Materi PLC_Imam Halimi

PLC Programming Imam Halimi@PNJ 2008

Page 1 of 41

BAB I PENDAHULUAN

Sejarah PLC

Tahun 1968, beberapa ahli di divisi General Motor Corporation's

Hydramatic, membayangkan suatu keajaiban di masa modern. Karena

merasa jemu dengan sistem-sistem kontrol besar yang tidak fleksibel,

para ahli mulai membuat serangkaian persyaratan untuk perlengkapan

kontrol jenis baru. Persyaratan ini menjadi cetak biru bagi semua

Programable Logic controller (PLC) masa kini.

Para ahli pada saat itu menginginkan :

! Sistem modern yang bersifat solid state

! Fleksibilitas komputer

! Kemampuan menangani kondisi-kondisi industri yang sulit

! Pemrograman yang mudah

! Maintenance yang mudah oleh para engineer dan teknisi di pabrik

! Dapat didaur ulang, kemampuan untuk dapat digunakan kembali

dalam aplikasi dimasa mendatang.

Alasannya, karena mereka ingin mengurangi waktu turun mesin (machine

down time) dan mendapatkan beberapa pilihan dan kemampuan untuk

memperluas suatu sistem bagi kegunaan dimasa mendatang.

Sejak awal pengembangannya pada 1968, banyak perusahaan yang

sudah memproduksi PLC. Setelah melakukan penelitian bertahun-tahun,

Mitsubishi's Himeji menghasilkan PLC yang telah dikembangkan,

diperbaiki dan dimodifikasi. Akhirnya dalam tahun 1977, merasa puas

dengan PLC yang dikembangkan, produksi secara massalpun dimulai.


Page 2 of 41

Mengapa memilih PLC ?

Dengan kemajuan teknologi komputer, para engineer masih

menggunakan PLC untuk mengontrol mesin. Hal ini karena teknologi

dalam PLC modern sama majunya dengan teknologi dalam komputer.

Bahkan diakui umum, walaupun tidak tercermin dari namanya, PLC

adalah komputernya industri. Alasan-alasan berikut digunakan oleh para

ahli mesin diseluruh dunia untuk menggunakan teknologi PLC :

! PLC yang sederhana dapat mengendalikan berbagai situasi

industri, dari hanya satu gerakan, pekerjaan kompleksitas tinggi

hingga aplikasi-aplikasi yang melibatkan manipulasi kompleks.

! Program-program dapat dimodifikasi dengan cepat untuk menerima

kondisi yang baru. Artinya tidak ada lagi pemasangan ulang kabel

dan biaya dapat ditekan.

! Setelah program selesai ditulis dan diuji, maka dapat disalin (down

load) dengan mudah kesejumlah PLC lainnya. Ini berarti bahwa

kerja pengembangan hanya dilakukan satu kali sementara

pemasangan kabel dari kotak kontrol dapat disederhanakan.

! Waktu respons yang cepat bukan merupakan suatu tambahan, hal

tersebut sudah merupakan standar PLC. Waktu respons cepat

diperlukan karena obyek-obyek yang kecil dan sempit yang lewat

didepan sensor hanya akan berada dalam jangkauan sensor untuk

waktu yang singkat.

! Counter dan timer sudah siap tersedia, penyesuian dikendalikan

dapat secara cepat dan akurat dilakukan hanya dengga mengedit

program.

! Bila menggunakan PLC, beberapa antarmuka (interface) khusus

dapat diakses seperti display 7 segmen, input/output analog dan

fasilitas penghitungan berkecepatan tinggi.

! Memungkinkan pemantauan grafis suatu sistem pengendalian

dengan media komputer .


Page 3 of 41

Beberapa aplikasi PLC di industri

Aplikasi PLC di industri sudah sangat banyak digunakan antara lain :

! Pumping station control Dalam kebanyakan permasalahan pipa saluran (pipeline), PLC

mengontrol pos pemompaan menengah (intermediate pumping

station). PLC digunukan untuk memonitor tekanan fluida, kecepatan

alir volume, tinggi air waduk, dll. Dalam aplikasi ini, setiap PLC pada

setiap pos pemompaan (pumping station) biasanya dihubungkan

dalam suatu jaringan SCADA (Supervisory Control And Data

Acquisition). Disini, PLC digunakan pada daerah dengan kondisi

dimana bila mempekerjakan orang pada suatu pos pemompaan tidak

praktis.

! Rolling mills Pada saat besi dan alloy (logam campuran) telah dituang dalam ke

bentuk besi batangan, maka besi dan alloy tersebut harus

digiling/dibentuk ke bentuk-bentuk yang dapat digunakan dalam

industri. Untuk itu, rolling mill yang besar digunakan untuk membentuk

batangan tersebut. Tekanan, tegangan, tinggi dan kecepatan dari mill

ini dikontrol oleh PLC, untuk menjamin kualitas yang baik, dalam

ukutan dan bentuk akhir dari baja/alloy.

! Injection molding Sering sekali PLC digunakan untuk mengontrol injection molding

machines. Sekali lagi tekanan dipantau, disamping juga molding plastic

dan temperatur udara disekitarnya diperiksa. Pada saat mencetak

plastik, temperatur die yang terlalu tinggi dapat membakar plastik, atau

bila temperatur plastik terlalu rendah, maka plastik tidak akan mengalir

ke lubang die dengan baik. Oleh karena itu, PLC digunakan untuk

mencegah terjadinya cacat dan memperpendek waktu siklus.


Page 4 of 41

! Otomasi gudang

PLC telah digunakan secara luas dalam mengontrol pergerakan dari

komponen-komponen dalam tote bins. Hal ini mencakup sistem

penyimpanan dan pengambilan otomatis, pencarian komponen dalam

gudang, pencetakan perubahan-perubahan inventaris dan mengontrol

inventaris secara aktual.

Contoh aplikasi PLC tersebut diatas hanyalah beberapa, masih banyak

aplikasi PLC yang digunakan di industri. Yang jelas, hampir semua teknik

pengontrolan pada industri tidak lepas dari PLC yang berfungsi sebagai

otak pengontrolan.


Page 5 of 41

BAB II

STRUKTUR PLC

Struktur PLC dapat dibagi kedalam empat komponen utama :

! Antarmuka (interface) input

! Antarmuka (interface) output

! Unit Pemrosesan Pusat (Central processing Unit /CPU)

! Unit memori

Antarmuka input Antarmuka input adalah bagian struktur dari PLC yang berfungsi sebagai

media penghubung/terminal antara peralatan input luar dengan PLC.

Sinyal-sinyal input biasanya mempunyai tegangan 24 V/dc atau 110/220

V/ac. Unit PLC yang sesuai harus dipilih untuk dapat bekerja sesuai

dengan tegangan input yang diinginkan. Antarmuka input mengakses CPU

secara langsung. Untuk melindungi CPU dari tegangan dan arus tinggi

yang berbahaya, maka terminal-terminal input harus diisolasi. Metode ini

disebut 'opto-isolation' , dengan tujuan tidak ada tegangan yang

ditransmisi dari terminal-terminal input menuju CPU, kecuali hanya pulsa-

pulsa optis (cahaya). Metode ini diterapkan dalam sebagian besar PLC.


Page 6 of 41

Rangkaian dasar dari antarmuka input dapat dilihat pada gambar berikut :

Antarmuka output Antarmuka output adalah bagian struktur dari PLC yang berfungsi sebagai

media penghubung/terminal antara peralatan output luar dengan PLC.

Antarmuka output dihubungkan secara langsung dengan CPU. Untuk

mencegah tegangan balik yang berbahaya bagi CPU, diperlukan isolasi

antara CPU dengan antarmuka output. Unit antarmuka output dalam PLC

ada 3 (tiga) macam antara lain dengan relay, opto transistor dan opto

triac. Masing-masing unit tersebut berbeda penggunaan tegangannya.

Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada tabel berikut :

Tipe Alat Switch Rentang Tegangan

Pengoperasian Taksiran Waktu Switching

Relay 250 V AC / 30 V DC 10 ms Opto-Transistor 5 V 30 V DC 0,2 ms Opto-Triac 85 V 242 V AC ON :1 ms / OFF : 10 ms

Jadi, unit PLC yang tepat harus dipilih untuk dapat menyesuaikan dengan

tegangan output yang akan digunakan.


Page 7 of 41

Rangkaian unit antarmuka output PLC dapat dilihat pada gambar berikut :


Page 8 of 41

Central Processing Unit (CPU)

CPU dapat dianggap sebagai otak dari PLC. Program dipanggil dari unit

memori dan diproses oleh CPU. Pemrosesan dapat disebut sebagai

menjalankan program. Apa yang sebenarnya terjadi adalah bahwa

program tersebut di-scan, ini berarti bahwa program diperiksa dari awal

hingga akhir dan informasi baru juga dimasukkan. Ini sering disebut

sebagai waktu scan PLC, Walaupun sebenarnya lebih berkaitan dengan

waktu pengoperasian program.

Scan dari program umumnya memakan waktu 70 ms, tetapi hal ini

tergantung pada panjang program yang dibuat dan tingkat kesulitan

program.

Unit memori Pada sebagian besar PLC, terdapat 2 (dua) jenis memori yaitu RAM

(Random Acces Memory) dan ROM (Read Only Memory). Hanya satu

jenis memori yang biasanya dapat diakses pada satu waktu. RAM

biasanya dipasang built-in pada PLC, sementara ROM tersedia sebagai

option/tambahan.

RAM adalah tempat penyimpanan memori yang tidak peermanen. Agar

penyimpanan data untuk jangka panjang dapat dilakukan, maka RAM

harus mendapatkan catu daya/ tegangan secara kontinyu. Hal ini biasanya

dilakukan dengan menggunakan sebuah baterai yang kecil. Sehingga,

durasi penyimpanan data oleh RAM berbanding lurus dengan umur

barerai yang dipasang.

Sedangkan ROM merupakan fasilitas penyimpanan memori yang

permanen. Sehingga ROM tidak memerlukan catu daya/ tegangan

eksternal, Barerai misalnya, untuk mempertahankan data yang disimpan.

Tipe memori ini terbagi atas EPROM (Erasable Programmable Read Only

Memory) dan EEPROM (Electronicaly Erasable Programmable Read Only

Memory).


Page 9 of 41

BAB III

TEKNIK PEMASANGAN PLC

Pemasangan PLC umumnya adalah dual mounting (pemasangan ganda),

maksudnya adalah ada dua sistem alternatif untum pemasangan PLC

yaitu :

! DIN rail mounting (pemasangan pada DIN rail)

! Direct mounting (pemasangan langsung)

DIN rail mounting DIN rail mounting pada PLC adalah metode yang paling umum digunakan.

Ini meliputi pemasangan PLC pada DIN mounting rail (jeruji pemasangan

DIN). Bentuk jeruji DIN yang digunakan dinamakan top hat. PLC dapat

dilepaskan dengan mudah dari jeruji DIN pada setiap saat dengan

membuka spring loaded catches (kaitan pegas).

Direct mounting Metode pemassangan ini bila PLC dibaut langsung pada pelat belakang

panel.

Permasalahan dan solusinya ! Bila menggunakan metode DIN rail mounting, PLC harus dipasang

jauh dari tempat yang potensial menghasilkan getaran tinggi. PLC

dalam situasi yang ekstrim, dapat lepas dari DIN rail akibat getaran.

! Bila memasang PLC, pasanglah selalu dalam dinding, jangan di

lantai atau langit-langit. Ini akan meminimalkan pengarus

perubahan temperatur. ! Jangan memasang PLC diidekat pemanas ruangan (heater),

terkena cahaya matahari langsung atau diluar dimana kerangkeng

(panel) terkena pengaruh cuaca. ! Pilihlah lokasi yang bebas dari debu tanah/kotoran, debu konduktif

atau gas yang bersifat korosif. Ini akan merusak PLC dan

perlengkapan terkait yang terletak didalam penutup.


Page 10 of 41

! Jangan memasang PLC didekat alat bertegangan tinggi. Ini akan

mengakibatkan PLC terinterferensi listrik dan electrical noise

(kebisingan listrik) yang mengakibatkan kesalahan pada CPU dan

I/O. ! Bila memasang PLC dalam kotak panel, jangan memasang PLC

pada permukaan bawah atau atas dari penutup. Ini akan membantu

mencegah terjadinya panas berlebihan. ! Bila memasang PLC dan unit ekstensi scara parallel dalam kotak

panel, sisakan celah sekurangnya 50 mm antara unit dasar dan unit

ekstensi. Ini akan memberikan ventilasi yang baik disekitar unit-unit

tersebut. ! Bila memasang PLC, berhati-hatilah agar tidak ada serpihan logam

yang masuk ke dalam PLC. Hal ini akan merusak sirkit internal dari

PLC. ! Setelah PLC dan kotak panel dipasang, lepaskan lembar pelindung

debu. Karena hal ini akan mengakibatkan PLC mengalami panas

yang berlebihan.


Page 11 of 41

BAB IV

PERANGKAT INPUT/OUTPUT

Perangkat input/output yang dimaksudkan adalah perangkat eksternal

yang umum digunakan bersama dengan PLC. Tanpa perangkat eksternal,

PLC tidak dapat dioperasikan. PLC hanya merupakan piranti proses yang

dalam pengoperasiannya memerlukan perangkat input dan output yang

berasal dari luar PLC itu sendiri.

Perangkat Input Perangkat input adalah piranti luar PLC yang berfungsi memberikan sinyal

masukan/input ke PLC melalui antarmuka (interface) input PLC. Dengan

adanya sinyal input yang diterima, maka PLC melalui CPU dan unit

memorinya akan memproses dan kemudian hasilnya diberikan ke output

melalui antarmuka (interface) output PLC.

Beberapa perangkat input yang sering digunakan antara lain :

! Saklar-saklar mekanis

Saklar mekanis menghasilkan sinyal hidup/mati (on/off), sebagai

akibat dari tertutup atau terbukanya kontak saklar oleh suatu input

mekanis. Beberapa yang termasuk saklar mekanis antara lain :

tombol tekan (push button), saklar batas (limit switch), DIP switch,

togel switch, dll.

! Saklar-saklar jarak

Saklar-saklar jarak (proximity switch) digunakan untukmengetahui

keberadaan sebuah benda tanpa bersentuhan dengan benda

tersebut. Terdapat sejumlah bentuk untuk saklar jenis ini, antara

lain : saklar jarak arus eddy (eddy current proximity switch), saklar

jarak induktif (inductive proximity switch), saklar jarak kapasitif

(capacitive proximity switch) dan saklar reed (reed switch).


Page 12 of 41

! Saklar-saklar fotoelektris

Saklar fotoelektris bekerja atas dasar cahaya. Cahaya yang

dimaksud dapat berasal dari sinar matahari, dioda pemancar

cahaya (LED) dan cahaya dari lampu. Beberapa jenis saklar

fotoelektris antar lain : fototransistor, fotodiode, sel fotokonduktif

(fotosel) dan beberapa yang terbentuk dalam rangkaian terpadu

(IC) seperti IC TSL220 produksi Texas Instrument.

! Sensor-sensor suhu

Sensor suhu mempunyai prinsip kerja berdasarkan suhu yang

mengenainya baik secara langsung maupun tidak langsung.

Beberapa jenis yang termasuk dalam sensor suhu antara lain :

elemen bimetal, detektor suhu resistif (resistive temprature detector

RTD), termodioda, termotransistor, pengkopling-termik

(thermocoupler) dan beberapa dalam bentuk rangkaian terpadu

seperti IC LM3911N dan LM35.

! Sensor perpindahan atau posisi

Sensor perpindahan atau posisi adalah sensor yang menghasilkan

sebuah sinyal tegangan yang mempresentasikan posisi kontak

geser pada jalur tahanan/resistan, dan jenis lain mempresentasikan

posisi sebuah batang besi. Beberapa sensor perpindahan antara

lain : potensiometer linier dan transformator diferensial variabel

linier (LVDT).

! Sensor-sensor tekanan

Sensor tekanan adalah sensor yang menghasilkan respon-respon

yang berkaitan dengan tekanan yang diterimanya. Akibat tekanan

yang diterima berimplikasi timbulnya beda potensial yang berarti

timbul nilai tegangan. Beberapa sensor tekanan antara lain : sensor

tekanan piezoelektris dan sensor tekanan type rangkaian terpadu

seperti MPX100AP produksi motorola.


Page 13 of 41

! Detektor ketinggian cairan

Detektor ketiggian cairan merupakan perangkat input dengan

prinsip kerja mendeteksi ketinggian air dalam suatu wadah

(container). Dipasaran terdapat dua jenis, yaitu : saklar apung (float

switch) yang kontruksi didalamnya mekanis murni, dan Water Level

Controller (WLC) yang kontruksi didalamnya penggabungan antara

mekanis dan elektronik.

! Detektor aliran cairan

Detektor aliran cairan berfungsi untuk mendeteksi ada/tidaknya

aliran cairan dalam suatu media. Beberapa jenis detektor aliran

cairan antara lain : Saklar aliran (flow switch) dan pengukur aliran

berlubang (orifice flow meter).

! Enkoder

Istilah enkoder digunakan untuk menamakan sebuah perangkat

yang menghasilkan output digital sebagai tanggapan atas

perpindahan sudut (angular) atau linier. Enkoder pertambahan

bertahap (incremental encoder) dapat mengetahui perpindahan

sudut atau linier dari suatu posisiyang telah diketahui sebelumnya,

sedangkan enkoder mutlak (absolute encoder) menginformasikan

posisi sudut atau linier yang sebenarnya.

! Keypad

Banyak mesin yang menggunakan keypad sebagai sarana untuk

memberikan instruksi-instruksi input guna menetapkan berbagai

kondisi yang diperlukan untuk menghasilkan output, seperti

misalnya suhu atau kecepatan. Perangkat keypad umumnya

memiliki tombol-tombol (kunci-kunci), jika ditekan akan

mengoperasikan kontak-kontak berupa balok-balok karet silikon

yang konduktif.


Page 14 of 41

Perangkat Output

Dalam bab sebelumnya telah dijelaskan bahwa port-port output sebuah

PLC dapat berupa tipe relay atau isolator-optik dengan transistor atau

tipe triac, bergantung pada perangkat yang tersambung padanya, yang

akan dikontrol. Perangkat yang akan dikontrol inilah yang disebut

perangkat output. Secara umum, sinyal digital dari salahsatu kanal

output sebuah PLC digunakan untuk mengontrol sebuah aktuator yang

pada gilirannya mengontrol suatu proses.

Beberapa piranti yang termasuk perangkat output antara lain :

! Kontaktor

Solenoida merupakan basis bagi sejumlah aktuator kontrol output.

Ketika arus mengalir melalui sebuah solenoida, maka medan

magnet dibangkitkan dan medan ini menarik komponen-komponen

yang terbuat dari bahan besi (ferrous) yang ada didekatnya.

Salahsatu contoh aktuator semacam ini adalah kontaktor.

Struktur dalam kontaktor terdiri dari kumparan pembangkit medan

magnet dan kontak-kontak yang terbagi dua jenis yaitu kontak

kondisi normal membuka (normally open NO) dan kontak kondisi

normal menutup (normally close NC). Kontaktor sering dipakai

sebagai switching untuk mengoperasikan motor-motor listrik dan

perangkat listrik lainnya.

! Katup-katup kontrol direksional

Katup kontrol direksional mempunyai prinsip kerja hampir sama

dengan kontaktor, perbedaannya kumparan pembangkit medan

magnet pada kontaktor berfungsi untuk menarik kontak-kontaknya,

sedangkan padaa katup kontrol direksional kumparannya berfungsi

untuk menarik sebuah tuas katup.

Katup kontrol direksional digunakan untuk mengontrol pergerakan

piston. Pergerakan piston ini dimanfaatkan untuk mengontrol

sebuah peralatan mekanis, limit switch misalnya.


Page 15 of 41

! Motor-motor listrik

Motor listrik adalah perangkat yang mengubah sinyal listrik menjadi

gerakan-gerakan mekanis. Gerakan mekanis ini dapat terlihat

dengan berputarnya rotor dari motor listrik tersebut. Perputaran

rotor ini dimanfaatkan untuk menjalankan/menggerakkan berbagai

macam peralatan mekanis, misalnya van belt, pompa-pompa,

kipas, dan mesin-mesin mekanis lainnya. Motor listrik terbagi dalam

dua kategori berdasarkan tegangan kerjanya yaitu motor listrik AC

dan motor listrik DC.

! Buzzer

Buzzer adalah perangkat listrik yang mengubah sinyal listrik

menjadi sinyal suara/bunyi. Buzzer digunakan sebagai sebuah

indikator. Dalam suatu proses produksi, buzzer digunakan untuk

mengindikasikan adanya gangguan ataupun kondisi-kondisi

tertentu yang bila terjadi, rang disekitar (operator misalnya) dapat

mengetahuinya lewat suara yang dikeluarkan oleh buzzer tersebut.

! Lampu

Lampu merupakan perangkat listrik yang mengubah sinyal listrik

menjadi cahaya/sinar. Dalam suatu kontrol, lampu digunakan

sebagai indikator yang ditempatkan pada panel listrik ataupun pada

tempat-tempat tertentu lainnya.

! Motor driver

Motor driver atau penggerak motor merupakan perangkat listrik

yang berfungsi untuk mengendalikan putaran motor listrik.

Perangkat listrik yang termasuk motor driver antara lain : inverter

dan servo driver.


Page 16 of 41

BAB V

HUBUNGAN PERANGKAT I/O DENGAN PLC

PLC adalah perangkat proses utama dalam sebuah sistem kontrol.

Tanpa adanya perangkat input dan perangkat output, maka tujuan

pengontrolan tidak akan tercapai. Hal lain yang tak kalah menentukan

dalam pengontrolan adalah bagaimana teknik penyambungan antara

perangkat input dan perangkat output dengan PLC.

Gambar berikut menunjukkan teknik penyambungan yang benar

dilengkapi dengan penggambaran sebuah PLC yang diilustrasikan

dengan relay, agar pemahaman tentang PLC lebih mudah dimengerti.


Page 17 of 41

Koneksi terminal output metode sinking :


Page 18 of 41

Koneksi terminal output metode sourcing :


Page 19 of 41

Contoh koneksi antara input-PLC-output :


Page 20 of 41

BAB VI

PEMROGRAMAN

Pengertian Pemrograman adalah penulisan serangkaian perintah yang

memberikan instruksi kepada PLC untuk melaksanakan tugas yang

telah ditentukan. Pemrograman memiliki banyak format. Yang paling

banyak digunakan adalah dalam bentuk instruksi atau daftar. Sistem

pemrograman ini bersifat tekstual. Singkatan-singkatan khusus yang

disebut mnemonics digunakan untuk mengidentifikasikan perintah-

perintah berbeda yang sedang dijalankan. Tipe pemrograman ini

berhubungan dengan unit-unit pemrograman genggam (hand held).

Tipe ini dapat juga disebut sebagai programmer on line. Untuk menulis

program, unit pemrograman harus dihubungkan pada PLC.

Alternatif lain dari pemrograman instruksi adalah sistem grafis yang

disebut pemrograman diagram tangga (ladder diagram). Sistem ini

menggunakan gambar grafis atau ikon-ikon untuk mewakili perintah-

perintah. Pemrograman ladder umumnya digunakan pada

perlengkapan portabel yang digunakan untuk pemrograman. Dalam hal

ini dipakai komputer. Pemrograman dengan komputer dirasakan

memiliki banyak keuntungan dibanding pemrograman dengan hand

held. Keuntungan tersebut antara lain : waktu pemrograman lebih

cepat, prosentase kesalahan pemrograman lebih kecil dan efisiensi

tenaga lebih banyak bagi programernya, yang pada akhirnya target

pekerjaan lebih banyak peluang tercapainya.

Dengan kemajuan teknologi sekarang, banyak produsen PLC yang

melengkapi software program PLCnya dengan fasilitas simulasi

program (program simulation).


Page 21 of 41

Dengan adanya fasilitas simulasi program ini, kita dapat

mensimulasikan program yang telah dibuat untuk

mengetahui/mengecek kebenaran program apakah telah sesuai

dengan deskripsi rancangan atau belum, tanpa harus menghubungkan

ke PLC langsung. Hal ini dapat dilakukan hanya dengan menggunakan

komputer sebagai media pemrograman.

Instruksi Pemrograman PLC Instruksi pemrograman PLC adalah notasi-notasi standar untuk

mengidentifikasikan sinyal-sinyal yang diproses dalam PLC. Tiap PLC

untuk merk yang berbeda memiliki notasi yang berbeda pula, walaupun

ada beberapa merk yang notasinya sama. Notasi ini penting untuk

memasukkan program yang dibuat kedalam PLC. Kesalahan

memasukkan notasi akan berakibat PLC tidak mau menerima, yang

pada akhirnya PLC tidak dapat mengeksekusi/menjalankan program

yang dibuat.

Notasi-notasi standar PLC dapat diketahui dari fasilitas help yang ada

pada software program PLC yang dibuat oleh produsen masing-

masing PLC. Tabel berikut menunjukkan notasi-notasi standar yang dipakai oleh beberapa

merk PLC :

Merk

PLC

Input

Output

Aux.

Coil

Internal

Timer

Internal

Counter

Penentuan

Konstanta

Mitsubishi X Y M T C K

LG Master-K P P M T C -

LG Glofa I Q M T C #

Omron

0, 1, ...n

100 (K)

500 (P)

1000,

1001,

.......n

TIM

CNT

#

Siemens I Q F T C -

Telemecanique I O B T C -

Zelio-Soft I Q M T C -

Panasonic X Y R T C K


Page 22 of 41

Kontak NO Kontak NC Instruksi Khusus Perangkat Output Perangkat Output

Parameter LED eksternal pada PLC Konstanta untuk operasi

Input ada tidak diperlukan

Output ada tidak diperlukan

Aux. coil tidak tidak diperlukan

Internal Timer tidak diperlukan

Internal Counter tidak diperlukan

Konstanta tidak tidak diperlukan

Instruksi-instruksi Dasar

Dalam bab ini akan diuraikan mengenai instruksi-instruksi dasar yang

dipakai dalam pembuatan suatu program PLC dengan metode ladder

diagram dan mnemonics.

Dalam metode ladder diagram digunakan simbol-simbol dasar. Simbol-

simbol tersebut memiliki arti yang berbeda-beda. Berikut gambar

simbol-simbol dasar dalam membuat program dengan metode ladder

diagram :

Dalam penjelasan selanjutnya, contoh-contoh pemrograman dengan

metode ladder diagram dan mnemonics akan diilustrasikan.


Page 23 of 41

! Instruksi Load (LD)

Instruksi load (LD) merupakan instruksi yang selalu muncul sebagai

kontak pertama pada baris program. Kontak instruksi ini dapat

berupa kontak normally open (NO) maupun normally close (NC). Contoh 1 :

|------|X0|-------------------------------(Y0)----|

Dari gambar diatas, bila X000 aktif (kontak menutup) maka output Y000

akan aktif juga. Jika output Y000 dihubungkan ke sebuah lampu, maka

lampu akan menyala. Saat X000 tidak aktif (kontak membuka) maka

Y000 tidak mendapat supply tegangan, sehingga Y000 tidak aktif, dan

lampu tidak menyala.

Contoh 2 : |------|X0|---------------------------(Y0)----| | |------|Y0|--------------------------(M10)---| | |------|M10|-------------------------(Y1)----|

Dari contoh 2 diatas, bila X000 diaktifkan, maka Y000 akan mendapat

supply sehingga Y000 aktif. Dengan aktifnya Y000, maka kontak Y000

menutup yang mengakibatkan auxiliary relay M10 aktif. Aktifnya M10

akan mengakibatkan kontak M10 menutup, sehingga relay Y001 kerja.


Page 24 of 41

! Instruksi LDI (LoaD Inverse)

Instruksi LDI merupakan kebalikan (inverse) dari instruksi LD.

Pada instruksi LDI, Kontak instruksinya adalah kontak normally

close (NC).

Contoh program :

|------|/|------------------------------(Y0)----|

| X0 | |------|/|-----------------------------(M10)---| | Y0 | |------|/|------------------------------(Y1)----|

M10

Dari contoh program diatas, sebelum X000 diaktifkan, output Y000 akan

mendapat supply tegangan, sehingga kontak Y000 membuka, dan

mematikan output M10. Akibatnya kontak M10 kondisi NC, sehingga

dapat menghidupkan relay Y001.

! Instruksi OUT Instruksi OUT merupakan driven coil. Pada diagram ladder,

simbol OUT merupakan peralatan pertama dari bus line sisi

kanan. Instruksi OUT diaktifkan sebagai akibat dari sekumpulan

sinyal kondisi ON (aktif). Contoh program :

|------|X0|---------------------------(Y0)----| | |------|X0|--------------------------(M10)---| | |------|M10|-------------------------(Y2)----|


Page 25 of 41

Dari contoh program, bila X000 diaktifkan (kontak menutup), maka

output Y000 dan M10 akan mendapat supply tegangan, yang berakibat

kontak M10 akan menutup (ON). Aktifnya kontak M10 menyebabkan

output Y002 mendapat supply tegangan, sehingga relaynya akan aktif

(ON).

! Instruksi AND Instruksi AND adalah instruksi yang letaknya setelah instruksi LD

atau LDI, yang dipasang secara derat (seri) pada sebuah program

ladder diagram. Kontak Instruksi AND disimbolkan dengan kontak

normally open (NO).

Contoh program :

|------|X0|-----|X1|----------------------(M1)---| | |------|X2|-----|M1|----------------------(Y0)---| | |------|M1|-----|Y0|----------------------(Y1)---|

Dalam contoh program diatas, bila X000 dan X001 diaktifkan (ON),

maka output relay M1 akan aktif. Relay output Y000 akan aktif bila X002

diaktifkan. Output Y1 aktif jika kedua output M1 dan Y0 aktif.

Contoh program diatas menunjukkan bahwa intruksi AND dapat

digunakan dalam kebanyakan tipe peralatan yang berbeda.


Page 26 of 41

! Instruksi OR

Instruksi OR merupakan kontak normally open (NO). Instruksi OR

selalu muncul dibawah kontak pertama pada suatu baris program.

Dengan kata lain, instruksi OR merupakan suatu kontak NO

tunggal yang parallel dengan kontak pertama dari program ladder

digram. Adanya instruksi OR memungkinkan banyaknya masukan

dari sinyal-sinyal kondisi.

Contah program :

|------|X0|--|-------------------------(Y0)----| | | |------|X1|--|

Dari contoh program diatas, untuk mengaktifkan output relay Y0, dapat

dilakukan melalui dua kondisi yaitu dengan mengaktifkan input X0 atau

mengaktifkan input X1.


Page 27 of 41

! Instruksi SET/RESET

Instruksi SET merupakan output latched on khusus. Instruksi

SET selalu muncul sebagai kontak terakhir pada suatu baris

program. Pada diagram ladder, simbol SET adalah output

pertama (dikotakkan) dari bus line sisi kanan. Instruksi diaktifkan

sebagai akibat dari sekumpulan sinyal yang berkondisi ON.

Contoh program :

|------|X0|------------------------[SET Y1]----| | |------|X1|-------------------------[RST Y1]---|

Dari contoh program, bila kontak input X000 diaktifkan sesaat, maka

output Y1 akan ON. Walaupun kontak input X000 kemudian dibuka

(OFF), output Y1 akan tetap ON.

Untuk mematikan Y1 dapat dilakukan dengan menekan input X1.

Gambar diatas sama dengan kontrol interlock yang dapat digambarkan

sebagai berikut :

|------|X0|--|---------|X1|----------------(Y1)----| | | |------|Y1|--|

! Instruksi Timer (T)

Instruksi Timer merupakan suatu output khusus. Pada ladder

diagram, simbol timer merupakan alat pertama dari baris

bumbung kanan. Instruksi Timer memerlukan konstanta waktu (K)

yang bertujuan untuk mensetting nilai waktu yang diperlukan timer

untuk aktif.


Page 28 of 41

Setelan waktu pada Timer mempunyai range satuan yang

bervariasi, dimulai dari satuan milidetik (ms) sampai satuan jam

(hours) bahkan ada yang menyediakan fasilitas setelan waktu

sampai mingguan bahkan bulan. Contoh program :

|------|X0|------------------------(T1 K50)----| | |------|T1|-------------------------------(Y1)---|

Dari contoh program 1, bila input X0 diaktifkan (kontak menutup) maka

coil Timer T1 akan mendapat supply tegangan. Timer disetel dengan

waktu 5 detik. Setelah coil Timer kerja, selang 5 detik kemudian kontak

Timer T1 akan menutup sehingga output Y1 akan aktif (ON).

Setelah Y1 kerja, bila input kontak X0 dimatikan (kontak membuka),

maka Timer T1 akan mati, sehingga Output Y1 juga akan mati.

! Instruksi COUNTER (C)

Instruksi Counter adalah suatu output khusus. Pada ladder

diagram, simbol Counter merupakan alat pertama dari garis

bumbung kanan. Instruksi Counter memerlukan konstanta

bilangan hitungan (K) yang bertujuan untuk menentukan nilai

penghitungan bagi Counter tersebut. Konstanta tersebut adalah

bilangan desimal.


Page 29 of 41

Contoh program :

|------|X1|----------------------------(C1 K5)---| | |------|X2|--------------------------[RST C1]---| | |------|C1|--------------------------------(Y1)---|

Dari contoh program, bila input X1 ditekan selama 5 kali maka C1 mulai

menghitung. Pada hitungan (masukan) ke-5, Kontak Counter C1 akan

menutup sehingga output Y1 akan aktif.

Untuk mematikan output Y1 dapat dilakukan dengan mengaktifkan

(menutup kontak) input X2 yang berfungsi sebagai tombol RESET bagi

Counter C1.

! Instruksi END

Meskipun tidak selalu penting, instruksi END memungkinkan

program untuk di-SCAN atau dioperasikan dengan lebih cepat.

Scanning (penelusuran) suatu program merupakan suatu istilah

yang digunakan untuk menjelaskan pemrosesan program dalam

CPU mulai dari awal hingga akhir. Instruksi END ditempatkan pada bagian akhir dari program ladder

diagram.


Page 30 of 41

BAB VII

PLC Allen Bradley

Programmable Logic Controler (PLC) Allen Bradley merupakan salah

satu jenis PLC yang banyak digunakan untuk keperluan otomasi di

industri. Ada 2 macam bentuk PLC Allen Bradley yaitu bentuk compact

dan bentuk modular.

Untuk bentuk compact, PLCnya menggunakan sistem rak (CPU dan

I/O jadi satu kesatuan) dengan kapasitas memori yang terbatas.

Gambar. Bentuk PLC Compact

Sedangkan untuk PLC bentuk modular terdiri dari modul CPU dan

modul I/O (merupakan bagian yang terpisah-pisah).

Gambar. Bentuk PLC Modular


Page 31 of 41

Modul PLC Allen Bradley Bentuk Modular

Didalam 1 backplane ada yang bisa untuk 4, 7, 10, dan 13

modul. Pemilihan backplane disesuaikan dengan kebutuhan, semakin

komplek sistem yang dibuat maka semakin banyak backplane yang

digunakan. Apabila modul yang dibutuhkan lebih dari 13, maka harus

menggunakan tambahan backplane karena tiap backplane maksimal

untuk 13 modul saja.

Processor SLC 5/05 Kecerdasan PLC ditentukan oleh tipe prosesor

(mikroprosesor) yang digunakan. Prosesor bertugas untuk

memerintah dan mengontrol kegiatan-kegiatan di seluruh sistem.

Prosesor tipe SLC 5/05(1747-L552C 5/05 CPU -32K) mempunyai

kapasitas maksimum 28.672 instruction words.

Analog Input (1746-N14) Modul analog input ini terdiri dari 4 channel, input tiap channel

dapat berupa tegangan dc maupun arus dc. Untuk merubah input

tegangan atau arus digunakan dip-switch yang letaknya berada

pada sisi modul. Pada modul tipe ini range tegangannya +/- 10 VDC

sedangkan range arus +/- 20 mA.

Analog Output (1746-NO41) Seperti modul analog input, modul ini juga terdiri dari 4

channel namun output tiap channelnya hanya berupa arus dc

dengan range 4mA 21mA.

Digital Input (746-IB16) Modul digital input mempunyai 16 terminal. Inputnya berupa

tegangan dc dengan range 10-30 VDC.


Page 32 of 41

Digital Output (1746-OW16)

Modul digital output mempunyai 2 channel dengan 8 terminal

output tiap channelnya. Outputnya dapat berupa tegangan dc

dengan range 5-125 VDC atau berupa tegangan ac dengan range

5-265 VAC.

Instruksi-Instruksi Pemrograman

Instruksi-instruksi pemrograman PLC tipe ini yakni :

Tabel. Tipe-tipe Relay Logic (Bit)

Type Nama Mneumonic Relay Normally Close XIC

Logic (Bit) Normally Open XIO Output Energize OTE Output Latch OTL Output Unlatch OTU One Shot Rising OSR

Penjelasan Instruksi

1. Examine If Close (XIC)

Gambar. Instruksi XIC

Fungsi : Menentukan status bit B sebagai kondisi eksekusi untuk

operasi selanjutnya di dalam suatu baris instruksi.

Contoh:

Gambar Contoh Penggunaan Instruksi XIC


Page 33 of 41

2. Examine If Open (XIO)

Gambar. Instruksi XIO

Fungsi: Menentukan status dari invers bit B sebagai kondisi eksekusi

untuk operasi selanjutnya di dalam suatu baris instruksi.

Contoh:

Gambar. Contoh Penggunaan Instruksi XIO

3. Output Energize (OTE)

Gambar. Instruksi OTE

Fungsi: Status bit B ON untuk suatu kondisi eksekusi ON dan status bit B

akan OFF untuk suatu kondisi eksekusi OFF. Contoh:

Gambar. Contoh Penggunaan OTE

4. Pewaktu (Timer)

Timer pada jenis ini terdiri dari Timer On Delay (TON) dan Timer

Off Delay (TOD). Alamat pada timer dimulai dari T4:00 sampai 39. Timer

ini dilengkapi dengan bits yang terdiri dari EN (Timer Enable Bit), TT

(Timer Timing Bit) dan DN (Timer Done Bit).


Page 34 of 41

Simbol dari TON :

Gambar. Simbol TON

Time Base = satuan waktu yang digunakan Preset = waktu yang dibutuhkan untuk mengaktifkan DN setelah EN aktif Accum = nilai timer, ketika Accum sama dengan Preset, DN akan aktif

Contoh :

Gambar 2.12 Contoh Penggunaan TON

5. Pencacah (Counter) Counter terdiri dari 2 bagian yakni CTU (Counter UP) dan CTD (Counter Down). Simbol dari CTU:

Gambar. Simbol CTU

Preset = hitungan dimana DN akan aktif Accum = nilai counter, ketika Accum sama dengan Preset, DN akan aktif

Contoh :

Gambar. Contoh Penggunaan CTU


Page 35 of 41

6. Reset (RES)

Digunakan untuk mereset nilai accum dari suatu counter hingga nilai

menjadi nol (untuk CTU).

Contoh :

Gambar. Contoh Penggunaan RES

7. Add (ADD)

Nilai pada source A ditambahkan dengan nilai pada source B dan

disimpan pada Destination.

Gambar. Simbol ADD

Contoh :

Gambar. Contoh Penggunaan ADD

8. Move ( MOV )

Proccessor meng-copy nilai pada source ke alamat tujuan destination

Gambar. Simbol MOV


Page 36 of 41

Contoh :

Gambar. Contoh Penggunaan MOV

9. Jump to Subroutine (JSR)

Jika kondisi pada rung untuk instruksi JSR adalah true, maka processor

akan jump ke subroutine dengan nomor yang bersesuaian.

Gambar. Simbol JSR Contoh :

Gambar. Contoh Penggunaan JSR

10. Subroutine (SBR)

Target dari subroutine diidentifikasi oleh nomor file yang dimasukkan

dalam instruksi JSR. Contoh :

Gambar. Simbol SBR


Page 37 of 41

11. Return from Subroutine (RET)

Instruksi output ini menandakan akhir dari subroutine atau akhir dari

eksekusi subroutine sehingga scanning dilanjutkan ke rung setelah rung yang

memanggil subroutine ini. Contoh :

Gambar. Simbol RET

RS-Linx RSLinx merupakan software yang digunakan untuk setting

komunikasi antara PLC dengan PC. Secara singkat setting

komunikasinya adalah sebagai berikut:

1. Menjalankan RSLinx kemudian klik menu communication, lalu

masuk ke menu RSWho seperti terlihat pada gambar di bawah

ini. Disitu akan ditemukan driver yang sudah aktif. Pada percobaan

ini dipakai AB_DFI-1, DH-485.

Gambar. Menu Window RSWho


Page 38 of 41

2. Bila AB_DFI-1, DH-485 tersebut belum ada maka untuk

membuatnya dengan cara berikut (pada contoh ini menggunakan

AB_DFI-2, DH-485). Pada menu communication, klik configure

driver kemudian pilih driver RS-232 DFI Devices lalu klik Add New.

Setelah di klik kemudian akan muncul menu Add New RSLinx

Driver lalu ketik nama driver yang baru. Hasilnya seperti gambar di

bawah ini.

Gambar. Window Pengisian New RSLinx Driver

2. Setelah itu akan muncul menu configure RS-232 DFI Device.

Kemudian setting semua menu, atau untuk lebih mudah pilih

Auto-configure setelah itu klik OK.

Gambar. Window Configure RS-232 DF1 Device


Page 39 of 41

RS-View32

RS-View32 adalah salah satu software HMI yang

memungkinkan monitoring data-data proses kontrol yang sedang

terjadi antara lain data dari sensor dan tranducer.

PLC dikomunikasikan dengan RS-View32 dan RSView32 akan

menampilkan data-data tersebut dalam tampilan yang

memudahkan operator untuk mengamati jalannya proses yang

sedang berlangsung. Kelebihan lain dari penggunaan software ini

adalah efektivitas dan keamanan dari proses kontrol dan monitoring.

Berikut adalah setting agar RS-View bisa dihubungkan dengan PLC :

1. Mengatur konfigurasi komunikasi antara PC (Personal Computer)

dengan PLC (Programmable Logic Controller) menggunakan

software RSLinx.

2. Menjalankan software RSLogix lalu membuka ladder yang telah

dibuat atau membuat ladder baru.

3. Men-download ladder yang aktif ke PLC.

4. Menjalankan software RSView lalu membuka project yang telah

dibuat atau membuat project baru.

5. Me-run project tersebut untuk monitoring data dari PLC. Agar

project yang dibuat dapat online dengan PLC, terlebih dahulu

kita menentukan channel yang sedang aktif.

Gambar. Tampilan Window Dari Sub Sistem Channel


Page 40 of 41

Setelah itu dibuat node untuk system yang telah dibuat :

Gambar. Tampilan Window Node

Maka project yang telah dibuat telah online dengan PLC, dengan

mengisi tag database. Pada data source dipilih type device, pada

node

name ketikkan node yang telah dibuat dan pada address ketikkan

input atau output yang diperlukan atau yang telah digunakan dalam

RSLogix. Untuk type tag-nya pilih digital. Pada object yang akan

dimonitoring di animasi dengan tag yang telah dibuat.

Jadi dapat dikatakan, software RS Logix berfungsi sebagai

pemrogram / pengendali PLC, sedangkan RS View berfungsi sebagai

visualisasi / monitoring data-data dari plant (PLC).


Page 41 of 41

RSLogic 500

RSLogic merupakan software yang digunakan untuk membuat

program didalam PLC. Adapun cara-cara yang harus dilakukan untuk

membuat suatu program ladder diagram dengan menggunakan software

ini adalah sebagai berikut :

1. Dari Start Menu Program pilih Program Files Rockwell Software RS Logix 500 English RS Logix 500 English.

2. Pada layar monitor akan muncul logo RS Logix 500 English

untuk beberapa saat saja.

3. Apabila kita ingin membuat suatu program ladder diagram yang

baru maka pilihlah icon New sedangkan apabila kita ingin

membuka sebuah file program ladder diagram yang telah kita

buat sebelumnya maka pilihlah icon Open a File dan pilih nama

file-nya.

4. Setelah itu akan muncul sebuah layar gambar yang digunakan

untuk menggambar ataupun mengedit program ladder diagram

yang telah kita buat sebelumnya.

5. Untuk meng-on-line-kan program ladder yang telah kita buat

kedalam PLC Allen Bradley maka pilih icon disamping kata

OFFLINE yang terletak di pojok sebelah kiri atas bidang gambar

dan pilihlah Download. Apabila seluruh penulisan program ladder diagram yang telah kita buat adalah benar maka tidak

akan muncul pesan kesalahan apapun pada layar monitor dan

proses download akan selesai 100%. Kemudian apabila muncul

perintah Do you want to go Online ? pada layar monitor maka

pilihlah OK untuk meng-on-line-kan program ladder diagram tersebut kedalam PLC Allen Bradley dan apabila kita tidak ingin

meng-on-line-kan program tersebut maka klik Cancel.

# end #

Materi PLC_Imam Halimi

Documents

Transcript of Materi PLC_Imam Halimi