bukuplc umum

_________________________________________________________________________________ Dasar-dasar Pemrograman PLC Halaman 1 dari 71

,

DASAR - DASAR PEMROGRAMAN

PROGRAMABLE LOGIC CONTROLLER

Revisi-1

Disusun oleh

S u p r i y a n a

NPK : 8502460

DEPARTEMEN PEMELIHARAAN LISTRIK/INTRUMENT

PT. PUPUK KALTIM Tbk

B O N T A N G - 2 0 0 2


DASAR - DASAR PEMROGRAMAN

PROGRAMABLE LOGIC CONTROLLER

Revisi-1

Mengetahui/Menyetujui

Departement Pemeliharaan Listrik/Instrument PT Pupuk Kaltim

M U J I A R T O, BE

Kepala

DEPARTEMEN PEMELIHARAAN LISTRIK/INTRUMENT

PT. PUPUK KALTIM Tbk

B O N T A N G - 2 0 0 2


KATA PENGANTAR

Assalamu'alaikum warrohmatullohi wabarokatuh.

Puji syukur penulis panjatkan ke hadlirot Alloh Yang Maha Kuasa , sehingga atas

berkah dan rahmahnya buku ini dapat terselesaikan. Besar harapan penulis agar buku

ini bermanfaat bagi yang berkesempatan membaca dan berkeinginan memahami

isinya atau lebih jauh mempraktekkan pemrograman yang ada didalam contoh-

contohnya serta mengembangkannya sendiri menjadi program-program yang lebih

rumit.

Pendekatan yang ditempuh dalam penulisan buku ini adalah untuk membuka

wawasan tentang perkembangan teknologi PLC dan hal-hal yang terkait dengan hal

tersebut, serta menanamkan minat mempelajari dan mencermati perkembangan

teknologi instrumentasi. Sedangkan titik berat dari penulisan buku ini adalah

memberikan pengertian kepada para pembaca terutama para teknisi instrumentasi

untuk dapat mengenal teknik-teknik dasar pemrograman pada berbagai jenis PLC

dan mampu mempraktekkannya sendiri agar mereka dengan mudah bisa mengenal

dan mampu memprogram berbagai jenis PLC yang ada di dunia industri baik dari

jenis yang sudah sangat familier pemakainnya maupun dari jenis yang belum mereka

kenal sama sekali sebelumnya.

Kecenderungan terhadap merek PLC tertentu dalam contoh-contoh pada buku ini

tidak dapat dihindari karena tidaklah memungkinkan untuk membuat pengertian yang

benar-benar bersifat universal dan ditambah dengan keterbatasan pengalaman yang

ada pada penulis. Namun penulis berharap apa yang ada didalam buku ini mampu


mewakili dasar-dasar pemrograman PLC dan memberi informasi jalannya

perkembangan teknologi PLC sampai pada saat sekarang ini.

Penulis akan dengan senang hati dan bersyukur untuk menerima dari setiap pembaca

yang menemukan kesalahan dalam buku ini , kemudian menyampaikan saran, kritik

beserta jalan pemecahannya secara tertulis demi memperkaya dan menyempurnakan

isi buku ini.

Sebagai penutup kata tak lupa penulis sampaikan terima kasih kepada Bapak

Mujiarto,BE selaku Kepala Departemen Listrik/Instrument PT. Pupuk Kaltim yang

telah sudi meluangkan waktunya setiap saat untuk membimbing dan melakukan

penyelarasan pada susunan, isi maupun penggunaan bahasa dalam buku ini.

Akhir kata Wassalamu'alaikum Warrohmatullohi wabarokatuh.

Bontang 19 Juli 2005

S u p r i y a n a

NPK : 8502460


DAFTAR ISI

Halaman Judul i

Halaman Pengesahan ii

Kata Pengantar iii

Daftar isi v

BAB I PENDAHULUAN

I.1 Abstraksi 1

I.2 Materi 2

I.3 Tujuan Penulisan 3

BAB II DASAR-DASAR GERBANG LOGIKA

II.1 Gerbang OR 4

II.1.1 Gerbang OR Dengan Dioda 5

II.1.2 Gerbang or dengan transistor 6

II.2 Gerbang AND 7

II.2.1 Gerbang AND dengan Dioda 8

II.2.2 Gerbang OND dengan Transistor 9

II.3 Gerrbang NOT 10

II.4 Penganalan simbol-simbol Aljabar Boolean 11


BAB III PROGAMABLE LOGIC CONTROLLER

III.1 Bagian-bagian dari PLC 13

III.1.1 Perangkat Keras (Hardware) 13

III.1.1.1 Central Processing Unit 14

III.1.12 System bus 16

III.1.1.3 Memory 17

III.1.1.4 I/O Module 19

III.2 Programmer 22

III.4 Software 23

BAB IV PRINSIP KERJA DAN CARA PEMROGRAMAN PLC

IV.1 Prinsip Kerja PLC 24

IV.2 Mengenal macam-macam sinyal pada PLC 24

IV.2.1 sinyal-sinyal Analog 25

IV.2.2 sinyal-sinyal Digital 25

IV.2.3 sinyal-sinyal Biner 26

IV.3 Mengenal adress-adress didalam PLC 27

IV.4 Mengenal Instruksi-instruksi dasar pada PLC 29

IV.5 Metoda Pemrroraman PLC 33

IV.5.1 Metoda Pemrograman dengan Ladder Diagram (LDR) 33

IV.5.2 Metoda Pemrograman dengan Function block (FBD) 34

IV.5.3 Metoda Pemrograman dengan Statement List (STL) 35

IV.6 Prosedur Standar Pemrograman PLC 36

IV.7 Contoh-contoh Program Sederhana 39


IV.7.1 Contoh 1 40

IV.7.2 Contoh 2 44

BAB V MEMILIH PROGRAMABLE LOGIC CONTROLLER

V.1 Keuntungan dan kerugian menggunakan PLC 53

V.1.1 Keuntungan pemakaian PLC 53

V.1.2 Kerugian Pemakaian PLC 54

V.2 Macam-macam PLC 55

V.3 Cara Memilih PLC 57

V.4 Penggunaan PLC di PT. Pupuk Kaltim 58

V.5 Redundant PLC di PT. Pupuk Kaltim 59

DAFTAR PUSTAKA 62


BAB I

PENDAHULUAN

I.1 ABSTRAKSI

Suatu pengaturan dan penganmanan proses baik yang sederhana maupun yang

kompleks merupakan sesuatu yang merepotkan dan tidak dapat lepas dari campur

tangan dan usaha manusia untuk dapat menyelesaikannya . Untuk itu diperlukan

standar prosedur pengoperasian yang dapat menjamin keamanan dari proses tersebut

dengan tidak membahayakan manusia yang mengoperasikannya maupun lingkungan

disekitarnya. Berangkat dari pemikiran bahwa sangatlah tidak effektif untuk

sepenuhnya mengandalkan pengoperasian dan pengamanan proses dengan

menggunakan sepenuhnya tenaga manusia juga karena akan diperlukan jumlah

manusia yang cukup banyak untuk melakukan pengoperasian suatu proses yang

besar, serta konsistensi penangan dengan tenaga manusia yang kurang dapat

diandalkan, maka memaksakan menggunakan sepenuhnya tenaga manusia akan dapat

menimbulkan bahaya terhadap jalannya proses operasi ataupun lingkungan sekitarnya

termasuk manusia disekelilingnya. Oleh sebab itu dalam perkembangannya untuk

membantu usaha manusia tersebut dan memberikan kepastian pengamanan sebuah

proses berkembanglah suatu sistem pengaturan dan pengamanan yang merupakan

gabungan peralatan-peralatan yang bekerja dengan sistem mekanis dan sistem

elektrik. Pemakaian peralatan ini terus berkembang dan mengalami beberapa evolusi

& penyempurnaan.

Ditemukannya teknologi semikonduktor dan mikroprocessor ikut mewarnai

perkembangan dan perjalanan teknik pengaturan dan pengamanan dari suatu proses,

sampai pada awal tahun 80-an ditemukan alat baru yang disebut PLC (Programable


Logic Controller). Saat awal ditemukan penggunaan PLC dirasa masih sangat sulit

dan terbatas penggunaanya. Hal tersebut adalah dikarenakan pemrogramannya masih

mengunakan bahasa pemrograman yang menyerupai bahasa basic sehingga untuk

melakukan pengecheckan isi program (debuging) diperlukan usaha yang keras dan

waktu yang lama, sehingga menggunakan PLC terasa menjadi rumit dan tidak effisien

waktu. Namun demikian pesatnya perkembangan teknologi berbasis mikroprocessor

dan ketatnya persaingan bisnis dari industri pembuat hardware dan software

komputer mendorong pula perkembangan jenis-jenis PLC baik menyangkut kapasitas

memorinya maupun kecanggihan dan kemudahan dalam pemrogramannya.

Dari segi hardare saat ini terdapat berbagai jenis PLC dari system Simplex , system

Dual Redundancy sampai system Triple Modular Redundancy (TMR). Dan bahkan

dalam perkembangannya system tersebut tidak dapat lagi dibakukan simplex atau

Redundant karena saat ini berbagai type PLC menjadi customize sehingga pengguna

PLC dapat menentukan sendiri mana yang akan dikonfigurasi secara redundant dan

mana yang akan dikonfigurasi secara simplex. Oleh karenanya pemilihannya harus

dilakukan secara jeli dan dengan pertimbangan yang masak.

Dari segi CPU capability dewasa ini telah berkembang sistem PLC yang mampu

mengolah sinyal-sinyal analog dan digital secara bersamaan sehingga dapat berfungsi

sebagai control PID maupun interlock system menyerupai operasi sebuah DCS yang

mampu mengendalikan , mengamankan sekaligus melakukan pengaturan proses

secara otomatis dalam satu peralatan, dan dalam perkembangannya saat ini DCS dan

PLC sedang menuju arah yang sama. Dan dari segi sotware hampir semua PLC saat

ini dapat diprogram dengan memakai pheripheral yang sangat mudah pemakaianya

seperti HHT ( Hend Held Terminal) atau PC dengan memakai bahasa pemrograman

yang user frienly seperti Ladder Diagram dan Function block (Function Block).


Pemrograman PLC menjadi cukup mudah, melalui instruction manual yan dibuat oleh

hardware manufacrure seorang teknisi instrument dapat mempelajari cara

memprogram PLC baru yang mereka miliki.

Namun demikian menguasai teknologi yang baru juga tidak semudah membalikkan

tangan diperlukan usaha-usaha serius, waktu yang cukup, latihan dengan intensitas

yang memadai dan tentu kemauan menjadi kunci utama dari kesemuannya.

Perkembangan teknologi sistem instrumentasi saat ini seluruhnya menuju era

microprocessor base dan embeded graphics man machine interface sehingga mau

tidak mau dan bisa tidak bisa harus diikuti dan mutlak dikenali untuk dapat

mengantisipasi kemungkinan-kemungkinan yang akan terjadi dikemudian hari baik

dari segi perkembangan teknologi maupun cara-cara perawatannya dan juga

mengurangi ketergantungan pada pihak ketiga (vendor) minimal untuk problem-

problem yang sifatnya insidental dan harus segera teratasi saat itu. Sebagai tenaga

dibidang instrumentasi juga dituntut harus dapat menentukan langah-langkah terbaik

dalam menentukan pemilihan jenis-jenis peralatan yang akan dipakai dengan

pertimbangan-pertimbangan yang cukup matang dari segi penerapan teknologi ,

kemudahan perawatan, maupun harga peralatannya jika harus melakukan

penggantian, up-grading dan atau dalam rancang bangun sebuah pabrik baru.

Pengetahuan mengenai dasar komputer , communication interface, dan software-

software tertentu menjadi hal yang wajib untuk dikembangkan baik dari diri sendiri

maupun program reguler perusahaan.

Peralatan seperti HHT, PC dan Hart communicator sudah merupakan Basic Tool bagi

teknisi instrumentasi dewasa ini, seorang teknisi instrument tidak boleh lagi merasa

asing ,dan merasa enggan mempelajari serta berusaha melatih diri menggunakan alat-

alat tersebut sehingga menjadi familier dan mahir menggunakannya.


II.2 TUJUAN PENULISAN

Hampir seluruh teknisi instrumentasi mengenal dengan baik istilah PLC cara kerja

maupun aplikasinya dalam bidang industri. Sebagian memahaminya dengan baik dan

mampu mengaplikasikannya dengan sangat baik dan sebagian yang lainnya dapat

memahami secara baik tetapi belum dapat mengaplikasikannya . Oleh sebab itu

dalam penulisannya buku bertujuan untuk melengkapi dasar-dasar pemahaman baik

sistem kerja maupun pemrograman dari sebuah PLC terutama untuk yang belum

dapat memahami secara benar sisem kerjanya.

I.3 MATERI

Materi penulisan diambil dari beberapa instruction manual maupun materi training

mengenai PLC yang telah dijalani oleh beberapa karyawan dan ditambah beberapa

literatur yang penulis kenal. Cakupan isi buku meliputi dasar-dasar logic, Hardware

PLC serta metoda-metoda pemrogramannya. Contoh-contoh dalam buku ini

mengambil suatu sistem yang sederhana dan mudah dipahami dengan asumsi bahwa

pembaca buku ini sudah mampu & terbiasa membaca gambar-gambar logic diagram

maupun ladder diagram, sehingga meskipun hanya dengan contoh-contoh yang

sederhana tetapi diharapkan pembacanya dapat mengembangkan sendiri dan mampu

mengaplikasikannya kedalam suatu sistem yang relatif cukup kompleks.


BAB II

DASAR-DASAR GERBANG LOGIKA (LOGIC GATE)

Gerbang logika adalah suatu rangkaian listrik, elektronik ataupun mekanik yang

berfungsi mengambil keputusan terhadap kombinasi adanya sinyal-sinyal input.

Dengan kata lain sinyal output akan muncul akibat adanya suatu kombinasi sinyal-

sinyal input yang sesuai dengan fungsi gerbang logikanya.

Beberapa contoh sistem peralatan yang dapat digunakan sebagai gerbang logika

adalah Electric Relay , pneumatic logic, dan komponen-komponen elektronik seperti

TTL (tansistor transistor logic), ECL (Emiter Coupled Logic), MOS (Metal Oxide

Semiconductor) dan CMOS (Complementary Metal Oxyde Semiconductor). Pada

prinsipnya gebang logika adalah rangkaian dengan dua kemungkinan dan rangkaian

tersebut diberi simbol yang saling berlawanan seperti “1” dan “0” , “on” dan “off” ,

“Closed” dan “Open” , “High dan “Low”, “Plus” dan “minus” , atau “True” dan

“False” bergantung pada aplikasinya.

Jenis-jenis gerbang logika antara lain adalah OR , AND, NOT,NOR, NAND dan

Exclusive OR (EXOR). Tiga jenis gerbang logika dasar yaitu OR, AND, dan NOT

akan dibahas secara detail dalam bab ini .

II.1 Gerbang OR (OR Gate)

Untuk dapat memahami gerbang ini dengan mudah dapat dilihat dari gambar 2.1a,

2.1b, 2.1c, serta tabel 2.1. Dari symbol dan tabel kebenaran gerbang logika tersebut

dapat ditarik suatu kesimpulan bahwa prinsip operasi dari gerbang OR adalah : “

Output akan “0” jika dan hanya jika seluruh inputnya adalah bernilai “0”.


Dengan prinsip tersebut adalah mudah untuk mengaplikasikannya .

a b c a b c

0 0 0 open open off

0 1 1 open closed on

1 0 1 closed open on

1 1 1 closed closed on

Tabel 2.1

Tabel Keenaran Gerbang OR

II.1.2 Gerbang OR dengan Rangkaian Dioda.

Gerbang OR dengan menggunakan komponen dioda dapat diilustrasikan seperti

gambar 2.2

c

b

a

Gambar 2.2Gerbang OR dengan Rangkaian Dioda

D1

D25 V

+

R

-

ab

a

b

Lampu

(a) symbol Gerbang OR (b) Gerbang OR pada

Rangkaian electrik

(c) Gerbang OR pada

bidang Pneumatik

(Shuttle Valve)

Gambar 2.1Rangkaian Gerbang OR

c

ba

a+b=c


- Jika a = 5 volt (‘1’) maka D1 menjadi conduct dan dengan demikian akan

mengakibatkan arus mengalir melalui dropping resistant R sehingga menimbulkan

beda potensial di titik C menjadi 5 volt .

- Jika b = 5 volt (‘1’) maka D2 menjadi conduct dan dengan demikian akan

mengakibatkan arus mengalir melalui dropping resistant R sehingga menimbulkan

beda potensial di titik C menjadi 5 volt .

- Jika a=1 dan b=1 maka kedua dioda menjadi conduct dan Vc=5 volt.

- Jika a=0 dan b=0 maka tidak ada arus yang nengalir sehingga Vc=0.

II.1.2 Gerbang OR dengan Rangkaian Transistor.

Untuk bisa mengerti cara kerja rangkaian gerbang OR dengan transistor tidaklah

terlalu sulit . Perhatikan ilustrasi gambar 2.3 dan ikuti keterangan aliran arusnya.

- Saat a=+5 volt maka Q1 menjadi conduct sehingga menyebabkan R1 terhubung

langsung ke tanah . Hal tersebut menyebabkan Q3 menjadi cut-off dan

menyebabkan timbulnya beda potensial di titik C terhadap tanah sebesar +5volt.

R2

Gambar 2.3

Gerbang OR dengan Rangkaian Transistor

R1

ba

Q1 Q3Q2

NMc

Vcc = +5 V


- Saat b=+5 volt maka Q2 menjadi conduct sehingga menyebabkan R1 terhubung

langsung ke tanah . Hal tersebut menyebabkan Q3 menjadi cut-off dan

menyebabkan timbulnya beda potensial di titik C terhadap tanah sebesar +5 volt.

- Jika kedua input tersebut di ketanahkan maka Q1 dan Q2 akan akan menjadi Cut-

off dan menyebabkan tegangan di titik N=+5 volt . Hal tersebut mengakibatkan

Q3 mendapatkan bias maju dan menjadi conduct. Selanjutnya arus akan mengalir

dari Vcc menuju ketanah melalui R2 sehingga tegangan pada titik C menjadi 0

volt.

II.2 GERBANG AND

Symbol-symbol gerbang AND untuk beberapa penggunaaan secara umum dapat

dilihat pada gambar 2.4 dan tabel 2.2 . Dari keduanya dengan mudah dapat ditarik

kesimpulan bahwa gerbang AND akan memiliki output =”1” jika dan hanya jika

seluruh inputnya sama dengan “1”.

ab

c

a b

Lampu

(a) symbol gerbang AND (b) Gerbang AND pada rangkaian

Elektrik

(b) Gerbang AND pada

Bidang Pneumatik

(Dual Press Valve)

Gambar 2.4

Rangkaian AND Gate

a.b=ca

c

b


Tabel 2.2

Tabel Kebenaran Gerbang AND

a b C a b C

0 0 0 Open Open Off

1 0 0 Closed Oppen Off

0 1 0 Open Closed Off

1 1 1 Closed Closed On

II.2.1 Gerbang AND Dengan Dioda

Rangkaian AND dengan dioda terdiri dari dua buah dioda atau lebih yang dipasang

secara terbalik (reverse) dengan input-inputnya seperti gambar 2.5

- Jika a=0 Volt, maka D1menjadi conduct dan arus mengalir melalui R sehingga

beda potensial pada titik C menjadi 0 volt.

- Jika b=0 Volt, maka D2 menjadi conduct dan arus mengalir melalui R sehingga

beda potensial pada titik C menjadi 0 volt.

- Jika a dan b keduanya sama dengan “0” maka kedua dioda conduct dan tegangan

di titik c= 0 Volt.

b

c

a5 VR

-

+Vcc= +5 V

D2

D1

Gambar 2.5

Gerbang AND dengan Rangkaian Dioda


- Jika a dan b keduanya sama dengan “1” maka kedua dioda menjadi blocking dan

tidak ada ada arus yang mengalir. Hal tersebut menyebabkan tegangan pada titik

C menjadi = 5 Volt.

II.2.2 Gerbang AND dengan Rangkaian Transistor.

- Jika A & B diberikan tegangan sebesar +5 Volt maka transistor Q1 dan Q2 akan

conduct, sehingga menyebabkan titik N terhubung ke tanah dan menjadikan Q3

cut-off . Hal tersebut menyebabkan tegangan pada titik C naik menjadi +5 Volt.

- Jika salah satu dari titik A atau B diberikan tegangan 0 Volt (di ketanahkan) maka

Q1 atau Q2 akan menjadi cut-off sehingga tegangan pada titik N menjadi = +5

Volt . Hal ini mengakibatkan transistor Q3 mendapatkan bias maju dan arus dari

Vcc akan mengalir ke tanah melalui R2 & titik M yang menyebabkan tegangan

pada titik C = 0 Volt.

R2

Gambar 2.6

Gerbang AND dengan Rangkaian Transistor

R1

b

a Q1

Q3Q2

Nc

Vcc = +5 V

M


II.3 Gerbang NOT

Gerbang ini disebut juga Inverter karena berfungsi membalik sinyal input Simbol

dari gerbang ini adalah sebuah lingkaran kecil seperti terlihat pada gambar 2.7.

Untuk simbol pada rangkaian elektrik gerbang ini digambarkan sebagai sebuah kontak

dalam keadaan tertutup (normally Closed).

II.4 Pengenalan Symbol-symbol aljabar Boolean.

Gerbang logika AND, OR dan NOT didalam operasi aljabar boolean akan

dilambangkan dengan notasi-notasi bilangan dan simbol-simbol seperti berikut ini

- Gerbang OR di tuliskan sebagai operasi penjumlahan atau tanda "+" . Contoh

pemakainya dapat dilihat pada gambar 2.9.

- Gerbang AND dituliskan sebagai operasi perkalian dengan tanda "." atau dot dan

contoh pemakaianya dapat dilihat pada gambar 2.9.

a b

a

Lampu

(a) symbol Gerbang NOT (b) Gerbang NOT pada

Rangkaian electrik

(c) Gerbang NOT pada bidang Pneumatik

(3/2 Directional Control Valve)

Gambar 2.7

Rangkaian Gerbang NOT

1

a+=b

2 3


- Gerbang NOT di tuliskan sebagai operasi Negasi atau dengan tanda "overbar"

Penggunaan dari operasi aljabar boolean tidak dibahas secara detail didalam buku ini ,

tetapi melihat contoh-contoh yang ada diatas dapat dimengerti bahwa penggunaanya

tidaklah terlalu sulit walaupun dalam prakteknya untuk rangkaian-rangkaian yang

kompleks operasi ini menjadi rumit dan membingungkan, tetapi akan sangat

membantu dalam menyederhanakan rangkaian maupun membantu melacak gangguan.

A

A

A + 1 = 11

A

0

A + A = A

A + 0 = A

A

A

A . 1 = A1

A

0

A . A = A

A . 0 = 0

A

AA = A

Gambar 2.9

Contoh -contoh Operasi Aljabar Boolean


BAB III

PROGRAMABLE LOGIC CONTROLLER (PLC)

Pemanfaatan teknologi Programable Logic Controller (PLC) telah menjadi bagian

yang penting dalam kapasitasnya sebagai peralatan pengendalian dan otomatisasi

sebuah proses. Alat ini adalah alat yang berbasis mikro prosesor , bekerja dengan

memproses sinyal input biner dan menghasilkan sinyal output yang tepat sesuai

dengan urut-urutan proses atau pengamanan operasi suatu pengontrolan proses.

Secara teori penggunaan PLC adalah tidak terbatas dan dapat diterapkan dalam segala

bidang baik industri, perkantoran, dunia kelautan, dirgantara maupun perumahan.

Akan tetapi dalam prakteknya PLC dipakai secara luas hanya pada bidang-bidang

berikut :

1. Mengedalikan urut-urutan (squence) suatu proses. Contohnya adalah Pengaturan

Conveyor, pengantongan suatu hasil produksi, proses regenerasi gas dan lain-lain.

2. Sebagai interface control & Proteksi suatu mesin yang dicontrol dengan CNC atau

pengontrol lain yang juga berbasis micro processor seperti pada mesin milling,

mesin grinding, mesin bor dan bahkan sampai pada DCS sebagai pengontrolan

suatu process Plant.

Penemuan mesin ini sangat membantu dan mempermudah perancangan suatu

pengendali maupun pengaman suatu proses dan juga sangat memudahkan dalam hal

pengembangannya dimasa yang akan datang jika akan dilakukan expansi atau akan

dilakukan modifikasi pada bagian-bagaian tertentu.

III.1 Bagian-bagian dari PLC

Komponen dasar dari sebuah PLC tidaklah sama antara satu dengan yang lainnya

bergantung kepada besarnya kapasitas memori maupun mereknya. Akan tetapi secara

umum sebuah PLC sekurang-kurangnya memiliki 3 bagian yaitu :


1. Perangkat Keras (Hard Ware)

2. Perangkat Lunak (Soft Ware)

3. Pemrogram (Programer)

Ketiga komponen dasar tersebut akan selalu ada dalam setiap PLC jenis apapun juga

baik yang berkapasitas memori besar maupun kecil dari merek apapun juga.

III.1.1 Perangkat Keras (Hard Ware)

Mengikuti perkembangan jenisnya maka perangat keras dari sebuah PLC pun sangat

beragam terutama pada sistem komunikasi antar modulnya. Tatapi secara umum ada

empat bagian penting yaitu :

1. Central Processing Unit (CPU)

2. Memory

3. System Bus

4. Input/Output Module (I/O Module)

Kerja dari tiap-tiap bagian tersebut adalah sebagai berikut :

1. Central Processing Unit (CPU)

Sebuah program PLC dituliskan dengan suatu peripheral yang disebut Programmer.

Program tersebut selanjutnya dipakai sebagai input pada CPU (Controller) . Sinyal-

sinyal input diproses oleh CPU untuk menghasilkan sinyal-sinyal output yang

spesifik (tepat sama dengan kehendak si pemrogram). CPU akan memproses suatu

program dengan urut-urutan sebagai berikut (lihat gambar 3.4).

• Program memori yang berisi instruksi-instruksi akan di acess oleh CPU dan akan

diproses kedalam CPU tersebut.


• Input-input biner yang berasal dari proses melalaui input module akan diambil

oleh CPU untuk selanjutnya di lewatkan ke Arithmetic Logic Unit (ALU) .

Didalam ALU ini sinyal-sinyal input biner akan mengalami proses perhitungan

secara aritmatik seperti penambahan ,pengurangan, negasi dan sebagainya sesuai

instruksi-instruksi yang didapat dari program memori untuk selanjutnya input-

input tersebut akan di interlink seseaui dengan instruksi-instruksi yang tersimpan

dalam program memory maupun dalam data memory.

Output Module

Input Module

Pro

gra

m M

em

ory

Central ProcessingUnit

Da

ta M

em

ory

ArithmeticAnd LogicUnit (ALU)

Processing Unit

Gambar 3.4

Central Processing Unit (CPU)


• Melalui Central Processing Unit dan Output Module, output data kemudian

ditransmisikan ke peralatan-peralatan pengendali ataupun pengaman proses

sehingga dengan demikian CPU mampu berkomunikasi dengan peralatan-

peralatan mekanis yang akan bergerak sesuai dengan instruksi-instruksi program

didalamnya.

2. System Bus

Agar sebuah program dapat berjalan sebagaimana yang seharusnya maka setiap

komponen (modul-modul) dari PLC harus di hubungkan satu dengan yang lainnya.

Penghubung antar modul ini disebut sebagai Bus. Didalam PLC pada umumya

system Bus dipisahkan menjadi 3 yaitu :

1. Control Bus

2. Adress Bus

3. Data Bus

Kerja dan fungsi dari masing-masing bus dapat dilihat pada gambar 3.5

What Is tobe done ? Where is it tobe done ? Which Information ?

Data BusAdress BusControl Bus

Gambar 3.5 System Bus


Sebagai contoh sebuah instruksi "SET 145" harus diproses oleh PLC, maka control

bus akan mengambil instruksi SET-RESET (Flip-flop) dan selanjutnya adress bus

akan membawa dan menempatkan output ke adress 146. Pada akhirnya data bus akan

memilih informasi yang mana yang diperlukan (dalam hal ini data bus memilih

instruksi "SET" dan bukan "RESET").

3. Memory

Beberapa data biner tidak akan dipakai secara langsung untuk menghasilkan output

tetapi akan dipakai hanya pada suatu kondisi tertentu yang memenuhi suatu

persyaratan tertentu, maka data tersebut harus disimpan pada suatu bagian tertentu

dari sebuah PLC. Alat untuk menyimpan data-data sementara tersebut disebut

memory.

Ada dua type memory yang dipakai dalam PLC yaitu :

1. Read & Write Memories (RAMs- Random Access Memories) dan

2. Read Only Memories (ROMs)

Data didalam RAM dapat dibaca dan ditulis beberapa kali , maka memory ini akan

selalu dipakai pada PLC sebagai Working Memory.

ROM memiliki isi program yang yang tetap (biasanya diisi oleh pabrik pembuatnya),

dan hanya bisa dibaca tetapi tidak dapat ditulisi . Akan tetapi dalam

perkembangannya ditemukan jenis ROM yang isinya dapat diprogram oleh

pemakainya. Jenis ROM tersebut disebut Programable Read Only Memories (PROM)

Memory didalam PROM dapat dihapus untuk kemudian diisi dengan program yang

baru, dan menurut cara penghapusannya PROM dibagi menjadi dua jenis yaitu :

• PROM yang isinya dapat dihapus dengan sinar Ultra Violete ( EPROM dan

RPROM).


• PROM yang isinya dapat dihapus dengan memutuskan supply elektrik yang

mencatunya (EEPROM dan EAPROM).

PLC dari jenis apapun akan memakai dua buah memory yaitu RAM dan PROM

(kebanyakan jenis EEPROM).

RAM adalah jenis Volatile memory artinya jika catu tegangan dimatikan isi

programnya akan terhapus, dan ROM adalah Non Volatile Memory yang berarti isinya

tidak dapat hilang (hanya dapat dihilangkan dengan metoda tertentu).

Jenis-jenis memori selengkapnya dapat dilihat pada tabel III.2

Tabel III.2 Jenis-jenis Memory

JENIS MEMORY

CARA PENG

HAPUSAN

PEMRO-

GRMAN

POWER SUPPLY

OFF

RAM Random Acces Memory

Read Write Memory

Electrical Electrical Volatile

ROM Read Only Memory Saat proses

pembuatan

PROM Programable ROM

Tidak dapat

dihapus

EPROM Erasable PROM

RPROM Reprogramable PROM

EEPROM Electricaly Erasable PROM

EAPROM Electricaly Alterable PROM

Dengan Sinar

Ultra Violet

Secara

Electrik

Non Volatile


4. Input / Output Module

Sinyal-sinyal proses tidak dapat diolah secara langsung oleh prosessor oleh sebab itu

sinyal-sinyal ini harus melalui sebuah buffer dan peralatan penyesuai untuk dirubah

menjadi sinyal-sinyal yang dapat diterima oleh prosesor . Selanjutnya informasi

sinyal-sinyal input tersebut akan dirubah oleh prosesor untuk dapat menghasilkan

suatu keluaran sesuai dengan urutan isi program . Melalui Output modul selanjutnya

sinyal-sinyal yang dihasilkan oleh prosesor akan menggerakkan "output device"

seperti lampu-lampu, alarm dan actuator.

Didalam sebuah PLC input modul maupun output modul dilengkapi dengan

pengaman untuk memproteksi terhadap kemungkinan kerusakan CPU. Pengaman

tersebut pada umumnya adalah :

- Pengaman terhadap adanya Input Over Voltage dan Faulty Voltage

- Filter terhadap adanya impuls-impuls interferency dari peralatan yang tidak

dikehendaki.

Konfigurasi pengaman ini untuk masing-masing manufacture tidaklah selalu sama

akan tetapi pada prinsipnya hampir sama.

a. Input Module

Rangkaian pengaman dari sebuah input modul secara block diagram dapat dilihat

pada gambar 3.6 berikut ini :

Sinyal InputError VoltageRecognition

Sinyal Delayto CPU

Opto Coupler

Gambar 3.6

Block Diagram Input Module


Error Voltage Recognition adalah berfungsi untuk mendeteksi adanya Over Voltage

atau adanya faulty Voltage , Sinyal Delay berfungsi sebagai filter untuk menekan

adanya interferency dan selanjutnya sebelum sampai pada CPU sinyal tersebut harus

melalui sebuah Opto-coupler untuk mengisolasi secara elektrik tegangan input dan

menyesuaikan tegangan input sistem dengan tegangan input CPU yaitu sebesar 5 Volt

(sesuai karakteristik kerja TTL dan CMOS) .

b. Output Module

Berbeda dengan input module, maka prinsip pengaman pada output module adalah

kebalikan dari input module seprti terlihat pada gambar 3.7

Sinyal-sinyal dari CPU akan diproses melalui tahapan-tahapan berikut ini :

- CPU memberikan sinyal ke Opto-coupler pada internal circuit

- Sinyal tersebut selanjutnya dikuatkan oleh sebuah amplifier (biasanya adalah

sebuah Power Amplifier) untuk merubah tegangan dari tegangan kerja TTL

menjadi tegangan kerja peralatan output yang akan menyertainya.

- Terakhir sebelum dihubungkan ke peralatan output terdapat sebuah pengaman dari

adanya gangguan hubung singkat. Adakalanya untuk Output modul pemakaiannya

dikombinasikan dengan Elektrik Relay sebagai proteksi akan adanya surja

From CPUAmplifier

OutputOpto Coupler

Short CircuitMonitoring

Gambar 3.7

Block Diagram Output Module


hubung listrik ( Electrical Surge) yang dapat merusakkan peralatan terutama

peralatan yang dalam operasinya memerlukan power yang besar. Fungsi lain dari

elektrik relay tersebut adalah seagai interpose dimana tegangan pemakaian

berbeda dengan tegangan supply dari PLC.

Dari penjelasan-penjelasan diatas dapatlah di mengerti bahwa I/O module hanyalah

sebuah peralatan pengaman dan penyesuai proses utama sebuah PLC adalah terjadi

pada bagian CPU.

4.1 Jenis-jenis I/O Module

Jenis I/O module untuk PLC konvensional (jenis simplex dengan kapasitas memori

dibawah 8 Kbyte) umumnya hanya ada dua yaitu :

1. Digital Input Module

2. Digital Output Module & Relay Output Module

Dimana kedua module tersebut hanya bisa mengolah sinyal-sinyal biner, sehingga

PLC jenis ini tidak dapat dipakai sabagai pengolah sinyal-sinyal analog. Sedangkan

untuk jenis-jenis PLC dengan kapasitas memori dan kecepatan CPU yang tinggi jenis

I/O module ditambah dengan pengolah sinyal-sinyal analog antara lain:

1. Analog Input Module

2. Pulse Input Module

3. Thermocouple input

4. Analog Output

Dengan ditambahkannya modul-modul tersebut maka jenis-jenis PLC jenis terakhir

juga mampu melakukan pengontrolan proses seperti pada PID Controller ,bahkan

untuk jenis PLC yang memiliki kapasitas memory diatas 8 Kbyte rata-rata dilengkapi

dengan Communucation port sehingga data-data yang ada didalamnya dapat


dimonitor dengan sebuah komputer secara terus-menerus dengan sistem data

aquisition .

III.2 Programer

Programer adalah alat yang dipergunakan untuk memasukkan informasi-informasi

(program) kedalam memory dari sebuah PLC. Setiap jenis PLC memiliki alat

pemrogram masing-masing dan sangat jarang yang bisa kompatibel antara yang satu

dengan yang lainnya kecuali untuk merk dagang yang sama. Secara umum terdapat

tiga jenis programmer yaitu :

- Built-in Programmer adalah programmer yang dipasang menjadi satu dengan

PLCnya dan tidak dapat dilepaskan. Peralatan ini pada umunya memakai metoda

statement list sebagai bahasa pemrogramannya , jenis ini sangat jarang ditemui

dan jarang dipilih oleh konsumen karena setiap pembelian PLC harus pula

membeli programernya begitu pula jika terjadi penggantian.

- Hand Helt Terminal (Comunicator) yaitu jenis programer yang portable dan

dapat dibawa kemana-mana sehingga pemakaianyapun dapat dipindah-pindahkan.

Programmer ini ada yang menggunakan bahasa pemrograman Statement List

maupun Ladder diagram dan banyak dipakai pada PLC dengan kapasitas memori

8 Kilo byte kebawah.

- Programmer PC yaitu jenis programer yang meggunakan PC sebagai alat

pemrogramannya. Karena menggunakan PC maka pastilah ada jenis software

program tertentu yang dipakai sebagai bahasa pemrograman. Jenis-jnis PLC

dengan kapasitas memory diatas 8 kilo Byte kebanyakan memakai PC sebagai

pemrogramnya. Programer jenis ini memliki banyak keuntungan diantaranya

adalah dapat sebagai unit Stand Alone sehingga tanpa harus dihubungkan dengan


Main Chasis dari PLC dapat dilihat konfigurasi program yang ada di PLC dan

dapat dilakukan modifikasi pada isi programnya jika diperlukan, pada PLC jenis-

jenis tertentu bahkan perubahan program dapat dilakuakan pada saat pabrik dalam

kondisi beroperasi normal.

III.3 Software

Tentang software sebenarnya telah banyak disinggung yaitu kumpulan instruksi-

instruksi yang dituliskan dengan programer dan selanjutnya disimpan kedalam

memory atau disimpan kedalam peralatan-peralatan penyimpan lainnya seperti pita

tape-recorder, Floppy disk, Hard Disk dan sebagainya. Didalam PLC software

tersimpan dalam bentuk kumpulan data-data biner akan tetapi software yang

tersimpan pada peripheral diluar PLC seperti pada floppy disk atau Hard Disk

biasanya perlu software lain untuk tranfer dari bahasa mesin menjadi High Level

Language yaitu bahasa yang dengan mudah dapat dimengerti dan dikenali oleh

pemrogramnya. Oleh sebab itu dikenal beberapa software pemrogram seperti MS-

Loader untuk memprogram PLC Honneywell IPC-623-60, Multi System Workstation

(MSW) dan TS-1311 untuk memprogram PLC Triconex , Modsoft untuk PLC

Modicon, RS Logix untuk PLC Allen Bradly dan software-software yang lain .


BAB IV

PRINSIP KERJA DAN CARA PEMROGRAMAN PLC

IV.1 Prinsip Kerja PLC

Suatu besaran proses misalnya tekanan , suhu, dan laju suatu aliran dirubah menjadi

suatu besaran listrik tertentu untuk selanjutnya besaran tersebut diterima oleh CPU

melalui input module dan oleh control bus dikenali jenis sinyalnya, kemudian melalui

adress bus sinyal tersebut ditempatkan pada suatu adress tertentu sesuai dengan

instruksi yang ada pada program memory dan oleh data bus diperlakukan sebagai

suatu data input . Data ini akan dikombinasikan dengan data-data lain sesuai dengan

instruksi-instruksi program yang tersimpan didalam program memory dan setelah

mengalami proses perhitungan didalam ALU ( Arithmatic Logical Unit) akan

menghasilkan suatu data output. Data output ini dengan perantara output module akan

meggerakkan peralatan output tertentu. Kerja PLC tersebut selanjutnya dimanfaatkan

sebagai pengatur atau pengaman jalannya suatu proses.

IV.2 Mengenal Macam-macam sinyal pada PLC

Sinyal adalah informasi yang diberikan mengenai suatu nilai , jumlah parsial atau

jumlah keseluruhan dari suatu besaran fisik tertentu seperti tekanan, aliran fluida,

suhu dan lain-lain. Terdapat tiga sinyal yang dapat diproses oleh sebuah PLC melalui

beberapa peralatan pengubah yaitu :

1. Sinyal-sinyal Analog.

2. Sinyal-sinyal Digital.

3. Sinyal-sinyal Biner.


III.2.1 Sinyal-sinyal analog

Suatu pengukuran tekanan dengan barometer jenis jarum memiliki daerah pengukuran

dari 0 sampai dengan 6 bar. Nilai-nilai parsial dari seluruh daerah pengkuran tersebut

disebut sebagai nilai analog (sinyal analog). Demikian pula pengukuran-pengukuran

besaran lain seperti suhu, tinggi permukaan atau kecepatan yang memakai jarum

penunjuk yang mewakili besaran terukurnya adalah sinyal analog.

II.2.2 Sinyal-sinyal Digital

Sebuah arloji digital besaran waktunya ditunjukkan dengan angka-angka. Hal tersebut

tidaklah sama dengan penunjuk kecepatan pada sebuah sepeda motor yang

ditunjukkan dengan jarum penunjuk. Dalam hal pengukuran suatu tekanan dengan

daerah ukur 0-6 bar seperti pada sinyal analog diatas, sinyal digital dinyatakan

sebagai hasil kali suatu interger (bilangan bulat) dengan basis unit 'U". (gambar 4.1b).

Nilai "U" dapat dirubah rubah dan merupakan friksi (bagian terkecil) dari keseluruhan

P

t

P

t

a. sinyal Analog b. sinyal Digital

Gambar 4.1

Perbandingan Sinyal Analog dan Sinyal Digital

u


nilai. Representasi dan perbandingan sinyal analog dengan digital secara grafis dapat

dilihat pada gambar 4.1.a dan 4.1.b.

III.2.3 Sinyal-sinyal Biner.

Sinyal biner adalah sebuah sinyal yang spesifik dan hanya memiliki dua kemungkinan

nilai yang saling berlawanan yaitu "1" dan "0" atau "yes" dan "No" atau "on" dan

"off" dan lain-lain. Satu kemungkinan tersebut adalah merupakan satu bit data. Sinyal

tersebut dapat digambarkan seperti gambar 4.2.

Dalam hal sinyal biner yang dinyatakan dengan suatu nilai tegangan (misalnya pada

digital input 24 Volt DC) maka sinyal biner memiliki dua range yang berbeda yaitu

Low Range dan High Range (lihat gambar 4.3).

Gambar 4.2

Sinyal Biner

P

t

1

0

1

0

1

V

t

safety zone

High Range Value(1-signal)

Low Range Value(0-signal)

5

13

30

0

Gambar 4.3

Daerah Nilai dari Sinyal Biner


Nilai Low Range (sinyal 0) adalah berkisar antara 0 sampai dengan 5 Volt , dan High

Range (sinyal 1) besarnya antara 13-30 Volt. Daerah aman dari kedua range tersebut

harus bernilai sekurang-kurangnya 8 Volt seperti gambar 4.3.

IV.3 Mengenal Adress-adress didalam PLC

Susunan data-data didalam PLC dikenali dengan cara memberikan adress-adress

yang merupakan tanda pengenal suatu bit data didalam memory . Adress-adress

tesebut dapat berupa suatu kombinasi konstanta numerik, suatu variabel ataupun

kombinasi konstanta numerik dan variabel mengikuti standar yang dipakai oleh

pembuat PLC. Beberapa jenis PLC (terutama untuk kapasitas memory yang rendah),

kadang-kadang menyebut adress-adress ini dengan istilah Mnemonic code.

Oleh karena setiap merek dan jenis PLC memiliki cara pengelompokan dan

pemberian nama adress yang berbeda-beda maka , seorang teknisi harus terlebih

dahulu mengenali cara penomoran adress dan cara pengelompokannya agar tidak

melakukan kesalahan dalam pemrograman sebuah PLC.

Pada umumnya sebuah memory didalam PLC dikelompokkan berdasarkan suatu

kelompok urutan numerik tertentu untuk input, output , register, timer , internal relay

dan sebagainya sehingga seorang pemrogram dengan mudah dapat mengetahui fungsi

dari adress tersebut. Sebagai contoh PLC merek Omron Sysmac P5R mebagi adress-

adess dalam memory seperti pada tabel IV.1 . Didalam pemrograman pengelompokan

seperti ini mutlak harus dikenali agar tidak sampai terjadi kesalahan pemakaian

nomor adress. Pada jenis PLC yang berkapasitas memory yang besar dan


menggunakan konfigurasi multi chasis biasanya akan ada adress-adress tertentu yang

dipakai untuk

Tabel IV.1

Adress-adress dalam PLC merek Omron Sysmac P5R

Nama Jumlah Symbol Adress Terminasi

Input Relay 48 - 000 - 047 Terminal Input

Output Relay 48 - 050 - 097 Terminal Output

Internal Auxilary

Relay

152 - 098 - 247 Memory CPU

Timer / Conter 64 TIM/CNT 00 - 63 Memory CPU

Latcing Relay 64 KR 00 - 63 Memory CPU

Shift Register 8 bitsx8 SR 00 - 77 Memory CPU

250 0.1 sec clock

251 1 sec clock

252 1 minute clock

253 "on" when batt. abnormal

254 24 hour clock abnormal

Special Auxilary

Relay

6 -

255 Normally "on"

Temporary

Memory Relay

8 TR 0 - 7 Memory CPU

keperluan khusus seperti diagnostic, control redundant, komunikasi antar chasis dan

lain sebagainya. Fungsi-fungsi ini biasanya akan disebutkan dalam instruction manual

PLC tersebut. Apabila terjadi kesalahan dalam menggunakan adres atau menggunakan


adress ganda ( satu adress untuk lebih dari satu macam I/O) maka PLC tidak akan

bekerja (error).Pemrogram harus berhati-hati dalam memilih adress yang akan

digunakan terutama pada PLC jenis Redundant karena akan banyak ditemukan

adress-adress yang dipakai untuk keperluan khusus tersebut.

IV.4 Mengenal Instruksi-Instruksi Dasar Pada PLC

Instruksi-instruksi pada PLC cukup banyak dan beragam dari yang umum sampai

pada yang bersifat khusus, macam dan ragamnya bergantung pada manufacture yang

membuatnya. Buku ini hanya akan memuat instruksi-instruksi dasar yang hampir

selalu ada didalam PLC manufacture apapun juga. Secara umum terdapat tujuh

kelompok instruksi yang hampir selalu ada dalam software PLC yaitu :

a) Kelompok Logical State.

b) Kelompok Timer&Counter.

c) Kelompok Getting&Moving Data.

d) Kelompok Number Conversion.

e) Kelompok Shit Register.

f) Kelompok Math & Advance Math.

g) Kelompok Special Function.

a). Instruksi Kelompok Logical State.

Termasuk dalam kelompok ini adalah instruksi-instruksi yang sangat umum kita

jumpai dan digunakan secara luas seperti Contact Normally Open (LOAD, XIC, STR

dll), Contact NormallyClosed (LOAD NOT, XIO, STR NOT dll), AND, OR, NOT,

EXOR, NOR, EXNOR, LATCH/UNLATCH, SET/RESET (Flip-Flop) dan logical-

logical yang lainnya.


b). Instruksi Kelompok Timer/Counter.

Timer, didalam PLC ada bermacam-macam timer antara lain Timer ON (TON, TIM,

TMR), Timer OFF (TOF), dan Retentive /Accumulating Timers dimana timer ini akan

menyimpan nilai accumuatornya pada saat catu listrik pada PLC dimatikan. Timer

ON dan OFF memiliki 2 input, input pertama adalah sebagai enable sekaligus reset

dan input kedua berupa pulsa dengan base clock time tertentu biasanya 1msec atau

1sec. Sedangkan Retentive Timer mempunyai tiga input yaitu input enable,

pembangkit pulsa dan Reset.

Counter, secara umum dikenal ada empat counter yaitu Up-Counter (CTU), Down-

Counter (CTD), Up-down Counter (UDC), dan High Speed Counter (HSC). Counter

menyerupai retentive timer punya tiga input (untuk CTU & CTD) yaitu input enable,

Reset dan pembangkit pulsa akan tetapi pulsa pada counter tidak selalu menggunakan

base clock time seperti pada timer. Khusus untuk Up-Down Counter mempunyai

empat input yaitu up-enable, down Enable, Reset dan pembangkit pulsa.

c). Instruksi Kelompok Getting & Moving Data.

Instruksi Moving Data (MOV) relative mudah dipahami yaitu memindahkan data dari

satu register ke register yang lainnya. Beberapa PLC memakai instruksi tunggal

(MOV) dan ada yang menggunakan sepasang instruksi (MOV,@MOV atau LDA,STA

dll). Hal tersebut tidaklah menjadi masalah karena kesemuanya hanyalah notasi atau

operand yang di berikan oleh masing-masing manufacture PLC dan hampir selalu

berbeda antara manufacture yang satu dengan yang lainnya. Sesuai dengan namanya

maka instruksi ini punya dua input yaitu satu input enable dan satu input data yang

akan dipindahkan bisa berupa binery data/Register, BCD, ataupun Interger/Decimal


dan selanjutnya satu output berupa data output dalam format yang sama atau berbeda

dengan inputnya.

d). Instruksi Kelompok Number Conversion

Kelompok instruksi ini pada umumnya berupa konversi bilangan misalnya dari biner

ke hexadecimal dan sebaliknya , dari biner ke BCD dan sebaliknya, dari Desimal ke

BCD dan sebaliknya dan operasi-operasi yang menyerupai hal-hal diatas serta operasi

Encoder/Decoder yang pada prinsipnya juga merupakan konversi bilangan. Cara

kerjanya secara jelas tergambarkan dari instruksi yang dipakai misalnya

BCDL(59),@BCDL(59) adalah instruksi dari PLC Omron untuk merubah data biner

kedalam data BCD. Instruksi ini akan dieksekusi dengan melihat dua input yaitu

input enable dan input data yang berupa data biner dan selanjutnya outputnya akan

diperlihatkan berupa data BCD yang merupakan hasil konvesi dari data input (biner).

e). Instruksi Kelompok Shift Register.

Instruksi kelompok ini penggunaannya sangat luas dan populer dalam industri-

industri pengalengan , bottling,& conveyor system umumnya terdiri dari dua instruksi

yaitu Shift Left (BSL) yaitu menggeser satu bit didalam satu word ke arah kiri dan

Shift Right (BSR) menggeser satu bit kearah kanan. Shift Register umumnya

mempunyai tiga input yaitu enable(data), clock pulse, & Reset serta satu output yang

merupakan satu word data bit array atau satu barisan bit-bit yang membentuk satu

word dan ouputnya dapat dipergunakan secara utuh satu word atau bisa juga beberapa

bit saja. Enable input pada shift register disebut sebagai juga input data karena

pergerakan dari register ditentukan oleh input enable tersebut dengan kata lain


kombinasi isi register sangat ditentukan oleh berapa kali enable on dan berapa lama

enable on .

f). Instruksi Kelompok Math dan Advance Math.

Sesuai namanya maka instruksi-instruksi ini dipergunakan untuk melakukan operasi

perhitungan matematis dasar seperti penambahan, pengurangan, perkalian,

negasi/inversi, komparasi dan perhitungan-perhitungan matematis lanjut lain seperti

square root, cosinus, sinus , tangen, arctangen , scalling dan lain-lain. Instruksi

operasi matetmatis dasar hampir selalu ada dalam setiap PLC akan tetapi untuk

advance math tidak semua PLC dilengkapi dengan instruksi-instruksi tersebut.

Instruksi-instruksi adavnce math juga sangat sedikit penggunaanya.

g). Instruksi kelompok special function.

Kelompok instruksi ini sangat berbeda antara PLC yang satu dengan yang lainnya dan

jumlahnya cukup banyak. Instruksi ini pada umumnya dipakai untuk organisasi

program ,penggunaan khusus dan diagnostic. Sebagai contoh instruksi JMP/JME,

IL/ILC, STEP , DIFU,DIFD, END, NOP pada PLC OMRON, kemudian Squencer,

JSR/SBR, RET, SVC, MCR,SUS,TND,COP dalam PLC Allen Bradley dan masih

banyak lagi yang lain-lain yang harus dibaca dan dipahami dari instruction manual

dari PLC yang di pakai. Disamping itu masih ada instruksi-instruksi khusus yang

dipakai untuk sistem komunikasi antar hardware PLC dan PLC dengan peripheral

lain diluar PLC (terutama) untuk PLC multichasis dan PLC redundant serta PLC yang

diprogram menggunakan PC dengan software tertentu yang biasanya secara jelas

ataupun embeded akan menggunakan adress tertentu untuk komunikasinya.


IV.4 Metoda pemrograman PLC

Setelah membahas panjang lebar mengenai teori dan prinsip kerja dari PLC maka

sampailah kita untuk membahas lebih lanjut mengenai pemrograman dari sebuah

PLC. Didalam pemrograman PLC dikenal tiga macam metoda pemrograman yaitu :

1. Metoda Ladder Diagram (LDR)

2. Metoda Function block (FBD-Logic Diagram)

3. Metoda Statement List (STL)

Ketiga metoda tersebut akan dibahas satu persatu dengan dilengkapi contoh

pemakaianya dalam bantuk yang sederhana.

IV.4.1 Metoda Ladder Diagram (LDR)

Ladder Diagram seperti namanya adalah diagram yang menyerupai sebuah tangga

mempunyai dua buah garis vertical dimana garis sebelah kiri sebagai sumber

tegangan positif dan garis sebelah kanan menggambarkan tegangan negatif. Diantara

kedua garis tersebut secara horisotal dapat dikonfigurasai current path (rung) yang

merupakan rangkaian kombinasi antara coil dan contact.

Diagram ini lebih banyak menyerupai wiring diagram sebuah sistem interlock dengan

menggunakan elektrik relay dan merupakan metoda pemrograman yang paling

populer saat ini. Contoh gambar diagram jenis ini dapat dilihat pada gambar 4.1.

Simbol-simbol gerbang logika yang dipakai untuk metoda ini dapat dilihat juga pada

gambar tersesebut.


IV.4.2 Metoda Function block (FBD- Logic Diagram)

Metoda Function block lebih menyerupai Flow Chart lebih sederhana dan dapat

merepresentasikan squence program dan lebih mudah dimengerti daripada jenis

program yang lain . Gambar dari program ini menyerupai logic diagram dan

penggambaranya menyerupai gambar elektronik logic diagram.

Contoh gambar program jenis ini dapat dilihat pada gambar 4.2

1665000

C 1

5000271

SV-10110 OPEN

269

SV-10104 FOPEN

5000

132

5001

130

ZSL-1002 BZSL-10111

5612

PERMISIVESTART

5000

5001

5612272

AND GATE

NOT GATE

OR GATE

Gambar 4.1

Contoh Ladder Diagram


IV.4.3 Metoda Statement List

Sangat berbeda dengan metoda ladder maupun function block dimana representasi

nya digambarkan secara grafis maka metoda ini sepenuhnya dinyatakan secara verbal

dengan serangkaian instruksi-instruksi tertulis. Metoda statement list terdiri dari

beberapa baris instruksi dan didalamnya disertakan keterangan (remark) disebelah

kanan dari baris-baris instruksi tersebut yang berfungsi untuk memudahkan

memahami dan mengingat baris baris tertentu yang dianggap penting. Contoh

pegrograman jenis ini dapat dilihat pada tabel IV.1

Tabel IV.1 Statement List Program

L 11

A N 12

= 111

L 13

O 14

= 112

&

&

>1

>1

Gambar 4.2

Contoh Diagram Function Chart

11

111

15

14

12

13

>1& AND NOTOR


Huruf-huruf pada setiap baris instruksi adalah merupakan singkatan dari fungsi-fungsi

gerbang logika seperti L=load, A=AND , N=NOT, O=OR, "=" = Set dan lain-lain

dapat dilihat pada standard DIN 19239 Operation Part dan Operand Part (appenix-A)

IV.4 Prosedur Standard Pemrograman PLC.

Bagaimana langkah-langkah pembuatan program dari sebuah PLC dapat dilihat pada

gambar flow chart 4.3

Control Task

Prior Consideration Discription ofThe Porblem

PLC Program

Commisioning

Allocation List

Programing(STL, LAD, FUC )

Transmision to the Control System

step 1

step 3

step 2

step 4

Gambar 4.3

Flow Chart Langkah-langkah pemgograman


Langkah 1 Pengumplan Bahan , Problem dan Data

Langkah ini adalah langkah pengumpulan bahan-bahan dan masalah. Sistem kerja

dari peralatan yang akan dikontrol atau diproteksi harus secara jelas tergambarkan,

dan data-datanya pendukung dari jenis-jenis peralatan yang akan dipakai juga harus

tersedia secara lengkap. Circuit diagram , P&ID dan petunjuk operasi merupakan

bahan dasar dari langkah awal pemrograman PLC.

Langkah 2 Allocation List (I/O Assignment).

Untuk membuat suatu allocation list yang benar dapat dipergunakan suatu tabel

seperti tabel IV.2

Tabel IV.2 Allocation List

Keterangan I/O Singkatan Nama Adress Fungsi/ catatan

Push Botton S1 S1 I0

Push Botton S2 S2 I1

Pusu Botton S3 S3 I2

I0,I1,I2 = Logic "1"

Jika tombol ditekan

Lampu H1 H1 O0 Lamapu "on" Jika O0 = logic "1"

Kolom 1 diisi dengan nama-nama peralatan input maupun output seperti tombol,

switch, lampu, solenoid valve dan lain sebagainya dengan nama sebenarnya .

Kolom 2 berisi singkatan atau simbol dari peralatan input/output. Simbol ini dapat

secara bebas dipilih oleh pemrogram apakah merupakan simbol dari singkatan nama

Input/Output atau simbol-simbol lain yang mudah dimengerti.


Kolom3 berisi adress-adress Input/Output dengan nama-nama yang dikenal atau

ditentukan oleh pabrik pembuat PLC yang akan diprogram. Hal ini biasanya dengan

mudah dapat dilihat pada buku petunjuk PLC yang akan diprogram.

Kolom 4 adalah berisi keterangan dari status Input/Output atau sebuah catatan memori

dari pemrogramnya untuk memudahkan pelacakan kembali jika terjadi kesalahan

pembuatan program atau ditujukan memudahkan dalam hal trouble shooting.

Langkah 3 Pemrograman.

Pada langkah ini pemrogram harus terlebih dahulu mengenali jenis PLC yang akan

diprogram dan selanjutnya dapat menentukan metoda pemrograman mana yang akan

H1S2S1

Metoda Ladder Diagram

S3

L S1

A (S2

O S3)

= H1

Metoda Statement List

&

>1

Metoda Function Chart

S3

S2

S1

Gambar 4.4

Contoh Sket Program

H1


dipakai apakah metoda statement list atau function block atau metoda ladder diagram

untuk selanjutnya mulai membuat sket programnya seperti pada gambar IV.4 .

Dari sket yang telah dibuat tersebut selanjutnya dituliskan kedalam sebuah programer

yang kompatibel dengan PLC yang akan diprogram tentunya dengan memperhatikan

penamaan adress Input/Output karena setiap PLC memiliki sistem penamaan yang

berbeda antara satu dengan yang lainnya.

Langkah 4 Memasukkan Program dari Programer ke Controller

Langkah ini adalah merupakan langkah akhir dari pemrograman yaitu proses

pentransferan ( down loading ) program dari programer ke controller (CPU). Proses

pentransferan pada PLC kecil pada umumnya adalah transfer per rung ( Download

Change) yaitu proses pentransferan setiap baris program, akan tetapi pada PLC

dengan kapasitas memori yang besar biasanya proses pentransferan dapat berlangsung

sekaligus (Download All) ataupun pentanferan sebagian (Download Append),

terutama yang menggunakan jenis pemrogram PC.

Setelah seluruh langkah pemrograman dari 1 sampai dengan 4 selesai selanjutnya

untuk meyakinkan bahwa pemrograman yang dilakukan sudah sepenuhnya benar,

maka harus dilakukan pengetesan atau simulasi sebelum PLC tersebut dipasang

untuk pengontrolan atau proteksi suatu proses produksi.

IV.6 Contoh-contoh program sederhana

Untuk memudahkan pemahaman tentang pemrogaman ini berikut akan diberikan dua

contoh pemrograman yang sederhana. Contoh pertama adalah sebuah rangkaian

autostart motor dan contoh kedua merupakan satu pengontrolan yang memnggunakan

perulangan secara terus-menerus (proses batch).


Contoh 1.

Problem :

Sebuah motor listrik yang menggerakkan pompa oil akan mengalami auto jika

tekanannya terlalu rendah. Untuk mendapatkan sinyal start yang akurat maka sensor

tekanan dilakukan oleh tiga buah pressure switch dengan konfigurasi 2 diantara tiga

switch tersebut menyatakan tekanan redah maka motor akan autostart dan lampu

indiksi motor running akan menyala.

Penyelesaian :

Mengikuti langkah-langkah yang telah diuraikan didepan maka untuk memecahkan

masalah tersebut ditempuh langkah-langkah sebagai berikut :

Langkah 1. Pengumpulan bahan dan data

Bahan dan data peralatan karena jumlahnya tidak banyak akan sekaligus dimasukkan

.kedalam langkah-2 yaitu pada allocation list.

Langkah 2 Allocation list

Keterangan I/O

Singkatan

Nama

Adress Fungsi

Pressure Switch No-1 PSLL-1 001

Pressure Swich No-2 PSLL-2 002

Pressure Switch No-3 PSLL-3 003

Aux. Contact MCB Motor C-1 004

001,002,003 = Logic "1"

Jika tekanan oil rendah.

004 = Logic "1" jika motor start

Contact to MCC D-1 050 "1" motor running

Lampu H1 H1 051 Lampu "on" Jika motor running


Adress-adress yang disebutkan dalam allocation list diatas mengambil contoh untuk

adress PLC Omron Sysmac P5R.

Langkah 3 Pemrograman.

Dalam contoh ini pemrograman akan dilakukan untuk tiga metoda sekaligus, untuk

metoda statement list pemrograman memakai sistem penomoran adress dan simbol

dari PLC merek Omron Sysmac P5R, metoda function block dipakai simbol-simbol

dari Woodward Netcon FT/5000 dengan program GAP, dan metoda ladder dipakai

PLC merek Honneywell IPC-620 menggunakan software MS-Loader.

• Program 1 Metoda function block

Pemrograman dengan metoda function block dapat dilihat pada gambar 4.5 dibawah

ini :

Gambar 4.5

Pemrograman dengan metoda function block

AUTOSTART

AND

2 OF 3

AND

IN_2

IN_1

IN_3

AUTOSTART

OR

PSLL-1

OR

IN_2

IN_1

AUTOSTART

OR

PSLL-3

OR

IN_2

IN_1

AUTOSTART

OR

PSLL-2

OR

IN_2

IN_1

PSLL-1

PSLL-3

PSLL-2

MOTOR AUTO

START

AUTOSTART

OR

PSLL-3

OR

IN_2

IN_1

MOTOR

RUN

C-1 R


• Program 2 Metoda Ladder Diagram

Pemrograman dengan metoda ladder diagram untuk kasus contoh 1 dapat dilihat pada

gambar 4.6 , Untuk PLC merek Honeywell dengan processor IPC-620 adress nomor

0-7 (byte pertama) tidak boleh dipakai sebagai input maupun output karena adress ini

akan dipakai sebagai adress-adress dalam system diagnostic.

Gambar 4.6

Pemrograman dengan metoda ladder diagram

HONEYWELL 623-60 MS-DOS LOADER

Version 4.3

Stand-alone Mode - Diagnosic Do not apply

Line # 1

Line # cross-refference adress of 100

*1

( 100 )

PSLL-1 PSLL-3PSLL-2

10 1211

( 0 ) ( 0 )( 0 )

PSLL-2 PSLL-1PSLL-3

11 1012

( 0 ) ( 0 )( 0 )

( 101 )

C-1

14

( 0 )

Line # 1


*2

to MCC

Lamp-1


• Program 3 Metoda Statement List

Pemrograman dengan metoda ini dapat dilihat pada tabel IV.3 :

Pemakaian adress dalam pemrograman dengan metoda ini tidak sama dengan pada

pemrograman sebelumnya . Petunjuk pemakaian adress-adress pada metoda ini

dengan PLC merek Omron sysmac P5R dapat dilihat pada tabel IV.1.

Tabel IV.3

Pemrograman Metoda Statement List

Operand Data Remarks

LD 001 PSLL-1 (DI)

OR 002 PSLL-2 (DI)

LD 002 -

OR 003 PSLL-2 (DI)

AND-LD - BLOCK 1

LD 003

OR 001

AND-LD - BLOK 2

OUT 050 Motor Auto start (DO)

LD 004 C-1

OUT 051 Motor Run (Lamp)

Langkah 4 Memasukkan program dari programer ke controller.

Setelah program-program tersebut diatas ditulis dengan pemrogramnya maka langkah

selanjutnya adalah memasukkan program tersebut kedalam processor PLC. Setelah

dilakukan pengujian berfungsi secara benar maka selesailah pemrograman kita.


Contoh 2

Problem :

PLC akan diminta membuat suatu program untuk pengecapan (stamped) pada kotak-

kotak sebuah kemasan. Urut-urtan programnya adalah sebagai berikut mesin

dihidupkan dengan cara menekan tombol start, benda yang akan dicap diposisikan

oleh silinder A dan kemudian dikunci pada posisi tertentu (clamped) dan selanjutnya

silinder B akan melakukan pengecapan. Setelah proses pengecapan selesai pengunci

silinder A dilepas dan setelah itu benda tersebut disingkirkan dari papan pengecapan

oleh oleh silinder C (ejected). Hal ini berlangsung secara berulang-ulang secara

kontinyu. Untuk lebih jelas mengenai contoh 2 lihat gambar 4.7 halaman 45.

Penyelesaian :

Langkah 1 Pengumpulan Bahan dan Data

Karena peralatan yang dipakai pada penyelesaian program ini cukup banyak maka

perlu untuk diuraikan satu persatu peralatan input dan outputnya.

Output adalah :

- Silinder A dioperasikan dengan double solenoid valve yang dilengkapi dua coil.

Coil pertama adalah pengunci (clamp) dan coil kedua adalah pelepas (unclamp).

- Silinder B dan silinder C akan terdorong arah maju oleh sebuah coil dan kembali

keposisi semula dengan pegas (spring return).

Selanjutnya posisi valve akan dimonitor oleh limit switch untuk kedua posisinya

apakah sedang dalam kondisi langkah maju atau kembali keposisi langkah mundur.

Input adalah: satu push-botton dan enam buah limit swicth untuk Cylinder position.

Dari data-data peralatan yang dipergunakan dan problem yang ada selanjutnya kita

pelajari dan menentukan allocation list seperti pada langkah 2.


1 35

24

ZS-1

XV-1

SV-2SV-1

1 35

24

ZS-3

XV-2

SV-3

1 35

24

ZS-5

XV-3

SV-4

+ -

2

3

7

6

5

4

1

0

DI

+ -

2

3

7

6

5

4

1

0

DO

CPU

PSU

START PB

ZS-1

ZS-4

ZS-3

ZS-2

ZS-5

ZS-6

Gambar 4.7

Contoh Soal 2

ZS-6ZS-4ZS-2


Langkah- 2 Allocation List

Tabel IV.4

Allocation List untuk penyelesaian contoh 2

Keterangan I/O

Singkatan

Nama

Adress Fungsi

Sart botton START PB 000

Limit switch silinder A forward ZS-1 001

Limit switch silinder A backward ZS-2 002

Limit switch silinder B forward ZS-3 003

Limit switch silinder B backrward ZS-4 004

Limit switch silinder C forward ZS-5 005

Limit switch silinder C backward ZS-6 006

input = Logic "1"

Jika posisi valve

terpenuhi (limit switch

tersetuh oleh tuas dari

silinder)

Solenoid valve Coil 1 silinder A SV-1/1 050 Sil A anvanced

Solenoid valve Coil 2 silinder A SV-1/2 051 Sil A retracted

Solenoid valve Coil 1 silinder B SV-3 052 Sil B advanced

Solenoid valve Coil 1 silinder C SV-4 053 Sil C advanced

Langkah -3 Pemrograman

- Metoda function block.

Pemrograman dengan metoda function block untuk problem contoh 2 dapat dilihat

pada gambar 4.8. pada halaman 47.

- Metoda ladder diagram

Pemrograman metoda ini dapat dilihat pada gambar 4-9. Pada halaman 48-50.


HONEYWELL 623-60 MS-DOS LOADER

Version 4.3

Stand-alone Mode - Diagnosic Do not apply

Line # 1


/ 1 , 1, *1 , 2

( 100 )

STEP-1 ZS-1START PB

100 1110

( 1 ) ( 0 )( 0 )

STEP-1

100

( 1 )

( 101 )

ZS-2

12

( 0 )

Line # 2


2 , *2 , 3 , 9

ZS-3 ZS-5

13 15

( 0 ) ( 0 )

STEP-6

105

( 6 )

STEP-1

STEP-2

101

( 2 )

STEP-2STEP-1

100

( 1 )

( 102 )

ZS-4

14

( 0 )

Line # 3


3 , *3 , 4 , / 9

STEP-3

102

( 3 )

STEP-3STEP-2

101

( 1 )


( 103 )

ZS-3

13

( 0 )

Line # 4


4 , *4 , 5 , / 7 , 8

STEP-4

103

( 4 )

STEP-4STEP-3

102

( 3 )

( 104 )

ZS-2

11

( 0 )

Line # 5


5 , *5 , 6 , 10

STEP-5

104

( 5 )

STEP-5STEP-4

103

( 4 )

( 106 )

STEP-1

100

( 1 )

Line # 7


*7

SV-1/1STEP-4

103

( 4 )

( 105 )

ZS-6

16

( 0 )

Line # 6


/1 , /8 , /10

STEP-6STEP-5

104

( 5 )

( 107 )

STEP-4

103

( 4 )

Line # 8


*8

SV-1/2STEP-6

105

( 6 )


Gambar 4.8

Pemrograman metoda Ladder Diagram untuk contoh 2

- Metoda Statement list

Hasil pemrogramannya dapat dilihat pada tabel IV.5. berikut ini

Tabel IV.5

Pemrograman denan metoda statement list untuk contoh 2

Operand Data Remarks

LD-NOT 100 -

AND 000 Start button

AND 001 ZS-1

AND 003 ZS-3

( 109 )

STEP-5

104

( 5 )

Line # 10


*10

SV-3STEP-6

105

( 6 )

( 108 )

STEP-2

101

( 2 )

Line # 9


*9

SV-2STEP-3

102

( 3 )


AND 005 ZS-5

OR 100

AND-NOT 105

OUT 100 STEP-1

LD 002 ZS-2

OR 101 -

AND 100 -

OUT 101 STEP-2

LD 004 ZS-4

OR 102 -

AND 101 -

OUT 102 STEP-3

LD 003 ZS-3

OR 103 -

AND 102 -

OUT 103 STEP-4

LD 002 -

OR 104 -

AND 103 -

OUT 104 STEP-5

LD 006 ZS-6

AND 104 -

OUT 105 STEP-6

LD 100 -


AND-NOT 103 -

OUT 050 SV-1/1

LD 103 -

AND-NOT 105 -

OUT 051 SV-1/2

LD 101 -

AND-NOT 102 -

OUT 052 SV-2

LD 104 -

AND-NOT 105 -

OUT 053 SV-3

Langkah-4 Memasukkan program ke controller.

Sebelum program dimasukkan ke controller maka terlebih dahulu program tersebut

diteliti kembali secara seksama agar terhindar dari adanya kesalahan. Meneliti

kembali program tersebut dalam metoda statement list sering disebut dengan

debuging. Setelah diteliti selanjutnya dimasukkan ke controller dan akan tersimpan

didalam program memory PLC.

Langkah terakhir adalah melakukan pengetesan apakah progran yang dibuat sudah

sesuai dengan yang dimaksud atau masih ada bagian-bagian tertentu yang masih

terjadi kesalahan. Jika masih ada kesalahan dapat dilakukan modifikasi program

menurut metoda pemrograman yang dipakai. Pengetesan ulang adalah suatu

keharusan untuk mendapatkan hasil pemrograman yang benar benar tanpa kesalahan.


BAB V

MEMILIH PROGRAMABLE LOGIC CONTROLLER

V.1 Keuntungan dan Kerugian menggunakan Programable Logic Controller.

Sebelum membahas lebih lanjut aspek-aspek apa saja yang mendasari cara pemilihan

PLC yang sesuai dengan kebutuhan pemakaian dan telah menerapkan teknologi yang

baik maka akan kita tengok sejenak keuntungan dan kerugian dari penggunaan PLC

ini. Adapun keuntungan dan kerugian tersebut adalah :

V.1.1 Keuntungan yang dapat diperoleh dengan penggunaan PLC adalah :

• Tingkat flexibilitas dalam penggunaanya sangat tinggi karena dapat digunakan

dalam berbagai bidang , memudahkan sistem perencanaan pengendalian proses

dengan squence tertentu secara kontinyu dan juga untuk pengamanan proses .

• Memudahkan pekerjaan-pekerjaan yang bersifat modifikasi maupun perubahan

sistem tanpa harus menganggu proses yang sedang berjalan.

• Pengawatan sistem PLC jauh lebih sederhana jika dibandingkan dengan sistem

elektrik relay ataupun pneumatik sehingga memudahkan dalam hal perawatan

maupun pelacakan adanya gangguan.

• Terhadap suatu keadaan gangguan penggunaan alat ini akan sangat memudahkan

pelacakan gangguan terutama pada jenis-jenis PLC yang dapat berkomunikasi

dengan Komputer .

• Dapat dihubungkan dengan peripheral (peralatan) lain yang berbasis

microprosesor untuk bekerja secara bersama-sama (integrated) dan melakukan

komunikasi data dengan cara saling mengirim maupun menerima sinyal-sinyal

yang bersesuaian dengan proses yang dikehendaki seperti dengan DCS, CNC,


individual PID Controller dan lain-lain. Hal ini dimungkinkan karena penggunaan

sistem bus pada sistem komunikasi PLC.

• Dilengkapi dengan system diagnostic sehingga memudahkan pelacakan bila ada

masalah pada hardware PLC (membantu trouble shooting).

• Pada jenis-jenis PLC tertentu perubahan sistem pengaturan maupun interlock

dapat dilakukan pada saat plant dalam kondisi normal operasi . Hal ini sangat

menguntungkan karena down time pabrik yang disebabkan adanya perubahan

sistem pengaman dapat ditekan dan adanya rencana-rencana perubahan sistem

pengaman pemasangannya tidak harus menunggu saat pabrik shut down.

• Dalam hal dokumentasi, terutama untuk PLC yang berkapasitas besar sangat baik,

karena rata-rata dilengkapi dengan communication port yang dapat dihubungkan

ke komputer dan printer sehingga dapat diketahui urut-urutan kejadian (squence of

event) jika suatu ketika proses terhenti (trip) karena sesuatu yang sulit dipastikan

asal penyebabnya (terutama pada kejadian adanya equipment error)

• Dalam hal konstruksi pemakaian PLC akan sangat efisien terhadap waktu .

V.1.2 Kerugian pemakian PLC

Secara teknis adalah sangat kecil , walaupun demikian tentu setiap sistem memiliki

suatu kelemahan . Adapun kelemahan penggunaan PLC ini antara lain:

• Investasi awal dari pemakaian alat ini sedikit lebih besar dibandingkan dengan

elektical relay.

• Program PLC disimpan dalam memory (EEPROM) sehingga program tersebut

dapat hilang oleh karena hilangnya catu daya . Hal tersebut mengakibatkan PLC

tidak bekerja dan perlu pemrograman ulang. Untuk itu diperlukan menyelamatkan


isi program dalam peralatan penyimpan useperti pita kaset, Floppy Disk atau Hard

Disk .

• Diperlukan man power dengan sedikit keahlian khusus dalam bidang mikro

prosesor maupun organisasi komputer untuk melakukan pemrograman maupun

pelacakan gangguannya terutama akibat ketidaksamaan bahasa pemrograman

yang diterapkan pada berbagai jenis PLC.

• Bekerja secara seri berdasarkan waktu scan sehingga sedikit terjadi delay, akan

tetapi karena scan time dari PLC ini sangat tinggi maka hal tersebut bisa

dieliminir.

• Diperlukan syarat-syarat khusus untuk Hardware yaitu :

- Terhindar dari adanya gangguan Radio Frequency ( walaupun hampir seluruh

jenis PLC saat ini telah memiliki kekebalan terhadap gangguan ini ).

- Tersedia Back-up Power Supply.

- Tegangan supply harus stabil ( memiliki ripple factor yang rendah)

- Terhindarkan dari adanya EMF Interference.

- Memiliki system grounding yang bagus untuk menghindari adanya intermitent

problem akibat electrical surge dan EMF interference.

V.2 Macam-macam PLC

Secara umum cara mengenali PLC adalah dengan melihat secara phisik rak maupun

cara penyambungan antar modulnya dari kedua alasan tersebut dikenal beberapa type

PLC sebagai berikut.

Jika dilihat dari kerangka (chasis)nya maka PLC dapat dibedakan dalam dua

klasifikasi yaitu :


• Single chasis PLC ( kerangka tunggal ). Jenis PLC ini kebanyakan adalah jenis

PLC yang berkapasiotas memori rendah dan hanya digunakan untuk keperluan

khusus seperti misalnya : annunciator. Control air dryer, dan berbagai mesin-

mesin kecil yang lain.

• Multi chasis PLC ( kerangka banyak ). Jenis ini kebanyakan adalah jenis PLC

yang berkapasitas memori sedang sampai tinggi dimana I/O module rack nya

dapat ditambah sampai beberapa rack sesuai dengan besar memorinya.

Sedangkan jika dilihat dari hubungan antar modulnya dikenal dua jenis PLC yaitu :

� Serial link ( penyambungan secara serie) dan

� Paralell link (penyambungan secara shunt).

Namun demikian secara khusus masih ada bermacam type PLC yang dapat dibedakan

dari cara pemrogramannya dan juga sistem pemakaian suku cadangnya.

Dari cara pemrogramanya dapat dibedakan dalam tiga jenis PLC yaitu :

- Built-in Programer PLC

- Hand held Programer PLC

- PC Programer PLC

Terakhir dari sistem suku cadangnya dikenal dua macam PLC yaitu :

� Non Redundant PLC (simplex) , dimana setiap modulnya hanya ada satu card dan

untuk penggantian cardnya maka PLC harus dimatikan telebih dahulu.

� Redundant PLC (Double/ Triple), jenis ini masih dibagi lagi dala dua kelompok

yaitu :

♦ Processor redundant , dimana PLC menggunakan dua atau lebih processor

yang bekerja secara simultan dan saling memback-up jika salah satu

processornya terjadi kegagalan.


♦ Total Redundant, dimana seluruh card pada PLC berjumlah dua atau lebih

dan bekerja secara simultan.

Dalam redundant PLC juga dikenal istilah cold spare (card cadangan

disimpan pada gudang penyimpanan card ) dan hot spare ( card cadangan terpasanag

dan secara aktif mem back-up card yang sedang aktif.

V.3 Cara Memilih Programable Logic Controller (PLC).

Setelah mengetahui kentungan dan kerugian daripada penggunaan PLC dan juga

macam-macamnya maka selanjutnya hal yang perlu dipertimbangkan dalam memilih

PLC adalah aspek kesesuaian, aspek teknis dan aspek ekonomis.

1. Aspek Kesesuaian

Pemilihan PLC harus disesuaikan dengan kebutuhan pemakaiannya mengacu pada

hal-hal berikut ini :

- Berapa besar Input & output yang akan di pakai

- Dimana penggunaan dari PLC tersebut apakah untuk pengontrolan dan proteksi

alat-alat yang sensitif seperti pada turbo machinery, boiler, Generator dan

sebagainya atau hanya dipakai untuk pengontrolan dan proteksi terhadap alat-alat

yang tidak terlalu riskan akibatnya atau bahkan hanya dipakai untuk indiktor saja.

- Seberapa tinggi tingkat kehandalan peralatan yang di perlukan

2. Aspek Teknis

Aspek ini sebenarnya erat hubunganya dengan aspek kesesuaian namun lebih spesifik

terhadap spesifikasi peralatan . Termasuk dalam aspek ini antara lain :

- Equipment architecture yang simple dan kemudahan dalam system wiringnya.

- Total Scan time dari prosessor yang dipakai pada PLC

- Besarya memory yang dipakai dalam PLC


- Kemampuan terhadap monitor log-event baik untuk system log-event maupun I/O

log event.

- Performance dari alat, dimana hal ini hanya dapat diketahui dari pengalaman dan

bonafisitas dari pabrik pembuatanya.

- Kemudahan dalam perawatan (maintenance)nya termasuk penggantian pelatan

dan ketersediaan suku cadangnya jika terjadi kerusakan.

- Kemudahan cara pemrogramannya, sehinga mudah melakukan modifikasi bila

diperlukan.

- Kemungkinan ekspansi jika di kemudian hari ada penambahan atau modifikasi

dalam jumlah yang cukup besar.

3. Aspek Ekonomis

Hal terakhir dari pemilihan PLC adalah aspek ekonomis . Aspek ini menjadi penentu

terakhir dalam pengambilan keputusan pemilihan PLC sebab pemilihan menurut

aspek ekonomis harus tetap memperhatikan dua aspek sebelumnya sebagai

pertimbangan utama karena mungkin saja harga pembelian murah tetapi

performancenya tidak bagus sehingga boros terhadap suku cadang dan dapat

mengakibatkan down time mesin yang dikontrolnya menjadi cukup tinggi.

V.4 Penggunaan PLC di Pupuk Kaltim.

Intelock system sebagai persyaratan pengamanan sebuah proses di pupuk kaltim

adalah merupakan produk engineering era awal tahun 80-an dimana meskipun

teknologi PLC telah berkembang namun belum dipakai secara luas karena

kemampuan memory PLC pada era tersebut masih kecil. System interlock yang

diterapkan di pabrik kaltim-1 adalah sistem yang berbasis IC TTL (IC Logic) dan

kaltim-2 menggunakan elektrik relay .


Memasuki pertengahan tahun '80-an saat dimulainya engineering pabrik kaltim-3,

penggunaan PLC mulai diterapkan untuk pengotrolan dan pengendalian pada

beberapa unit pabrik kaltim-3 maupun proyek-proyek yang pelaksanaannya hampir

berbarengan dengan proyek kaltim-3 seperti Air Separation Unit (ASU), Hydrogen

Recovery Unit (HRU) , dan Syncronizing.

Jenis PLC yang dipakai dalam unit-unit tersebut rata-rata berkemampuan memori

4Kbyte dan dipakai sebagai pengontrol suatu proses yang memiliki urut-urutan

tertentu dan memiliki perulangan secara terus-menerus ( Batch Process). Seperti pada

Demmin Plant ( Proses Regenerasi Air), ASU & HRU ( Proses Regenerasi Gas), dan

Syncronizer (Proses Pengaturan Jarak Kantong-Kantong Urea ).

Jumlah pemakain PLC di Pupuk Kaltim meningkat baik dari segi jumlah maupun

kapasitas memorinya setelah pada awal tahun '90-an suku cadang peralatan-peralatan

sistem kontrol maupun interlock di pabrik kaltim-1 sudah tidak diproduksi lagi oleh

pabrik pembuatnya dan diambilnya keputusan untuk mengganti secara bertahap

sistem kontrol maupun proteksi dengan jenis-jenis yang baru dan dapat

mengantisipasi perkembangan teknologi maupun kesulitan pengadaan suku

cadangnya. Demikian pula hadirnya proyek-proyek baru baik proyek milik PT Pupuk

Kaltim maupun Joint Venture telah ikut memberikan andil pada keragaman merek

dan jenis PLC di kawasan Pupuk Kaltim. Jenis-jenis maupun merk-merk PLC yang

ada di pupuk kaltim selengkapnya dapat dilihat pada tabel V.1.

Berangakat dari kenyataan telah berkembangnya secara luas pemakain PLC tersebut

maka sebagai teknisi instrumentasi dituntut untuk dapat menyerap dan minimal dapat

mengikuti perkembangan aplikasinya dalam dunia industri


V.4.1 Redundant PLC di PKT

Tuntutan akan kehandalan pengamanan sebuah proses terhadap adanya equipment

error telah mengilhami ide pembuatan dua atau lebih peralatan yang bekerja secara

simultan agar jika terjadi kesalahan atau kerusakan pada salah satu dari peralatan

tersebut maka masih ada peralatan lain yang masih bekerja dan menjamin terus

Tabel V.1

Jenis-Jenis dan merek PLC yang dipakai di PT PUPUK KALTIM

PLANT AREA UNIT MEREK PROGRAMER SOFTWARE

NH3 Reformer

CO2 Removal

CO2 Compressor

Air Compressor

Syngas Comp.

NH3 Compressor

Auxilary Boiler

Honneywell LC-

620-35

PC

MS-DOS Loader

ver 4.3

NH3 Air compressor

Antisurge Control

Triconex TS-3000 PC (Tristation)

Multi System Work

station (MSW) ver.3

UTL

Borsig Generator Triconex TS-3000

PC (Tristation)

Multi System Work

station (MSW) ver.3

ASU MS- ADSORBER

MITHSUBHISI

Melsec HP-16C

-

Synchronizer OMRON

SYSMAC C-200H

PR 027-E LSS

K-1

G&P

Paletizer ALLAN BRADLY

SLC-5/2

HHT RS Logix 500


K-1 UREA K-2102/ G-1063

WOODWARD

MICRONET

PC

GAP

APPLICATION

NH3 HRU-2 SLC -5/3 RS Logix 500

NH3 HRU-1

OMRON SYMAC

P5R

Built in

- K-2

UTL DESAL-IV SLC-5/3 RS Logix 500

K-3 UTL DEMIN GE SERIES ONE Built in -

POPKA MAIN PLANT

ALLAN BRADLY

PLC 5/40

KDM DEMIN PLANT OMRON C-200HS PR-027 E LSS

KDM HRSG SIEMENS

SYMATIC S-5 &S-7

beroperasinya proses tersebut. Kerja dua atau lebih peralatan secara simultan

tersebut di sebut Redundant. Seperti telah dijelaskan dalam type-type PLC

sebelumnya ada dua macam type redudant pada PLC yaitu pertama adalah Processor

Redundant dimana sebuah PLC menggunakan CPU lebih dari satu. Contoh dari

redundant jenis ini yang ada di PKT adalah Honeywell LC 620-35 (Dual Processor

redundantcy ) dan yang kedua adalah Total Redundant dimana seluruh perlatan yang

ada baik Prosesor maupun I/O modulnya lebih dari satu . Contoh dari peralatan

tersebut adalah Triconex Version 9 Main Chasis TS-3000 (Triple Redundant) dan

Woodward Netcon FT/5000 ( Triple Processor Redundancy & Dual I/O Mudule

redundancy), Micronet TM (Triple Redundant), yang sangat unggul dalam bidang

pengontrolan untuk turbo machinery.


DAFTAR PUSTAKA

1. -------, Tristation Multi System Work Station (MSW) version 3.0 user's manual

release 2, Triconex Coorporation, USA,February 1996.

2. -------, Omron User Manual Programable Controller Model Sysmac P5R,

OMRON Tayeisi Electronics Co.

3. -------, Woodward Menu Oriented Editor (MOE) Netcon 5000 Version 2.0 Blocks,

Woodward Governor Company,1990.

4. -------, 620 Logic Controller, 623 MS-DOS Loader Version 4.X, Honeywell Inc,

U S A, 1993

5. Ackerman R, Frans J, Hartman T, Hopf A, Rantel M, Plagenum B, Training

System Text Book for Control Technologi Programable Logic Controller Basic

Level TP-301 , Festo Didactic KG, Esslingen , 1987.

6. Theraja B.L & Theraja A.K , A Text Book of Electrical Technologi Vol IV, Nirja

Construction & Development, Raam Nagar-New Delhi, 1993.


Appendix A

Operand dan Operation Part dalam DIN 19239 dipakai dalam bahasa pemrograman

Statement List (lebih tepatnya Structured Text yang lebih menyerupai bahasa basic).

OPERAND PART

Disignation Characters

Constant K

Input I

Output O

Flag F

Timer T

Counter C

Program Module P

Function Module F

Byte (8 bit) B

Word (2 byte) W

Double Word D

Analog A

Pulse P

Load L

Bracket Open (

Bracket Close )

Jump JP

Program END EP

Comment "

OPERATION PART

Operation Part Characters

AND A

OR O

NOT N

Exclussive-OR XO

Assignment =

SET S

Reset R

Count (Forw\ard) CU

Count (Backward) CD

Add ADD

Subtract SUB

Multiply MUL

Divide DIV

Greater Than GT

Greather Than Equal GTE


Equal to EQ

Smaller Than LT

Smaller Than Equal LTE

Decimal to Binary DEB

Binary to Decimal BID

DIN. 19239 Operand & Operation Part dipakai pada pemrograman PLC 8 bit dari

manufacture FESTO . dan berbagai manufacture PLC kecil (8bit) yang banyak berear

dipasaran negara negara Eropa pada era pertengahan tahun 70 an.

Operand dan Operation Part pada PLC Allen Bradly & OMRON

Operand pada PLC AB dinamai dengan istilah identifier dan dipergunakan pada

pemrograman ladder diagram. AB mengelompokkan identifier sebagai berikut :

Operand/ Identifier Character No. File

Output O 0

Input I 1

Status S 2

Bit B 3

Timer T 4

Counter C 5

Control R 6

Interger N 7

User Define File B,T,C,R,N 9~255

Operand pada PLC OMRON (bahasa penrograman statement list) dikelompokkan

sebagai berikut :

Operand/ Relay Area Character

Internal Auxilary Relay IR

Holding Relay HR

Auxilary Relay AR

Laching Relay LR

Timer/Counter TC

Data Memory DM

Shift Register SR

PLC OMRON memakai sistem pengelompokkan file dengan numeric code sehingga

bit-bit yang akan dipakai mengikuti operand tersebut ditulis secara langsung

dibelakang operandnya (PLC OMRON juga lazim menyebut operand dengan istilah

relay area dan operation part dengan istilah yang sama yaitu operation).

bukuplc umum

Documents

Transcript of bukuplc umum