KOMPETENSI KEAHLIAN TEKNIK ELEKTRONIKA INDUSTRI

2017
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas karunia dan
hidayah-Nya, sehingga kami dapat menyelesaikan modul hasil penyelarasan Kurikulum
Sekolah Menengah Kejuruan (SMK) sesuai kebutuhan kompetensi di industri Kegiatan
penyelarasan kurikulum dan silabi ini dilakukan sebagai tindak lanjut atas Instruksi
Presiden No. 9 Tahun 2016 tentang Revitalisasi Sekolah Menengah Kejuruan dalam
rangka Peningkatan Kualitas dan Daya Saing Sumber Daya Manusia Indonesia.
Modul ini berisi materi kompetensi sisipan yang dibutuhkan oleh industri sebagai
pelengkap atas materi pembelajaran yang telah diberikan selama ini kepada peserta didik
di SMK. Untuk mencapai kompetensi yang sesuai kebutuhan industri tersebut,
pembelajaran dengan modul ini dilaksanakan dengan sistem modular, yaitu pembelajaran
diselesaikan untuk satu materi pembelajaran sebelum dilanjutkaan pada materi
pembelajaran berikutnya.
Penyusunan modul ini melibatkan berbagai pihak yang terkait, mulai dari praktisi
pada sektor industri; guru SMK di lingkungan Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan;
serta guru dan dosen unit pendidikan di lingkungan Kementerian Perindustrian. Modul ini
merupakan pelengkap bahan ajar pada SMK-SMK yang terkait sehingga kemampuan
peserta didik dapat sesuai dengan kebutuhan di sektor industri,
Akhir kata, semoga modul ini dapat meringankan tugas guru dalam mengajar serta
mempermudah peserta didik untuk menguasai kompetensi yang diharapkan oleh industri.
Kami menyadari bahwa modul ini jauh dari kesempurnaan, untuk itu kami mengharapkan
masukan dari para pemangku kepentingan, khususnya para praktisi di sektor industri.
Juni 2017
1.1 Simbol-Simbol Pada Peralatan ..................................................................... 1
1.2 Pengaturan Langkah Silinder ........................................................................ 2
1.2.1 Silinder Kerja Tunggal (Single Acting Cylinder) ................................. 2
Praktikum 1 : Rangkaian Dasar (Basic Circuit) .................................. 2
Praktikum 2 : Pengaturan Kecepatan Langkah Maju
(Control Of Advance Piston Speed) ....................................................... 3
Praktikum 3 : Pengaturan Kecepatan Langkah Mundur
(Control Of Return Piston Speed) ...................................................... 3
Praktikum 4 : Pengaturan Langkah Maju-Mundur Terpisah
(Control Of Advance And Return Piston Speed, Separately
Adjustable) ........................................................................................ 4
1.2.2 Silinder Kerja Ganda (Double Acting Cylinder) .................................. 5
Praktikum 6 : Rangkaian Dasar (Basic Circuit) .................................. 5
Praktikum 7 : Pengaturan Kecepatan Langkah Maju-Mundur
Melalui Penyumbatan Udara Catu (Supply Air Throttling) .................. 5
Praktikum 8 : Pengaturan Kecepatan Langkah Maju-Mundur
Melalui Penyumbatan Udara Buang (Exhaust Air Throttling) ............. 6
Praktikum 9 : Pengaturan Kecepatan Langkah Satu Arah
(Control Of Piston Speed In One Direction) ....................................... 6
Bab 2 Kontrol Pneumatik Dasar ............................................................................. 8
2.1 Pengontrolan Tidak Langsung Secara Manual dan Otomatis
(Manual And Automatic Indirect Control)....................................................... 8
Praktikum 11 : Pengeluaran Benda Kerja .......................................... 10
iv
2.2.1 Rangkaian Logika “Or” (Or-Circuit).................................................... 12
Praktikum 13 : Mesin Press .............................................................. 14
2.2.3 Rangkaian Kombinasi Logika “And-Or” (And-Or-Circuit) ................... 16
Praktikum 14 : Membuka Dan Menutup Jendela ........................................ 16
Bab 3 Kontrol Bertahap (Sequencial Plan) ............................................................ 18
3.1. Diagram Langkah (Step Diagram) dan Notasinya......................................... 18
3.2. Latihan Kontrol Bertahap Sederhana............................................................ 19
3.3. Konflik Pada Rangkaian Kontrol Bertahap .................................................... 21
3.4. Latihan Kontrol Bertahap Dengan Sistem Kaskade Dan Busbar .................. 23
Praktikum 16 : Alat Stempel .............................................................. 23
Praktikum 17 : Alat Pengeling ........................................................... 26
1
PRAKTIKUM 1. RANGKAIAN DASAR (BASIC CIRCUIT)
3
Prinsip Kerja :
Apabila tombol START (push button 3/2 NC with spring) ditekan, maka silinder
bergerak maju. Silinder akan tetap berada diposisi luar, selama tombol START tidak
dilepas. Silinder bergerak masuk, apabila tombol START dilepas.
PRAKTIKUM 2 : PENGATURAN KECEPATAN LANGKAH MAJU
( CONTROL OF ADVANCE PISTON SPEED)
Besarnya udara yang masuk ke silinder diatur oleh one-way-flow control.
PRAKTIKUM 3 : PENGATURAN KECEPATAN LANGKAH MUNDUR
(CONTROL OF RETURN PISTON SPEED)
Besarnya aliran udara yang keluar dari silinder diatur oleh one-way-flow control.
4
(CONTROL OF ADVANCE AND RETURN PISTON SPEED,
SEPARATELY ADJUSTABLE)
Prinsip Kerja :
(INCREASING IN RETURN PISTON SPEED)
Prinsip Kerja :
PRAKTIKUM 6 : RANGKAIAN DASAR (BASIC CIRCUIT)
Prinsip Kerja :
Apabila tombol START (push button 5/2 with spring) ditekan, maka silinder bergerak ke
luar. Silinder akan tetap berada di posisi luar, selama tombol START tidak dilepas.
Silinder bergerak masuk, apabila tombol START dilepas.
PRAKTIKUM 7: PENGATURAN KECEPATAN LANGKAH MAJU-MUNDUR MELALUI
PENYUMBATAN UDARA CATU (SUPPLY AIR THROTTLING)
Prinsip Kerja :
PENYUMBATAN UDARA BUANG (EXHAUST AIR THROTTLING)
Prinsip Kerja :
PISTON SPEED IN ONE
(MANUAL AND AUTOMATIC INDIRECT CONTROL)
2.1.1. PENGONTROLAN SECARA MANUAL
PRAKTIKUM 10 : PEMBAGIAN PETI-PETI
Posisi ban berjalan diubah dengan mempergunakan silinder kerja ganda. Untuk
pengontrolan keluar atau masuknya silinder tersedia dua buah tombol. Silinder tetap
berada di posisi yang diberikan oleh tombol yang terakhir ditekan (coba dorong dengan
tangan anda, posisi silinder harus tetap diam). Posisi silinder akan berubah apabila
tombol yang lain ditekan.
2. Praktekkan rangkaian tersebut.
10
Dengan mempergunakan silinder kerja ganda, sebuah benda didorong keluar, keatas ban
berjalan. Pekerjaan dimulai dengan menekan tombol START. Untuk menjamin bahwa
benda benar-benar terletak di atas ban berjalan terdapat tanda yang menyatakan bahwa
silinder berada pada posisi maksimum (terluar). Selanjutnya silinder kembali secara
otomatis.
12
WITH NON RETURN VALVE)
2.2.1 RANGKAIAN LOGIKA “OR” (OR-CIRCUIT)
PRAKTIKUM 12 : PEMISAHAN BENDA KERJA
Benda kerja didorong dari magazin ke dalam keranjang. Untuk memulai proses pekerjaan,
sebuah tombol START atau pedal kaki ditekan. Untuk memastikan bahwa benda kerja
sudah benar-benar keluar (terpisah dari benda kerja lainnya), terdapat tanda yang
menyatakan bahwa silinder telah mencapai posisi maksimum.
1. Buatlah skema rangkaian pneumatik & sebutkan komponennya.
14
PRAKTIKUM 13 : MESIN PRESS
Untuk pengepresan benda kerja, dipergunakan silinder kerja ganda, seperti pada gambar
diatas. Untuk memulai pekerjaan, tombol T1 dan T2 harus ditekan secara bersamaan dan
silinder benar-benar berada di posisi awal (di dalam). Setelah mencapai posisi maksimum
(terluar), silinder kembali ke posisi semula secara otomatis.
16
2.2.3. RANGKAIAN KOMBINASI LOGIKA “AND-OR” (AND-OR-CIRCUIT)
PRAKTIKUM 14 : MEMBUKA DAN MENUTUP JENDELA
Pembukaan dan penutupan jendela seperti pada gambar di atas dilakukan dengan cara
menekan salah satu tombol atau lebih dari tiga tombol yang berada di tempat berlainan
(T1, T2 dan T3) dan posisi silinder benar-benar berada di dalam (posisi jendela tertutup).
Kontrol harus dirancang sedemikian rupa agar jendela dapat dibuka dari tempat
manapun. Untuk menutup jendela dipergunakan satu buah tobol T4 yang dapat ditekan
kapan saja.
1. Buatlah persamaan aljabar bool-nya yaitu Y = fungsi dari T1, T2, T3 dan a0, dimna a0
adalah posisi silinder didalam.
4. Praktekkan rangkaian tersebut !
18
Diagram langkah digunakan sebagai alat bantu untuk penyelesaian persoalan
pneumatik pada rangkaian bertahap.
S dalam lingkaran artinya START
Langkah 1 disebut juga “Awal Siklus”
Langkah 5 = 1 disebut juga “Akhir Siklus”
A+ artinya : Silinder A bergerak keluar (dari posisi a0 ke posisi a1)
A- artinya : Silinder A bergerak masuk (dari posisi a1 ke posisi a0)
19
Kotak tiba/sampai pada konveyor kemudian diangkat oleh Silinder A. Selanjutnya Silinder
B mendorong kotak tersebut ke konveyor kedua. Silinder B tidak akan kembali sebelum
Silinder A kembali ke posisi semula.
1. Gambar diagram langkah dan notasinya !
2. Buat skema rangkaian pneumatik dan komponennya !
2. Skema Rangkaian Pneumatik
Selanjutnya praktekkan rangkaian tersebut.
3.3 KONFLIK PADA RANGKAIAN KONTROL BERTAHAP
Yang dimaksud dengan “konflik pada rangkaian bertahap” yaitu sinyal yang berfungsi
untuk menggerakkan silinder maju atau mundur atau sebaliknya datangnya
bersamaan. Pada diagram langkah dapat dilihat dengan jelas kapan suatu silinder
mempunyai konflik. Notasi dari suatu silinder yang mempunyai konflik yaitu : “huruf
sama tetapi tanda berlainan”.
Misalnya : A+ menghadapi A- atau sebaliknya. Konflik tidak akan terjadi apabila
hurufnya berbeda, meskipun tandanya berlainan. Misalnya : A+ menghadapi B-. Pada
diagram langkah berikut terlihat suatu rangkaian yang silindernya memiliki konflik.
Konflik terjadi pada Silinder A yaitu pada saat A+ ke A- dan pada Silinder B yaitu
pada saat B+ ke B- jadi jumlah konflik yaitu 2 buah, e2 berarti menuju saluran 2.
e-n disana dianggap menuju ke-n.
Catatan : ”Konflik yang terjadi pada suatu rangkaian minimal 2 buah (hukum
alam)”.
Konflik dapat dihindari dengan membuat “Sistem Kaskade dan Busbar” . Untuk
membuat rangkaian ini diperlukan :
1. Katup pemindah saluran (chang-over) yaitu katup 5/2 atau 4/2 dengan sistem
aktuasi udara-udara yang dirangkai menjadi Rangkaian Kaskade. Jumlah
katup yang diperlukan yaitu sebanyak jumlah konflik dikurangi 1. Pada diagram
langkah terdapat simbol e1 dan e2, yang artinya :
e1 = sinyal pemindah saluran n ke saluran 1.
e2 = sinyal pemindah saluran 1 ke saluran 2.
2. Saluran yang berisi udara (Busbar)
Jumlah saluran yang diperlukan yaitu sebanyak jumlah konflik.
Pada diagram langkah terdapat simbol (S1) dan (S2), yang artinya :
22
Rangkaian berikut adalah rangkaian kaskade untuk 2 buah konflik :
Rangkaian berikut adalah rangkaian kaskade untuk 4 buah konflik :
23
PRAKTIKUM 16 : ALAT STEMPEL
Pada alat ini berfungsi untuk menstempel salah satu bagian benda kerja. Benda kerja
ditempatkan secara manual. Bagian yang akan distempel dihadapkan ke atas. Apabila
tombol START ditekan, maka Silinder A turun dan menstempel benda kerja. Setelah
proses penstempelan selesai, Silinder A kembali ke posisi semula. Selanjutnya Silinder B
mendorong benda kerja yang sudah distempel ke dalam keranjang, kemudian Silinder B
kembali ke posisi semula.
Persamaan :
25
26
PRAKTIKUM 17 : ALAT PENGELING
Dua buah pelat akan dikeling bersamaan pada mesin press semi otomasi. Penempatan
dan pelepasan kedua pelat dan paku keling tersebut dilakukan secara manual. Apabila
kedua pelat dan paku keling tersebut sudah ditempatkan pada posisi kerja dan tombol
START ditekan, maka Silinder A mencekam salah satu pelat yang ditempatkan dibagian
atas, kemudian Silinder B menekan paku keling dan kembali lagi. Setelah Silinder B ke
posisi semula, maka Silinder A melepas cekamannya.
1. Gambar diagram langkah dan notasinya !
Persamaan :
28
MODUL
D. Tujuan Akhir ...................................................................................... 1
E. Standar Kompetensi ........................................................................... 2
F. Cek Kemampuan .............................................................................. 2
II. KEGIATAN PEMBELAJARAN ............................................................... 5
1. Uraian Materi ................................................................................ 5
1. Uraian Materi ................................................................................ 26
D. Kegiatan Pembelajaran 4 : Perawatan dan Pemeliharaan PLC ...........
Mitsubishi ................................................. 55
III. EVALUASI ............................................................................................. 83
B. Kunci Jawaban Tes Kemampuan Awal dan Akhir ................................. 84
IV. PENUTUP ............................................................................................. 86
DAFTAR PUSTAKA .................................................................................... 87
A. Deskripsi Modul
Modul ini berjudul “ Perawatan PLC “ merupakan salah satu bagian dari bahan ajar yang
deberikan di program keahlian Teknik Elektronika Industri
Pengembangan isi modul ini diarahkan sedemikian rupa, sehingga materi pembelajaran
yang terkandung didalamnya didesain berdasarkan topik-topik selektif untuk mencapai
kompetensi Mengoperasikan Mesin Produksi dengan Kendali PLC dan
Perawatannya.
B. Prasyarat
Sebelum mempelajari modul PLC ini anda harus terlebih dahulumodul dan memiliki
pengetahuan tentang :
C. Petunjuk Penggunaan Modul
salah satu cara untuk menyampaikan atau mengajarkan pengetahuan ketrampilan dan
sikap kerja yang dibutuhkan dalam suatu pekerjaan. Penekan utamanya adalah tentang
apa yang dapat dilakukan seseorang setelah mengikuti pelatihan.
Salah satu karakteristik yang paling penting dari pelatihan berdasarkan kompetensi
adalah penguasaan individu secara aktual di tempat kerja.
Dalam sistem pelatihan ini, standar kompetensi diharapkan dapat menjadi panduan bagi
peserta pelatihan untuk dapat :
Memeriksa kemajuan peserta pelatihan.
Meyakinkan bahwa semua elemen (sub kompetensi) dan kreteria unjuk kerja telah
dimasukan dalam pelatihan dan penilaian.
D. Tujuan Akhir
Modul ini merupakan modul dasar yang bertujuan untuk mempersiapkan seorang guru
atau teknisi listrik untuk dapat memiliki pengetahuan, ketrampilan dan sikap kerja pada
2
bidang sistem kontrol yang menggunakan PLC sebagai alat kontrolnya dan
perawatannya.
Perawatannya
Unit kompetensi ini berkaitan dengan berbagai jenis motor listrik, inverter (VSD) sebagai
penggerak mesin produksi, termasuk pengetahuan pendukung yang diperlukan seperti:
Kesehatan dan Keselamatan kerja, Penggunaan Perkakas, Teori Listrik, Interpretasi
Gambar dan Pembuatan electrical wiring, PLC dan Sakelar Magnetik,sensor,aktuator, dan
alarm.
Pengetahuan :
3. Memahami fungsi komponen pengoperasian mesin produksi dengan kendali PLC.
4. Memahami diagram kerja dan system kelistrikan.
5. Memahami urutan operasi mesin produksi dengan kendali PLC.
6. Memahami kebijakan dan prosedur K3 pengopersian mesin produksi dengan
kendali PLC.
Ketrampilan :
perawatannya.
Sikap :
2. Inovatif dalam pengembangan kendali PLC
3. Disiplin dalam perawatan PLC
F. Cek Kemampuan
Gunakan tabel berikut untuk mengukur apakah anda telah menguasai pokok-pokok materi
pada modul ini yang diperlukan untuk penguasaan unit kompetensi Mengoperasikan
Mesin Produksi Dengan Kendali PLC dan Perawatannya pada sub kompetensi
Mempersiapkan operasi dan figurasinya . Apabila anda telah menguasai kompetensi
3
seperti tersebut diatas, maka anda dapat mengajukan uji kompetensi kepada assessor
internal dan eksternal.
Perlu
Pelatihan
lanjut
Mempersiapkan
operasi
kelistrikan dipahami
diidentifikasi sesuai diagram
dan urutan operasi.
Program kontrol dengan
Informasi
Pada kegiatan belajar 1 ini anda akan belajar tentang dasar sistem kontrol dan konsep
dasar pengetahuan dan teknologi PLC. Pengetahuan ini akan sangat bermanfaat dan
menunjang dalam memahami tentang prinsip kerja PLC dan penggunaanya dalam sistem
kontrol.
Tujuan
1. Menjelaskan pengertian definisi kontrol dalam teknik listrik.
2. Menjelaskan perbedaan antara sistem kontrol loop terbuka dan loop tertutup
3. Menjelaskan keuntungan-keuntungan menggunakan PLC yang dipakai dalam
sistem kontrol jika dibandingkan dengan rele .
4. Menyebutkan bagian-bagian perangkat keras PLC.
5. Menjelaskan fungsi setiap bagian blok dari diagram blok PLC.
6. Menjelaskan fungsi dari modul input dan modul output pada PLC.
Kemampuan Awal
Sebelum mempelajari unit ini anda harus terlebih dahulu memiliki pengetahuan tentang :
1. Sistem kontrol rele.
Persyaratan Lulus
Untuk dapat lulus dari unit ini anda harus telah mengerjakan seluruh latihan dengan
benar, dan telah pula mengerjakan test dengan skor minimum 70.
1. Uraian Materi Pembelajaran 1
a. Sistem Kontrol
Kata kontrol sering kita dengar dalam pembicaraan sehari-hari. Kata kontrol disini
dapat diartikan “mengatur”, dan apabila kita persempit lagi arti penggunaan kata
kontrol dalam teknik listrik adalah, suatu peralatan atau kelompok peralatan yang
6
digunakan untuk mengatur fungsi suatu mesin untuk memetapkan tingkah laku
mesin tersebut sesuai dengan yang dinginkan.
Sistem yang mempunyai kemampuan untuk melukukan strart, mengatur dan
memberhentikan suatu proses untuk mendapatkan output sesuai dengan yang
diinginkan disebut “Sistem Kontrol”
Dan pada umumnya sebuah sistem kontrol adalah merupakan suatu kumpulan
peralatan electric/electronic, peralatan mekanik, atau peralatan lainya yang digunakan
untuk menjamin stabilitas, transisi yang halus serta akurasi sebuah proses.
Setiap sistem kontrol mempunyai tiga elemen pokok, yaitu : input, proses, dan
output.
Seperti ditunjukan pada gambar diatas umumnya input berasal dari transducer.
Transducer ini adalah suatu alat yang dapat merubah kuantitas fisik menjadi sinyal
listrik. Beberapa contoh dari tranducer diantaranya dapat berupa : tombol tekan,
sakelar batas, termostat, straingages, dsb. Transducer ini mengirimkan informasi
mengenai kuantitas yang diukur. Gambar 2 dibawah menunjukan beberapa contoh
dari peralatan input.
Proses didalam sistem kontrol ini dapat berupa rangkaian kontrol dengan
menggunakan peralatan kontrol yang dirangkai secara listrik. Dan ada pula yang
menggunakan peralatan kontrol dengan sistem pemrogaraman yang dapat
diperbaharui atau lebih populer disebut dengan nama PLC (Programmable Logic
Controller).
Pada kontrol dengan sistem pemrograman yang dapat diperbaharui, program kontrol
disimpan dalam sebuah unit memori dan memungkinkan atau dapat merubah
program yang telah ditulis sebelumnya, yaitu dengan cara melakukan pemrogaraman
ulang sesuai dengan yang diinginkan.
Tugas dari bagian proses adalah memroses data yang berasal dari input dan
kemudian sebagai hasilnya adalah berupa respon (output).
Sinyal yang berasal dari bagian proses ini berupa sinyal listrik yang kemudian dipakai
untuk mengaktifkan peralatan output seperti : motor, solenoid, lampu, katup, dsb.
Dengan menggunakan peralatan output ini kita dapat merubah besaran/kuantitas
listrik kedalam kuantitas fisik. Gambar 3 dibawah menunjukan beberapa contoh dari
peralatan output.
Sistem kontrol loop terbuka adalah merupakan suatu proses dalam suatu
sistem yang mana variabel input akan berpengaruh pada output yang dihasilkan.
Gambar 4 dibawah menunjukan blok diagram dari sistem loop terbuka,
yang mungkin dapat membantu anda dalam memahami sistem kontrol tersebut.
8
Gambar 4. Open Loop System
Jika kita lihat blok diagram diatas pada sistem kontrol loop terbuka di sini
tidak ada informasi yang diberikan ke peralatan kontrol yang berasal dari peralatan
output (veriabel yang dikontrol), sehingga tidak dapat diketahui dengan tepat
apakah output yang diinginkan sesuai dengan keinginan atau tidak. Terutama
apabila terjadi gangguan dari luar yang dapat mempengaruhi output. Oleh karena
itu pada sistem ini akan terjadi kesalahan yang cukup besar oleh karena tidak
adanya koreksi.
Kontrol loop tertutup adalah sebuah proses yang mana variabel yang
dikontrol secara terus menerus disensor kemudian dibandingkan dengan kuantitas
referensi. Adapun variabel yang dikontrol ini dapat berupa hasil pengukuran
seperti misalnya pengukuran temperatur, kelembaban, posisi mekanik, kecepatan
putaran, dsb, Kemudian hasil pengukuran tadi diumpan balikan ke pembanding
(comparator). Pembanding ini dapat berupa peralatan mekanik, listrik/elektronik,
atau pneumatik. Pada alat pembanding ini antara kuantitas referensi dengan
dengan sinyal sensor yang berasal dari variabel yang dikontrol dibandingkan, dan
sebagai hasilnya adalah sinyal kesalahan.
Sinyal kesalahan ini hasilnya bisa positif atau negatif, secara matematis
sinyal kesalahan ini sepeti ditunjukan pada persamaan dibawah.
Error = harga hasil pengukuran variabel yang dikontrol – set point
(referensi)
Gambar 5. Closed Loop Ssytem
Apabila kita lihat gambar blok diagram diatas, maka pada blok peralatan
kontrol dapat berupa peralatan yang dapat bekerja secara mekanik,
listrik/elektronik, ataupun pneumatik, yang mana pada blok ini menerima sinyal
kesalahan dan menghasilkan sinyal output yang kemudian diberikan pada bagian
proses untuk memperbaiki kesalahan sampai hasil/produk betul-betul sesuai
dengan yang diinginkan atau kesalahan sama dengan nol.
Demikian mekanisme sistem kontrol loop tertutup, dan mekanisme tersebut
bekerja secara terus-menerus (berkelanjutan).
Pengertian dan fungsi dasar system Plan
Programmable Logic Controllers (PLC) adalah komputer elektronik yang
mudah digunakan (user friendly) yang memiliki fungsi kendali untuk berbagai tipe
dan tingkat kesulitan yang beraneka ragam.Definisi Programmable Logic
Controller menurut Capiel (1982) adalah :sistem elektronik yang beroperasi secara
dijital dan didisain untuk pemakaian di lingkungan industri, dimana sistem ini
menggunakan memori yang dapat diprogram untuk penyimpanan secara internal
instruksi-instruksi yang mengimplementasikan fungsi-fungsi spesifik seperti logika,
urutan, perwaktuan, pencacahan dan operasi aritmatik untuk mengontrol mesin
atau proses melalui modul-modul I/O dijital maupun analog.
Setting
Peralatan
Kontrol
1. Programmable, menunjukkan kemampuan dalam hal memori untuk
menyimpan program yang telah dibuat yang dengan mudah diubah-ubah
fungsi atau kegunaannya.
dan logic (ALU), yakni melakukan operasi membandingkan, menjumlahkan,
mengalikan, membagi, mengurangi, negasi, AND, OR, dan lain sebagainya.
3. Controller, menunjukkan kemampuan dalam mengontrol dan mengatur proses
sehingga menghasilkan output yang diinginkan.
PLC ini dirancang untuk menggantikan suatu rangkaian relay sequensial
dalam suatu sistem kontrol. Selain dapat diprogram, alat ini juga dapat
dikendalikan, dan dioperasikan oleh orang yang tidak memiliki pengetahuan di
bidang pengoperasian komputer secara khusus. PLC ini memiliki bahasa
pemrograman yang mudah dipahami dan dapat dioperasikan bila program yang
telah dibuat dengan menggunakan software yang sesuai dengan jenis PLC yang
digunakan sudah dimasukkan.Alat ini bekerja berdasarkan input-input yang ada
dan tergantung dari keadaan pada suatu waktu tertentu yang kemudian akan
meng-ON atau meng-OFF kan output-output. 1 menunjukkan bahwa keadaan
yang diharapkan terpenuhi sedangkan 0 berarti keadaan yang diharapkan tidak
terpenuhi. PLC juga dapat diterapkan untuk pengendalian sistem yang memiliki
output banyak.
Fungsi PLC
Fungsi dan kegunaan PLC sangat luas. Dalam prakteknya PLC dapat dibagi
secara umum dan secara khusus . Secara umum fungsi PLC adalah sebagai berikut:
1. Sekuensial Control. PLC memproses input sinyal biner menjadi output yang
digunakan untuk keperluan pemrosesan teknik secara berurutan (sekuensial),
disini PLC menjaga agar semua step atau langkah dalam proses sekuensial
berlangsung dalam urutan yang tepat.
2. Monitoring Plant. PLC secara terus menerus memonitor status suatu sistem
(misalnya temperatur, tekanan, tingkat ketinggian) dan mengambil tindakan yang
diperlukan sehubungan dengan proses yang dikontrol (misalnya nilai sudah
melebihi batas) atau menampilkan pesan tersebut pada operator.
Sedangkan fungsi PLC secara khusus adalah dapat memberikan input ke CNC
(Computerized Numerical Control). Beberapa PLC dapat memberikan input ke CNC
untuk kepentingan pemrosesan lebih lanjut. CNC bila dibandingkan dengan PLC
11
mempunyai ketelitian yang lebih tinggi dan lebih mahal harganya. CNC biasanya
dipakai untuk proses finishing, membentuk benda kerja, moulding dan sebagainya.
Prinsip kerja sebuah PLC adalah menerima sinyal masukan proses yang
dikendalikan lalu melakukan serangkaian instruksi logika terhadap sinyal masukan
tersebut sesuai dengan program yang tersimpan dalam memori lalu menghasilkan
sinyal keluaran untuk mengendalikan aktuator atau peralatan lainnya.
Rele magnit sudah banyak dipakai untuk kontrol logika di industri beberapa tahun
lamanya dan sampai sekarang dan akan tetap dipakai secara luas pada tahun-tahun
berikutnya. Oleh karena pengembangan bahan, konstruksi dan desain, rele mampu
beroperasi ribuan kali tanpa mengalami gangguan. Namun demikian dalam beberapa
hal atau pada kondidsi tertentu logika elektronik lebih baik dari pada logika rele.
Di samping itu hasil pengembangan sistem kontrol PLC menunjukan bahwa biaya
menjadi rendah, serbaguna dan mudah dalam melakukan commissioning .
PLC pada dasarnya dibuat dan dikembangkan untuk digunakan menggantikan
rele yang dipakai dalam sistem kontrol. Standar unit dari PLC didasarkan pada
perangkat keras yang terdiri dari memori yang digunakan untuk mengontrol mesin
atau proses.
Prosesor (CPU) – melalui program prosesor in mengontrol sebuah proses.
Input - dilengkapi dengan antar muka antara PLC dengan peralatan input
eksternal PLC.
Output - dilengkapi dengan antar muka antara PLC dengan peralatan output
eksternal PLC.
Catu daya - dilengkapi dengan dengan variasi tegangan yang diperlukan baik
untuk prosesor ataupun bagian I/O.
Untuk jelasnya perhatikan gambar 6 berikut ini.
Gambar 6.Sistem PLC
Sakelar : sakelar batas, proximity, apung, tekanan, temperatur, tombol tekan.
Analog.
Dsb.
P
Memory
solenoid (katup).
Motor starter.
Logic : BCD (binary code decimal)
PLC ini lebih fleksibel dan mudah, karena PLC merupakan alat kontrol yang hanya
didasarkan pada pemrograman dan kemudian mengeksekusi instruksi logika yang
sederhana (program), adapun bahasa pemrograman pada umumnya bentuk ladder
atau yang bahasa lainya seperti mnomenic. PLC juga mempunyai fungsi internal
seperti timer, counter, sift-register.
PLC beroperasi dengan cara menguji sinyal input, kemudian memproses sinyal
input tersebut, dan ahirnya menghasilkan sinyal output (sesuai dengan program yang
dibuat dalam memori) yang dipakai untuk menggerakan peralatan, mesin atau
proses. PLC juga dilengkapi dengan peraltan antar muka yang memungkinkan PLC
dapat dihubungkan secara langsung dengan actuator atau transducer seperti pompa
atau katup tanpa melalui rangkaian perantara.
Dengan menggunakan PLC ini akan dapat memungkinkan kita untuk memodifikasi
sistem kontrol tanpa melepas atau mengubah alur pengawatan peralatan kontrol.
Yaitu cukup dengan merubah program kontrol melalui alat pemrogram.
Akhir-akhir ini PLC dalam aplikasi banyak dipakai di industri-industri, karena PLC
ini mempunyai keunggulan-keunggulan spesifik.Ada beberapa keuntungan yang
dapat kita peroleh apabila kita menggunakan PLC dalam aplikasi kontrol di industri.
Ini akan terhihat dengan jelas kalau kita lihat dari beberapa segi, diantaranya :
Ditinjau Dari Segi Biaya
Jika sebuah aplikasi kontrol yang komplek dan menggunakan banyak rele,
maka akan lebih murah apabila kita menggunakan/memasang satu buah PLC
sebagai alat kontrol.
Salah satu masalah apabila aplikasi kontrol menggunakan rele adalah sama saja
dengan kita mengeluarkan biaya untuk membuat satu rangkaian kontrol yang
digunakan untuk satu buah aplikasi kontrol. Ini berarti apabila kita akan membuat
satu atau lebih rangkaian kontrol yang sejenis akan memerlukan biaya tambahan.
Tetapi dengan menggunakan PLC kita dapat membuat rangkaian kontrol
yang sejenis tanpa memerlukan biaya tambahan untuk membeli komponen
14
kontrol, sebab komponen kontrol yang diperlukan dalam sistem kontrol tersebut
dapat disimulasikan oleh PLC, seperti contohnya : timer, counter, sequencer, dsb.
Ditinjau Dari Segi Fleksibelitas
PLC dapat dengan mudah diubah-ubah dari satu aplikasi ke aplikasi lain dengan
cara memrogram ulang sesuai dengan yang diinginkan, tidak seperti pada kontrol
rele kita harus melakukan pengawatan ulang dan ini tentu saja akan memakan
waktu dan biaya.
Ditinjau Dari Segi Keandalan
PLC jauh lebih andal jika dibandingkan dengan kontrol rele. PLC didesain untuk
bekerja dengan keandalan yang tinggi dan jangka waktu pemakaian yang lama
pada lingkungan industri.
PLC ini juga diproteksi terhadap kemungkinan kerusakan akibat surja pada bagian
I/O-nya, yaitu dengan cara menggunakan rangkaian isolasi opto (cahaya).
Dengan menggunakan batere cadangan (back-up) pada RAM atau EPROM untuk
menyimpan atau menjaga program aplikasi, maka dapat dijamin waktu produksi
yang vital tidak akan hilang yang dikarenakan oleh program hilang atau
penyimpangan setelah terjadi kesalahan dalam sistem kontrol.
Mempunyai Kemampuan Seperti Komputer
Pada dasarnya PLC adalah komputer juga, dan ini berarti kita dengan
menggunakan PLC dapat mengumpulkan dan momroses data. PLC dapat pula
melakukan diagnosa dan menunjukan kesalahan apabila terjadi gangguan,
sehingga ini sangat membantu dalam melakukan pelacakan gangguan.
PLC juga dapat berkomunikasi dengan PLC lain termasuk juga dengan komputer,
sehingga kontrol dapat ditampilkan dilayar komputer, didokumentasikan, serta
gambar kontrol dapat dicetak dengan menggunakan printer.
Mudah Dalam Melakukan Pelacakan Gangguan Kontrol
Pada layar monitor dapat ditampilkan gambar kontrol, sehingga kita dapat dengan
mudah mengamati apa yang terjadi di sistem kontrol. Ini memungkinkan orang
untuk melakukan evaluasi terhadap kontrol dan melakukan pengubahan atau
perbaikan dengan cukup memasukan perintah melalui papan ketik ((keyboard).
15
Tabel 1 berikut ini menunjukan perbandingan beberapa jenis media kontrol dalam sebuah
kontrol sistem.
Karakteristik Sistem Rele Digital Logic Komputer Sistem PLC
Harga setiap fungsi Sedang Rendah Tinggi Rendah
Ukuran Fisik Besar Sangat compact Cukup compact Sangat
compact
Kekebalan terhadap
Instalasi
Memakan
Mudah dalam
Sangat
sederhana
standar
16
Gambar. 7 menunjukan sebuah struktur blok dari PLC yang mungkin dapat
membantu dalam memahami apa itu PLC.
Gambar 7. Blok Diagram Sistem PLC
PLC adalah sebuah alat kontrol yang bekerja berdasarkan pada pemrograman
dan eksekusi instruksi logika. PLC mempunyai fungsi internal seperti, timer, counter,
dan sift register.
PLC beroperasi dengan cara memeriksa input dari sebuah proses guna
mengetahui statusnya kemudian sinyal input ini diproses berdasarkan instrusi logika
yang telah diprogram dalam memori. Dan sebagai hasilnya adalah berupa sinyal
output. Sinyal output inilah yang dipakai untuk mengendalikan peralatan atau mesin.
Atarmuka (interface) yang terpasang di PLC memungkinkan PLC dihubungkan
secara langsung ke actuator atau transducer tanpa memerlukan rele.
Pada prinsipnya PLC mempunyai tiga bagian pokok yang masing-masing mempunyai
tugas yang berbeda, tiga bagian tersebut adalah :
Pemroses
Memori
Input/Output.
Input yang diberikan ke PLC disimpan dalam memori, kemudian diproses oleh PLC
berdasarkan instruksi logika yang telah diprogram sebelumnya. Hasil proses adalah
berupa output, output inilah yang dipakai untuk mengontrol peralatan.
Kerja dari PLC ini sepenuhnya tergantung dari program yang terdapat di memori ini.
Memori
Program
Memori
Kerja
Rangkai-
1) CPU (Central Processing Unit)
Tugas dari CPU dalam PLC adalah mengontrol dan mensupervisi semua operasi
PLC, sebuah komunikasi internal atau “Bus System” membawa informasi dari dan
ke CPU, I/O, dan memori.
Seperti ditunjukan pada gambar dibawah , bahwa CPU dihubungkan ke memori
dan I/O oleh tiga macam Bus, yaitu :
Control Bus
Address Bus
Data Bus
Control Bus, mengijinkan CPU mengontrol kapan harus menerima atau mengirim
informasi dari salah satu yaitu I/O atau memori.
Address Bus, mengijinkan CPU untuk menetapkan alamat untuk membuka
komunikasi pada daerah tertentu yang ada di memori atau I/O.
Data Bus, mengijinkan CPU, memori dan I/O untuk saling tukat-menukar
informasi (data).
Jumlah garis paralel dalam address bus ditentukan oleh besarnya lokasi memori
yang dapat dialamatkan , sedangkan ukuran dari data bus menuntukan besarnya
jumlah bit informasi yang dapat dilewatkan antara CPU, memori dan I/O.
Gambar 8. Aliran Data Sistem PLC
18
seperti RAM (Random Access Memory) atau PROM (Programmable Read Only
Memory seperti EPROM atau EEPROM.
Dalam beberapa hal RAM digunakan untuk pemrograman awal dan pengujian,
sebab dengan menggunakan RAM ini dapat dengan mudah melakukan
pengubahan program. RAM yang ada di PLC ini dilengkapi dengan backup-battery
yang berfungsi untuk mempertahankan agar program tidak hilang ketika sumber
daya PLC dimatikan.
3) Modul Input/Output
Unit I/O merupakan antar muka (interface) antara mikroelektronika dari PLC
dengan peralatan dari luar PLC. Dengan menggunakan interface ini sinyal output
PLC dikondisikan dan disesuaikan dengan peralatan dari luar PLC. Sebab
kadang-kadang PLC dihubungkan secara langsung dengan actuator atau
transducer yang terdapat di sistem kontrol.
Dipasaran kita temui ada dua macam PLC yaitu PLC jenis Compact dan
Modular. Pada PLC jenis Compact antarmuka (interface) I/O sudah menyatu
dengan CPU-nya, sedangkan jenis modular antarmuka (interface) berupa modul
I/O yang terpisah dengan modul CPU.
a) Modul input
Terdapat perbedaan dalam melakukan pengawatan input antara PLC dengan
kontrol rele. Rangkaian input logika rele dapat dihubungkan secara langsung ke
kumparan dari rele.
Namun tidak demikian dengan input untuk PLC. PLC memerlukan peralatan
modul I/O. Modul I/O ini berfungsi untuk mengubah tegangan yang umum
dipakai pada kontrol rele (220 VAC, 24 VDC, atau yang lainya) ke dalam
tegangan level TTL untuk dimasukan ke PLC. Gambar dibawah menunjukan
rangkaian dasar dari peralatan yang dipakai untuk mengkondisikan dan
memodifikasi sinyal output dari luar PLC.
19
b) Modul Output
Pada kontrol rele kontak-kontak dari rele dapat secara langsung
dihubungkan ke peralatan output. Pada PLC itu tidak dapat dilakukan, karena
pada umumnya tegangan kerja tidak cocok dengan peralatan output. Untuk itu
modul output diperlukan guna menyesuaikan tegangan yang sesuai dengan
tegangan kerja peralatan output.
untuk mengkondisikan dan memodifikasi sinyal output dari PLC. Disini sinyal
masuk ke modul output dari data-bus PLC kemudian diproses untuk
disesuaikan dengan level tegangan yang diperlukan oleh peraltan output.
Gambar 10. a
Gambar 10.b. Rangkaian Output AC (a) dan DC (b) (LA. Bryan & EA.Bryan, 2000)
20
kontrol PLC. Gambar. 1.11 (a) berikut menunjukan pengawatan rangkaian kontrol
rele dan gambar. 1.11 (b) menunjukan pengawatan rangkaian kontrol PLC.
Pengawatan Rangkaian Kontrol Rele
21
2. Rangkuman
eberapa media kontrol telah dibahas dalam unit ini, termasuk juga keunggulan PLC
sebagai alat kontrol jika dibandingkan dengan rele.
PLC secara khusus didesain untuk dapat dihubungkan atau dipasang pada sistem
kontrol di industri atau aplikasi lainya. Untuk dapat mengerti lebih mendalam apa itu
PLC kita harus menguasai konsep dasar operasi dari microcomputer, karena PLC ini
pada dasarnya bekerja berdasarkan prinsip microcomputer ini, namun tanpa
menguasai konsep inipun kita dapat mengoperasikan PLC untuk aplikasi kontrol yang
sederhana.
22
3. Test Formatif
1. Gambarkan diagram blok sebuah PLC dan jelaskan secara singkat fungsi dari
setiap bagian blok tersebut.
2. Jelaskan fungsi dari modul input dan output yang digunakan dalam PLC.
3. Sebutkan keuntungan yang dapat kita peroleh dalam sistem kontrol yang
menggunkan PLC jika dibandingkan dengan kontrol rele.
4. Apa fungsi dari kelengkanpan optocoupler yang terpasang pada modul input dan
output.
5. Jelaskan perbedaan antara sistem kontrol open-loop dan closed-loop.
6. Gambar sebuah diagram yang menujukan elemen utama dari sebuah sistem
kontrol.
1. Terdapat empat bagian pokok dari sebuah PLC, yaitu :
Prosesor (CPU) – melalui program prosesor in mengontrol sebuah proses.
Input - dilengkapi dengan antar muka antara PLC dengan peralatan input
eksternal PLC. Semua peralatan input eksternal yang akan dihubungkan ke
PLC harus melalui rangkaian ini..
Output - dilengkapi dengan antar muka antara PLC dengan peralatan output
eksternal PLC. Semua peralatan output eksternal yang akan dihubungkan ke
PLC harus melalui rangkaian ini.
Catu daya - dilengkapi dengan dengan variasi tegangan yang diperlukan baik
untuk prosesor ataupun bagian I/O.
Semua peralatan input eksternal yang akan dihubungkan ke PLC harus
melalui rangkaian ini.apun blok diagramnya adalah sebagai berikut :
23
2. Modul I/O merupakan antar muka (interface) antara mikroelektronika dari PLC
dengan peralatan dari luar PLC. Dengan menggunakan interface ini sinyal input
yang menuju ke PLC ataupun sinyal output dari PLC dikondisikan dan disesuaikan
dengan peralatan dari luar PLC. Sebab kadang-kadang PLC dihubungkan secara
langsung dengan actuator atau transducer yang terdapat di sistem kontrol.
3. Keuntungan yang dapat diperoleh apabila system kontrol menggunakan kontrol
PLC jika dibandingkan dengan kontrol Rele
Karakteristik Sistem Rele Sistem PLC
Harga setiap fungsi Sedang Rendah
Ukuran Fisik Besar Sangat
Mudah dalam
4. Untuk mengisolasi secara elektrik antara peralatan internal PLC dengan peralatan
eksternal PLC.
5. Pada sistem kontrol loop terbuka di sini tidak ada informasi yang diberikan ke
peralatan kontrol yang berasal dari peralatan output (veriabel yang dikontrol),
sehingga tidak dapat diketahui dengan tepat apakah output yang diinginkan sesuai
dengan keinginan atau tidak. Sedangkan kontrol loop tertutup adalah sebuah proses
yang mana variabel yang dikontrol secara terus menerus disensor kemudian
dibandingkan dengan kuantitas referensi.
6. Setiap sistem kontrol mempunyai tiga elemen pokok, yaitu : input, proses, dan
output.
Informasi
Pada unit ini anda akan mempelajari tentang instalasi dan identifikasi perangkat keras
PLC.
Pengetahuan ini akan sangat menunjang dalam memahami secara lebih rinci tentang
karakteristik spesifikasi perangkat keras PLC
Tujuan :
3. Menjelaskan karakteristik umum prosesor
4. Mengidentifikasi sistem konfigurasi hardware PLC
Kemampuan Awal
Sebelum mempelajari unit ini anda harus terlebih dahulu memiliki pengetahuan tentang :
1. Teknik pemasangan dan pengawatan komponen kontrol.
2. Interprestasi gambar teknik listrik.
3. Komponen kontrol.
Presyaratan Lulus
Untuk dapat lulus dari unit ini anda harus telah mengerjakan seluruh latihan dengan
benar, dan telah pula mengerjakan test dengan skor minimum 70.
26
a. Sistem Konfigurasi
a) Komponen-komponen dari CPU CPM2A seperti ditunjukan pada gambar
2.1
dibawah.
Indikator Status Arti
OFF Power tidak diberikan ke PLC
RUN (green) ON PLC beroperasi pada mode RUN atau MONITOR
OFF
fatal
Berkedip
berlangsung)
OFF Data sedang tidak ditransfer melalui Peripheral Port
27
Indikator Input
Indikator ini akan menyala apabila input ON. Apabila terjadi kesalahan fatal,
Lampu indikator berubah sebagai berikut :
CPU atau I/O bus error : input indikator OFF
Memory atau sistem error : input indikator tetap pada status sebelum
kesalahan (error) terjadi, meskipun status
input berubah.
Indukator Output
b) Komunikasi Host Link
mengontrol sampai 32 PLC OMRON. Untuk menghubungkan PLC dengan
komputer dapat menggunakan adapter RS-232C atau RS-422.
Komunikasi 1-1
hubungan 1:1 yaitu hubungan antara PLC CPM1 dengan Komputer.
Gambar 13.Sistem Komuniasi PLC CPM2A
Komponen Adapter Komunikasi (RS-232C Adapter)
Komponen-komponen yang terdapat pada RS-232C adapter seperti ditunjukan
pada gambar dibawah.
Mode Setting Switch
Set saklar ini ke host apabila akan menggunakan sistem host link untuk
menghubungkan ke personal komputer. Dan set saklar ke NT apabila ingin
menghubungkan PLC ke komputer dengan metoda 1:1 NT Link.
Connector
RS-232C Port
Dengan menggunakan kabel RS-232C Port ini dihubungkan ke peralatan lain
seperti Personal Computer, Peralatan Peripheral dan Terminal Pemrogram.
b. Spesifikasi Komponen PLC Omron Jenis CPM1A
1) Spesifikasi Umum Dari Unit CPU Jenis CPM1A
Spesifikasi secara umum CPU jenis CPM1A dapat dilihat pada tabel 3 dibawah ini.
Tabel 3. Spesifikasi Umum PLC CPM1A
Item 10-point I/O 20-point I/O 30-point I/O 40-point I/O
Supply
voltage
DC type 24 VDC
Power
Consumption
29
External
Power
Supply
200 mA 300 mA
Insulation resistance 20 M min.(at 500 VDC ) between the external AC terminals
and protective earth terminals.
Dielectric strength 2,300 VAC 50/60 Hz for 1 min between the external AC and
protective earth terminals, leakage current: 10 mA max
Noise Immunity 1,500 Vp-p, pulse width: 0.1 to 1 s, rise time: 1 ns (via noise
simulation)
Vibration resistance 10 to 57 Hz, 0.075-mm amplitude, 57 to 150 Hz, acceleration:
9.8 m/s2 (1G) in X,Y and Z directions for 80 minutes each (1.e.
swept for 8 minuts,10 times)
Shock resistance 147 m/s2 (20G) three times each in X,Y and Z directions
Ambient temperature Operating: 00 to 550 C
Storage: -200 to 750 C
Ambient Humidity (operating) 10% to 90% (with no condensation)
Ambient environment (operating) With no corrosive gas
Terminal screw size M3
Power supply holding time AC type: 10 ms min; DC type: 2 ms min (A power interruption
occurs if power falls below 85% of the rated voltage for longer
than the power interruption time)
CPU weight AC type 400 g max. 500 g max. 600 g max. 700 g max.
DC type 300 g max. 400 g max. 500 g max. 600 g max.
3) Struktur Area Memory PLC-CPM1A
Dalam tabel 4 berikut ini adalah merupakan struktur area memory dari PLC tipe
CPM1A.
Data area Words Bits Function
IR area1
(10 words)
Output area IR 010 to IR 019
(10 words)
(32 words)
(24 words)
(8 bits)
temporarily store
(20 words)
(16 words)
(256 bits)
(16 words)
link with another PC
numbers)3
0999
accessed in word
units only. Word
values are required
Error log4 DM 1000 to DM
1021
6599
6655
Area IR (Internal Relay)
Bit-bit dalam area IR mulai dari IR00000 sampai IR00915 dialokasikan untuk
terminal CPU dan unit I/O. Bit input mulai dari IR00000, dan bit output mulai dari
IR01000. Bit IRwork dapat digunakan secara bebas dalam program .
Dan ini hanya digunakan dalam program, IRwork tidak secara langsung
dialokasikan untuk terminal I/O eksternal.
SR (Special Relay)
Bit rele spesial ini adalah bit yang digunakan untuk fungsi-fungsi khusus seperti
untuk flags(misalnya, dalam opersi penjumlahan terapat kelebihan digit, maka carry
flag akan set “1”), kontrol bit PLC, informasi kondisi PLC, dan sistem clock.
AR (Auxilary Relay)
Bit AR ini adalah bit yang digunakan untuk flag yang berhubungan dengan operasi
PLC CPM1A. Bit ini diantaranya digunakan untuk menujukan kondisi PLC yang
disebabkan oleh kegagalan sumber tegangan, kondisi I/O spesial, kondisi unit
input/output, kondisi CPU PLC, kondisi memory PLC dsb.
HR (Holding Relay)
Dapat difungsikan untuk menyimpan data (bit-bit penting) karena tidak akan hilang
walaupun sumber tengan PLC mati.
32
LR (Link Relay)
Digunakan untuk link data pada PLC Link System. Artinya untuk tukar-menukar
informasi antar dua atau lebih PLC dalam suatu sistem kontrol yang saling
berhubungan satu sama lain.
mempunyai titik pencabangan khusus.
Untuk mendifinisikan suatu sistem tunda waktu (Timer), ataupun untuk penghitung
(Counter). Untuk timer TIM mempunyai orde waktu 100 ms dan TIMH mempunyai
orde waktu 10 ms. TIM 000 s.d. TIM 015 dapat dioperasikan secara interrupt untuk
mendapatkan waktu yang lebih presisi.
DM (Data Memory)
Data memory berfungsi untuk penyimpanan data-data program, karena isi DM tidak
akan hilang walaupun sumber tengan PLC mati. DM word mulai dari DM0000
sampai DM0999 dan DM1022 dan DM1023 dapat digunakan secara bebas dalam
program.
DM Read/Write
Pada DM ini data bisa ditulis dan dihapus oleh program yang kita buat.
DM Error Log
Pada DM ini disimpan informasi-informasi penting dalam hal PLC mengalami
kegagalan sistem operasionalnya.
DM Read Only
Dalam DM ini data hanya dapat dibaca saja (tidak bisa ditulisi)
DM PC Set Up
Data yang diberikan pada DM ini berfungsi untuk Setup PLC. Pada DM inilah
kemampuan kerja PLC didefinisikan untuk pertama kali sebelum PLC tersebut
diprogram dan dioperasikan pada suatu sitem kontrol.
c. PLC Allen Bradley Jenis SLC 5/03
PLC Allen Bradley jenis SLC 5/03 mempunyai dua model, yaitu, model modular dan
Fixed (kompak). Seperti ditunjukan pada gambar. 2.8 adalah gambar PLC tipe
modular. Untuk jenis modular terdiri dari rak (chasis), catu daya, prosesor (CPU), dan
modul I/O. Adapun jenis Kompak terdiri dari catu daya, prosesor, dan I/O yang
terpasang tetap , yang kesemuanya dikemas dalam satu unit.
33
1) Catu Daya
Apabila kita mengkonfigurasi PLC jenis modular, maka harus ada catu daya pada
setiap rak-nya. Pembebanan yang berlebihan pada catau daya akan
mengakibatkan cepat rusak. Untuk itu dalam memilih catu daya (power supply)
harus hati-hati, yaitu dengan cara menghitung kebutuhan daya yang diperlukan
sesuai dengan konfigurasi hardwarenya.
Terdapat tiga macam tegangan masukan yang dapat dihubungkan ke catu daya.
Untuk tegangan masukan 120/240 V AC dapat dipilih dengan menggunakan
jumper (tempatkan jumper pada tempat yang sesuai dengan besarnya tegangan
input). Sedangkan untuk tegangan DC, tegangan masukananya adalah 24 Volt
DC. Untuk lebih jelasnya perhatikan spesifikasi dari catu daya yang digunakan
pada PLC SLC 500 jenis modular pada gambar. 16 berikut ini.
34
2) Prosesor (CPU) SLC 500
Prosesor seperti telah dijelaskan sebulumnya, yaitu berfungsi untuk mengontrol
dan mengsupervisi semua operasidi dalamPLC. Sebuah komnikasi internal berupa
Internal Bus membawa informasi dari dan ke prosesor, memori dan unit I/O
keduanya dibawah kontrol CPU.
Gambar. 17 berikut ini menunjukan beberapa komponen yang terdapat pada CPU
SLC 5/03.
Gambar 17. Prosesor PLC Allen Bradley SL 5/03
Tabel 5 berikut ini memberikan penjelasan secara umum setiap status dari LED
yang terdapat pada PLC SLC5/03.
Tabel 5. Status PLC Allen Bradley SL500
Processor LED When It Is Indicates That
RUN
Mode
memory Module
other than Run
configured
expansion chassis or memory
communication).
36
BATT
below a threshold level, or the
battery or the battery jumper is
missing or not connected
battery jumper is present
addresses have been forced to
an On or off state but the
forces have not been enabled
On (steadily) The forces have been enabled
Off No forces are present or
enabled
DH485
( S: 1/7 ) is set in the System
Status file and processor is
actively communicating on the
nodes on the network.
communications )
RS232
on the network
transmitting on the network
Status file and the processor
is actively communicating on
establish communications on
communications).
37
Prosesor SLC 5/03 mempunyai sakelar kunci yang terdapat pada bagian panel
depan yang memungkinkan kita untuk dapat memilih salah satu dari tiga pilihan
(mode), yaitu : Run, Program, dan Remote.
Posisi RUN
pada I/O.
Disini kita dapat merubah mode prosesor dengan cara mengubah posisi
sakelar kunci ke posisi RUN. Pada mode ini kita tidak dapat melakukan edit
terhadap program.
Posisi PROG
Pada posisi ini prosesor tidak mengeksekusi program ladder, dan output PLC
tidak kerja. Pada posisi ini kita dapat meng-edit program.
Untuk mengubah mode prosesor ke posisi PROG, yaitu dengan cara
mengubah posisi dari REM atau RUN ke posisi PROG. Apabila posisi sakelar
kunci pada posisi PROG, kita tidak dapat mengubah mode dari prosesor
melalui alat pemrogram.
Posisi REM
Pada posisi REM ini kita dapat mengubah posisi mode prosesor dari atau
melalui alat pemrogram dan dapat pula melakukan edit program ladder
sementara antar PLC dengan peralatan pemrogram dalam kondisi
online.Untuk mengubah mode prosesor ke posisi REM, yaitu dengan cara
mengubah posisi sakelar kunci dari posisi RUN atau PROG ke posisi REM.
3) Modul I/O
Modul input dan output adalah merupakan antarmuka (interface) yang dipakai
untuk mensensor dan mengkaktifkan sebuah mesin atau sistem kontrol. Terdapat
dua jenis I/O jika kita tinjau dari sinalnya, yaitu modul I/O untuk sinyal digital dan
modul I/O untuk sinyal analog.
a) Modul I/O Digital
Modul digital ini telah didesain untuk dapat menyesuaikan dengan level
tegangan dan arus sesuai dengan tegangan komponen sistem kontrol.
Dengan demikian maka dengan menggunakan modul digital ini kita dapat
secara langsung menghubungkan sinyal melalui terminal yang ada di panel
depan dari modul I/O tersebut. Gambar. 2.11 berikut menunjukan salah satu
38
contoh dari modul I/O digital dimana channel input dan channel output
dikemas dalam satu unit modul.
Gambar 18. Digital I/O PLC Allen Bradley SL 5/03
b) Modul I/O Analog
PLC juga dapat mengolah sinyal analog secara segnifikan. Modul analog ini
dapat digunakan menangani tugas-tugas pokok pada sistem kontrol loop
tertutup (closed-loop control), seperti contoh pada kontrol level otomatis,
kontrol kecepatan, dan sebagainya.
Gambar. 19 berikut menunjukan salah satu dari modul I/O analog.
Gambar 19. Analog I/O PLC Allen Bradley SL 5/03
4) Kerangka (Chassis)
Kerangka atau chassis ini merupakan rumah dari prosesor dan modul I/O pada
jenis PLC modular. Catu daya dipasang pada posisi paling kiri pada kerangka.
Adapun modul prosesor, dan modul-modul I/O dipasang di sebelah kanan secara
berurutan.
tersebut, karena dalam kerangka terdapat alur penuntun yang dapat menjamin
komponen terpasang dengan benar. Tidak dipergunakan peraltan khusus untuk
memasukan dan melepas kompnen dari dan ke kerangka.
Terdapat tiga maca ukuran kerangka, yaitu : 4 – slot, 10 – slot dan 13 – slot.
Gambar. 20. berikut menunjukan salah satu dari kerangka yang dipakai untuk
jenis PLC modular.
40
kendali PLC, tetapi bukan merupakan bagian dari sistem secara nyata.
Maksudnya,peralatan ini digunakan untuk keperluan tertentu yang tidak berkaitan
dengan aktifitas pegendalian. Peralatan penunjang itu, antara lain :
a. berbagai jenis alat pemrogram, yaitu komputer, software ladder, konsol
pemprogram,programmableterminal, dan sebagainya.
b. Berbagai software ladder, yaitu: SSS, LSS, Syswin, dan CX Programmer.
c. Berbagai jenis memori luar, yaitu: disket, CD , flash disk.
d. Berbagai alat pencetak dalam sistem komputer, misalnya printer, plotter
Printer. Alat ini memungkinkan program pada CPU dapat di printout atau
dicetak. Informasi yang mungkin dicetak adalah diagram ladder, status register,
status dan daftar dari kondisi-kondisi yang sedang dijalankan, timing diagram dari
kontak, timing diagram dari register, dan lain-lain.
The Program Recorder / Player.Alat ini digunakan untuk menyimpan
program dalam CPU. Pada PLC yang lama digunakan tape, sistem floopy disk.
Sekarang ini PLC semakin berkembang dengan adanya hard disk yang digunakan
untuk pemrograman dan perekaman. Program yang telah direkam ini nantinya
akan direkam kembali ke dalam CPU apabila program aslinya hilang atau
mengalami kesalahan.
dengan komputer utama (master computer) yang biasanya digunakan pada pabrik
besar atau proses yang mengkoodinasi banyak Sistem PLC .
Pada masa kini PLC dibagi menjadi beberapa tipe yang dibedakan
berdasarkan ukuran dan kemampuannya. Dan PLC dapat dibagi menjadi jenis-
jenis berikut:
Seluruh komponen (power supply, CPU, modul input – output, modul
komunikasi) menjadi satuUmumnya berukuran kecil (compact)
Mempunyai jumlah input/output relatif sedikit dan tidak dapat diexpand
Tidak dapat ditambah modul – modul khusus
Contoh PLC compact dari Allen Bradley.
b. Tipe modular
Komponen – komponennya terpisah ke dalam modul – modul Berukuran
besar
41
banyak)
2. Rangkuman
Merek dan jenis yang ada di pasar banyak sekali, untuk itu kita dengan cermat
mengidentifikasi hardware PLC terutama yang berkaitan dengan konfiguarsi sistem
serta spesifikasi teknis dari PLC tersebut. Ini dimaksudkan agar kita tidak mengalami
kesalahan dalm memilih atau menetapkan sesuai kebutuhan serta tidak salah dalam
penanganya.
3. Test Formatif
1. Jelaskan apa perbedaan antara PLC model compact (fixed) dan model
modular.
3. Gambarkan secara sederhana hubungan hardware dan jelaskan secara singkat
bagaimana PLC CPM1A dapat berkomunikasi dengan Personal Computer.
4. Kunci Jawaban (Latihan 2)
1. PLC dengan model Fix (compact) adalah PLC tersebut bagian power supply, modul
input, modul output dan prosesornya, dikemas secara kompak menjadi satu unit.
Sedangkan pada jenis modular bagian-bagian seperti disebut diatas dibuat terpisah
(unit tersendiri).
- Area IR (Internal Relay)
3. Komunikasi 1-1 Komunikasi seperti ditunjukan pada gambar dibawah adalah metoda hubungan 1:1
yaitu hubungan antara PLC CPM1 dengan Komputer..
C.Kegiatan Belajar 3: PERAWATAN PLC
PLC didesain agar berdaya tahan tinggi, namun dapat 'malfunction' jika tidak
dipelihara dengan baik. Seperti konektor-konektor pada terminal I/O yang kendur,
sekrup yang longgar setelah pemakaian yang lama, debu pada komponen, korosi
pada terminal koneksi, PCB/PWB atau konektor lainnya.
Kondisi instalasi PLC :
- paparan sinar matahari langsung
- kelembaban di atas range 10-90 % RH
- kondensasi pada perubahan suhu mendadak
- garam
- bahan kimia
Power supply :
Apabila suplai tegangan jatuh di bawah 85% selama 10 nS untuk power supply AC
atau 2 mS untuk power supply DC, PLC akan berhenti beroperasi dan semua
output akan OFF.
Baterai PLC :
Biasanya terdapat baterai yang tahan selama 5 tahun untuk bacj-up data, sedang
pada mesin yang lain data diback-up oleh kapasitor di RAM yang dapat bertahan
selama 20 hari.
atau kegiatan yang sengaja dilakukan terhadap PLC Pneumatik dengan mengikuti
suatu prosedur yang sistematik dengan tujuan agar PLC Pneumatik yang kita miliki
dapat digunakan dengan lancar, aman dan secara teknis maupun ekonomis
berumur panjang (awet). Untuk mencapai tujuan tersebut, secara sistematika
kegiatan pemeliharaan dapat kita kelompokkan menjadi kelompok pemeliharan
pencegahan (prevetive maintenance) dan kelompok perbaikan (corctive
maintenance).
Ada pun kegiatannya antara lain :
1. Pra Pemeliharaan
Yang dimaksud dengan pra pemeliharaan ialah suatu kegiatan persiapan yang
bertujuan agar nantinya pelaksanaan pemeliharaan berjalan lebih lancar
Kegiatannya antara lain :
Penyiapan bahan-bahan pemeliharaan terutama yang dipakai secara rutin bahan
pembersih ,bahan pelumas, bahan pencegah korosi dan lain lain.
Pemasangan mesin/peralatan yang memberi peluang untuk pelaksanaan
pemeliharaan.
Instalasi tenaga baik tenaga listrik maupun tenaga udara kempa harus memenuhi
persyaratan.
dipersiapan seperti data data pengecekan harian, data-data pengecekan
mingguan ataupun pengecekan bulanan
Kebutuhan tenaga listrik harus mencukupi untuk semua kontrol atau beban
Pemasangan komponen-komponen harus dimungkinkan untuk pemeriksaan dan
penggantian seperti card-card I/O yang bisa diganti dengan mudah
44
PLC Pneumatik digunakan baik siang maupun malam.
Menjaga kebersihan dan ketertiban.
Mencegah terjadinya beban lebih.
bulanan maupun tahunan.
maupun infra strukturnya.
sebagainya.
alat yang mengalami gangguan atau kerusakan. Tujuannya ialah untuk memulihkan
kondisi alat yang rusak sehingga dapat berfungsi kembali.
1. Trouble Shooting PLC Pneumatik
Dengan melakukan pendekatan disain dan trouble shooting PLC pada flowchart Gb.
23, ada beberapa kondisi yang harus kita perhatikan untuk langkah-langkah
tersebut, yaitu :
Dalam mengintalasi I/O pastikan mana input terminal dan mana output terminal
biasanya untuk type kecil kita bisa melihat informasi tertulis pada PLC tetapi untuk
PLC type besar seperti C200H/HX/HG pada Omron untuk input ditulis ID,IA, IM
dan output ditulis OD,OC, OA
Kemampuan arus output pada PLC, karena untuk beban yang lebih besar seperti
menghidupkan motor misalnya, tidak dapat langsung output PLC disuplaikan,
tetapi perlu menggunakan relay sebagai pembantu.
45
Tegangan I/O yang digunakan, untuk PLC bisa tegangan VAC dan VDC
tergantung pilihan kita dan kecocokannya dengan type CPU. Untuk I/O dengan
VAC dan VDC harus diperhatikan besar tegangan karena sangat erat
hubungannya dengan input peralatan dan output peralatan,
Jenis sensor yang digunakan PNP atau NPN yang harus disesuiakan dengan
input PLC
1. Ouput Relay digunakan untuk tegangan AC/DC
2. Output Triac digunakan hanya tegangan AC
3. Ouput Transistor digunakan hanya untuk teganngan DC
Pastikan baut baut terminal I/O dalam kondisi kuat (tidak longgar)
Pastikan kabel komunikasi antara PLC dengan PC dalam kondisi terhubung,
dengan menghubungkan secara software (lihat indikasi pada CPU). Jika tidak
terjadi komunikasi periksa kabel komunikasi atau salah Com pada software,
artinya Com yang digunakan Com 1 atau Com 2.
Pastikan alamat I/O pada PLC sesuai dengan alamat program yang kita buat
Apabila kondisi tersebut di atas tidak terpenuhi maka akan terjadi trouble. Jadi
untuk mencari kesalahan kita selalu mengacu pada hal-hal tersebut di atas.
Pendekatan Pemeliharaan yang diperlukan/dipilih
operasi yang memuaskan dengan melakukan pemeriksaan sistematis, deteksi,
dan koreksi kegagalan baru baik sebelum terjadi atau sebelum kegagalan
berkembang menjadi kegagalan yang lebih besar.
Maintenance, termasuk testing, pengukuran, adjustments, dan
penggantian spare part, hal ini dilakukan untuk mencegah kegagalan sebelum
hal tersebut benar-benar terjadi.
berikut:
46
Preventive Maintenance dapat diterapkan untuk semua peralatan, namun
dalam artikel ini akan dikhususkan pada PLC system. Seperti kita ketahui PLC
merupakan peralatan yang sangat penting dalam sebuah plant.Kegagalan pada
system ini dapat menyebabkan partial plant shutdown maupun total
plant shutdown.Untuk itulah perawatan pada system ini sangatlah penting untuk
dilakukan.Dengan demikian kemungkinan kegagalan dapat dikurangi.
Parameter Fisik dan Kinerja Sistem Dalam Pemeliharaan PLC
Aspek fisik yang perlu di perhatikan:
Tingkat Deposit debu pada perangkat
Ditandai dengan adanya penebalan debu pada sekitar perangkat PLC
Timbulnya korosi
Genangan air pada sekitar tempat instalasi PLC
Diakibatkan kurang terawatnya tempat kerja
Aspek non fisik yang perlu di perhatikan:
Selain parameter fisik dari PLC parameter non fisik juga mempengaruhi kinerja
system dari PLC yang mulai tidak normal.kinerja non fisik yang perlu di perhatikan
antara lain yaitu:
Nilai tegangan kerja.
Nilai dari tegangan kerja pada PLC harus pada nilai tegangan kerja
standart/acuan
Nilai dari arus Iput maupun output harus di perhatikan.karan dapat
mempengaruhi kinerja system(sesuai dengan parameter)
Suhu pada saat peroperasi
Suhu pada saat beroprasi juga sangat mempengaruhi system pada saat
beroprasi.karenamerupakan salah satu aspek yang sangat penting dari PLC
(harus pada suhu yang di tetapkan)
Start up ketika system pertama di jalankan.
Electrical noise
AspekFisik
47
Monitoring tingkat deposit (ketebalan) debu pada plc dengan cara melakukan
peninjauan rutin dan peninjuan secara visual.
monitoring korosi pada system karena akibat factor lingkungan,dengan
melakukan tinjauan rutin dengan cara visual
memonitoring adanya genangan air pada tempat instalasi.ruang kerja dari plc
dengan melakukan peminjauan visual secara rutin dapa tempat kerja
Apek Non Fisik
memonitoring tengan kerja pada (I/O) dengan cara melakukan pengukuran pada
input maupun output dari PLC (tegangan input maupun output harus sama
dengan tegangan referensi yang di terapkan)
memonitoring arus input maupun arus output pada saat system PLC sedang
beroprasi dengan cara menggunakan alat ukur.arus input maupun nilai arus input
maupun arus output harus tidak melebihi nilai dari arus input maupun arus output
pada saat system sedang bekeja
memonitoring suhu pada perangkat dengan cara melakukan pengukuran suhu
ketika system mulai beroprasi.suhu pada PLC tidak boleh over heating
PenjadualanPemeliharaan PLC
Alat bantu ukur yang diperlukan
1. Multimeter
2. Oscilloscope
Multimeter adalah alat pengukur listrik yang sering dikenal sebagai VOM
(Volt/Ohm meter) yang dapat mengukur tegangan (voltmeter), hambatan (ohm-
meter), maupun arus (ampere-meter).
Ada 2 jenis Multimeter yaitu Multimeter Analog dan Multimeter Digital.
Cara PenggunaanMultimeter
Gunakanskalaygtepatuntukpengukuran, misalbaterai 3,6 Volt
skala)
terbaca : 3,6 V atau 3,7 V saja (1 digit dibelakangkoma)
Jikamenggunakan 750 V bisasajaterbacanamunhasilnyaakanterbaca 3 atau 4
volt (Dibulatkanlangsungtanpakoma)
volt (Dibulatkanlangsungtanpakoma)
freeze danbisadicatathasilnya.
b. Perhatikanskalapengukuranpada Ohmmeter
e. 20K artinya akan mengukurhambatan yang nilainya max 20.000 Ohm
f. 200K artinyaakanmengukurhambatan yang nilainya max 200.000 Ohm
g. 2M artinyaakanmengukurhambatan yang nilainya max 2.000.000 Ohm
( 2 Mega Ohm)
Langkah pertama yang harus dilakukan sebelum menggunakan
oscilloscope adalah melakukan kalibrasi agar alat ini dapat bekerja dengan baik.
Setelah Anda menghubungkan oscilloscope ke jaringan listrik dan
menyalakannya, maka pada layar monitor harus terlihat garis lurus mendatar yang
menandakan bahwa tidak ada sinyal masukan.
Langkah kedua setelah melakukan kalibrasi adalah mengatur fokus, x
position, y position, dan intensitas kemiringan. Dengan mengatur posisi tersebut,
Anda nanti dapat melihat hasil pengukuran yang jelas dan akan mendapatkan
hasil pengukuran yang lebih cermat.
Langkah ketiga, pakai tegangan refernsi yang ada di oscilloscope sehingga
dapat melakukan kalibrasi sederhana. ada 2 tegangan referensi yang dapat
dijadikan sebagai acuan yakni tegangan persegi 2 Vpp atau 0,2 Vpp yang memiliki
frekuensi 1 KHz.
sehingga di layar monitor oscilloscope akan terlihat tegangan persegi.
Catatan:
– Jika yang dijadikan sebagai acuan adalah tegangan 2 Vpp, pada posisi 1
volt/div harus memiliki nilai tegangan puncak ke puncak dua kotak.
Sedangkan untuk time/div 1 ms/div harus ada 1 gelombang untuk 1 kotak
– Jika yang terlihat pada layar masih belum tepat, Anda perlu mengatur potensio
tengah pada time/div dan knob Volt/div atau pada pada potensio yang
berlaber “var”
bergerak melewati proble ke sistem vertikal. Bergantung pada pengaturan skala
volts/div (vertikal), attenuator bertugas memperkecil sinyal sementara itu amplifier
justru memperkuat sinyal masukan. Sinyal tersebut selanjutnya akn bergerak
melwati keping pembelok vertikal yang ada di dalam Cathode Ray Tube (CRT).
Tegangan yang disalurkan ke pelat tersebut dapat menyebabkan titik cahaya
bergerak. Tegangan negatif menyebabkan titik tersbeut menurun dan tegangan
positif menyebabkan titik tersebut naik.
Sinyal juga akan bergerak ke bagian sistem trigger untuk melakukan
sapuan horizontal. Sapuan horizontal atau horizontal sweep mengakibatkan titik
cahaya bergerak melewati layar sehingga jika sistem horizontal mendapatkan
trigger, titik cahaya akan melintasi layar kiri ke kana dalam selang waktu tertentu.
Dalam kecepatan tinggi, titik tersebut mampu melintas di layar sampai 500.000 kali
per detik. Kerja sistem pembelok vertikal dan penyapu horizontal secara
bersamaan dapat menghasilkan pemetaan sinyal pada layar. Untuk menstabilkan
sinyal berulang, maka diperlukan trigger.
51
Gambar 24. Diagram Alir Pemelihraan Sistem PLC (Rizky Damayanti, Perawatan PLC, 2013)
54
selanjutnya melakukan peninjauan aspek fisi dan non fisik.untuk menentukan metode
monitoring dan maintenance yang di lakukan setelah menentukan metode monitoring
dan maintenance yang diperlukan,kemudian membuat laporan hasil maintenance dan
monitoring,jika terjadi kerusakan pada system plant (PLC).maka dilakukan repair
yang di tentukan pada metode pemeliharaan yang telah dibuat.
Manual pemeliharaan
1. Monitoring plant : cara monitoring (PLC) monitoring plant dengan melakukan
pengamatan secara bertahap dan terjadwal dengan melakukan monitoring maka
dapat di susunlah metode monitoring dan maintenance yang digunakan
2. Tinjauan aspek fisik : yaitu melakukan pengamatan terhadap aspek fisik yang di
tentukan seperti pengamatan timbulnya korosi,tingkat deposit debu,dan adanya
genangan air pada lingkungan kerja tinjauan aspek fisik dapat dilakukan pada
skala yang berkala sesuai jadwal yang telah di tetapkan.
3. Tinjauan aspek non fisik : yaitu melakukan pengamatan terhadap aspek non fisik
seperti pengamatan suhu panas pada PLC,tegangan kerja,arus kerja,electrical
noise,dan keadaan antivirus.tinjauan aspek non fisik dapat di lakukan secara
bertahap sesuai dengan yang di jadwalkan pada jadwal yang telah di tetapkan.
Setah melakukan tinjauan aspek non fisik dan aspek fisik maka dapat di
susunlah metode monitoring dan metoda maintenance yang di gunakan.dengan
melihat acuan dari tinjauan aspek fisik dan aspek non fisik.kemudian dari hasil
monitoring dan maintenance yang telah dilakukan maka di buatlah laporan
pemeliharaan guna mengetahuai data-data atau history tentang keadaan alat yang
kita terapkan pemeliharaanya.dari hasil laporan tersebut dapat kita simpulkan
bagamana tindakan lanjutan seperti reapir dan lain-lain.
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
Pembelajaran 5: Introduction to Alarm System Management
Maintaining a safe and stable plant is the objective of everyone involved in the
manufacturing process. As Peter Drucker once said, “A well-managed plant is silent
and boring,” but it actually takes a lot of work and effort to ensure this is the
case.
Alarm management in the plant is not just another project that gets executed,
but it is a philosophy, a way of life just like safety. We don’t ever enter the process
area without wearing PPE, so why work in an environment where there is no
strategy for alarm handling? The alarm management system is one of the most
important aspects of the plant and, like everything else, it must be maintained to
meet the ever-changing needs of the plant.
In the early days of control systems, before the Distributed Control System
(DCS) became commonplace, configuration of alarms used to be done through
mechanical means with annunciators, light boxes, etc. Now with the advent of the
DCS the cost of making extra alarms available has significantly reduced as it
can be mostly done by software. However, the operator still becomes overwhelmed
with unnecessary alarms if the control system design is not approached correctly.
To fully understand the purpose of the alarm management system, we
must look at the basic meaning of what an alarm actually is.
• Anything that requires an operator to take an action to maintain safety
and integrity of the process
• An alarm is designed to prevent or mitigate process upsets and disturbances
Most alarm problems exist because the above criteria are not met.
Understanding this definition is key to implementing a successful alarm
management system. Alarm rationalization is a process of optimizing the alarm
system for safe operation by reducing the number of alarms, reviewing their priority,
and validating their alarm limits. By undertaking such steps, we help reduce the
workload of the operators and promote a safer working environment withi the plant,
and when a plant upset does occur, more visibility is available on the alarms that
really matter.
As highlighted previously, alarm management is not just a project that
has a start and end date: it’s a continuous cycle. Once the alarm system has
been reviewed and improvements have been identifier we must check
that controls are in place to ensure the alarm system remains functional. The
key is to ensure that the system is continuously monitored and any changes
are fully documented. It is essential that any initiatives regarding alarm
76
management have management support available, otherwise little
improvement will be made in reducing the alarm counts and improving overall
safety and improvement in the process.
Gambar 25 .Alarm Warning
There are seven key steps for alarm management. Rationalization is one of those
critical steps.
1. Alarm Philosophy Creation
The alarm philosophy document is critical and, without it, there can be no way to way
of implementing a successful alarm management system. This document forms the
basis of the overall design guidelines and will record all the expected KPIs that will be
used to measure the success of the alarm management system. The alarm philosophy
should also cover the design of the interface to the operator so the graphics are clear
and upsets are easy to spot etc.
2. Alarm Performance Benchmarking
To measure the success of any alarm management system, we must know how big
the alarm problem is that is currently being experienced. How many alarms are being
generated per day, how many alarms does the operator handle on an hourly basis,
what are the deficiencies we currently have in the control system? These are all
valid questions and benchmarking is the starting point. Perhaps even performing
a HAZOP-like study at this stage would be advantageous.
3. Bad Actors Resolution
Most alarms in the control system come from relatively few sources and checking
these and fixing them will make a big difference to the overall alarm count.
Reviewing the Top-10 list keeps it under control. Yokogawa’s Exaquantum/ARA
77
S
software can provide this list on a daily basis by email or, by using Yokogawa’s
Exaplog alarm/event analysis tool, we can manually extract the bad actors.
4. Documentation/Rationalization
The most important step of the alarm rationalization process is to ensure that each
change is documented and the alarm changes comply with the alarm philosophy.
Alarms can be eliminated completely by re-engineering in the DCS or adopting
suppression techniques
5 Audit/Enforcement
Once the rationalization is done, the hard work is not over! Without proper change
management controls in place the alarm system will slip back into its old ways.
Consider adopting a Management of Change (MOC) approach to the alarm system to
ensure all changes are tacked. Exaquantum/AMD can also help by identifying
changes to the alarm settings and, if required, the optimal settings can be
enforced automatically.
For day-to-day operations, we should adopt alarm management techniques that
will support rather than hinder the operator by providing Alarm Shelving, state
based alarming or other alarm suppression technologies.
7. Control & Maintain Performance
Continued compliance to the alarm philosophy is crucial by continuously monitoring
the alarm KPIs and making any required changes through a MOC type
procedure. Nominate an “alarm champion” that will oversee and manage day-to-day
issues. Remember that alarm management is not a one step process.
Gambar 26. Alarm Philosophy Creation
78
Alarm Rationalization: Finding the Bad Actors
A general approach of alarm management and the steps required to
implement a successful alarm management strategy was addressed in Part 1.
Now, we explore the concept of alarm rationalization. As discussed earlier,the best
starting point is to look at how big of an alarm problem we actually have. We can also
use this as a baseline to track progress for the future. The first item to address is
our “bad actors.” That is, the alarms that are causing the most issues within the
process. Eliminating the top ten of these alarms will make a big improvement in the
overall alarm count in a short period of time. The bad actors can be obtained easily by
using Yokogawa’s alarm/event analysis software tool, Exaplog, or its alarm
reporting and analysis software, ExaquantumARA. These tools should be run and
the results reviewed on a regular basis. In Exaplog, a report can be manually run when
needed, and in ARA, a report can be generated automatically and sent via email. The
bad actor list in the table on the left is an example of a plant before alarm rationalization
was started.
Table 7. Tag Alarm
The alarm counts for the first three tags in this list were exceptionally high
and were all found to be caused by an input open (IOP) error, which in most cases is
related to a communication issue in the field, a hardware issue with the
transmitter itself, or possibly an incorrect alarm threshold setting.
In this case, all of the concerned transmitters were connected to a faulty
fieldbus segment. Replacing a fieldbus component cleared the problem
and suddenly there were no more alarms. This immediately made a big impact on
79
the alarm count. The following table can be used as a general reference for help in
troubleshooting different alarm types in a Yokogawa CENTUM system.
Tabel 8. Alarm.Posible Cause
It is always best to remember that just because the alarm count is high for a particular
tag, there may be a logical explanation for it, and the tag should not just be suppressed
because it’s a nuisance to the operators. This first stage of alarm rationalization is
called Fundamental Nuisance Alarm Reduction” (FNAR).
Running a report for the bad actors and displaying the condition is recommended
as it can be filtered for the different conditions, plant areas and even down to
an individual unit.
Gambar 27. Alarm by Condition Monthly
After looking at the bad actors we can also look at the “chattering alarms.” The
EEMUA#191 alarm standard specifies that a chattering alarm is a tag that goes
into alarm and normal again more than five times in a 60-second period. In most
cases, these chattering alarms could be caused by incorrect alarm limits. As part of the
rationalization, the chattering alarms should be looked at closely and the limits reviewed
accordingly.
Familiarization with the EEMUA#191 guideline and the ISA18.2 standard are important
to understanding alarm rationalization and alarm management and the key
performance indicators. The EEMUA#191 guideline is a detailed specification of
alarm management and goes down to the detail of providing guidance of how
DCS mimic displays should look and what type of furniture to use in the control room
to make the operators more comfortable during their shifts. All Yokogawa alarm
management based products were initially based on the EEMUA#191 guideline and
are being applied to the ISA18.2 standard. In the ideal world, EEMUA#191
recommends no more than one alarm per operator every 10 minutes. That would be
quite an achievement and is a rare occurrence. A big difference can be made
with the bad actors list; to identify them, and eliminate them. Making the review of the
bad actors list part of the daily activities is a work process well worth the effort.
Gambar 28. Warning Alarm and Helmets
82
A. Soal Evaluasi
1. Jelaskan mengapa peralatan input dan output eksternal tidak dapat dihubungkan
secara langsung ke internal bus data pada PLC.
2. Apa keuntungan memory RAM yang di backup batere dalam sistem PLC.
3. Jelaskan apa yang dimaksud dengan transducer dan actuator.
4. Di bagian panel depan CPU SLC 500 terdapat sakelar kunci yang dapat dipakai
untuk memilih 3 macam mode, sebutkan mode tersebut dan beri penjelaskan
secara singkat untuk setiap mode tersebut.
5. Gambarkan secara sederhana hubungan hardware dan jelaskan secara singkat
bagaimana PLC SLC 500 dapat berkomunikasi dengan Personal Computer.
6. Gambar sebuah diagram ladder yang akan menyebabkan output A akan terkunci
pada saat tombol tekan PB1 tertutup dan melepas jika tombol tekan yang lainya
PB2 atau PB3 tertutup. Pengawatan peralatan (CPM1A - 20 I/O) mengikuti petunjuk
sebagi berikut :
PB1 modul input, channel 000, terminal nomor 00
PB2 modul input, channel 000, terminal nomor 06
A modul output, channel 010, terminal nomor 07
7. Jelaskan secara singkat bagaimana cara memasukan program kontrol ke PLC.
8. Apa yang terjadi pada instruksi XIO apabila pada file address data-nya adalah
“true”.
83
B. Kunci Jawaban (Soal Test)
1. Unit I/O merupakan antar muka (interface) antara mikroelektronika dari PLC
dengan peralatan dari luar PLC. Dengan menggunakan interface ini sinyal
output PLC dikondisikan dan disesuaikan dengan peralatan dari luar PLC.
Sebab kadang-kadang PLC dihubungkan secara langsung dengan actuator
atau transducer yang terdapat di sistem kontrol.
2. Bila tegangan suplai ke PLC terputus, program yang terdapat di memori
PLC tidak akan hilang.
3. Transducer ini adalah suatu alat yang dapat merubah kuantitas fisik menjadi
sinyal listrik. Beberapa contoh dari tranducer diantaranya dapat berupa :
tombol tekan, sakelar batas, termostat, straingages, dsb. Sedangkan actuator
adalah alat yang digunakan untuk merubah besaran/kuantitas listrik kedalam
kuantitas fisik, contohnya : motor, solenoid, lampu, katup, dsb.
4. Prosesor SLC 5/03 mempunyai sakelar kunci yang terdapat pada bagian panel
depan yang memungkinkan kita untuk dapat memilih salah satu dari tiga pilihan
(mode), yaitu : Run, Program, dan Remote.
Posisi RUN
melakukan forced pada I/O.
Disini kita dapat merubah mode prosesor dengan cara mengubah posisi
sakelar kunci ke posisi RUN. Pada mode ini kita tidak dapat melakukan edit
terhadap program.
Posisi PROG
Pada posisi ini prosesor tidak mengeksekusi program ladder, dan output
PLC tidak kerja. Pada posisi ini kita dapat meng-edit program.
Untuk mengubah mode prosesor ke posisi PROG, yaitu dengan cara
mengubah posisi dari REM atau RUN ke posisi PROG. Apabila posisi
sakelar kunci pada posisi PROG, kita tidak dapat mengubah mode dari
prosesor melalui alat pemrogram.
Posisi REM
Pada posisi REM ini kita dapat mengubah posisi mode prosesor dari atau
melalui alat pemrogram dan dapat pula melakukan edit program ladder
sementara antar PLC dengan peralatan pemrogram dalam kondisi
84
online.Untuk mengubah mode prosesor ke posisi REM, yaitu dengan cara
mengubah posisi sakelar kunci dari posisi RUN atau PROG ke posisi REM.
5.
6.
7. Sebelum melakukan down-loading haruslah yakin bahwa dalam melakukan
konfigurasi adalah benar sesuai dengan yang dipersyaratkan, maka langkah
berikutnya adalah melakukan Online. Yang dimaksud dengan online disini
adalah membuka komunikasi antar komputer dangan PLC. Setelah antara
komputer dengan PLC komunaksinya terhubung baru kita dapat melakukan
restoring (downloading), yaitu memindahkan file prosesor yang terdapat di
komputer (disk) ke memori PLC, dengan cara memilih terlebih dahulu file mana
yang akan di download.
8. Kontak akan membuka.
kompetensi, yakni salah satu cara untuk menyampaikan atau mengajarkan
pengetahuan ketrampilan dan sikap kerja yang dibutuhkan dalam suatu pekerjaan.
Penekan utamanya adalah tentang apa yang dapat dilakukan seseorang setelah
mengikuti pelatihan.
Dalam Sistem Pelatihan Berbasis Kompetensi, fokusnya tertuju kepada
pencapaian kompetensi dan bukan pada pencapaian atau pemenuhan waktu
tertentu. Dengan demikian maka dimungkinkan setiap peserta pelatihan
memerlukan atau menghabiskan waktu yang berbeda-beda dalam mencapai
suatu kompetensi tertentu.
pertama, maka pelatih atau pembimbing akan mengatur rencana pelatihan dengan
peserta. Rencana ini memberikan kesempatan kembali kepada peserta untuk
meningkatkan level kompetensinya sesuai dengan level yang diperlukan. Jumlah
usaha atau kesempatan yang disarankan adalah tiga kali.
Untuk mengetahui tingkat keberhasilan peserta dalam mengikuti modul ini,
setiap peserta dievaluasi baik terhadap aspek pengetahuan maupun keterampilan.
Aspek pengetahuan dilakukan melalui latihan-latihan dan tes tertulis, sedang
aspek keterampilan dilakukan melalui tugas praktek.
Setelah anda dinyatakan lulus dalam modul ini maka anda diperkenankan
untuk melanjutkan ke modul berikutnya.
86
LA, Bryan & EA. Bryan, Programmable Controllers, Industrial Text Company, 2010 Hugh Jack, Automating Manufacturing System with PLC, "GNU Free Documentation
License", 2007 Sistem Perawatan PLC for Food Industry by Mitsubishi Coorp, 2014
BSE Kemendikbud, Sistem PLC, 2010 Thomas L Loyd, Electronic Device, 9th Ed, 2012
Mitchel E Schult, Grobb’s Basic Electronic, 11th Ed,Mc Graw Hill, 2007 Chris Bamber, Alarm Management The Strategy And Process Of Striving For A Well-
Managed Operation, Yokogawa Coorp, 2013
87
Tanda tangan penilai
88
Glosarium
Assembler : Software program komputer yang mengubah bahasa pemrograman
assembly kedalam bahasa mesin (machine code) Bit : adalah sinkatan dari binary digit. Sebagai contoh bilangan biner 01001 mempunyai 5
digit biner dan dapat dikatakan pula dengan istilah 5 bits. CPU : bagian sub-sistem yang bertugas mengontrol dan mensupervisi semua operasi
PLC. Sebuah komunikasi internal atau “Bus System” membawa informasi dari dan ke CPU, I/O, dan memori.
High Level Language : adalah bahasa pemrograman yang mudah dipahami dan
digunakan oleh pemakai. Adapun bentuknya berupa kata-kata atau grup kata-kata dan atau berupa gambar diagram, yang pada umumnya ditulis dalam bahasa inggris dan selanjutnya perintah (kata-kata atau gambar diagram) ini diubah kedalam bahasa mesin, yang menjadikan perintah ini dapat dieksekusi oleh CPU.
Modul input analog : mengubah sinyal analog ke dalam bentuk sinyal digital, dengan
cara mengisolasi sinyal input analog yang dari luar prosesor dan mengubahnya kedalam bentuk sinyal digital dengan level yang sesuai, sehingga perubahan sinyal kompatibel dengan bus data PLC.
Modul output analog : mengubah sinyal digital yang berasal dari prosesor ke dalam
bentuk sinyal analog yang terisolasi, yang dapat dipakai untuk menggerakan (men-drive) peralatan output.
Modul Input Discrete : mengijinkan pemakai membuat sinyal dua pernyataan ke PLC
untuk digunakan dalam program kontrol. Modul Ouput Discrete : mengijinkan prosesor PLC untuk dapat mengontrol peralatan
output dengan mengubah level sinyal digital ke level yang dikehendaki oleh peralatan yang akan dikontrol.
Pemrograman Offline : menulis dan menyimpan program di

KOMPETENSI KEAHLIAN TEKNIK ELEKTRONIKA INDUSTRI

Documents

Transcript of KOMPETENSI KEAHLIAN TEKNIK ELEKTRONIKA INDUSTRI