ariedc: Palang parkir mobil berbasis SCADA

USULAN TUGAS AKHIR

RANCANG BANGUN KENDALI PALANG PINTU PARKIR MOBIL MENGGUNAKAN SMART CARD BERBASIS PLC DENGAN SCADA

Diajukan sebagai syarat kelulusan Program Diploma III

Oleh :

1. Ardian Bayu P 3.31.09.2.03

2. Ari Dwi Cahyono 3.31.09.2.04

3. Nanda Bina Prasetia 3.31.09.2.14

4. Venicka Oscar 3.31.07.2.22

PROGRAM STUDI TEKNIK LISTRIK

JURUSAN TEKNIK ELEKTRO

POLITEKNIK NEGERI SEMARANG

2011

JURUSAN

T.ELEKTRO

POLINES

SURAT PERMOHONAN TUGAS AKHIR

FORM-1

Semarang, 4 April 2011

Kepada Yth.

Kaprodi Teknik Listrik

Jurusan Teknik Elektro

Politeknik Negeri Semarang

Yang bertanda tangan di bawah ini, saya :

Nama, NIM, Kelas:

1. Ardian Bayu P 3.31.09.2.03 Listrik 2C

2. Ari dwi Cahyono 3.31.09.2.04 Listrik 2C

3. Nanda Bina P 3.31.09.2.14 Listrik 2C

4. Venicka Oscar 3.31.09.2.22 Listrik 2C

Judul TA : Rancang Bangun Kendali Palang Pintu Parkir Mobil Menggunakan Smart Card Berbasis PLC Dengan Scada

Pembimbing Utama

Nama : Syahid,S.T,M.Eng

NIP : 1980010082005011001

Pembimbing Pembantu

Nama : Sugijono,S.T

NIP : 1975508041984031001

Mengajukan permohonan untuk melakukan tugas akhir.

a.n.Pemohon,

Ari Dwi Cahyono

NIM : 3.31.09.2.04

JURUSAN

T.ELEKTRO

POLINES

SURAT KESANGGUPAN SEBAGAI PEMBIMBING UTAMA TUGAS AKHIR

FORM-2A

Yang bertanda tangan di bawah ini, saya :

Nama : Syahid,S.T,M.Eng

NIP : 1980010082005011001

Tidak keberatan dan sanggup untuk membimbing mahasiswa :

Nama, NIM, Kelas:

1. Ardian Bayu P 3.31.09.2.03 Listrik 2C

2. Ari dwi Cahyono 3.31.09.2.04 Listrik 2C

3. Nanda Bina P 3.31.09.2.14 Listrik 2C

4. Venicka Oscar 3.31.09.2.22 Listrik 2C

Dalam menyelesaikan Tugas Akhir dengan judul :

Rancang Bangun Kendali Palang Pintu Parkir Mobil Menggunakan Smart Card Berbasis PLC Dengan Scada.

Semarang, 25 juli 2011

Pembimbing Utama

Syahid,S.T,M.Eng

NIP. 1980010082005011001

JURUSAN

T.ELEKTRO

POLINES

SURAT KESANGGUPAN SEBAGAI PEMBIMBING PEMBANTU TUGAS AKHIR

FORM-2B

Yang bertanda tangan di bawah ini, saya :

Nama : Sugijono,S.T

NIP : 1975508041984031001

Tidak keberatan dan sanggup untuk membimbing mahasiswa :

Nama, NIM, Kelas:

1. Ardian Bayu P 3.31.09.2.03 Listrik 2C

2. Ari dwi Cahyono 3.31.09.2.04 Listrik 2C

3. Nanda Bina P 3.31.09.2.14 Listrik 2C

4. Venicka Oscar 3.31.09.2.22 Listrik 2C

Dalam menyelesaikan Tugas Akhir dengan judul :

Rancang Bangun Kendali Palang Pintu Parkir Mobil Menggunakan Smart Card Berbasis PLC Dengan Scada.

Semarang, 25 Juli 2011

Pembimbing Pembantu

Sugijono,S.T

NIP. 1975508041984031001

JURUSAN

T.ELEKTRO

POLINES

SURAT PERNYATAAN PENJAMINAN KARYA TUGAS AKHIR

FORM-3

Yang bertanda tangan di bawah ini, saya :

Nama, NIM, Kelas :

1. Ardian Bayu P 3.31.09.2.03 Listrik 2C

2. Ari Dwi Cahyono 3.31.09.2.04 Listrik 2C

3. Nanda Bina P 3.31.09.2.14 Listrik 2C

4. Venicka Oscar 3.31.09.2.22 Listrik 2C

Jurusan : Teknik Elektro

Program Studi : Teknik Listrik

Menyatakan bahwa tugas akhir ini adalah inovasi dan penyempurnaan dari karya yang pernah diajukan oleh mahasiswa tingkat atas untuk memperoleh sebutan keahlian di suatu perguruan tinggi. Di dalamnya terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis dan dibuat oleh mahasiswa tingkat atas dan ditambah dengan inovasi demi penyempurnaan karya tugas akhir ini yang secara tertulis dalam naskah/karya tugas akhir ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.

Semarang, 25 Juli 2011

a.n. Mahasiswa,

Ari Dwi Cahyono

NIM. 3.31.09.2.04

1. JUDUL

Rancang Bangun Kendali Palang Pintu Parkir Mobil Menggunakan Smart Card Berbasis PLC Dengan Scada.

2. PENDAHULUAN

Kehidupan manusia yang selalu berkembang akan menuntut suatu pola hidup yang praktis, perkembangan pola hidup yang praktis itu tidak bisa terlepas dari perkembangan teknologi yang semakin modern. Demikian pula dengan teknik listrik yang semakin lama juga semakin berkembang seiring dengan kemajuan teknologi. Demikian juga pada bidang transportasi untuk pelayanan parkir, terutama pada gedung-gedung bertingkat yang khusus dipakai untuk perkantoran, sehingga dituntut adanya suatu teknologi yang menggantikan peran manusia.

Sistem parkir yang berlaku saat ini masih bersifat manual dengan menggunakan karcis parkir sebagai bukti parkir kendaraan dan pembayaran biaya parkir kendaraan dilakukan secara tunai. Sistem parkir yang demikian memiliki kelemahan antara lain, kurangnya tingkat keamanan dan dapat menimbulkan praktik korupsi pada petugas parkir. Dari permasalahan tersebut, maka timbul ide untuk membuat suatu sistem komputerisasi parkir yang dapat membantu pengaturan lahan parkir. Sistem komputerisasi parkir sudah banyak berkembang namun sistem parkir yang digunakan pada saat ini sebagian besar masih menggunakan sistem parkir yang bersifat manual, dalam pengertian bahwa jika suatu kendaraan akan memasuki areal parkir, maka petugas pada pintu masuk akan mencatat nomor pelat kendaraan tersebut pada karcis parkir. Kemudian karcis parkir tersebut akan diberikan kepada pemilik kendaraan apabila telah membayar biaya parkir secara tunai, lalu kendaraan tersebut sudah dapat memasuki lahan parkir. Pada saat kendaraan akan keluar dari area parkir, maka pengemudi kendaraan harus memberikan karcis parkir tersebut kepada petugas pada pintu keluar sebagai bukti bahwa nomor pelat kendaraan yang tertulis sesuai dengan nomor pelat kendaraan yang tertulis pada karcis parkir sesuai dengan nomor pelat kendaraan tersebut. Bila sesuai, maka kendaraan tersebut baru boleh keluar dari area parkir. Sistem parkir manual tersebut kurang aman dan efisien.

Teknologi auto identifikasi sudah banyak namun saat ini teknologi RFID (Radio Frequency Identification) merupakan teknologi auto identifikasi yang paling murah dan maju guna memudahkan penyebaran informasi menjadi lebih cepat dan akurat. Penerapan teknologi RFID ini yang akan digunakan oleh penulis untuk diterapkan dalam sistem parkir terkomputerisasi sehingga memudahkan dalam hal pengenalan kendaraan dan otomatisasi pembiayaan parkir.

Programmable Logic Control (PLC) diterapkan pada proyek akhir ini sebagai pengendali palang pintu tempat parkir, menentukan berapa banyak mobil yang ada di dalam tempat parkir disesuaikan dengan luas tempat parkir serta mengatur peralatan kontrol yang lain. Sedangkan untuk memonitoring apakah tempat parkir yang ada digunakan SCADA.

Dengan latar belakang tersebut di atas maka disusunlah proyek akhir ini yang disajikan dengan judul “Rancang Bangun Kendali Palang Pintu Parkir Mobil Menggunakan Smart Card Berbasis PLC Dengan Scada”. Besar harapan penulis agar rancangan ini dapat berjalan dengan lancar dan dapat dicapai hasil yng diinginkan.

3. TUJUAN

Tujuan penulisan Tugas Akhir adalah sebagai berikut:

1. Memenuhi salah satu syarat kelulusan program DIII Politeknik Negeri Semarang Teknik Elektro, Program studi Teknik Listrik.

2. Mengaplikasikan ilmu yang telah dipelajari dan diperoleh selama menempuh pendidikan pada Program Studi Teknik Listrik Teknik Elektro Politeknik Negeri Semarang.

3. Mengetahui secara lengkap penggunaan Scada sebagai alat untuk memantau sistem kontrol listrik pada tempat parkir mobil.

4. PEMBATASAN MASALAH

Dalam pembuatan tugas akhir ini kami hanya membatasi hal-hal sebagai berikut:

a. Dalam pembuatan Sistem Kendali Palang Pintu Tempat Parkir Mobil Berbasis PLC Dengan Scada ini menggunakan PLC tipe Sysmac CPM sebagai alat utama untuk pengendali.

b. Hal-hal yang berhubungan dengan kondisi gedung, proses pembayaran masuk serta lamanya mobil diparkir di tempat parkir tidak dibahas dalam proyek akhir ini.

5. TINJAUAN PUSTAKA

5.1 Sistem SCADA

SCADA merupakan singkatan dari Supervisory Control and Data Acquisition. SCADA merupakan sebuah sistem yang mengumpulkan informasi atau data-data dari lapangan dan kemudian mengirimkan-nya ke sebuah komputer pusat yang akan mengatur dan mengontrol data-data tersbut. Sistem SCADA tidak hanya digunakan dalam proses-proses industri, misalnya, pabrik baja, pembangkit dan pendistribusian tenaga listrik (konvensional maupun nuklir), pabrik kimia, tetapi juga pada beberapa fasilitas eksperimen seperti fusi nuklir. Dari sudut pandang SCADA, ukuran pabrik atau sistem proses mulai dar 1.000an hingga 10.000an I/O (luara/masukan), namun saat ini sistem SCADA sudah bisa menangani hingga ratusan ribu I/O.
Ada banyak bagian dalam sebuah sistem SCADA. Sebuah sistem SCADA biasanya memiliki perangkat keras sinyal untuk memperoleh dan mengirimkan I/O, kontroler, jaringan, antarmuka pengguna dalam bentuk HMI (Human Machine Interface), piranti komunikasi dan beberapa perangkat lunak pendukung. Semua itu menjadi satu sistem, istilah SCADA merujuk pada sistem pusat keseluruhan. Sistem pusat ini biasanya melakukan pemantauan data-data dari berbagai macam sensor di lapangan atau bahkan dari tempat2 yang lebih jauh lagi (remote locations).
Sistem pemantauan dan kontrol industri biasanya terdiri dari sebuah host pusat atau master (biasa dinamakan sebagai master station, master terminal unit atau MTU), satu atau lebih unit-unit pengumpul dan kontrol data lapangan (biasa dinamakan remote stattion, remoter terminal unit atau RTU) dan sekumpulan perangkat lunak standar maupun customized yang digunakan untuk memantau dan mengontrol elemen-elemen data-data di lapangan. Sebagian besar sistem SCADA banyak memiliki karakteristik kontrol kalang-terbuka (open-loop) dan banyak menggunakan komunikasi jarak jauh, walaupun demikian ada beberapa elemen merupakan kontrol kalang-tertutup (closed-loop) dan/atau menggunakan komunikasi jarak dekat.

Sistem yang mirip dengan sistem SCADA juga bisa kita jumpai di beberapa pabrik proses, perawatan dan lain-lain. Sistem ini dinamakan DCS (Distributed Control Systems). DCS memiliki fungsi yang mirip dengan SCADA, tetapi unit pengumpul dan pengontrol data biasanya ditempatkan pada beberapa area terbatas. Komunikasinya bisa menggunakan jaringan lokal (LAN), handal dan berkecepatan tinggi.

5.2 Blok Rangkaian Limit Switch dengan Photointerruptor Sensor

Photointerruptor selain sebagai sensor untuk posisi, juga digunakan sebagai Limit Switch yang berfungsi untuk memberikan batas minimum dan batas maksimum dari gerakan motor. Limit Switch digunakan untuk mengatur gerakan motor bolak - balik stepper terhadap gerakan palang pintu. Pengaturan posisi dengan limit switch ini tergantung dari batasan ukuran dimensi dari kendaraan yang akan diparkir dan spasi loket penyimpan kendaraan.

5.3 Blok Rangkaian Penggerak

Sebagai output sistem ada 2 buah motor bolak balik gearbox 12 Vdc yang berfungsi untuk mengerakkan palang tempat parkir. Sebagai pemicu gerakan motor, diperlukan Driver Motor IC L293D yang dapat membangkitkan arus dua arah sebesar 600 mA pada tegangan antara 4,5 Volt – 36 Volt dengan temperature kerja antara 0 – 70 derajat Celcius. Diperlukan motor DC gearbox ini agar gearbox yang terintegrasi dengan Driver berguna untuk membagi kecepatan motor DC sehingga diperoleh daya dan torsi yang cukup kuat untuk mengangkat dan menggerakkan palang pintu. Gambar 6. Adalah sebuah konfigurasi Driver L293D berikut motor yang terhubung dengan pin terkait.

Sebuah IC L293D digunakan untuk menggerakkan 2 buah motor bolak-balik dan 2 motor searah atau 2 motor bolak-balik atau 4 motor searah. 2 buah IC L293D untuk menggerakan 3 motor bolak-balik sumbu X, Y, Z dan 1 buah IC L293D untuk motor searah sumbu R.

5.4 Blok Sistem Radio Frequency Identification (RFID)

Blok ini berfungsi mengidentifikasi kendaraan yang akan diparkir, terdiri dari komponen:

· Tag RFID berupa kartu, berfungsi sebagai transponder untuk meresponse dan mentransmisikan gelombang radio 125Khz - 134 Khz (Sweeney II, 2005: 67), lengkap dengan antenna dan memori ROM yang diprogram untuk satu ID.

· RFID Reader (ID -12 Innovations) berupa module Transceiver (pasangan dari Tag) yang berfungsi mengaktifkan dan membaca signal berisi kode unik berbeda-beda dari setiap Tag untuk dikirim dan diproses oleh rangkaian pengendali

· Gelombang radio pembawa signal kode menyebabkan berpindahnya data secara wireless dari Tag ke RFID Reader.

Pada Gambar 3. terlihat Sistem RFID (Sweeney II, 2005: 78)

5.5 Progamable Logic Control ( PLC )

Progamable logic control atau yang biasa disebut PLC adalah suatu alat kontrol yang menggunakan perintah logic dan dapat diprogram ulang PLC digunakan untuk mengontrol sejumlah elemen elektro mekanik sesuai dengan input signal listrik yang ditetapkan. Hubungan logika antara input dan output ditentukan oleh program yang dibuat oleh programmer ( Orang yang membuat program ). PLC adalah suatu peralatan elektronik yang bekerja secara digital, memiliki memori yang dapat diprogram,menympan perintah – perintah untuk melakukan fungsi khusus untuk mengontrol berbaga jenis mesin atau proses melalui mmodul analog atau digtal input output. PLC memiliki tingkat kehandalan dan ketelitian yang tinggi dalam hal mengontrol kerja mesin menssin dindustri dibandingkan dengan kontrol konvensional yang menggunakan rellay dan timer mekanik.

Pada prinsip PLC bekerja melalui modul input yang menerima data – data berupa signal melalui peralatan input luar yang dapat berupa saklar, tombol, dan sensor dari sitem yang dikontrol, demikin pula halnya prinsip kerja PLC yang digunakan pada alat ini.data – data

Masukan yang berupa signal analog akan diubah oleh modul input menjadi signal digital. Selanjutnya oleh unit prosesor sentral atau CPU yang ada didalam PLC, signal digital itu diolah sesuai dengan program yang telah dibuat dan disimpan didalam memorinya. Selanjutnya CPU mengambil keputasan dan memberikan perintah melalui modul input dalam bentuk signal digital. Kemudia oleh modul output signal digital tersebut diubah kembali menjadi signal analog untuk menggerakan peralatan output luar yang dappat berupa relay, kontaktor,solenoid valve, heater atau alarm yang nantinya dapat beroprasi secara otomatis sesuai sistem yang dikontrol.

Selain mempunyai indikator keluaran dan masukan terlihat juga adanya empat macam lampu indikator, yaitu : PWR, RUN,ERR / ALM, dan COM.

Selain empat lampu indikator, juga biasanya ditemukan adanya fasilitas untuk melakukan hubungan komunikasi dengan komputer, melalui RS – 232C atau yang lebih dikenal dengan Port serial.

5.6 Prinsip Kerja PLC

Pada prinsipnya PLC bekerja melalui modul input yang menerima data – data berupa signal melalui peralatan inut luar yang dapat berupa saklar, tombol, dan sensor yang dikontrol, demikian pula halnya prinsip kerja PLC. Data –data masukan yang masih berupa signal analog akan diubah oleh modul input menjadi signal digital. Selanjutnya oleh CPU yang ada didalam PLC, signal digiital itu diolah sesuai dengan program yang telah dibuat dan disimpan didalam memorinya. Selanjutnya CPU mengambil keputusan dan memberikan perintah melalui modul input dalam bentuk signal digital.kemudian oleh modul output signal digital tersebut diubah menjadi signal analog untuk mengerakan peralatan output luar yang berupa relay, kontaktor, solenoid valve, heater, atau alarm yang nantinya dapat beroprasi secara otomatis sesuai sistem yang dikontrol.

6. METODE

Metodologi yang digunakan dalam membuat simulasi adalah:

1. Teknik Pengumpulan Data

a. Studi Pustaka

Metode ini dilakukan dengan cara mencari data baik dari buku-buku, katalog, proyek akhir yang lalu maupun internet yang berhubungan dengan hal – hal yang dibahas dalam penelitian ini.

b. Metode Eksperimen

Metode ini dilakukan dengan cara mengadakan percobaan – percobaan ilmiah, kemudian hasilnya digunakan sebagai sumber data. Percobaan ini dilakukan ketika alat sudah jadi.

c. Bimbingan

Berkonsultasi pada dosen pembimbing, baik dalam penulisan naskah, perancangan sistem kontrol maupun pembuatan aplikasinya.

d. Observasi

Metode ini dilaksanakan dengan jalan melakukan pengamatan langsung ke lapangan dalam rangka memperoleh informasi dan masukan yang sangat berguna mengenai tempat parkir untuk mobil yang ada di gedung bertingkat yang kami butuhkan dalam pembuatan proyek akhir ini.

2. Rancangan Konseptual

Rancangan konseptual adalah suatu rancangan awal yang berupa gambar sketsa dasar perancangan yang didasarkan pada pemahaman konsep – konsep teknik dan kelistrikan untuk memecahkan masalah. Tahap ini didahului dengan identifikasi masalah yang dihadapi, kemudian menumbuhkan struktur fungsi masing – masing dari blok komponennya dan akhirnya menentukan cara yang paling tepat dan efektif.

3. Rancangan Tata Letak

Gambar – gambar sketsa rangka dan rangkaian listrik yang sudah jadi kemudian dianalisa untuk menentukan tata letak terbaik agar kinerja yang akan dipakai lebih efektif. Selain itu juga merencanakan bagaimana peralatan atau bagian – bagian itu akan dipasang.

4. Persiapan Alat dan bahan

Setelah semua terencana lengkap, alat – alat dan bahan yang diperlukan disiapkan secara keseluruhan, sehingga proses perangkaian komponen sistem pemadam kebakaran berjalan dan terlaksana dengan sempurna.

5. Pembuatan Alat Pengujian Perbaikan dan Penyempurnaan

Dalam melakukan metode ini kami selalu mengindahkan keselamatan kerja. Persiapan yang telah direncanakan dilaksanakan sesuai rancangan yang dibuat kemudian membuat rangka kompenen, merakit semua spare parts lalu diuji coba. Kemudian langkah terakhir adalah penyempurnaan sistem.

6. Instrument

Pada penelitian ini, Instrument yang digunakan adalah miniatur palang parkir mobil menggunakan smart card

7. TATA WAKTU

Tabel 1. Jadwal pelaksanaan TA

Jenis Kegiatan	Bulan I				Bulan II				Bulan III				Bulan IV
	Minggu ke				Minggu ke				Minggu ke				Minggu ke
	1	2	3	4	1	2	3	4	1	2	3	4	1	2	3	4
Pengumpulan data : 1. Studi Pustaka 2. Bimbingan
Menyusun rancangan 1. Konseptual 2. Akhir
Membuat gambar Detail
Pengadaan Alat dan Bahan
Pembuatan trainer simulasi tempat parkir
Pengujian dan perbaikan
Penyusunan laporan 1. Konsep awal 2. Penulisan Laporan

8. ANGGARAN

Rencana anggaran biaya yang akan kami gunakan adalah sebagai berikut:

Tabel 2. Anggaran biaya usulan

NO	KETERANGAN	JUMLAH
1	Biaya Bahan Konstruksi
	1. Kabel RS-232	Rp. 25.000,00
	2. Kabel konektor RS-485	Rp. 100.000,00
	3. Software Scada	Rp. 2.500.000,00
	4. Catu daya	Rp. 50.000,00
	5. Motor DC @ 2	Rp. 100.000,00
	6. Limit swtich	Rp. 200.000,00
	7. Alarm	Rp. 25.000,00
	8. Indikator	Rp. 10.000,00
	9. Relay	Rp. 50.000,00
	10. Gear box	Rp. 100.000,00
	11. Smart card	Rp. 1.000.000,00
	12. PLC Omron CPM	Rp. 2.500.000,00
	13. Biaya tak terduga	Rp. 500.000,00
	· Bahan Konstruksi	Rp 7.010.000,00
2	Biaya Operasional
	a. Rental, pengetikan, penggandaan dan jilid	Rp. 200.000,00
	b. Dokumentasi	RP. 50.000,00
	Total	Rp. 7.560.000,00