Post on 17-Jan-2016
description
BAB IV
PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER
IV. 1 Tujuan
1. Mengenal sistem pengaturan dengan komponen PLC
2. Mengamati dan memahami proses kerja sistem PLC berdasarkan diagram
dan bahasa pemograman yang telah dibuat.
IV. 2 Alat-Alat yang Dipergunakan
1. Handled Programming Console
2. LSS software for PC
IV. 3 Teori Dasar
IV.3.1 Programmable Logic Control (PLC)
Suatu Programmable Logic Control (PLC) pada dasarnya adalah suatu
program dan dihubungkan dengan peralatan input/output (I/O) yang berupa relay
(solid state relay). Program tersebut mengendalikan PLC, sehingga bila ada suatu
peralatan input ON, maka PLC memberikan suatu tanggapan terhadap suatu
perubahan input tadi. Tanggapan ini biasanya berupa isyarat pada terminal
otuputnya. Peralatan input dapat berupa sensor photolistrik, tombol pada panel,
saklar pembatas (limit switches) atau setiap peralatan input yang bisa memberikan
isyarat masukan pada PLC. Sedangkan peralatan output, dapat berupa solenoid,
saklar yang mengaktifkan lampu, relay yang memutar motor atau setiap peralatan
yang dapat digerakkan oleh isyarat output PLC.
Pada awalnya PLC adalah suatu sistem kendali yang berbasis relay. Sistem
ini merupakan untai terintegrasi yang mengambil alih tugas-tugas peralatan seperti
relay, timer dan counter. Pada operasi y agn sebenarnya PLC mengikuti oeprasi
yang serupa dengan bila perlatan tersebut (relay dan sebagainya) masih berada
ditempatnya. Tetapi PLC juga mempunyai kapasitas seperti komputer dan
mempunyai fleksibilitas dan reliabilitas yang lebih baik dibandingkan dengan
sistem relay. Tetapi sebagian besar istilah utnuk menjelaskan simbol dan konsep
datang dari istilah komputer misalnya and, or mnemonic dsb.
Di dalam otak (CPU = Centeral Processing Unit) dapat dibayangkan
seperti kumpulan ribuan relay. Akan tetapi bukan berarti didalamnya terdapat
banyak relay dalam ukuran yang sangat kecil. Di dalam PLC berisi rangkaian
elektronika digital yang dapat difungsikan seperti contact NO dan contact NC
relay.
Keuntungan PLC dibandingkan dengan konversional kontrol panel
1. Sistem PLC :
a. Wiring lebih sedikit
b. Spare part mudah
c. Maintenance relatif mudah
d. Pelacakan kesalahan sistem lebih sederhana
e. Konsumsi daya relatif rendah
f. Dokumentasi gambar lebih sederhana dan mudah dimengerti.
g. Modifikasi sistem lebih sederhana dan cepat.
2. Konvensional kontrol panel :
a. Wiring lebih komplek
b. Spare part relatif sulit
c. Maintenance membutuhkan waktu yang lebih lama
d. Pelacakan kesalahan membutuhkan waktu yang lebih lama
e. Konsumsi daya listrik relatif tinggi
f. Dokumentasi gambar lebih banyak
g. Modifikasi Sistem membutuhkan waktu yang lama
3. Keuntungan menggunakan PLC
a. Lama pengerjaan untuk sistem baru desain ulang lebih singkat
b. Modifikasi sistem mungkin tanpa tambahan biaya jika masih ada spare
I/O.
c. Perkiraan biaya suatu sistem design baru lebih pasti.
d. Relatif mudah untuk dipelajari
e. Design sistem beru mudah dimodifikasi
f. Aplikasi PLC sangat luas
g. Mudah dalam maintenance
h. Sangat handal
i. Standarisasi sistem kontrol lebih mudah diterapkan
j. Lebih aman untuk teknisi
Konfigurasi Sebuah PLC
1. Power Supply : unti ini berfungsi untuk memberikan sumber daya
pada PLC. Modul ini sudah berupa Switching Power Suply
2. CPU (Central Purcessing Unit) : unit ini merupakan otak dari PLC.
Disinilah program akan diolah sehingga sistem kontrol yang telah kita
rancang bekerja seperti yang kita inginkan. CPU PLC Omron sangat
bervariasi macamnya tergantung pada masing-masing tipe PLC-nya.
3. Memory Unit : RAM, EPROM, EEPROM
4. Input Unit
Digital input : input point digital
Analog Input : Input point linier
a. DC 24 V input 0-10 V DC
b. AC/DC 24V input -10V DC-10V DC
c. AC 220 V input 4-20 mA DC
5. Output Unit
Digital output : Output point digital
Analog output : Output point linier
a. Relay Output 0-10 V DC
b. AC 220 V output (Solid State) -10-10VDC
c. DC 24 V Dynamic Output 4-20 mA DC
6. Peripheral
a. Handled Programming Console
b. LSS software for PC
Sistematika merancang suatu sistem dengan PLC
1. Mempelajari sampai mengerti betul urutan kerja (sequence) sistem
tersebut
2. Membuat flowchart dari sistem tersebut
3. Membuat daftar semua input dan output terhadap O points dan PLC
4. menerjemahkan flowchart ke diagram ladder dan disesuaikan dengan
dftar I/O yang telah dibuat.
5. Memeriksa program jika masih ada kesalahan
6. Mentransfer program ke memori PLC
7. Mensimulasikan program dan menganalisanya apakah sudah sesuai
dengan apa yang diinginkan
8. Jika simulasi sudah benar barulah semua perlatan I/O dihubungkan ke
terminal PLC
9. Memeriksa kembali hubungan kabel dari peralatan I/O ke PLC,
setelah yakin sudah benar barulah kita melakukan testing program
lagi.
10. Jika sistem sudah berjalan dengan baik dan benar, barulah dilakukan
dokumentasi gambar sistem secara sistematis sehingga mudah
dimengerti dan mudah dipelajari.
Untuk mencapai pekerjaan yang diinginkan suatu PLC memerlukan suatu
urutan perintah leader yang bisa disebut dengan “Ledder Diagram Programming”.
1. Diagram ladder terdiri dari sebuah garis vertikal di kiri dan cabang-
cabang garis mendatar.
2. Pada garis mendatar terdapat kondisi-kondisi dan akhiri dengan
instruksi di ujung kanan.
3. Kondisi-kondisi menentukan kapan dan bagaimana instruksi
dieksekusi. Kondisi tanpa garis diagonal disebut kondisi normal, dan
kondisi garis diagonal disebut kondisi invers. Angka diatas kondisi
menunjukkan bit operan untuk instruksi. Diagram ladder dapat
digambarkan sebagai berikut :
Gambar 3.1 Diagram Ladder
4. Kondisi normal adalah ON bila bit operanya ON, dan OFF bial bit
operannya OFF
5. Kondisi invers adalah ON bila bit operannya OFF, dan OFF bila bit
operannya ON.
6. Biasanya kondisi normal menyatakan sesuatu akan terjadi bila bitnya
ON, kondisi invers adalah sebaliknya.
Instruksi-Instruksi Dasar PLC
1. Instruksi LD dan LDNOT
Instruksi ini dibutuhkan jika urutan kerja (sequence) pada suatu sistem
kontrol hanya membutuhkan satu kondisi logic saja dan sudah dituntut untuk
mengeluarkan satu output. Dalam bentuk diagram ladder perintah tersebut dapat
digambarkan sebagai berikut :
Instruksi
Instruksi
Instruksi
0000 0631
0031
2520
Normal
Inverse
A Load Instruction
A Load Not Instruction
Gambar 3.2 Instruksi LD dan LDNOT
2. Instruksi AND dan ANDNOT
Instruksi ini dibutuhkan jika urutan kerja (sequence) pada suatu
kontrol membutuhkan lebih dari satu kondisi logic yang harus terpenuhi
semuanya untuk mengeluarkan satu output. Dalam bentuk diagram ladder perintah
tersebut digambarkan sebagai berikut :
Gambar 3.3 Instruksi AND dan ANDNOT
Bila suatu instruksi terletak pada satu garis mendatar, maka yang pertama
adalah yang berhubungan dengan perintah LD atau LDNOT dan berikutnya
berhubungan dengan perintah AND atau ANDNOT. Bila digambarkan
diagramnya adalah :
Gambar 3.4 Instruksi AND dan ANDNOT
3. Instruksi OR and ORNOT
Instruksi ini dibutuhkan jika urutan kerja (sequence) pada suatu sistem
kontrol hanya membutuhkan salah satu saja dari beberapa kondisi logika untuk
mengeluarkan satu output.
Bila beberapa kondisi terletak pada garis terpisah secara paralel
(seperti tergambar berikut ini), maka kondisi pertama saja yang berhubungan
dengan instruksi load (LD) dan sisanya berhubungan dengan instruksi OR atau
OR NOT.
AND AND NOT
00000 00000
LD AND NOT
00000 00100
AND
00008Instruksi
Gambar 3.5 Instruksi OR dan ORNOT
Kombinasi antara OR dan OR. Kombinasi ini dapat digambarkan sebagai berikut :
Gambar 3.6 Instruksi OR dan ORNOT
4. OUT dan OUTNOT
Instruksi ini untuk mengeluarkan output jika semua kondisi logika ladder
diagram terpenuhi (OUT) dan tidak terpenuhi (OUTNOT). Dalam bentuk diagram
ladder digambarkan sbb :
Gambar 3.7 Instruksi OUT dan OUTNOT
5. TIMER (TIM) dan COUNTER (CNT)
InstruksiLD
NOT OR
00000
00010
OR
LR 000100
Instruksi00000 0000000000 00000
00000
OUT
OUTNOT
Timer/Counter pada PLC berjumlah 512 buah yang bernomor TC 000
sampai dengan TC 511 (tergantung tipe PLC). Jika suatu nomor sudah dipakai
sebagai timer/counter, maka nomor tersebut tidak boleh dipakai lagi sebagai
counter. Jadi dalam satu program tidak boleh ada nomor Timer/Counter yang
sama.
Nilai Timer/Counter pada PLC bersifat countdown (menghitung mundur)
dari nilai awal yang ditetapkan oleh program. Setelah hitungan mundur tersebut
mencapai angka nol, maka contact NO Timer/Counter akan ON.
Timer mempunyai batas antara 0000 sampai dengan 9999 dalam bentuk
BCD dan dalam orde 100 ms. Sedangkan untuk counter mempunyai orde angka
BCD dan mempunyai batas antara 0000 sampai dengan 9999.
Dalam diagram ledder dapat digambarkan sebagai berikut :
Gambar 3.8 Timer/Counter pada PLC
IV.4 Langkah Percobaan
TIM NSV
N = Nomer TCSV = Set Vale
TIM NSV
CP
R
CP = PulsaR = Reset
1. Masukkan Password PLC (clr+mntr+clr)
2. Set switch selector mode dengan kunci ke posisi program
3. Tekan clear bila perlu sampai 0000 tampil di layar
4. Masukkan kode mnemonic program ke CPU
5. Untuk menampilkan fungsi END tekan (FUN + 01)
6. Periksa program kalau ada kesalahan sintaks (dengan menekan tORa
panah)
7. Jalankan program, set switch selector mode dengan kunci ke posisi run
Latihan I
Penggunaan LD & OR NOT
1. Diagram ladder Latihan I
Gambar 4.1 Diagram Ledder
Bila diagram diatas diubah ke dalam kode mnemonic maka dihasilkan
Address Instruksi Data
001 LD 00000
002 OR NOT 00001
003 OUT 10001
004 LD 10001
005 OUT 10002
006 END
S1 S2 Q1 Q2
OFF OFF ........ ........
ON OFF ........ ........
ON ON ........ ........
OFF ON ........ ........
Berikan penjelasan logikanya.
00000 0000110001
1000110002
END
Latihan II
Penggunaan LD, OR
* Diagram ladder Latihan II
Gambar 4.2 Diagram Ledder
Bila diagram diatas diubah ke dalam kode mnemonic
Address Instruksi Data
001 LD 00000
002 OR 10003
003 OR NOT 00001
004 OUT 10003
005 LD 10003
006 OUT 10004
007 END
S1 S2 Q1 Q2
ON OFF ........ ........
OFF OFF ........ ........
OFF ON ........ ........
ON ON ........ ........
Berikan penjelasan logikanya.
00000 0000110003
1000310004
END
10003
Latihan III
Penggunaan Timer
2. Diagram ladder Latihan III
Gambar 4.2 Diagram Ledder
Bila diagram diatas diubah ke dalam kode mnemonic
Address Instruksi Data
001 LD 00000
002 OR NOT 00001
003 TIM 001# 0030
004 LD NOT TIM 001
005 OUT 10005
006 LD TIM 001
007 OUT 10006
008 END
S1 S2 Q1 Q2 Keterangan
OFF OFF ........ ........
OFF ON ........ ........
ON ON ........ ........
ON OFF ........ ........
Berikan penjelasan logikanya.
Latihan III
00000 00001
10005
TIM 00110006
END
TIM 001
TIM 001# 0030
Aplikasi
3. Diagram ladder Latihan III
Gambar 4.3 Diagram Ledder
10001
10002
END
20000
TIM 002# 0030
TIM 001
TIM 001
TIM 001# 0010
20000 TIM 002
20000 TIM 002
2000000001
20000
00000
20000
Bila diagram diatas diubah ke dalam kode mnemonic
Address Instruksi Data
001
002
003
004
005
006
007
008
009
010
011
012
013
014
015
016
017
S1 S2 Q1 Q2 Keterangan
OFF ON ........ ........
ON OFF ........ ........
OFF OFF ........ ........
ON ON ........ ........
Berikan penjelasan logikanya.