakan instruksi yang digunakan untuk menghitung pulsa secara mundur. Jika diberi pengesetan jumlah hitungan 3, maka counter akan ON pada hitungan ketiga. Kemudian setelah counter ON pengesetan hitungan kembali ke 0000.

Sistem Komunikasi PLC

Sistem komunikasi pada PLC memungkinkan untuk dapat berkomunikasi dengan sistem lain, seperti computer, printer, controller lain, perangkat ukur dan lain-lain, setidaknya dengan perangkat program PLC itu sendiri. Sistem komunikasi pada PLC kebanyakan berupa komunikasi serial, Akan tetapi memungkinkan juga dilakukan secara paralel, atau mengunakan teknologi komunikasi yang lain. Pada komonikasi serial dapat mengunakan standar komunikasi RS-232 da RS-422.

Program PLC

Penprograman pada komputer digunakan struktur penprograman diagram leader, sementara penprograman diagram leader, sementara penprograman mengunkan perangkat penprograman PLC digunakan kode mnemonic. Jika penprograman dilakukan dengan komputer maka setelah dibuat diagram leader selanjutnya langsung dapat di donwload kedalam PLC. Sementara penprograman mengunakan perangkat penprograman PLC (Consule) maka sebelum diprogram dimasukkan

kedalam PLC terlebih dahulu dilakukan konversi dari diagram leader ke dalam kode mnemonic

KONFIGURASI PLC DOWNLOAD PROGRAM DARI PC

Cara lain yang lebih mudah dan praktis dalam pembuatan program PLC adalah dengan PC. Dengan PC kita dapat mendownload program dan juga dapat digunakan untuk running dan monitor operasi kerja PLC dapat dilihat pada Gambar 11

Gambar 11 Konfigurasi PLC Download program dari PC

Membuat Program dengan Software Syswin 3.4

Membuat program Programmable Logic Controller (PLC) dengan PC dapat menggunakan software OMRON SYSWIN versi 3.4. dengan program tersebut dapat dilakukan dengan cara :

- Upload dan download program antara PLC dengan kompute

- Penyimpanan program- Membuat program baru- Status program saat program

dijalankan di PLC.- Menulis komentar pada

program untuk memudahkan pembacaan program

- Print-out program dikertas untuk dokumentasi.

output yang digunakan adalah sebagai berikut :

Keterangan :

1. Normaly Open2. Normaly Closed3. Output Coil4. Timer5. Counter

Pengujian Leadder Diagram

Instalasi PLC dengan peralatan input dan output dengan memperhatiakan alamat-alamat yang telah ditentukan untuk perawatan dapat kita pedoman pada Gambar 14 dibawah ini. CPM 1 A adalah sebuah PLC dengan 10, 20, 30, 40, terminal I/O yang dibangun kedalam CPU sebuah unit I/O ekspansi dapat dihubungkan ke CPU sebagai tambahan 20 point I/O, sampai mencapai sebuah konvigurasi maksimum yaitu 100 point I/O.

Gambar 14 Sistem pengawatan keseluruhan PLC

Dibawah ini adalah blok diagram berdasarkan urutan kerja dari rangkaian kontrol diatas. Gambar 15 Blok diagram urutan kerja rangkaian kontrol dapat dilihat pada gambar dibawah ini.

Gambar 15 Blok diagram urutan kerja rangkaian kontrol

Untuk mengetahui urutan proses kerja dari Proses pembuka dan penutup jembatan Penyebrangan secara otomatis berbasis PLC, dapat dilihat pada Gambar 4. 3 dibawah ini.

SIMPULAN

Berdasarkan hasil pengujian maka dapat disimpulan, antara lain :

1. Waktu penutupan palang pintu dan pembuka jembatan setelah kapal melewati sensor 1 sekitar ± 9 detik.

2. Waktu penutupan jembatan dan pembuka palang pintu setelah kapal melewati sensor ke 2 langsung ON tanpa menunda waktu.

3. Proses lampu lalu lintas, lampu hijau ON selalu sedangkan lampu kuning dan merah OFF apabila kapal tidak melintasi atau tidak memotong titik sensor dan apabila adanya kapal, maka lampu hijau OFF setelah ± 1 detik dan selanjutnya akan ON lampu kuning selama ± 4 detik dan setelah OFF-nya lampu kuning akan ON-nya lampu merah, OFF-nya lampu merah sesudah membuka palang pintu dan selanjutnya akan ON lampu kuning selama ± 4 detik dan setelah lampu kuning OFF akan meng-ON-kan kembali lampu hijau.

4. Apabila kapal yang lewat satu, maka dapat dioperasikan secara otomatis dan apabila kapal yang lewat lebih dari satu, maka dioperasikan secara manual dan PLC tidak difungsikan.

5. Dalam pengoperasian otomatis hanya dapat mengontrol satu kapal dan apabila melebihi dari satu maka pengontrolannya dioperasikan secara manual.

DAFTAR PUSTAKA

Azwaruddin. 2008. pengertian jembatan. (http://azwaruddin.blogspot.com/2008/02/pengertian-jembatan.html., diakses 14 Maret 2009)

Bishop, Owen. 2002. Dasar-Dasar Elektronika Erlangga. Jakarta

Bolton, William. 2002. Programmable Logic Controller (PLC). Edisi Ke 3. Erlangga. Jakarta

Hikmaturiza. 2008. Perancangan Rangkaian Pengontrolan Pengiris Singkong Berbasis PLC (Tugas Akhir). Politeknik negeri lhokseumawe

Mahdar. 2008. Rancang Bangun Prototipe Proses Pencucian Mobil Secara Otomatis Berbasis PLC Software (Tugas Akhir). Politeknik negeri lhokseumawe

Rijono, 1997, Dasar Teknik Tenaga Listrik, Edisi revisi, Andi.Yogyakarta.

Skuler, 2007. PLC (Programmable Logic Controller). (http://%20forumsains.%20com/index.php?=36.,. Yang diakses 22 Maret 2009)

Wiki. 2008. Laser. (http://id.wikipedia.org/wiki/Laser., yang diakses 28 mai 2009)

Zuhal. 1993. Dasar Teknik Tenaga Listrik. ITB Bandung. Bandung

Zulfadli. 2009. Perancangan Kontruksi Jembatan Kayu (PW). Politeknik negeri lhokseumawe

Photo PLC Omron CPM 1A

Photo Jembatan penyeberangan saat running