Post on 20-Jun-2015
description
Syaprudin – te-pnj - 2005 31
BAB III
PERANGKAT
PEMOGRAMMAN PLC
3.1. TUJUAN
Menguraikan prosedur pemakaian perangkat pemogramman PLC.
Memilih dan mempergunakan perangkat pemogramman yang pantas.
Memahami pengambaran diagram tangga yang benar dan yang salah.
Memperkirakan dan merencanakan diagram tangga untuk merancang dan
menjalankan PLC
Menguraikan tindakan yang diperlukan untuk mengambil keputusan dalam
kesalahan operasional dari sistem PLC
Syaprudin – te-pnj - 2005 32
3.2. PENDAHULUAN
Dalam bab terdahulu telah digambarkan macam macam tipe perangkat
pemogramman diantaranya Programmer/ Monitor layar lebar, portable handheld
programmer dan personal komputer. Dalam bab ini akan dibahas pemogramman
menggunakan personal komputer (PC), bagaimana memulai sampai mendownload
program ke PLC. Merencanakan diagram ladder yang benar, meninjau ulang
bagaimana PLC menguji kesalahan operasi.
3.3. PERANGAT PEMOGRAMMAN
Pemograman PLC Diantaranya:
• Instruksi Code Mnemonic alat yang digunakan Pemogramman Genggam
(Hand Held Programmer) Type ini disebut juga Pemoggramman On Line.
• Program Ladder (STLStep Ladder) Alat yang digunakan Komputer dapat
memungkinkan Pemograman Off Line.
• Program SFC (Sequential Function Chart) alat yang digunakan Komputer.
Konfigurasi pemogramman PLC mempergunakan personal komputer (PC)
diperlihatkan pada gambar 3.1. dibawah ini.
Fungsi Komputer dipergunakan sebagai alat Bantu pemogramman instruksi
instruksi yang diperlukan berupa diagram ladder.
Fungsi RS232 sebagai perantara sinyal dari sistem komputer ke PLC.
Fungsi dari sistem PLC pada blok diagram dipergunakan untuk mengolah data
hasil pembacaan sinyal input, setelah diproses menghasilkan sinyal output
untuk opersai perangkat luar input dan output.
Fungsi perangkat luar sebagai peralatan yang akan dikontrol operasi kerjanya.
PERANGKAT LUAR
INPUT dan OUTPUT
P L C
Gambar 3.1. Blok diagram Konfigurasi Pemogramman.
RS232inventer
Software Program PLC
Syaprudin – te-pnj - 2005 33
3.4. PROSEDUR PEMOGRAMMAN PLC
Untuk keperluan penulisan program pada komputer diperlukan sebuah
software yang mana Software tersebut harus diinstal terlebih dahulu pada
komputer anda. Adapun software yang mendukung ada dalam berbagai tipe
tergantung dari jenis PLC yang dipergunakan. Software yang digunakan oleh PLC
ini dapat digunakan untuk menulis program, mendonwload program, membaca
program, mengecek kesalahan program, memonitoring program dan lainlain.
Contoh 1. Membuat Program Baru, Untuk memulai program baru langkah
langkah yang harus dilakukan
a. Klik icon program yang ada pada desktop komputer atau dapat juga dengan
langkah klik start, program, nama program application, Tampilan seperti
gambar 3.2a.
b. Setelah software running klik file, new atau dengan mengklik toolbar
bergambar kertas.Tampilan seperti gambar 3.2b.
c. Klik pilihan jenis PLC pada menu PLC type setting, Klik OK.
Contoh 2. Menulis program
Penulisan program dapat dilakukan dengan dua cara yaitu dengan Ladder
diagram atau dengan kode mnemonic. Untuk menulis program menggunakan
ladder diagram dapat dilakukan dengan langkahlangkah sebagai berikut :
(a) Tampilan program. (b) Memulai Program
Gambar 3.2. Tampilan dan Memulai Program
Syaprudin – te-pnj - 2005 34
a. Klik View, ladder diagram atau dengan menklik pada toolbar, ladder
diagram. Akan muncul tampilan seperti gambar 3.3a. berikut.
b. Tulis program yang inginkan dengan mengklik kontakkontak seperti NC dan
NO, Ouput, END dan lainlain atau dengan menggunakan shortkey F5, F6, F7,
F8, dan F9, sesuai dengan kontak kontak atau output yang digunakan.
Sedangkan F4 untuk menconvert program yang telah dibuat. Catatan : Untuk
c. mengakhiri program selalu ditutup degan END. Gambar 3.3b Program yang
ditulis menggunakan ladder diagram.
d. Klik option, program check, akan muncul menu program check, seperti
gambar 3.3c. pilih syntax error chek, execute untuk mengecek program
apabila terdapat kesalahan.
Contoh 3. Menyimpan program
Menyimpan pekerjaan pada memori komputer untuk menjaga agar program
yang di tulis dapat ditampilkan kembali. Langkahlangkah yang harus dilakukan
untuk menyimpan program adalah sebagai berikut :
a. Klik File save, atau dengan menklik pada toolbar yang bergambar disket.
b. Set penempatan folder penyimpanan, ketik nama file.
c. klik OK. Penempatan folder penyimpanan yang benar akan memudahkan kita
untuk membuka kembali program yang telah disimpan.
(a) Layar Program (b) Penulisan Program (c ) Menu Check Program
Gambar 3.3. Layar, Penulisan dan Menu Check Program
Syaprudin – te-pnj - 2005 35
Contoh 4. Membuka program yang telah ada.
Program sebelumya yang telah di tulis dan di simpan dapat dibuka kembali
dengan langkahlangkah sebagai berikut :
a. klik file, open atau dengan menklik toolbar bergambar folder terbuka.
b. Pilih nama file yang akan dibuka. Klik OK untuk membukanya.
Contoh 5. Mendownload program ke PLC
Pada software ini untuk mendownload program yang telah ditulis ke PLC dapat
dilakukan degan langkahlangkah sebagai berikut :
Gambar 3.4. Penyimpanan file program.
(a) (b)
Gambar 3.5. (a) Hubungan Ke Port (b) Download Program Ke PLC
Syaprudin – te-pnj - 2005 36
a. Pastikan kabel Rs232 penghubung dari komputer ke PLC terhubung.
b. Setting pilihan COM. Klik PLC, Ports pilih ports yang digunakan klik OK.
c. Pada menu toolbar klik PLC, transfer, write.
d. Pilih All range pada menu program write. Kemudian klik OK untuk
mentransfer program tersebut, maka program akan ditransfer ke PLC, tunggu
sampai proses pentransferan selesai, Tampilan layar diperlihatkan pada
gambar 3.5b.
Contoh 6. Memonitoring program
Program yang telah didownload ke PLC kemudian di RUN atau dijalankan.
Untuk mengecek kebenaran dari program yang telah ditulis, pada software
dilengkapi dengan fasilitas monitoring. Langkahlangkahnya sebagai berikut :
1. Klik monitor/test, start monitor. Sofware akan memonitor secara otomatis atas
program yang ditulis.
2. Klik stop monitor untuk mengakhiri proses monitoring.
Catatan : Fasilitas monitoring ini hanya dapat dilakukan apabila PLC dan
komputer masih dalam keadaan terhubung oleh kabel penghubung.
Contoh 7. MenUpload program dari PLC ke komputer
Sofware juga dilengkapi dengan fasilitas upload program dari PLC ke
komputer/ software. Program yang didownload dalam bentuk ladder dan
mnemonicnya. Adpun langkahlangkahnya sebagai berikut :
1. Klik PLC, transfer, read.
2. Pilih type PLC yang dipakai, kemudian klik OK. Maka secara otomatis
program akan ditransfer dari PLC ke Komputer. Tunggu sampai proses ini
selesai.
Catatan : PLC harus dalam keadaan terhubung ke komputer dan posisi saklar pilih
PLC pada posisi STOP.
Syaprudin – te-pnj - 2005 37
3.5. FORMAT DIAGRAM LADDER
Bahasa Pemograman Ladder. Apakah Ladder itu ? liaht gambar 3.6.
Dalam pembuatan program Diagram Ladder harus mengikuti format yang
benar, CPU PLC tidak akan menerima diagram ladder yang diprogram tidak
sesuai., ketika program yang telah dibuat tidak diterima suatu pesan kesalahan
akan tampil dilayar (lihat contoh 2d). Pembatasan format diagram tangga yang
harus dilakukan adalah sebagai berikut:
1. Suatu kontak harus ditempatkan pada sisi sebelah kiri dari rung.
2. Suatu coil harus ditempatkan pada sisi sebelah kanan dari rung.
3. Semua kontak harus dihubungkan secara horizontal, dan tidak di izinkan
untuk menhubungkan kontak secara parallel, pada gambar 3.7a. kontak C pada
penempatan yang salah. gambar 3.7b. solusi masalah.
4. Banyaknya kontak pada setiap matrix (rung) terbatas, sebagai contoh 3
kebawah dan 5 mendatar, seperti gambar 3.7c.
5. Hanya satu output yang dihubungkan untuk semua kelompok kontak, lihat
gambar 3.7c.
6. Percabangan kontak harus benar lihat contoh gambar 3.7 d dan 3.7e.
7. Aliran arus dari kiri kekanan. Lihat gambar 3.7f. dan 3.7g.
8. Gerakan kontak harus lurus mendatar, lihat gambar 3.7h. dan 3.7i.
Rel Sumber Tegangan
Rel Ground
Rung/ Network
Branch
Ladder = TanggaRel = Penyangga pijakanRung = PijakanBranch = Percabangan
Gambar 3.6. Pengertian Diagram Tangga
Syaprudin – te-pnj - 2005 38
C
Y A B
D E
D E
Y
A B
D C C E
(a) Tidak diperbolehkan kontak vertikal Dalam Rangkaian
(b) Solusi Rangkaian yang benar
Y
( c) Kontak Matrix
IN001 CR007
IN002
IN003 IN004
IN001
IN002
IN003 IN004
(d) Salah
(e) Benar
CR007
Syaprudin – te-pnj - 2005 39
SALAH
IN 1 CR12
IN 2
IN 6
IN 4
IN 5
IN 7
IN 3 IN 8
BENAR
IN 1 CR12
IN 2
IN 6IN 4
IN 5 IN 7
IN 3 IN 8
Gambar 3.7. Diagram Ladder Yang Sesuai
IN 1 CR11 IN 2
IN 3 IN 4
IN 5
Tidak Legal
IN 1 CR11 IN 2
IN 3 IN 4
IN 5
IN 5 IN 3
(f) Salah
(g) Benar
(h) Salah
(i) Benar
Syaprudin – te-pnj - 2005 40
3.6. PROSES WAKTU SCAN.
Siklus operasional setiap PLC dibagi menjadi tiga bagian, (1) Input Scan, (2)
Program Scan dan (3) Output Scan, lihat gambar 3.8a. Proses pembacaan dari
input, mengeksekusi program dan memperbaharui output yang disebut scanning.
Waktu scan umumnya konstan dan proses sekuensial dari pembacaan status input,
mengevaluasi logika kontrol dan memperbaharui output. Proses scan detailnya
dapat dilihat pada gambar 3.8b.
Spesifikasi waktu scan menunjukkan seberapa cepat kontroler dapat
bereaksi terhadap input dan memecahkan dengan benar kontrol logicnya.
Faktor yang Mempengaruhi Waktu Scan. Waktu yang diperlukan untuk
membuat suatu scan bervariasi antara 1 milidetik sampai 30 milidetik. Waktu
scan tergantung dari panjang program. Penggunaan subsistem remote I/O juga
menaikkan waktu scan karena harus mentransfer I/O update ke subsistem remote.
OUTPUT SCAN
PROGRAM SCAN
INPUT SCAN
(a) Tiga Bagian Operasi Scan
INPUTTERMINAL
INPUTSTATUSTABLE
USERPROGRAM
OUTPUTSTATUSTABLE
OUTPUTTERMINAL
INPUT SCAN
Terminal input dibaca
Status table DiperbaharuDengan data Yang sesuai
PROGRAM SCAN
Selama scan programData pada input table
Diberlakukan bagi pemakai programProgram dieksekusi dan outputTable diperbaharui dengan data
Yang sesuai
OUTPUT SCAN
Data yang berhubunganDengan outputstatus table ditransfer
Ke terminal output
(b). Proses scan Secara Detail
Gambar 3.8. Proses Scan
Syaprudin – te-pnj - 2005 41
Monitoring dari kontrol program juga menambah waktu overhead dari scan
karena CPU harus mengirim status dari coil dan contact ke CRT atau peralatan
monitoring lainnya
3.7. KESALAHAN OPERASI PADA PLC.
Setiap PLC dilengkapi dengan kode kesalahan (code error), untuk
mengindentifikasi kesalahan dalam program dan kesalahan operasi. Apabila
terjadi kesalahan maka kode error akan ditampilkan pada monitor.
Pada sustu sistem menampilkan kode error dalam bilangan digit heksa
desimal (0 s/ d F). dimana setiap digit mewakili informasi yang berbeda sesuai
dengan tabel 3.1. Misalnya monitor menampilkan kode error “24” yang berarti
digit pertama pada tabel A, memberi informasi “Program Sum Check Error” dan
digit kedua Tabel B. “Memory Pack replacement”
Tabel 3.1. Pesan Kesalahan.
A Error Code B Error CodeError
code
Display
TIM/CNT
Present
value
CRC
error
Program
Sum
Check
Error
Keeping
Data
Sum
Check
Error
Program
Ming
Error
Error
Code
Display
Power
Failure Or
Memori
Pack
Removal
WDT
Error
Memory
Pack
Replace
ment
User
Memory
CRC
Error
1 1
2 2
3 3
4 4
5 5
6 6
7 7
8 8
9 9
A A
B B
C C
D D
E E
F F
Error
LEDOFF ON OFF ON
Error
LEDOFF OFF OFF ON
Syaprudin – te-pnj - 2005 42
Pada beberapa sistem PLC dapat terjadi kesalahan tidak ada hubungan atau
pesan kesalahan komunikasi, Kebanayakan PLC memiliki indikator pesan lima
buah LED yang ada pada panel PLC, macam macam kondisi diperlihatkan pada
tabel 3.2. LED Indikator kesalahan.
Tabel 3.2. LED Indikator Kesalahan.
LED Indikasi
POWER Daya Tegangan berfungsi.
RUN
Program scan sedang mengolah data dan mengendalikan output
LED berkedip ketika PC berhentiOutput berhenti.
LED padam ketika PC berhenti=Output disable.
FAULT Prosessor rusak
LOW BATERY Batere Lemah
PROM Module PROM terhubung dan beroperasi.
3.8. SOAL SOAL LATIHAN.
1. Bandingkan beberapa model alat pemogramman PLC, Bagaimana bentuknya
dan apa perbedaannya.
2. Daftar dan susun peraturan dalam perencanaan program, format bagaimana
yang tidak dapat diproses oleh CPU.
3. Berapa lama waktu untuk scan pada setiap unit.
4. Bagaimana prosedur perbaikan yang dilakukan apabila indikator CPU
menyala,
Syaprudin – te-pnj - 2005 43
BAB IV
PEMOGRAMMAN
I/O ONOFF PLC
4.1. TUJUAN
Menjelaskan fungsi kontak (input) dari PLC.
Menjelaskan fungsi coil (output) dari PLC.
Menjelaskan prosedur menginstalasi program ONOFF PLC.
Membandingkan masalah kontrol industri dengan program ONOFF PLC.
Mengetahui kemampuan dari PLC.
Menunjukan kemampuan dari PLC terhadap relay logika didalam pengawatan.
Mengembangkan diagram ladder untuk permasalahan industri.
Syaprudin – te-pnj - 2005 44
4.2. PENDAHULUAN
Dalam bab ini diilustrasikan bagaimana memprogram PLC dalam rangkaian
operasi dengan input dan output ONOFF. Kontak (Input) diberi nama yang
berbeda beda oleh pabrik seperti ON, OFF, word, latter, number, kombinasi latter
word dan instruksi. Dalam penjelasan buku ini nama untuk input menggunakan
nomor seperti IN009. Coil (output) juga diberi nama yang berbeda beda oleh
pabrik seperti OUT, number, letter dan CR (Control Relay) sebagai contoh
CR013.
Selain membahas input dan output ONOFF, juga dibahas tentang tipe tipe
prosedur operasi, contoh contoh program ONOFF lainnya seperti rangkaian
latchUnlatch dan startstop.
4.3. INSTRUKSI INPUT PLC
Seperti yang telah dijelaskan pada pendahuluan, ada banyak tipe kontak
yang diberikan nama berbeda beda oleh pabrik. Berbagai tipe instruksi dari kontak
(input) adalah sebagai berikut:
a. Membuka kontak secara normal, ketika kontak tertutup fungsi membawa
beberapa aksi.
b. Menutup kontak secara normal, ketika kontak terbuka fungsi membawa
beberapa aksi.
c. Sistem latch (mengunci) atau unlatch (tidak mengunci), actuator latch kekanan
sehingga input ON, walaupun actuator latch kembali seperti semula input akan
tetap ON, selama actuator unlatch tidak bekerja. Input akan OFF apabila
actuator unlatch kekanan, dan akan tetap OFF walaupun actuator unlatch
kembali seperti semula.
d. Penyimpangan naik atau risingedge actuation, fungsi peningkatan untuk
sekali sapuan waktu pada sisi permukaan sinyal.
e. Penyimpangan turun atau fallingedge actuation, fungsi penurunan untuk
sekali sapuan waktu pada sisi permukaan sinyal.
Dalam bab ini akan dibahas tipe 1, 2 dan 3 kemudian mendiskusikan tipe 4 dan 5.
Syaprudin – te-pnj - 2005 45
Dalam sistem PLC, masing masing input ditandai dengan nomor diatas
modul input dan didalam CPU. Memungkinkan sejumlah nomor dalam blok
berupa angka dan huruf, untuk beberapa tipe PLC dipergunakan awalan IN. untuk
input yang ke lima akan sesuai dengan program PLC nomor IN0005. Rangkaian
skema input diperlihatkan pada gambar 4.1. Terminal input diberi penomoran
mulai dari IN0001 sampai IN0016, sejumlah terminal input modul dihubungkan
dengan perangkat switch SIP atau DIP.
Gambar 4.1. Skema Input PLC
Syaprudin – te-pnj - 2005 46
Tegangan sebesar 120VAC dipergunakan untuk tenaga perangkat
eksternal, dan biasanya dipergunakan tegangan 24VDC. Tegangan yang berbeda
dapat juga dipergunakan dengan modul input yang berkelompok. Beberapa
perangkat kontak ditunjukan pada gambar 4.2.
4.4. OUTPUT PLC: COIL, INDIKATOR
Disaat nomor coil terhubung menjadi ON didalam diagram ladder dan
merupakan program internal PLC, maka akan mengirimkan output sinyal ke
perangkat eksternal melalui modul output yang diberi tegangan. Tidak semua coil
didalam program mempunyai hubungan keluar, banyak coil yang hanya
digunakan sebagai internal logic, tipe skema output PLC diperlihatkan pada
gambar 4.3. Modul output harus diberi tegangan dan arus yang sesuai kebutuhan.
Gambar menunjukkan 120VAC digunakan untuk perangkat output, dapat juga
perangkat output menggunakan tegangan yang lain sesuai yang dibutuhkan.
Dengan cara yang sama, pada input, nomor output harus berhubungan,
sbagai contoh hanya output CR0017 sampai CR0032 yang dihubungkan dengan
Gambar 4.2. Perangkat Input PLC.
NO dan NCNCNO
NCNONCNODOUBLE CIRCUITSINGLE CIRCUIT
FOOT SWITCHLIMIT SWITCHPUSH BUTTONS
NCNONCNONCNONCNO
Flow Switch[Air and Water]
TemperaturActuated Switch
Liquid Level switchPresure dan VacuumSwitch
Syaprudin – te-pnj - 2005 47
CPU melalui modul output, Jika coilcoil program memiliki nomor nomor seperti
CR0014 dan CR0034 maka tidak seluruhnya dapat mempengaruhi output, karena
tidak ada coil penghubung untuk pengaruhi sinyal output. Jika CR0018
dinyalakan makaoutput CR0018 akan menyala. Beberapa model perangkat output
untuk outputoutput coil ditunjukan dalam gambar 4.4.
Gambar 4.3. Skema output PLC.
Syaprudin – te-pnj - 2005 48
Pemilihan perangkat output sangat penting, jika ada peralatan output yang
sensitive terhadap nilai rendah sebuah tegangan, maka kebocoran arus output yang
kecil ketika keluaran PLC berhenti peralatan output mungkin tidak akan mati,
walaupun modul output dalam keadaan mati. Gambar 4.4. menggambarkan
beberapa dari model peralatan output yang digunakan dalam proses.
4.5. PROSEDUR OPERASI
Sebuah program sederhana akan mengindikasikan bagaimana memulai
merangkai sebuah proses kontrol PLC. Untuk melakukan prosedur operasi yang
dikehendaki dbuat contoh sebagai berikut: Sebuah relay coil bekerja ketika dua
buah saklar toggle dan sebuah limit switch diaktifkan.
Langkah pertama adalah memberi nomor masing masing input dan output untuk
mengindentifikasi PLC, Input biasanya menggunakan awalan I atau IN dan output
menggunakan awalan O atau CR. Tabel 4.1. menunjukan pemberian nomor pada
PLC.
Gambar 4.4. Perangkat modul output PLC
AM
VM
AmperMeter
Volt MeterHorn/ sireneBuzzerBellAnunciator
CoilMotor DC
SeriesShuntComm/ Compens Field
SeriesField
ShuntField
Armature
Syaprudin – te-pnj - 2005 49
Tabel 4.1. Indentifikasi Input Output Penomoran PLC.
Perangkat Penomoran
Saklar 1 IN001
Saklar 2 IN002
Limit switch IN003
Output Relay CR001
Langkah kedua, sketsa diagram logika relay untuk menunjukan kerja rangkaian
diatas, ditunjukan dalam gambar 4.5.
Langkah ketiga, gambarkan pengawatan perangkat input ouput ke modul input
output PLC. Asumsikan PLC memiliki terminal input 8 dan terminal output 8, itu
diperlukan untuk mengatur saklar saklar pada modul, sehingga terminal modul
memiliki penomoran sebagai input 1 s/d 8 dan output 1 s/d 8. Hubungan
perangkat input dan output ke modul dibuat berdasarkan gambar 4.6.
Langkah keempat, sketsa diagram ladder sesuai urutan penomoran PLC.
rangkaian ditunjukan pada gambar 4.7.
LIMIT SWITCH
RELAY COIL
SAKLAR 2SAKLAR 1
Gambar 4.5. Diagram Logika Relay.
Modul Input Modul Output
Relay Coil
T1 Common1 T2 Input 1 T3 Input 2 T4 Input 3 T5 Input 4 T6 Input 5 T7 Input 6
T10 GND T9 Input 8 T8 Input 7
Hot Common T1 Output 1 T2 Output 2 T3 Output 3 T4 Output 4 T5 Output 5 T6 Output 6 T7
GND T10 Output 8 T9 Output 7 T8
CPU
LIMIT SWITCH
SAKLAR 2
SAKLAR 1
Gambar 4.6. Rangkaian Pengawatan Perangkat I/O.
Syaprudin – te-pnj - 2005 50
Program ladder harus dimasukan ke dalam CPU dengan diterjemahkan
memakai keyboard. Sebuah prosedur umum untuk memasukan program dalam
format ladder adalah:
1. Bersihkan memori CPU PLC. Langkahnya akan direncanakan disebuah layar
menu atau dalam manual operasi untuk PLC.
2. Masukangaris kontrol perangkat sebagai berikut dalam mode edit:
a. Tekan tombol kontak Normali Open
b. Tekan tombol input
c. Tekan tombol angka 001
d. Tekan tombol enter, kontak akan tampil dimonitor.
e. Geser kursor satu spasi kekanan
f. Ulangi langkah a dan b
g. Tekan tombol angka 002
h. Tekan tombol enter, kontak kedua akan tampil dimonitor.
i. Geser lagi kursor satu spasi kekanan, dan ulangi langkah diatas untuk proses
angka 003
j. Lanjutkan garis kekanan.
k. Tekan coil/ tombol output, coil akan tampil dimonitor.
l. Tekan tombol angka 001
m. Tekan enter
n. Jika garis terlihat sesuai, tekan tombol ladder, insert kemudian tekan enter.
Hasil diagram akan terlihat seperti pada gambar 4.7. Diagram ladder,
ketika saklar PLC diatur untuk bekerja, rangkaian akan bekerja sesuai dengan
yang diharapkan. Langkah edit program ladder dapat berbeda beda tergantung dari
type PLC dan software yang dipergunakan, untuk bentuk lain dapat dipergunakan
buku petunjuk operasi.
IN003 CR001IN002IN001
Gambar 4.7. Diagram Ladder
Syaprudin – te-pnj - 2005 51
4.6. CONTOH CONTOH PEMOGRAMMAN I/O
Berikut ini ditampilkan enam contoh model pemogramman PLC yang
menggunakan kontak dan coil. Contoh yang pertama sampai kelima tersusun dari
dasar. Contok yang ke enam merupakan sebuah masalah sistem alarm yang lebih
rumit. Untuk ketiga contoh pertama menunjukan penyelesaian mengenai PLC dan
Logic relay, untuk empat, lima dan enam hanya diagram hubungan PLC. Keenam
contoh tersebut adalah sebagai berikut:
1. Satu kontak sederhana dan satu coil.
2. Rangkaian standar startstop pengunci dan rangkaian LatchUnlatch.
3. Forwarsreverse stop dengan interlocks mutual.
4. Forwardreverse stor dengan pembalikan langsung.
5. Start stop berjalan.
6. Sistem Alarm
Contoh 1. adalah sebuah rangkaian sederhana dengan sebuah saklar sebagai
kontak dan sebuah coil sebagai output. Bila saklar terbuka output akan mati, dan
bila saklar tertutup output akan hidup. Gambar 4.8. menunjukan diagram ladder
untuk relay logic dan PLC logic.
Gambar 4.8. Rangkaian kontrol satu saklar satu coil.
L 1 L 2
3
SW 1 M KontakPower
L 1 L 2
T 1 T 2SW 1 M
3
LOGIC RELAYDIAGRAM PENGAWATANDIAGRAM DASAR
Output
M
COM 17 18 19 20 21 22
24 23
PLC
Input
COM 1 2 3 4 5 6
8 7
SW 1
IN001 CR017
LOGIC PLCBENTUK DI LAYAR DIAGRAM PENGAWATAN
Syaprudin – te-pnj - 2005 52
kontrol tegangan untuk motor dapat sebesar 24VDC atau 120VAC atau tegangan
yanglain, Arus yang mengalir ke motor relatif kecil. Maka dari itu, arus yang
dikontrol melalui kontak power dibuat sangat besar untuk digunakan pada relay
atau PLC.
Contoh 2. adalah rangkaian start stop pengunci, ketika tombol start di tekan, coil
akan menyala. Dan ketika tombol start dilepas, coil tetap menyala. Karena ditahan
oleh sebuah kontak pengunci yang berhubungan parallel dengan tombol start. Dan
kontak pengunci menutup ketika coil menyala, Jika tombol stop ditekan coil
berhenti dan mati, keuntungan model ini dibandingkan model contoh 1, adalah
ketika power kontrol terputus kemudian terhubung kembali, tombol start harus
ditekan untuk memberi kembali pada tegangan coil sedangkan untuk model
contoh 1 coil akan segera menstart ulang, tidak memberikan tanda bahaya bagi
operator atau teknisi yang memperbaikinya. Diagram logic relay dan diagram
logic PLC untuk model ini ditunjukan pada gambar 4.9.
Gambar 4.9. Rangkaian Standard Start Stop Pengunci.
LOGIC RELAY DIAGRAM PENGAWATAN
Start
Stop
T1 T2 T3
3 L1 L2 L3
Aux
M
DIAGRAM DASAR
L1 Stop Start M L2 3 4
Aux
LOGIC PLC DIAGRAM PENGAWATAN
Stop
Start
Input Output
M
COM12245
COM1718182021
IN002 IN001 CR017
CR017
BENTUK DI LAYAR
IN1 608 L
On
Off
M
IN2 608 U
608 OUT 7L
LATCH / UNLATCH LOGIC PLC
Syaprudin – te-pnj - 2005 53
Perbedaan utama antara hubungan relay dan PLC adalah penempatan fisik
dari kontak pengunci. Pada logic relay kontak pengunci menempel dengan coil
output, dalam control PLC pengunci dihasilkan secara internal dalam logic PLC.
Dalam logic PLC jika kunci meneutup maka output coil berjalan, dan jika
pengunci membuka maka output coil berhenti.
Gambar 4.9. juga menggambarkan fungsi latch/ Unlatch (mengunci/
membuka), yang digunakan dalam berbagai model PLC. Salah satu saklar input
mengunci output bekerja, dan saklar input lain yang berbeda mengunci output
agar mati. Sebuah kontak dari coil harus digunakan untuk mengontrol sebuah coil
yang terhubung kesebuah terminal output.
Catatan bahwa jika CR017 terhubung oleh sebuah coil stater motor dengan
relay bermuatan penuh (overload) dan kontak, maka diperlukan pelindung khusus.
Jika coil bermuatan penuh terhubung seri dengan stater coil terbuka, maka stater
akan terbuka, tetapi itu tidak akan mengunci CR017 dalam program PLC, Jika
muatan penh kemudian berkurang dan kontak tertutup kembali, motor akan men
start ulang secara tibatiba.
Contoh 3. adalah suatu rangkaian standard forward reverse. Masing masing
putaran coil mempunyai tombol start sendiri sendiri. Tombol stop tunggal
menghentikan kerja/ operasi coil manapun. Dalam rangkaian diharuskan menekan
tombol stop sebelum mengubah arah putaran. Interlocks telah tersedia, oleh
karena itu kedua output tidak dapat diberi tegangan secara bersamaan. Rangkaian
particular ini bekerja untuk penggunaan control lain, juga dapat digunakan untuk
mengatur kecepat rendah/ tinggi atau system control pada bagian naik/ turun.
Gambar rangkaian ditunjkan pada gambar 4.10. IN001 menghentikan operasi
seluruh perintah, IN002 untuk arah forward CR017 dan IN003 untuk arah reverse
CR018. Ada dua catatan pada gambar 4.10. yang akan dijelaskan. Catatan pertama
adalah diagram dasar logic relay mengenai akan gagal atau aman, jika motor
terlalu panas, rangkaian akan mati untuk melindungi logic relay, jika motor
menjadi dingin dan kontak overload menutup kembali. Motor tidak menstart
ulang sampai tombol star diaktifkan. Dalam rangkaian PLC, kontak overload
Syaprudin – te-pnj - 2005 54
berada dalam sumber tegangan rangkaian. Ketika kontak overload membuka,
tidak akan mempengaruhi rangkaian kontrol, rangkaian CR017 atau CR018 tetap
terkunci. Ketika motor menjadi dingin dan overload menutup, motor akan men
start ulang dan itu akan berbahaya, untuk menghindari keadaan ini kontak
overload dapat dihubungkan ke modul inputdan rangkaian diprogram untuk
menjalankan sebuah kontak PLC normally closed (NC) overload.
Catatan kedua adalah diagram ladder PLC mengacu pada pemogramman
kontak kontak tombol stop. Untuk kontak kontak tombol stop yang digunakan
adalah normally closed (NC). IN001 diprogram sebagai kontak normally open
(NO). ketika sumber tegangan diberi daya, kontak PLC menutup seperti yang
LOGIC PLCDIAGRAM PENGAWATAN
COM12345
COM1718192021
IN001 IN002 CR18 CR017
CR017
BENTUK DI LAYAR
IN001 IN003 CR17 CR018
CR018
Stop
Start F
Start R
Input OutputOL
F
R
F
R
R1
LOGIC RELAYDIAGRAM PENGAWATANDIAGRAM DASAR
L1 Stop For R2 F OL L2
F– 1
Ref F2 R
R 1
Stop
For
Rev
7 R L2
5 F L2
R2
F1
F2
Gambar 4.10 Kontrol Forward Reverse
Syaprudin – te-pnj - 2005 55
ditunjukan. Didalam beberapa skema pemogramman (yang tidak ditunjukan)
kontak tombol stop yang digunakan adalah NO, sehingga kontak PLC yang
diprogram sebagai kontak NC. Dalambeberapa hal bagaimana membuat rangkaian
benar benar aman atau gagal.
Dalam hal ini melihat bahwa hubungan PLC lebih sederhana dari pada
hubungan logic relay bandingkan.
Note: Blok diagram logic relay diatas adalah fail safe. Dapat terbuka apabila
overload. Blok diagram PLC tidak fail safe saat OL karena tidak terbuka.
Contoh 4. sama dengan contoh ketiga, perbedaan utama adalah bahwa contoh ini
secara langsung merupabah putaran forward dan reverse tanpa penekana tombol
stop. Perbedaan yang lain adalah penambahan petunjuk pilot light untuk indicator.
Untuk indentifikasi masukan input ditunjukan pada Gambar diagram 4.11.
berikut.
Gambar 4.11. Rangkaian Pembalik Yang Cepat
R
G
L1 FWD FWD L2 STOP REV R F OL
REV R STOP F
IN001 IN002 IN004 CR018 CR017
IN003 IN004 IN002 CR017 CR018
CR018 CR020
CR017 CR019
CR017
CR018
F
R
Red
Green
COM
17
18
19
20
21
COM
1
2
3
4
5
Input Output
F
R
Stop F
Start F
Stop R
Stop R
Syaprudin – te-pnj - 2005 56
Pembalikan arah putaran yang cepat mungkin diinginkan dalam beberapa
aplikasi, bagaimanapun dalam beberapa kasus mungkin tidak baik untuk sistem,
sebagai contoh sustu roda sebagai alat keluaran yang dihubungkan ke suatu motor,
dengan melakukan pembalikan yang cepat akan menyebabkan tekanan pada
motor, system distribusi tenaga dan komponen mekanik, untuk pengamanan
rangkaian maka diperlukan waktu tunda (time delay).
Contoh 5. dalam beberapa hal diharapkan rangkaian mempunyai output yang
sesaat pada waktu tertentu, output yang sesaat itu disebut JOG. Dua kemungkinan
rangkaian untuk start stop JOG ditunjukan pada gambar 4.12. Termasuk diagram
ladder PLC dan pengawatan PLC. Catatan bahwa penting untuk menekan tombol
stop terlebih dahulu sebelum menjalankan JOG dalam rangkaian.
Gambar 4.12. Rangkaian Jog StartStop
L1 Stop Start M OL L2 L1 Stop Start CR OL L2
(a). Jogging dengan Start Push button switch Pemilih JOG
Jog RunA2 M
A1
(b). Jogging dengan Control Relay 3 push button
CR M
JOG M
CR
IN001 IN002 CR10
IN001 IN003 CR17
CR17 CR10
CR10
Logic
M
Stop
Start
Jog
Com1718192021
Com12345
Input Output
M
Syaprudin – te-pnj - 2005 57
Contoh 6. adalah system alarm, pada rangkaian alarm ini memiliki empat pilihan
input yang tentunya merupakan penyebab kegagalan pemakaian operasi
diantarnya adalah:
Jika satu input yang hidup, maka tidak akan terjadi apaapa.
Jika dua input yang hidup, maka pilot light yang menyala.
Jika tiga input yang hidup, maka alarm akan berbunyi.
Jika empat input yang hidup, maka bahaya kebakaran yang akan menyala.
Program diagram ladder dan pengawatan PLC untuk input dan output
diperlihatkan pada gambar 4.13.
Tabel 4.2. InputOutput Alarm
Input OutputIN001 Red Pilot Light CR017IN002 Alarm (Sirine) CR018IN003 Pemadam Kebakaran CR019IN004
Pada contoh ini sambungan terminal PLC ke perangkat output yang berupa
alarm sangat sederhana, jika menggunakan rangkaian relay maka sambungan akan
lebih rumit.
Gambar 4.13. Sistem Alarm
IN001 IN002 CR017
IN001 IN002 IN003 CR018
IN001 IN002 IN003 IN004 CR019
IN001 IN002 IN004
IN001 IN003 IN004
IN002 IN003 IN004
IN001 IN003
IN001 IN004
IN002 IN003
IN002 IN004
IN003 IN004
PILOTLIGHT
Sirene
FireDeptAlarm
Com
1718192021
Com12345
Input Output
To Semua
ABCD
PL
Sirene
Fire Alarm
Syaprudin – te-pnj - 2005 58
4.7. RANGKAIAN FAILSAFE
Beberapa PLC diprogramkan untuk dapat mati dengan menerapkan suatu
isyarat tegangan. Sebagai contoh fungsi latch/unlatch memerlukan suatu isyarat
untuk menghidupkan atau mematikan coil. Apabila kehilangan tegangan, tombol
stop tidak mempunyai efek dan coil masih hidup, sampai tegangan yang
diperlukan sistem mati. Tombol stop keadaan darurat seharusnya ada pada
rangkaian PLC. Gambar 4.14. menunjukan suatu rangkaian yang bisa digunakan
sebagai sistem fail safe. Pengaturan saklar master runstop pada fail safe terdapat
pada sisi kanan yang akan memutus semua daya coil. Tentunya dalam sebuah
system terdapat fail safe, dimana tidak diperbolehkan mematikan semua coil
manakala tombol darurat ditekan, sumber tegangan untuk alat harus ada. Untuk
pengoperasian fail safe yang benar, kelengkapan analisa system kontrol sangat
diperlukan.
CR002IN005
CR002
IN004
Output
CR FSIN005
CR FS
IN004
VR FSINPUT
MODULSAKLAR 2
SAKLAR 1
CR FS
OUTPUTMODUL
HOT
RUN
LIGHTS
VALVES
COILS
STATER
CR FSSTOP
NOT FAIL SAFE FAIL SAFE
ATAU
ATAU
Gambar 4.14. Rangkaian Fail Safe
IN 004 0022
IN 004 0022
Latch
UnLatch 0022
Output
L
U
2
Syaprudin – te-pnj - 2005 59
4.8. CONTOH PROSES INDUSTRI
Contoh berikut lebih lengkap dibandingkan dengan yang sebelum. Untuk
merumuskan suatu sistem kontrol, biasanya mengikuti langkah langkah pelajaran
terdahulu. Masalah yang melibatkan mesin bor semiotomatis ditunjukan pada
gambar 4.15.
Posisi awal putaran mesin dan mata bor berada diatas, bagian yang akan
dibor ditempatkan dibawah. Kemudian turun pelindung keamanan setelah kedua
tombol start ditekan, dua saklar pushbutton direkomendasikan untuk meyakinkan
kedua tangan keluar dari jalur. Bor berputar dan kebawah, kekuatan putaran
dilengkapi oleh silinder udara yang mendorong dan menarik. Sistem pneumatic
menggunakan elektrik solenoid.
Ketika pemboran telah selesai, sensor yang diletakkan dibawah akan
merespon dan bor sepenuhnya akan kembali keatas, dan sistem akan berhenti. Jika
tidak ada bagian yang akan dibor maka solenoid tidak akan bekerja.
Untuk menambah keamanan juga perlu diperhatikan. Lebih aman lagi
sebelum mesin dijalankan ketika tombol stop ditekan setiap saat bor dan
pelindung kembali lagi.
LSSD
PELINDUNGPENGAMAN
START
STOP
SISTEMMASTER
KONTROL
LSDD
LSSP
PROYEKSIKE FRAM E
MOTOR
KIRI KANANB
BENDA KERJA
Gambar 4.15. Layout Operasional Mesin Bor
Syaprudin – te-pnj - 2005 60
Ada beberapa langkah prosedur yang harus dilakukan untuk penyelesaian.
Contoh sebelumnya tidak terlalu rumit dan mendapatkan langkah langkah
prosedur secara informal, untuk langkah langkah yang direkomendasikan untuk
masalah ini adalah sebagai berikut:
1. Menetukan proses operasi dan mendaftar langkah langkah operasi secara
berurutan.
2. Menetukan dan mendaftar input dan output peralatan sensor yang dibutuhkan
sesuai dengan kerja system
3. Tentukan jumlah I/O PLC dibutuhkan
4. Gambarkan diagram pengawatan PLC perhatikan keterangan sangat
membantu.
5. Gambarkan program diagram ladder PLC.
6. Periksa urutan program
7. Hubungkan system PLC ke simulator dan periksa operasinya.
8. Periksa operasi yang actual.
9. Buatlah modifikasi yang dibutuhkan.
Langkah Pertama, mendaftar urutan kerja:
1. Tekan tombol start sistem.
2. Letakan bagian yang akan dibor pada tempatnya dan mengaktifkan LSSP
3. Tekan tombol start secara bersamaan.
4. Pelindung keamanan turun dan mengaktifkan LSDD
5. Bor mulai berputar dan turun.
6. Ketika mata bor dibawah dan mengaktifkan LSSD
7. Sistem dimatikan mata bor dan pelindung kembali.
8. Sistem direset.
Catatan, bahwa menekan stop kapan saja dapat menghentikan langkah langkah
kerja dan mereset kembali seperti awal.
Syaprudin – te-pnj - 2005 61
Langkah kedua, mendaftar input dan output.
1. Saklar Start
2. Saklar Stop
3. Lampu pilot
4. Saklar sebelah kiri pelindung dan bor start
5. Saklar sebelah kanan pelindung dan bor turun
6. Sensor penempatan benda kerja.
7. Sensor bor turun
8. Sensor benda kerja selesai dibor.
Langkah ketiga, mendaftar nomor input, output dan komponen sensor.Tabel 4.3. Penomoran Komponen. I/O kontrol bor.
INPUT OUTPUT
IN001 Sistem Start OUT017 Sistem Pilot Ligth
IN002 Sistem Stop OUT018 Solenoid Pelindung Turun
IN003 LSSPPosisi benda kerja OUT019 Perputaran Motor
IN004 Start Kiri OUT020 Solenoid Bor Turun.
IN005 Start Kanan
IN006 Stop Kiri
IN007 Stop Kanan
IN008 LSSDPelindung Turun
IN009 LSDDBor Selesai Turun
Langkah ke empat, merancang pengawatan sistem PLC, hasil perancangan
ditunjukan pada gambar 4.16. Pengawatan Perangkat I/O ke PLC
PL
COM123456789
1
2
4
6
5
7
9
3
8
LSDD
LSPP LSSD
Start
Stop
Start
Stop
Start
Stop
Sistem
Kiri
Kanan
COM
17
18
19
20
SD SOL
RGT MOTOR
MD SOL
PLC
Gambar 4.16. Pengawatan Perangkat I/O Ke PLC
Syaprudin – te-pnj - 2005 62
Langkah ke lima, merancang program software sistem PLC, hasil perancangan
ditunjukan pada gambar 4.17. Diagram Ladder sistem bor.
Langkah ke enam, memeriksa urutan kerja ladder. Urutan kerja diagram ladder
adalah sebagai berikut:
A. Tekan tombol start, IN001. CR017 aktif
B. CR017 terkunci
C. Menepatkan benda kerja pada tempatnya, IN003 menutup, posisis IN009 NC.
Tekan kanan dan kiri tombol start IN004 dan IN005, CR018 aktif, pelindung
turun.
D. Ketika pelindung akan turun mengaktifkan LSDD IN008.
E. CR018 dan IN008 tertutup, CR019 aktif motor bor berputar
F. CR019 tertutup, mengaktifkan CR020 bor turun.
G. Pengeboran selesai, LSSD IN009 aktif NO, CR018, CR019 dan CR020 semua
off, Motor berhenti berputar dan pelindung keamanan kembali keatas.
Langkah ke tujuh, men download program softwsre ke PLC
Langkah ke delapan, periksa rangkaian operasi.
Langkah sembilan, modifikasi apabila ada kekurangan atau pengembangan.
I N007IN006
CR017
IN002 CR017IN001
IN004IN003
CR018
CR017 CR018IN005 IN009
IN008
IN008 CR018 CR019
CR019 CR020
Gambar 4.17. Diagram Ladder Sistem Bor
Syaprudin – te-pnj - 2005 63
4.9. SOAL SOAL TROUBLESHOOTING
Suatu sistem yang berbasis PLC setelah dioperasikan terkadang
mengalami kegagalan, rangkaian tidak dapat bekerja sesuai yang diharapkan,
apakah karena salah program atau factor factor lain.
1. Lihat gambar 4.9. pada contoh 2. rangkaian hubungan PLC
Output tidak aktif ketika IN001 diberi supply.
Output tidak terkunci ketika IN001 dilepas.
Rangkaian tidak dapat dinonaktifkan.
2. Lihat gambar 4.10. pada contoh 3. rangkaian hubungan PLC
Ketika IN002 atau IN003 diberi supply tidak terjadi apaapa.
Output forward dapat disupply, sedangkan output reverse tidak dapat.
Ketika Distop, IN001 diberi supply output reverse tidak mati.
3. Lihat gambar 4.11. pada contoh 4. rangkaian hubungan PLC.
Output pilot lamp tetap aktif walaupun coil tidak aktif.
Hanya dapat mengaktifkan dari forward ke reverse, tidak dapat
mengaktifkan dari reverse ke forward.
4. Lihat gambar 4.12. pada contoh 5. rangkaian hubungan PLC.
Ketika JOG dinonaktifkan coil CR010 tetap aktif mengunci.
Ketika start dinonaktofkan, coil CR010 tidak mengunci..
5. Lihat gambar 4.13. pada contoh 6, buktikan bahwa sistem tidak bekerja
bilamana salah satu inputnya diganti dengan saklar NC
4.10. SOAL SOAL LATIHAN.
Buatlah diagram ladder dan pengawatan perangkat input – output ke PLC,
untuk soal soal dibawah ini.
1. Kipas angin akan aktif dan nonaktif dari salah satu lokasi diantara tiga lokasi,
setiap lokasi memiliki tombol start dan stop.
2. Silinder hidrolik dua arah memiliki dua solenoid untuk pengontrol, Pemberian
supply pada solenoid A, menyebabkan silinder memanjang dan pemberian
supply pada solenoid B, menyebabkan silindir memendek. Sebuah limit
switch pada masing masing solenoid mengindikasikan perpanjangan dan
Syaprudin – te-pnj - 2005 64
perpendekan secara penuh, gunakan 2 kontrol startstop dan 3 kabel, satu pad
setiap arah. Buatlah kontrol dua arah termasuk interlock untuk mengatur
solenoid. Lihat contoh 3.
3. Sebuah mesin penggiling (M) dan pompa Lubrikasi (L) keduanya memiliki
sistem kontrol startstop tiga kabel, sistem 3 kabel ditunjukan pada contoh 2. L
harus bekerja sebelum M distart, ketika L berhenti M juga harus berhenti.
4. Tiga buah mesin, dimana masing masing setiap mesin memiliki tombol start
stop sendiri. Hanya satu mesin yang aktif pada waktu yang bersamaan, buatlah
rangkaian dengan interlock.
5. Sistem kontrol temperatur yang memiliki 4 buah thermostat. Sistem ini
mengendalikan 3 unit pemanas. Thermostat diatur 55, 60, 65 dan 70F,
dibawah 55F 3 buah pemanas akan aktif, pada temperatur antara 55F 60F
menyebabkan dua pemanas aktif, untuk 60F 65F satu pemanas aktif, diatas
70F semua pemanas tidak aktif. Master saklar dapat menaktifkan dan
menonaktifkan sistem.
6. Buatlah sistem PLC untuk situasi berikut: ketiga sebuah bendak kerja
ditempatkan diconveyor pada posisi satu, akan bergerak atau berpindah
menuju ke posisi dua, Setelah mencapai posisi dua benda kerja akan berhenti
dan di stempel, selesai distempel bergerak lagi menuju posisi tiga gambar
sistem diperlihatkan pada gambar 4.18.
Gambar 4.18. kontrol Posisi.