PEMROGRAMAN PROGRAMMABLE LOGIC
CONTROLLER (PLC)
BERBASIS “CLEAN CODE”
SKRIPSI
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan
Pendidikan Program Studi Strata I Jurusan Teknik Elektro
Fakultas Teknik Universitas Widya Dharma Klaten
Disusun oleh :
Nama : Yusup Budi Pamungkas
NIM : 1542100513
JURUSAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS WIDYA DHARMA KLATEN
2019
iv
SURAT PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
FORM A-l
Yang bertanda tangan di bawah ini, saya
N a ma YUSUP BUDI PAMUNGKAS
N I M 1542100513
Program Studi Teknik Elektro
Menyatakan bahwa SKRIPSI berjudul
PEMROGRAMAN PLC BERBASIS CLEAN CODE.
Merupakan hasil karya tulis yang kami buat sendiri, dan bukan merupakan
bagian dari Skripsi maupun hasil karya tulisan penulis lain. Bilamana ternyata
dikemudian hari pernyataan ini tidak benar dan terbukti ada sebagian hasil
karya tulisan penulis lain, kami sanggup menerima sanksi akademik apapun
yang ditetapkan oleh Universitas Widya Dharma Klaten.
Klatem 13 Agustus 2019
YUSUP BUDI PAMUNGKAS
NIM. 1542100513
•
v
HALAMAN MOTTO
1. “Be Your Self” Jadilah dirimu sendiri untuk mengarungi dan menapaki
kehidupan ini
2. “Think Fast Get the Best” Berpikir cepat dan dapatkan yang terbaik. Kata
terbaik tentunya telah melewati beberapa fase/tahapan pertimbangan yang
matang, namun jangan lupa kesempatan sangat banyak hanya kita mau
menangkapnya atau hanya menjadi penonton saja.
3. Keluarga adalah petualangan hidup yang abadi. Kita bisa mendapatkan
kesenangan, keceriaan, kebahagian, kesedihan, kekecewaan bahkan
penyesalan bersama teman. Namun itu semua hanya sesaat dan ada
masanya akan hilang (masa tua), tetapi untuk keluarga adalah abadi.
vi
PRAKATA
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas
terselesainya skripsi ini sebagai salah satu persyaratan menyelesaikan studi S-1
ini.
Skripsi ini penulis buat berdasarkan teori dan pengalaman bekerja yang
didapat dibangku kuliah ini atau diperusahaan dan instansi tempat penulis bekerja
dan melakukan penelitian. Dengan tujuan selain bermanfaat bagi penulis sendiri,
juga diharapkan bermanfaat bagi para pembaca, khususnya para mahasiswa.
Harapan dari penulis semoga skripsi ini bisa dimanfaatkan dan bisa
berguna bagi kita semua. Tidak lupa pula penulis mengharapkan kritik dan saran
yang membangun dari pembaca sekalian guna kemajuan dan perkembangan ilmu
pengetahuan dan kesempurnaan skripsi ini.
Pada kesempatan ini pula, perkenankan penulis mengucapkan banyak
terimakasih kepada :
1. Bapak Sugeng Santosa, ST., M. Eng. Selaku pembimbing pertama yang
memotivasi demi terselesainya skripsi ini
2. Bapak Harri Purnomo, ST., MT. selaku pembimbing kedua yang selalu
memberi masukan yang membangun dan candaan yang menghibur hati
vii
3. Istri saya Rachel Kurniawati, ST. yang selalu men-support dan menemani
disetiap saat mendampingi dalam pengerjaan skripsi ini
4. Ketiga anaku. Yoel Vaando Mixsy, Tatiana Nevaeh Mixsy dan Lina Giftia
Mixsy yang selalu menghibur karena tingkah lakunya yang masih anak-
anak
5. Teman-teman sejawat dan ditempat kerja yang tidak dapat saya sebutkan
satu per satu, support dan dukungannya selalu bermanfaat
6. Serta anak-anak didiku siswa SMK PL LEONARDO KLATEN tahun
ajaran 2011/2012, 2012/2013, 2013/2014, 2014/2015, 2015/2016,
2016/2017, 2017/2018 dan 2018/2019 yang berkenan menjadi partner
dalam penelitian ini
7. Dan semua pihak yang dengan sukarela dan kerendahan hatinya
membantu dan memberi semangat dalam menyelesaikan skripsi ini
viii
DAFTAR ISI
HALAMAN PERSETUJUAN .......................................................................... ii
HALAMAN PENGESAHAN ........................................................................... iii
SURAT PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI ........................................... iv
HALAMAN MOTTO ........................................................................................ v
PRAKATA ......................................................................................................... vi
DAFTAR ISI .................................................................................................... viii
DAFTAR GAMBAR .......................................................................................... x
ABSTRAKS ....................................................................................................... xi
BAB I ................................................................................................................. 12
PENDAHULUAN ............................................................................................. 12
1.1. Latar Belakang Masalah ...................................................................... 12
1.2. Perumusan Masalah ............................................................................. 14
1.3. Batasan Masalah .................................................................................. 14
1.4. Tujuan Penulisan ................................................................................. 14
1.5. Manfaat Penelitian ............................................................................... 15
1.6. Tinjauan Penulisan Pendahulu ............................................................ 16
1.7. Sistematika Penulisan .......................................................................... 18
BAB II ............................................................................................................... 20
DASAR TEORI ................................................................................................ 20
2.1. Sejarah Teknologi PLC ....................................................................... 20
2.2. Latar Belakang Pemakaian PLC .......................................................... 21
2.3. Kelebihan dan Kekurangan menggunakan PLC ................................. 23
2.4. Prinsip Kerja PLC ............................................................................... 26
2.5. Sistematika Mendesain suatu Sistem PLC .......................................... 30
2.6. Bahasa Pemrograman PLC .................................................................. 31
2.7. Jenis-jenis PLC .................................................................................... 36
2.8. Pengertian dan Cara Kerja Program PLC bergaya Clean Code .......... 37
BAB III .............................................................................................................. 44
ix
METODOLOGI PENELITIAN ..................................................................... 44
3.1. Waktu dan Lokasi Penelitian ............................................................... 44
3.2. Alat dan Bahan Penelitian ................................................................... 44
3.3. Metode Penelitian ................................................................................ 49
BAB IV .............................................................................................................. 52
HASIL PENELITIAN dan PEMBAHASAN ................................................ 52
4.1. Hasil Penelitian .................................................................................. 52
4.2. Pembahasan ....................................................................................... 59
BAB V ................................................................................................................ 67
PENUTUP ......................................................................................................... 67
5.1. Kesimpulan ........................................................................................ 67
5.2. Saran ................................................................................................... 68
DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................... xii
LAMPIRAN 01 ................................................................................................ xiii
(PROGRAM LADDER PLC) ........................................................................ xiii
LAMPIRAN 02 .............................................................................................. xviii
(PROGRAM MNEUMONIC PLC )............................................................ xviii
LAMPIRAN 03 ............................................................................................... xxii
(AREA MEMORY PLC ) .............................................................................. xxii
x
DAFTAR GAMBAR
........................................................................... 29 Gambar 2.1 Bagian-bagian PLC
.................................................................... 39 Gambar 2.2 Bagian input clean code
........................... 40 Gambar 2.3 Bagian Control/Proses pada program clean code
................................................................. 41 Gambar 2.4 Bagian output clean code
Gambar 3.1 Diagram Flow Chart pengendali Traffic Light ................................ 51
Gambar 4.1 Bentuk program PLC sumber pertama ............................................. 52
Gambar 4.2 Bentuk Program PLC sumber kedua ................................................ 54
Gambar 4.3 Bentuk Program PLC berbasis Clean Code ..................................... 55
Gambar 4.4 Bentuk Program PLC berbasis Clean Code (lanjutan) .................... 56
Gambar 4.5 Bentuk arah troubleshooting pada program Clean Code ................ 61
Gambar 4.6 Bentuk arah troubleshooting pada program clean code (lanjutan) . 62
Gambar 4.7 Bagian program PLC konvensional dari sumber 1 .......................... 63
Gambar 4.8 Bagian INPUT dan OUTPUT program PLC berbasis Clean Code .. 65
xi
ABSTRAK
Y. Budi Pamungkas, 1542100513, Jurusan Teknik Elektro S-1, Fakultas Teknik,
Universitas Widya Dharma Klaten, Judul : PEMROGRAMAN PLC BERBASIS
CLEAN CODE
PLC saat ini dapat diprogram dari jarak jauh, tergantung dan terkoneksi
melalui jaringan internet (IoT). Namun untuk pemrograman PLC masih belum
ada perkembangan dan monoton. Harus segera dilakukan beberapa terobosan
yang strategis dalam melakukan pemrograman PLC ini.
Tujuan dari skripsi ini adalah memperkenalkan pemrograman PLC dengan
cara baru yang lebih rapi, tertata dan mudah dipahami oleh programer lainnya,
sekalipun mereka tidak membuat program PLC tersebut. Dimana nantinya
pemrograman PLC ini disebut program “Clean Code” PLC.
Kesimpulan dari penelitian ini akan menggantikan program PLC secara
KONVENSIONAL menjadi program “CLEAN CODE” yang dapat dijadikan
rujukan bahkan standar dalam melakukan pemrograman PLC, baik itu dari tingkat
dasar maupun yang sudah tingkat lanjut (advance).
ABSTRACT
Y. Budi Pamungkas, 1542100513, Department of Electrical Engineering S-1,
Faculty of Engineering, Widya Dharma University Klaten, Title:
PROGRAMMING PLC BASED ON CLEAN CODE
PLCs can now be programmed remotely, dependent and connected via the
internet network (IoT). But for PLC programming there is still no progress and
monotony. Must be done several strategic breakthroughs in doing this PLC
programming.
The purpose of this thesis is to introduce PLC programming in a new way
that is neater, orderly and easily understood by other programmers, even if they
don't make the PLC program. Where later this PLC programming is called the
"Clean Code" PLC program.
The conclusion of this study will replace the CONVENTIONAL PLC
program into a "CLEAN CODE" program that can be used as a reference and
even a standard for PLC programming, both from the basic and advanced levels.
12
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Masalah
Kehandalan kerja, efektifitas, efisiensi dan kemudahan
pengoperasian perangkat Pemrograman Programmable Logic Controller
(PLC) menjadikannya pilihan utama dalam proses otomatisasi. Meskipun
perkembangan teknologi sekarang ini lebih cepat daripada perkembangan
dibidang lain, PLC tetap menjadi pilihan tersendiri. Pemanfaatan PLC ini
tidak hanya dipakai didunia industri dan otomasi, namun banyak dari
industri lain sebagai contoh dibidang arsitektur sebagai penggerak utama
Lift dan Escalator maupun Elevator, dibidang industri perikanan dan
peternakan sebagai kontrol utama pengairan kolam maupun pengatur suhu
ruangan dipeternakan juga menfaatkan kelebihan darinya.
Pemrograman PLC cenderung mudah dan gampang, tinggal bahasa
pemrogram PLC apa yang akan kita gunakan. Kebanyakan PLC
menggunakan bahasa ladder (diagram tangga). Disebut diagram tangga
sebab pemrogramannya memang mirip seperti bentuk susunan anak tangga.
Bahasa ini sering pula disebut dengan ladder diagram. Logika yang
digunakan pada ladder diagram ini sama persis apabila kita menggunakan
logika saklar. Yaitu menggunakan kontak Normaly Open (NO) dan Normaly
13
Close (NC) sebagai penyambung dan pemutus arus listrik pada jalur
pengkabelan.
Sebagian besar programer PLC cukup familiar dengan gaya atau
model konvensional (ladder dengan logika saklar) dalam memprogram
sebuah PLC. Dimana model konvensional ini sangat umum diajarkan
disekolah-sekolah maupun di Balai Pelatihan dan Training PLC. Dibutuhkan
suatu terobosan yang baru dan menarik serta mudah dalam melakukan suatu
troubleshooting, baik software maupun hardware dalam memprogram
sebuah PLC. Penulis skripsi ini mencoba memunculkan cara atau trik baru
pemrograman ladder diagram dengan gaya yang berbeda. Lebih simpel,
mudah dipahami dan nyaman dipandang mata. Yaitu pemrograman PLC
bermodel Clean Code.
Pengertian clean code sendiri diabdosi dari istilah dalam
pemrograman yang berhubungan dengan dunia Information Technology
(IT). Clean code mengandung arti bersih, rapi, simpel dan elegan. Jadi
pemrograman PLC dengan model clean code adalah program ladder PLC
yang teratur dan simpel dalam penyusunan program, serta sangat elegan dan
nyaman dipandang mata sehingga dapat dengan mudah dimengerti dan
dipahami oleh programer PLC lainnya.
14
1.2. Perumusan Masalah
1. Pemrograman PLC saat ini masih bersifat konvensional, diperlukan
suatu cara yang baru dalam melakukan pemrograman PLC (Clean
Code)
2. Bagaimana membuat program ladder PLC menjadi tampilan yang
lebih rapi dan teratur
3. Bagaimana melakukan troubleshooting dan modifikasi suatu
program PLC dapat dilakukan dengan mudah dan cepat
4. Belum adanya standarisasi pemrograman PLC
1.3. Batasan Masalah
Batasan – batasan yang diberikan dalam penulisan skripsi ini
antara lain adalah:
1. Bahasa PLC yang dipake adalah bahasa Ladder atau anak tangga
2. PLC yang digunakan adalah PLC OMRON CP1E dengan 20 I/O
3. Penelitian yang dilakukan dengan cara mengambil program PLC
yang sudah ada (kontrol tertentu), lalu diubah menjadi program yang
baru (clean code)
1.4. Tujuan Penulisan
Tujuan dari penelitian ini adalah:
15
1. Memperkenalkan program Clean Code PLC ini kekalayak umum
2. Membuat program ladder dengan tampilan yang teratur dan rapi
3. Melakukan troubleshooting dan modifikasi program dapat dilakukan
dengan cepat dan mudah
4. Menjadi standar pemrogramaan PLC
Apabila dimungkinkan penulis skripsi ini ingin bekerjasama
dengan universitas untuk memfasilitasi dalam pengurusan hak paten.
Apabila terlaksana tentunya nama besar univeritas dan kredibilitas akan
diperhitungkan oleh univeritas lainnya maupun pemerintah dan dunia.
1.5. Manfaat Penelitian
Adapun hasil dari penelitian ini diharapkan memberikan manfaat,
antara lain:
1. Bagi Siswa
a. Siswa mendapat materi tambahan tentang pemrograman PLC
b. Siswa mendapat pengalaman baru dalam memprogram PLC dan
membandingkan dengan cara lama
c. Siswa lebih mudah dalam melakukan trial and error program PLC
dengan mudah dan tepat
16
d. Dapat dijadikan perlombaan pemrograman PLC yang baru dan
terstandar
2. Bagi Guru
a. Guru dapat mengajarkan teknik yang baru ke siswa
b. Dapat menaikan kompetensi dibidang pemrograman PLC dengan
cara yang berbeda
c. Dapat melakukan troubleshooting dengan cepat dan mudah dalam
menguji para siswanya
d. Dapat menjelaskan perbedaan program PLC konvensional dengan
program PLC berbasis clean code ini
3. Bagi Programer PLC
a. Mendapat pengalaman baru dalam pemrograman PLC
b. Dapat dengan mudah dan jelas dalam menyampaikan maksud
program yang dibuatnya kepada programer PLC yang lain
c. Dapat dijadikan standar pemrograman PLC
1.6. Tinjauan Penulisan Pendahulu
Penelitian terdahulu yang ada saat ini masih berupa pemrograman
dasar yang hanya memprogram dan mengintruksikan secara langsung
hubungan antara input menggerakan output dan masih jarang
17
mengoptimalkan alamat operan internal relay. Oleh sebab itu, penulis
melalui skripsi ini mengajak programer PLC untuk sering menggunakan
internal relay yang ada pada PLC untuk membantu troubleshooting program
dan menjadikan program tersebut rapid an teratur
Tinjauan Pustaka Pendahulu antara lain:
1. Ratnanto Fitriadi1; Ahmad Kholid Al Ghofari
2; dan Gancang Bayu
Kuncoro3; tahun 2014, tentang “MODUL SISTEM KONTROL
MESIN INDUSTRI MENGGUNAKAN PLC” membahas contoh-
contoh modul PLC yang ada pada kontrol mesin-mesin industri,
seperti konveyor, filling machine dan packing machine
2. Riyadi Juhana, tahun 2008 tentang “APLIKASI
PEMROGRAMMING LOGIC CONTROLLER (PLC) SEBAGAI
ALAT UNTUK OTOMASI DALAM PROSES LINE BALANCING”,
membahas kontrol mesin produksi (paintshop) yang meningkat
produktifitasnya setelah mengganti sistem kontrol konvensional
menjadi kontrol berbasis PLC di PT. Hyundai Indonesia Motor
3. Dedek Yuhendri, tahun 2018 tentang “PENGGUNAAN PLC
SEBAGAI PENGONTROL PERALATAN BUILDING AUTOMATIS”,
membahas suatu PLC yang digunakan untuk mengatur stop kontak,
lampu dan Air Conditioning (AC) pada bangunan gedung maupun
perumahan resident
18
4. Ide Ayu Astuti, tahun 2017 tentang “PENGEMBANGAN SIMULASI
PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER BERBASIS
PEMBELAJARAN MOBILE DI SEKOLAH MENENGAH
KEJURUAN”, tugas akhir skripsi Fakulatas Teknik Universitas
Negeri Yogyakarta, membahas pemrograman PLC yang dapat
dikontrol dengan perangkat mobile phone
5. Jusuf Bintoro1; M. Satria Pinandita
2; Edi Santoso
3; Komang Oka I
4,
tahun 2009 tentang “PERANCANGAN SIMULATOR PLC
MENGGUNAKAN PROGRAM DELPHI”, berisikan rancangan
sebuah program simulator PLC yang dapat digunakan untuk
memudahkan pengguna pemula memahami pemrograman dan cara
kerja PLC
Perbedaan dengan penelitian ini terdapat pada cara pemrograman
PLC saja. Dimana menurut peneliti lebih elegan, rapi dan cepat dalam
troubleshooting. Sedangakan untuk tujuan dan fungsinya sama, tidak ada
yang berbeda.
1.7. Sistematika Penulisan
Penulisan skripsi ini disusun dengan sistematika penulisan sebagai
berikut:
19
1. BAB I PENDAHULUAN (memuat latar belakang, tujuan, manfaat
penelitian, rumusan masalah, batasan masalah, tinjauan penelitian
pendahulu dan sistematika penulisan)
2. BAB II DASAR TEORI (berisi data-data yang relevan)
3. BAB III METODE dan HASIL PENELITIAN (berisikan waktu dan
tempat penelitian, alat dan bahan, metode yang digunakan)
4. BAB IV PEMBAHASAN HASIL PENELITIAN (memuat data-data
sebelum maupun sesudah dilakukan pemrograman Clean Code dan
analisa pengamatannya)
5. BAB V PENUTUP (berisi kesimpulan dan saran)
67
BAB V
PENUTUP
5.1. Kesimpulan
Dari hasil penelitian ini dapat disimpulkan bahwa:
1. Dengan metode pemrograman clean code PLC ini, sekarang pemrogram
PLC mendapatkan tambahan satu cara (dikenal kalayak umum)
pemrograman PLC yang dapat dilakukan dengan cara kerja mesin sama
dan tidak berubah
2. Pemrograman PLC berbasis Clean Code mempunyai 3 unsur penting
dalam aspek pemrograman dan teknik, yaitu: Terstruktur, Rapi dan Teratur
3. Dengan program PLC yang rapi dan teratur serta terbantu dengan
pembagian menjadi 3 bagian utama yaitu bagian INPUT, CONTROL dan
OUTPUT, tentunya dalam melakukan troubleshooting dan modifikasi
program akan lebih terarah, cepat, mudah dan efisien
4. Pemrograman PLC berbasis Clean Code sangat layak untuk dijadikan cara
pemrograman ladder PLC dari tingakat dasar hingga tingkat lanjut. Dan
sangat dimungkinkan menjadi standar pemrograman PLC dengan bahasa
Ladder Diagram
68
5.2. Saran
Sadar akan segala kemungkinan-kemungkinan yang masih dapat
dikembangkan dalam penelitian ini, maka segala saran dan masukan akan
sangat berguna bagi kemajuan dan perubahan perkembangan pemrograman
PLC berbasis Clean Code ini.
1. Tantangan Revolution Industry 4.0
Masih diperlukan suatu terobosan yang terstandar internasional
dalam pembuatan program PLC
2. Dibidang Pendidikan dan Pelatihan
Program Clean Code masih sangat luas dan dapat dikembangkan
lagi terlebih untuk bahasa-bahasa program PLC lainnya, seperti
Steatment List, Structure List dan Fungsion Block Diagram (FBD)
3. Penelitian Lanjutan
Diperlukan pembuktian lebih lanjut dalam memodifikasi
program PLC pada mesin-mesin produksi yang terintegrasi dengan PLC
sebagai kontrol utamanya. Tentunya dengan judul yang lebih spesifik
untuk mesin tertentu.
Dan akhirnya, penulis mengucapkan terimakasih yang sebesar-
besarnya atas waktu dan kesempatannya untuk membaca dan memahami apa
yang coba dijelaskan dalam laporan ini
xii
DAFTAR PUSTAKA
1. Ide Ayu Astuti. Tahun 2017. Pengembangan Simulasi Programmable
Logic Controller Berbasis Pembelajaran Mobile di Sekolah Menengah
Kejuruan, Tugas Akhir Skripsi, Universitas Negeri Yogyakarta
2. Tim Penyusun Buku Pelajaran. Tahun 2013. Sistem Kontrol Terprogram,
Buku Siswa Kelas XI, Kemendikbud
3. Ahmad Rivai & Nana Sudjana. Tahu 2013. Media Pengajaran
(Penggunaan dan Pembuatannya), Bandung: Sinar Baru Algensindo
4. Deni Darmawan. Tahun 2013. Pendidikan Teknologi Informasi dan
Komunikasi. Bandung: PT Remaja Rosdakarya
5. Handy Wicaksono. Tahun 2009. Programmable Logic Controller: Teori,
Pemrograman, dan Aplikasinya dalam Otomasi Sistem. Yogyakarta:
Graha Ilmu
6. Hanif Said. Tahun 2012. Aplikasi Programmable Logic Controller (PLC)
dan Sistem Pneumatik pada Manufaktur Industri. Yogyakarta: Penerbit
Andi
7. Wijaya Widjanarta N. Tahun 2006. Teknik Digital. Yogyakarta: Erlangga
8. Wicaksono H. Tahun 2009. Programmable Logic Control Teori,
Pemrograman dan Aplikasnya dalam Otomasi Sistem, Yogyakarta: Graha
Ilmu