Dokumen ini adalah laporan praktik tentang Human Machine Interface (HMI) yang disusun oleh sekelompok mahasiswa untuk memenuhi persyaratan mata kuliah otomasi. Laporan mencakup pengantar, dasar teori mengenai HMI dan PLC, serta langkah-langkah untuk melakukan percobaan, pembuatan tampilan, dan pemrograman HMI menggunakan perangkat lunak CX-Designer dan CX-Programmer. Tujuan utama dari praktik ini adalah agar mahasiswa memahami dan mampu melakukan komunikasi serta pengendalian antara HMI dan PLC.

1. MODUL PRAKTEK 2 : HUMAN MACHINE INTERFACE
(HMI)
LAPORAN
Diajukan Untuk Memenuhi Persyaratan Menyelesaikan
Mata Kuliah OTOMASI
Oleh :
Afif Muslihuddin (0220130033)
Bayu Prakoso (0220130038)
Christian (0220130039)
Elsan Alpha K. (0220130041)
Muhammad Abdul R. (0220130049)
Prasetiyo Asdi W. (0220130055)
Wina Novia N. (0220130061)
POLITEKNIK MANUFAKTUR ASTRA
PROGRAM STUDI TEKNIK PRODUKSI DAN MANUFAKTUR
KONSENTRASI MEKATRONIKA
JAKARTA
2015
DAFTAR ISI
Daftar Isi.......................................................................................... 2

2. BAB 1 PENDAHULUAN............................................................. 3
1.1 Latar Belakang..................................................................... 3
1.2 Tujuan.................................................................................. 3
BAB 2 DASAR TEORI................................................................. 4
2.1 HMI...................................................................................... 4
2.2 PLC...................................................................................... 5
Bab 3 Percobaan............................................................................ 7
3.1 Komunikasi HMI................................................................. 7
3.2 Perangkat Lunak ................................................................. 9
3.3 Pembuatan Tampilan HMI................................................... 10
3.3.1 Setting Komunikasi.................................................... 11
3.3.2 Pembuatan Design Pada CX-Designer............................... 15
3.3.3 Pembuatan Program HMI.......................................... 23
3.3.3 Transfer Data HMI.................................................... 25
3.4 Contoh Program HMI.......................................................... 26
Bab 4 Kesimpulan......................................................................... 29
Daftar Pustaka............................................................................... 30
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Tujuan
2

3. 1. Mahasiswa memahami prinsip komunikasi HMI terhadap PC dan HMI
terhadap PLC.
2. Mahasiswa mampu melakukan pemrograman pada layar internal HMI dan
menyimulasikannya.
3. Mahasiswa mampu melakukan pengendalian dan pengawasan bit-bit
internal, input, dan output pada software PLC melalui HMI secara offline.
4. Mahasiswa mampu melakukan pengendalian dan pengawasan bit-bit
internal, input, dan output pada perangkat PLC melalui HMI secara online.
5. Mahasiswa mampu memanipulasi data memory atau memonitor data pada
software simulasi PLC dalam bentuk gambar, grafik maupun level meter
melalui HMI secara offline.
6. Mahasiswa mampu memanipulasi data memory atau memonitor data pada
perangkat hardware PLC dalam bentuk gambar, grafik maupun level meter
melalui HMI secara online.
BAB 2 DASAR TEORI
2.1 HMI (Human Machine Interface)
3

4. Human Machine Interfce adalah suatu sistem yang menghubungkan antara
manusia dan teknologi mesin. Sistem HMI sebenarnya sudah cukup popular di
kalangan industri. Pada umumnya HMI berupa komputer dengan display di
Monitor CRT/LCD dimana kita bisa melihat keseluruhan sistem dari layar
tersebut. Layaknya sebuah komputer, HMI biasanya dilengkapi dengan keyboard
dan mouse dan juga bisa berupa touch screen. Tujuan dari HMI adalah untuk
meningkatkan interaksi antara mesin dan operator melalui tampilan layar
komputer serta memenuhi kebutuhan pengguna terhadap informasi sistem yang
sedang berlangsung.
HMI dalam industri manufaktur berupa sebuah tampilan layar komputer
yang akan dihadapi oleh operator mesin maupun pengguna yang ingin
mendapatkan data kerja mesin. HMI akan memberikan suatu gambaran kondisi
mesin yang berupa video, grafik, lampu dan lain-lain. Dimana pada tampilan
tersebut operator dapat melihat bagian mesin mana yang sedang beroperasi. Pada
HMI juga terdapat visualisasi pengendali mesin berupa tombol, slider dan
sebagainya yang dapat difungsikan untuk mengontrol atau mengendalikan mesin.
Selain itu dalam HMI juga ditampilkan alarm jika terjadi kondisi emergency
dalam sistem. Beriku fungsi lain dari HMI :
1. Mengawasi, dimana kita dapa mengawasi kondisi plant secara real
time tanpa perlu keluar dari ruang kontrol.
2. Pengaturan (berdasarkan level keamanan) dimana kita dapat merubah
pengaturan misal pengaturan alarm untuk high priority dan low
priority.
3. Alarm, disediakan Alarm History dan Summary. Sehingga nantinya
kita bisa memilih alarm-alarm aa saja yang aktif dan bisa mendapatkan
alasan atau pesan kenapa suatu sistem tiba-tiba mengalami trip atau
mati.
4. Menampilkan grafik dari sebuah proses, misal temperatur dari sistem
yang bersangkutan.
Sistem HMI biasanya bekerja online dan real time (data yang dikirim
sama dengan data yang diterima) dengan membaca data yang dikirimkan
melalui I/O port yang digunakan oleh sistem cotroller-nya. Port yang
4

5. biasanya digunakan untuk controller pada HMI antara lain adalah port
com, port USB, port RS232 dan ada pula yang menggunakan port serial.
2.2 PLC (Programmable Logic Controller)
Definisi Programmable Logic Controller menurut Capiel (1982) adalah :
sistem elektronik yang beroperasi secara dijital dan didisain untuk pemakaian di
lingkungan industri, dimana sistem ini menggunakan memori yang dapat
diprogram untuk penyimpanan secara internal instruksi-instruksi yang
mengimplementasikan fungsi-fungsi spesifik seperti logika, urutan, perwaktuan,
pencacahan dan operasi aritmatik untuk mengontrol mesin atau proses melalui
modul-modul I/O digital maupun analog.
Berdasarkan 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.
Komponen yang terdapat dalam PLC :
1. CPU (Central Processing Unit)
CPU berfungsi untuk mengambil intruksi dari memori, memprosesnya
dan kemudian mengeksekusi instruksi tersebut. Selama proses tersebut
CPU akan menghasilkan sinyal control, mentransfer data atau melakukan
fungsi aritmatik dan logika serta mendeteksi sinyal dari luar CPU.
CPU terdiri dari
5

6. 1. Prosessor
2. Sistem Memori
3. Catu daya
1. Modul I/O (input/output)
Modul I/O merupakan peralatan atau perangkat elektronika yang
berfungsi sebagai perantara atau penghubung (interface) antara CPU
dengan peralatan input/output luar. Modul ini terpasang remanen dalam
arti mudah untuk dilepas dan dipasang kembali keraknya tergantung jenis
PLC nya.
BAB 3
PERCOBAAN
3.1 Komunikasi Human Machine Interface (HMI)
HMI dioperasikan dengan menggunakan PLC dan PC, karena itu
diperlukan adanya komunikasi antara HMI ke PC maupun dari HMI ke PLC.
Selain itu HMI juga dapat berkomunikasi langsung dengan station dan printer.
Komunikasi antara HMI dan PLC terhubung menggunakan kabel Serial Port DB 9
to DB 9.
6

7. Selain itu HMI Omron dapat berkomunikasi dengan station processing, handling,
testing, dan storage menggunakan DB 9 to DB 9 dan DB 25 to DB 25.
Pin No. Alamat
1 0,00
2 0,01
3 0,02
4 No Connection
5 1,00
6 1,01
7 1,02
8 ( - 24 VDC )
9 ( + 24 VDC )
Tabel di atas ini merupakan keterangan alamat input/output pin DB 9 yang
terintegrasi dengan PLC. Pin nomor 1, 2, dan 3 merupakan alamat input dan pin
nomor 5, 6, dan 7 merupakan alamat output. Sementara pin nomor 4 pada DB 9
tidak terkoneksi ke PLC karena pada modul otomasi pin tersebut tidak memiliki
fungsi sebagai input maupun output.
Pin No. Alamat Pin No. Alamat
1 0,03 14 1,03
2 0,04 15 1,04
3 0,05 16 1,05
4 0,06 17 1,06
5 0,07 18 1,07
6 0,08 19 1,08
7 0,09 20 1,09
8 0,10 21 1,10
7

8. 9 0,11 22 No Connection
10 0,12 23 ( - 24 VDC )
11 0,13 24 No Connection
12 No Connection 25 ( + 24 VDC )
13 No Connection
Tabel di atas ini merupakan keterangan alamat input/output pin DB 25 yang
terintegrasi dengan PLC. Pin nomor 1 sampai dengan nomor 11 merupakan
alamat input dan pin nomor 14 sampai dengan nomor 21 merupakan alamat
output.
Sementara itu komunikasi HMI dan PC dihubungkan menggunakan
sambungan kabel port USB. Kabel ini berfungsi untuk koneksi transfer data dari
tampilan yang telah dibuat di software CX-Designer ke layar HMI.
3.2 Perangkat Lunak yang Digunakan
Untuk melakukan simulator dibutuhkan adanya perangkat lunak, yaitu
dengan menggunakan CX-Designer dan CX-Programmer. CX-Designer
digunakan untuk mendesign tampilan screen yang kita inginkan pada HMI.
Sementara itu CX-Programmer berfungsi untuk menggerakan simulator HMI,
CX-Programmer ini digunakan untuk memprogram PLC CJ2M CPU11 yang
berada pada modul HMI. Berikut ini merupakan tampilan awal dari perangkat
lunak CX-Programmer.
8

9. Gambar di atas merupakan tampilan pada saat membuat program pada CX-
Programmer. Program yang dibuat untuk modul HMI akan juga bisa di monitor
melalui software CX-Programmer, yaitu dengan menggunakan mode monitor.
9

10. Berikut ini merupakan tampilan program lunak CX-Designer pada saat mendesign
tampilan screen untuk HMI.
3.3 Pembuatan Tampilan HMI
Untuk mengoperasikan HMI diperlukan adanya pembuatan tampilan pada
layar terlebih dahulu. Pembuatan tampilan pada screen HMI akan dibantu dengan
menggunakan CX-Designer. Namun sebelum melakukan pembuatan tampilan
HMI diperlukan pengaturan parameter pada CX-Programmer, CX-Designer, dan
HMI.
3.3.1 Setting Komunikasi
Pengaturan parameter atau setting komunikasi HMI yang akan digunakan
adalah sebagai berikut ini :
10

11. a. Tekan dua permukaan kanan atas dan kiri atas pada layar HMI
b. Pilih Comm yang terdapat pada tampilan layar menu.
c. Ubah communication yang terdapat pada kolom Serial Port A
menjadi NT Link 1:N
d. Tekan tombol write yang terdapat pada layar HMI yang berwarna
merah dan HMI akan me-restart.
Setelah mengatur parameter pada sistem menu HMI, selanjutnya
melakukan setting parameter atau komunikasi CX-Designer yang akan digunakan
untuk membuat tampilan pada layar HMI. Untuk mengatur parameter atau setting
komunikasi CX-Designer dilakukan langkah langkah berikut ini :
a. Buka aplikasi CX-Designer yang sudah diinstall pada PC.
b. Tekan PT pada toolbar.
c. Tekan Communication Setting
11

12. d. Option connect except for a serial port where a communication
error occurs diubah menjadi “Yes”
12

13. Setelah melakukan setting komunikasi yang terdapat pada CX-Designer,
maka selanjutnya melakukan setting komunikasi pada CX-Programmer. Untuk
mengatur parameter atau setting komunikasi CX-Programmer adalah sebagai
berikut ini :
a. Buka aplikasi CX-Programmer yang sudah diinstall pada PC.
b. Buat new project terlebih dahulu.
c. Klik “setting” yang terdapat pada Gambar menu tampilan PLC di
bawah ini.
13

14. d. Kemudian akan muncul tampilan menu seperti gambar berikut ini.
14

15. e. Pilih “Serial Port” pada tampilan menu, lalu ubah setting pada
kolomm “Baud” menjadi “115200 baudrate” dan “Mode” menjadi
“NT Link (1:N)” seperti gambar di atas.
3.3.2 Pembuatan Design Tampilan HMI pada CX-Designer
Pembuatan design tampilan layar pada HMI dilakukan di CX-Designer,
berikut ini adalah langkah-langkah dalam pembuatannya :
a. Buka aplikasi CX-Designer yang sudah diinstal pada PC
b. Klik “File” lalu “New Project”.
c. Pilih “Model” menjadi “HMI NS8-TV00-V2” dan “System
Version” menjadi “8.2”.
d. Ubah “Project Title” dan “File Name” sesuai dengan yang
diinginkan.
e. Klik “OK”
15

16. Setelah kita melakukan langkah-langkah tersebut barulah kita bisa
memulai membuat design tampilan untuk HMI. Untuk membuat design tampilan
kita dapat menggunakan tools yang terdapat pada CX-Designer.
Gambar di atas merupakan toolbar dari objek-objek yang dapat kita
gunakan untuk membuat design tampilan HMI, misalnya Push Button, Word
Button, Command Button, Bit Lamp, dll.
16

17. Gambar di atas merupakan tampilan dari objek Push Button, Command
Button dan Bit Lamp. Push Button digunakan untuk memberikan perintah seperti,
menyalakan lampu, menyalakan timer, dll. Hal ini dilakukan dengan cara
memprogramnya di CX-Programmer, untuk itu Push Button di CX-Designer perlu
dilakukan pengaturan “Adress Setting”. Untuk mengganti Adress Setting dari
Push Button perhatikan gambar dan langkah di bawah ini :
17

18. a. Lakukan double klik pada obyek Push Button.
b. Klik option “Adress Setting”.
c. Ubah pilihan pada kolom “Area” menjadi “WR:Work Area”
d. Ubah Nomor pada kolom “Word” dan “Bit” agar sesuai dengan
program di CX-Programmer.
e. Klik “OK”
Selain itu terdapat juga objek “Command Butonn”, fungsinya adalah untuk
berpindah screen atau tampilan dari satu screen ke screen lainnya. Cara untuk
menggunakan “Command Button” adalah sebagai berikut ini:
18

19. a. Lakukan double klik pada obyek Command Button.
b. Klik option “Specified Screen”.
c. Ubah pilihan Screen Page sesuai dengan yang diinginkan.
Untuk menggunakan objek “Command Button” tidak perlu melakukan
pemrograman di CX-Programmer cukup mengubah setting di CX-Designer saja.
Sementara itu untuk objek “Bit Lamp” cara melakukan “Adress Setting” sama
seperti “Push Button” yaitu dengan mengganti areanya menjadi “WR : Work
Area” agar dapat digunakkan sebagai input pada program CX-Programmer. Kita
juga dapat mengubah tampilan “Bit Lamp” sesuai dengan yang kita inginkan.
19

20. Selain objek-objek di atas masih terdapat beberapa tools yang sering
digunakan untuk menyusun tampilan HMI, seperti “Level Meter”, “Analaog
Meter”, dan “Thumbwheel Switch”.
20

21. Objek “Analog Meter” dan “Level Meter” digunakan untuk menampilkan
perubahan data memori yang terjadi pada output. Sementara objek “Thumbwheel
Switch” digunakan untuk mengubah nilai data memori yang digunakan sebagai
input, misalnya timer atau counter. Untuk menggunakan ketiga objek ini, perlu
dilakukan pengaturan “Adress Setting” sebagai berikut ini :
a. Lakukan double klik pada obyek Analog Meter, Level Meter, atau
Thumbwheel Switch.
b. Pilih option “Adress Setting”.
21

22. c. Ubah pilihan pada kolom “Area” menjadi “DM : Data Memory”
d. Ubah pilihan pada kolom “Word” agar sesuai dengan alamat pada
CX-Programmer.
Selain itu kita juga dapat mengubah tampilan screen background pada
HMI, kita dapat mengganti tampilan default menjadi berbagai macam warna
bahkan kita dapat menggantinya dengan gambar. Untuk mengganti screen
background ikuti langkah-langkah berikut ini :
a. Klik kanan pada screen yang ingin diubah backgroundnya.
b. Pilih option “Screen/Sheet Property”.
c. Lalu akan muncul tampilan seperti gambar berikut.
22

23. d. Untuk mengubah warna tampilan screen background dapat
mengganti kolom “Background Colour” dengan warna yang
diinginkan.
e. Untuk mengubah tampilan screen background menjadi gambar
dilakukan dengan mengganti option pada pilihan “Background
File”.
f. Checklist kolom “Specify File Name” lalu browse gambar yang
diinginkan dari file PC.
23

24. 3.3.3 Pembuatan Program HMI
Pembuatan program untuk modul HMI dilakukan dengan menggunakan
perangkat lunak CX-Programmer. Software CX-Programmer memungkinkan kita
untuk dapat mebuat berbagai macam program, misalnya untuk menjalankan
konveyor line produksi atau bahkan untuk mensimulasikan banyak hal. Program-
program ini nantinya dapat kita tampilkan menggunakan modul HMI.
24

25. Gambar di atas merupakan tampilan saat kita sedang melakukan pemrograman
CX-Programmer, kita dapat menggunakan banyak tools seperti internal relay,
kontak, timer, counter, dll. Hal penting yang perlu diperhatikan adalah penamaan
agar sesuai dengan Adress Setting pada CX-Designer.
3.3.4 Transfer Data HMI
25

26. Design tampilan HMI yang telah dibuat di CX-Designer dan program yang
telah dibuat di CX-Programmer harus ditransfer ke modul HMI. Hal ini bertujuan
agar modul HMI dapat menampilkan tampilan dan program yang telah dibuat.
Untuk mentrasfer tampilan layar dari CX-Designer ke HMI lakukan langkah-
langkah berikut ini :
a. Buat tampilan HMI pada layar CX-Designer.
b. Pilih option “PT” pada menubar.
c. Pilih option “Transfer To PT” atau tekan “Ctrl+B” pada keyboard.
3.4 Contoh Program HMI
26

27. Dengan mengkombinasikan CX- Designer dan CX- Programmer kita
dapat membuat berbagai macam program dan tampilan screen yang dapat kita
gunakan pada modul HMI. Berikut ini adalah contoh tampilan dan program dari
Running Lamp. Untuk membuat program Running Lamp pada modul HMI ikuti
langkah-langkah berikut ini :
a. Buka Program CX-Designer lalu buat tampilan layar screen seperti
gambar di bawah ini.
b. Untuk membuat tampilan seperti di atas gunakan objek-objek
seperti Push Button, Command Button, Label, Bit Lamp, dan
Thumbwheel Switch.
c. Lalu buka program CX- Programmer dan buat program seperti
gambar berikut ini
27

28. 28

29. 29

30. d. Setelah itu transfer tampilan CX-Designer ke modul HMI.
e. Transfer program CX- Programmer ke PLC.
f. Operasikan program Running Lamp pada modul HMI, tekan
tombol ON untuk meyalakan Running Lamp, tekan tombol OFF
untuk mematikan Running Lamp.
g. Ubah nilai Thumbwheel Switch untuk mengubah nilai Timer.
BAB 4
30

31. KESIMPULAN
4.1 Kesimpulan
Kemajuan dalam dunia insdustri sekarang ini mengharuskan kita untuk
dapat menguasai teknologi -teknologi berkembang untuk mempermudah manusia.
Modul HMI yang kita pelajari juga merupakan salah satu bagian dari teknologi
yang nantinya akan kita jumpai di dunia industri. Karena itu penting bagi kita
untuk bisa menguasai dan mengoperasikan HMI.
Setelah melakukan praktikum HMI mahasiswa mampu mengerti dan
mengetahui secara jelas tentang apa itu HMI beserta hubungannya dengan PLC.
Mahasiswa juga mampu melakukan setting komunikasi antara HMI ke PLC dan
HMI ke PC serta dapat melakukan troubleshooting dari masalah yang ditemukan.
Mahasiswa mampu melakukan pembuatan tampilan HMI pada CX-Designer,
menguasai dan dapat menggunakan tools-tools yang ada pada CX-Designer dan
juga dapat mentrasnfer data ke HMI. Mahasiswa juga dapat merancang
pemrograman pada CX-Programmer dan mentransfernya ke PLC untuk
mengendalikan HMI.
Setelah mampu mengdesign tampilan HMI serta mebuat program untuk
mengendalikan HMI, mahasiswa juga mampu melakukan pengawasan dari kinerja
HMI serta mampu melakukan tindakan atau troubleshooting dari masalah yang
mungkin timbul.
1. Kesimpulan
• Jelaskan apa saja yang diperlukan untuk mencapai tujuan dipoint 3
• Hasil praktikum secara umum
1. Daftar pustaka
Tulis referensi yang dipakai sebagai acuan penulisan laporan
DAFTAR PUSTAKA
31