Sistem Gerak otomatis Pintu Garasi Mobil

1.      Pendahuluan

Perkembangan industri dewasa ini, khususnya dunia industri di negara kita berjalan amat pesat seiring dengan meluasnya jenis produk-produk industri, mulai dari apa yang digolongkan sebagai industri hulu sampai dengan industri hilir. Kompleksitas pengolahan bahan mentah menjadi bahan jadi yang berproses baik secara fisika maupun secara kimia, telah memacu manusia untuk selalu meningkatkan dan memperbaiki untuk kerja sistem yang mendukung proses tersebut, agar semakin produktif dan efisien. Salah satu yang menjadi perhatian utama hal ini adalah penggunaan sistem pengendalian proses industri.

 Dalam era industri modern, sistem kontrol, proses industri biasanya merujuk pada otomatisasi sistem kontrol yang digunakan. Sistem kontrol industri di mana peranan manusia masih amat dominan (misalnya dalam merespons besaran-besaran proses yang diukur oleh sistem kontrol tersebut dengan serangkaian langkah berupa pengaturan panel dan saklar-saklar yang relevan) telah banyak digeser dan digantikan oleh sistem kontrol otomatis. Sebabnya jelas mengacu pada faktor-faktor yang mempengaruhi efisiensi dan produktivitas industri itu sendiri, misalnya faktor human error dan tingkat keunggulan yang ditawarkan sistem control tersebut.  

Salah satu sistem kontrol yang sangat luas penggunaannya ialah Programmable Logic Controller (PLC). Penerapannya meliputi berbagai jenis industri mulai dari industri rokok, otomotif, kertas bahkan sampai pada industri tambang, misalnya pada pengendalian turbin gas dan unit industri lanjutan hasil pertambangan. Kemudahan transisi dan sistem kontrol sebelumnya (misalnya dari sistem kontrol berbasis relay mekanis) dan kemudahan trouble-shooting dalam konfigurasi sistem merupakan dau faktor utama yang mendorong populernya PLC.

PLC merupakan sistem yang dapat memanipulasi, mengeksekusi dan atau memonitor keadaan proses pada laju yang amat cepat, dengan dasar data yang bias di program dalam sistem berbasis mikro prosesor integral. PLC menerima masukan keluaran sinyal-sinyal listrik untuk mengendalikan suatu sistem, dengan demikian besaran-besaran fisika dan kimia yang dikendalikan, sebelum diolah oleh PLC, akan dirubah menjadi sinyal listrik analog maupun digital, yang merupakan data dasarnya.

2.      Penyusunan PLC
PLC yang diproduksi oleh berbagai perusahaan sistem kontrol terkemuka saat ini biasanya mempunyai cirri-ciri sendiri yang menawarkan keunggulan sistemnya, baik dari segi aplikasi (perangkat tambahan maupun modul utama sistemnya meskipun demikian pada umum setiap PLC (sebagaimana computer pribadi ada yang cenderung mengalami standarisasi dan komptible satu sama lain). PLC pada umumnya mengandung empat bagian (piranti) berikut ini:


                 Gambar 1 Blok Diagram Modul PLC
1.      Modul Catu Daya
2.      Modul CPU
3.      Modul I/O
4.      Modul Perangkat Lunak

2.1 Modul Catu Daya (Power Supply/PS)
Power Supply tegangan DC ke berbagai modul PLC lainya selain modul tambahan dengan kemampuan arus total sekitar 20 A sampai 50 A, yang sama dengan battery lithium integral (yang digunakan sebagai memory backup). Seandainya PS ini gagal atau tegangan bolak balik masukannya turun dari nilai spesifiknya, isi memori akan tetap terjaga. PLC buatan Triconex USA, yakni Trisen TS3000 bahkan mempunyai dauble power supply yang berarti apabila satu PSnya gagal, PS kedua otomatis akan mengambil alih fungsi catu daya sistem

2.2 Modul CPU
Modul CPU yang juga disebut juga modul controller atau prossor terdiri dari dua bagian:
1. Prosesor
2. Memori
Mengoperasikan dan mengkomunikasikan modul-modul PLC melalui:
1. Prosesor berfungsi bus-bus serial atau paralel yang ada, mengeksekusi program kontrol
2. Memori berfungsi menyimpan informasi digital yang bisa diubah dan berbentuk tabel, register citra atau (Relay Ladder Logic) yang merupakan program pengendali proses

2.3 Modul Program Perangkat Lunak
PLC mengenal berbagai macam perangkat lunak, termasuk State Language, SFC dan bahkan C. Yang paling populer digunakan RLL (Relay Ladder Locig). Semua bahasa pemograman tersebut dibuat berdasarkan proses sekuensial yang terjadi dalam plant (sistem yang dikendalikan). Semua instruksi dalam program akan diesekusi oleh modul CPU, dan penulisan program itu bisa dilakukan pada keadaan on line. Jadi PLC dapat bisa ditulisi program kontrol pada saat ia mengendalikan proses tanpa mengangu pengendalian yang sedang dilakukan.Eksekusi perangkat lunak tidak akan mempengaruhi operasi I/O yang tengah berlangsung.

2.4 Modul I/O
Modul I/O merupakan modul masukan dan modul keluaran yang bertugas mengatur hubungan PLC dengan piranti eksternal atau priferal yang bisa berupa suatu komputer host, saklar-saklar, unit pengerak motor dan berbagai macam sumber sinyal yang terdapat dalam plant yaitu:
1. Modul Masukan (I)
Modul masukan berfungsi untuk menerima sinyal dari unit pengindera priferal dan memberikan pengaturan sinyal, terminasi, isolasi, maupun indikator keadaan sinyal masukan. Sinyal – sinyal dari piranti periferal akan di-scan dan keadaannya akan dikomunikasikan melalui moduk antar muka dalam PLC

2. Modul Keluaran (O)
Modul, keluaran mengaktivasi berbagai macam piranti seperti aktuator hidrolik, pneumatik, selenoid, starter motor dan tampilan status titik-titik priperal yang terhubung dalam sistem. Fungsi modul keluaran lainnya mencakup conditioning terminasi dan juga pengisolasian sinyal-sinyal yang ada. Proses aktivasi itu tentu saja dilakukan dengan pengiriman sinyal-sinyal diskret dan analog yang relevan, berdasarkan watak PLC yang merupakan piranti digital.
.
3.      Perancangan

1.      Blok Diagram Sistem Gerak Otomatis Garasi Mobil dengan PLC


Gambar 2: Blok diagram sistem gerak otomatis garasi mobil dengan PLC

Ø  Diskripsi Kerja Sistem
Sistem ini dirancang dengan mengharapkan kemudahan bagi pengguna di dalam memasukkan kendaraannya di dalam garasi mobil. Deskripsi kerja dari sistem ini adalah dengan menempatkan sebuah sensor infra merah/PIR (passive infra red) di depan atas garasi yang berfungsi untuk mendeteksi ada tidaknya mobil yang mendekati garasi. Kemudian sebuah photo sensor yang berfungsi untuk mendeteksi ada tidaknya mobil yang lewat. Sebuah saklar pembatas (limit switch) diletakkan dibagian atas garasi pada jarak tertentu yang berfungsi untuk menghentikan gerakan pintu garasi saat membuka tas. Sebuah saklar pembatas juga diletakkan pada bagian bawah garasi pada jarak tertentu yang berfungsi untuk menghentikan gerakan pintu garasi saat menutup. Dalam rancangan prototipe sistem gerak digunakan dua motor DC yang masing-masing berfungsi sebagai pembuka dan menutup pintu garasi mobil.

Ø  Perancangan Flow Chart
Pembuatan Flow Chart dari sistem gerak otomatis Pintu Garasi Mobil dengan menggunakan PLC sebagai berikut:


 Penentuaan Pengalamatan (Addressing)
Untuk memudahkan di dalam pengalamatan atau addressing, maka perlu untuk penentuan Input dan Output melalui tabel (Tabel 1 dan Tabel 2).


Tabel 1: Pengalamatan (addressing) Input


INPUT
No
Komponen
Alamat Input
Fungsi
1.

2.

3.

4.

5.
Saklar Power On

Saklar Infra Merah

Photo sensor

Limit Switch Up

Limit Switch Down
00000

00001

00002

00003

00004
Untuk menghidupkan atau mematikan sistem
Untuk mendeteksi ada tidaknya kenderaan di depan garasi
Untuk mendeteksi kenderaan yang masuk
Untuk membuat pintu berhenti membuka
Untuk membuat pintu berhenti menutup

Tabel 2: Pengalamatan (addressing) Output

OUTPUT
No
Komponen
Alamat Output
Fungsi
1.
Motor Down
01000
Untuk menggerakkan pintu garasi (menutup)
2.
Motor Up
01001
Untuk menggerakkan pintu garasi (membuka)
3.
Alarm
01002
Untuk memperingatkan pada saat pintu membuka atau menutup



Gambar 3 :  Ladder diagram sistem gerak otomatis pintu garasi mobil

Keterangan untuk diagram Ladder :
Sebelum sesuatu dimulai. Terlebih dahulu diaktifkan (power on) hal ini ditandai dengan bekerjanya kontak X0 sehingga coil RO energized, sehingga semua kontak RO menutup (karena RO merupakan kontak Normally Open). Pada saat infra merah mendeteksi adanya mobil maka pada saat itu berarti kontak X1 bekerja (X1 merupakan kontak Normally Open), kontak RO bekerja, dan X3 yang juga merupakan kotak Normally Close mengakibatkan Y1 bekerja atau dengan kata lain motor membuka pintu garasi.

Karena coil Y1 energized maka kontak Y1 closed, sehingga Y2 bekerja yakni bekerjanya alarm selama motor up bekerja membuka pintu garasi. Ketika pintu menyentuh saklar up, maka kontak (X3 merupakan kontak normally close), sehingga motor akan berhenti membuka pintu (ditandai dengan deenergized-nya coil Y1, karena rangkaian terputus). Bersamaan dengan itu kontak Y1 open kembali dan berhenti berbunyi.

Ketika mobil masuk dan terdeteksi oleh photo sensor maka berdasarkan tabel 1. maka kontak X2 bekerja sehingga rangkaian dalam urutan ketiga ini mengakibatkan YO energized dalam arti bahwa motor down bekerja untuk menutup pintu garasi. Bakerjanya coil YO mengakibatkan tertutupnya kontak YO sehingga kembali Y2 bekerja yakni alarm kembali berbunyi sebagai tanda bahwa pintu garasi dalam proses menutup. Ketika pintu menyentuh saklar down, maka X4 bekerja atau membuka dan memutus rangkaian sehingga YO deenergized. Jadi motor berhenti menutup pintu garasi dan bersamaan dengan itu maka alarm berhenti berbunyi dengan terbukanya kembali kontak YO.

About Unknown

This is a short description in the author block about the author. You edit it by entering text in the "Biographical Info" field in the user admin panel.
    Blogger Comment
    Facebook Comment

0 comments:

Post a Comment