Panduan Pelatihan PLC Twido Tingkat Dasar A. Pengenalan Twido Suite 1. Software Twido suite Pada pelatihan ini, akan digunakan PLC Twido 20DRT dengan Twido suite sebagai software pemrogramannya. Untuk menggunakan Twidosuite, klik icon Twidosuite pada desktop seperti pada gambar 1.

Gambar 1. Icon Twidosuite Untuk pertama kalinya, Twidosuite akan menampilkan tampilan seperti pada gambar 2. Pilihlah Programming Mode untuk memprogram PLC.

Gambar 2. Tampilan Menu Twidosuite Layar program akan menuju ke gambar 3, yaitu layar project management. Programmer diberi pilihan untuk membuat program baru atau membuka program yang sudah jadi. Pilih Create a new Project.

Gambar 3. Pilihan Project Management Tentukan nama project dan directory tempat project disimpan pada menu project information seperti pada gambar 4. Kemudian klik tombol Create

Gambar 4. Mengisikan nama project dan directory-nya Pada tampilan berikutnya pilih Describe.

Gambar 5. Pilih Describe untuk Setting PLC Tampilan berikutnya adalah layar untuk setting PLC sebagai berikut.

Gambar 6. Layar Setting PLC Pada Layar Setting PLC, pilih di kotak sebelah kanan(catalog) Bases Modular TWDLMDA20DRT, kemudian lakukanlah drag and drop ke kotak sebelah kiri pada gambar PLC-nya. Setelah setting PLC selesai, pilih pada bagian kiri atas Program untuk menuju editor program PLC.

Gambar 7. Pilih Program untuk meng-edit program PLC

Gambar 8. Menuju Editing Program PLC Setelah muncul tampilan seperti gambar 8, pilihlah Program pada bagian kanan atas layar. Hasilnya, akan tampil editor diagram ladder seperti gambar 9 berikut.

Gambar 9. Tampilan pertama editor diagram ladder Untuk memulai menggambar ladder, klik icon add section seperti pada objek yang dilingkari pada gambar 9, sampai muncul tampilan pada gambar 10 berikut.

Gambar 10. Editor ladder beserta fungsi-fungsi dasar PLC

2. Dasar Pemrograman Ladder 2.1 Konsep Ladder Bahasa Ladder adalah bahasa yang sering digunakan untuk memprogram PLC. Bahasa ini disupport oleh semua jenis PLC. Diagram ladder mengadopsi logika saklar pada rangkaian listrik. Sebagai contoh :

Saklar

I

Lampu

VacGambar 11. Rangkaian Listrik dengan Saklar Rangkaian pada gambar 10 bisa diwakili dengan diagram ladder sebagai berikut:

I

Gambar 12. Diagram Ladder Ekivalen untuk Gambar 1 Pada diagram ladder, bisa dibayangkan arus listrik mengalir dari hot rail menuju neutral rail. Dalam istilah diagram ladder, simbol yang mewakili saklar disebut input dan simbol yang mewakili lampu disebut output

(a)

(b)

Gambar 13. (a) Simbol Input. (b) Simbol output 2.2. Normally Open dan Normally Close Simbol ladder yang telah dibicarakan pada bagian 2.1 adalah ladder normally open. Normally open artinya pada saat PLC di-start, input tersebut dalam keadaan terbuka atau OFF. Sedangkan normally close artinya pada saat start, input sudah dalam keadaan ON.

(a)

(b) Gambar 14. (a) Simbol Input Normally Open dan Ekivalen saklarnya. (b) Simbol Input Normally Close dan Ekivalen saklarnya

Percobaan 1 : Menguasai konsep ladder lewat simulasi a. Masuklah ke program Twidosuite sampai pada editor diagram Ladder

Gambar 15. Editor diagram ladder Twidosuite b. Buatlah diagram ladder dengan langkah-langkah sebagai berikut Letakkan simbol ladder (input dan output) ke editor

Gambar 16. Meletakkan ladder input dan output ke editor

-

Beri alamat input dan output. Input diberi alamat %I0.0 dan output diberi alamat %Q0.0

Gambar 17. Memberi alamat I/O c. Melakukan evaluasi/analyze terhadap program ladder untuk mengetahui program yang dibuat ada kesalahan atau tidak. Menu analyze terdapat pada bagian kanan bawah layar.

Gambar 18. Menu analyze Jika tidak terdapat kesalahan pada program, tanda batang(bar) pada bagian kiri diagram ladder akan berubah warna dari kuning ke hijau.

Gambar 19. Proses Analyze Berhasil d. Menjalankan simulasi PLC Untuk menjalankan simulasi, tekan tombol S pada bagian kanan bawah layar.

Gambar 20. Tombol simulasi

Windows simulator PLC akan muncul sebagai berikut

Gambar 20. Windows simulator PLC Tekan tombol RUN untuk menjalankan simulator. Pada layar simulator, lakukan manipulasi I/O dengan menekan angka pada kolom IN. Untuk percobaan ini, klik angka 0 pada kolom IN sebagai simulasi pengaktifan input, yaitu pada alamat %I0.0.

Gambar 21. Layar Simulator e. Pengamatan Amati apa yang terjadi pada kolom OUT. Manakah nomor output yang aktif? Terletak pada alamat berapakah output yang aktif?

2.2. Coil dan Contact Output PLC bisa digambarkan seperti sebuah relay pada gambar 22. Relay mempunyai coil dan contact. Coil disambungkan dengan input. Jika coil dialiri arus, contact akan aktif.

Gambar 22. Visualisasi output PLC sebagai sebuah relay Bagian contact bisa disambungkan ke rung atau output yang lain dalam satu halaman gambar untuk mengendalikan output pada rung tersebut seperti pada gambar 23. Contact juga bisa disambungkan lagi ke rung yang sama sebagai umpan balik.

Gambar 23. Output disambungkan ke rung lain Percobaan 2 : Membuat simulasi rangkaian start-stop motor dengan ladder Pada percobaan ini, dibuat simulasi untuk menghidupkan suatu motor (disimulasikan dengan coil) lewat input start dan mematikan motor lewat input stop. Tombol yang dihubungkan ke input berupa saklar pushbutton. Untuk melakukan percobaan 2 kerjakan langkah-langkah berikut:

a. Buatlah rangkaian diagram ladder sesuai gambar 24 berikut

Gambar 24. Rangkaian Ladder Percobaan 2 b. Lakukan proses analyze sampai benar-benar tidak ada kesalahan kemudian jalankan simulasi seperti pada percobaan 1 sampai keluar layar simulasi berikut

Gambar 25. Simulasi rangkaian start-stop c. Berikan input untuk mensimulasikan saklar pushbutton pada start (%I0.0) dengan cara meng-klik input start (angka 0 kolom IN) satu kali. Amati apa yang terjadi pada output (angka 0 kolom OUT). Kemudian klik lagi input start, apa yang terjadi dengan output. d. Setelah itu, klik input stop (angka 1 kolom IN) satu kali. Apa yang terjadi dengan output? Klik input stop sekali lagi, apa yang terjadi dengan output? 2.3.Fungsi fungsi logika Pada bagian ini akan dilakukan percobaan untuk mengkombinasikan beberapa input untuk menghasilkan satu output melalui suatu fungsi logika 2.3.1. Fungsi AND Fungsi AND memiliki ekspresi matematis berikut: Y=AB

Fungsi AND dengan 2 masukan ditampilkan lewat label sebagai berikut

Jika digambarkan dalam bentuk rangkaian listrik, fungsi AND antara 2 saklar mempunyai bentuk sebagai berikut:

Gambar 26. Rangkaian ekivalen fungsi AND Percobaan 3 : Membuat simulasi rangkaian fungsi AND dengan ladder a. Buatlah rangkaian diagram ladder berikut

Gambar 27. Ladder diagram fungsi AND b. Analyze diagram dan lakukan simulasi. Pada layar simulasi buat kombinasi input seperti pada tabel fungsi AND, kemudian amati outputnya!

2.3.2. Fungsi OR

Fungsi OR memiliki ekspresi matematis berikut: Y=A+B Fungsi OR dengan 2 masukan ditampilkan lewat label sebagai berikut:

Jika digambarkan dalam bentuk rangkaian listrik, fungsi OR antara 2 saklar mempunyai bentuk sebagai berikut:

Gambar 28. Rangkaian ekivalen fungsi OR Percobaan 4 : Membuat simulasi rangkaian fungsi OR dengan ladder a. Buatlah rangkaian diagram ladder berikut

Gambar 29. Ladder diagram fungsi OR b. Analyze diagram dan lakukan simulasi. Pada layar simulasi buat kombinasi input seperti pada tabel fungsi OR, kemudian amati outputnya! Tugas 1

Buatlah rangkaian diagram ladder untuk membentuk persamaan logika berikut Y=AB+AB 2.4. Rung pada program ladder Rung berarti baris ladder. Program-program pada contoh di atas hanya mempunyai satu rung. Kebanyakan program ladder di lapangan terdiri dari banyak rung. Pada Twidosuite, untuk menambah rung pada layar editor ladder ditunjukkan pada gambar 30.

Gambar 30. Menambah rung di Twidosuite Percobaan 5 : Program Ladder dengan multi rung Berikut ini (gambar 31) adalah gambar diagram ladder dengan beberapa rung. Salinlah diagram ini di editor ladder Twidosuite dan jalankan simulasinya!

Gambar 31. Diagram Ladder percobaan 5 . 2.4. Latihan dan Contoh Penerapan fungsi-fungsi logika

2.4.1. Sistem pengisian bak air

Gambar 32. Sistem Pengisian Bak Air Pada sistem pengisian bak air terdapat katup V1 untuk mengisi bak. Jika V1 ON, katup membuka, maka air akan mengalir ke bak. L1 dan L2 masing-masing adalah sensor level air bawah dan atas. Sensor tersebut akan ON jika terkena air dan OFF jika tidak terkena air. Jika bak penuh, kedua sensor ON, tetapi jika bak kekurangan air, kedua sensor akan OFF. Tugas 2 Buatlah diagram ladder untuk mengendalikan sistem pengisian bak tersebut. Jika air di bak di bawah L1, katup V1 akan membuka dan mengisi bak sampai air berada pada level L2. Jika air sudah berada di L2, katup V1 akan menutup.

2.4.1. Pintu Elektrik

Gambar 33. Sistem Pintu Elektrik Penjelasan sistem: Input: tombol open untuk membuka pintu tombol close untuk menutup pintu tombol stop untuk membuat jalannya pintu terhenti limit switch SW1 ON jika pintu full tertutup, jika pintu terbuka sudah di atas SW1, switch akan OFF. Limit switch SW2 OFF jika pintu full terbuka, ON jika pintu tertutup

Output: Indikator OPEN indikasi bahwa pintu terbuka atau sedang proses terbuka Indikator SHUT indikasi bahwa pintu tertutup atau sedang proses tertutup Kontaktor UP untuk menjalankan motor supaya membuka pintu Kontaktor DOWN untuk menjalankan motor supaya menutup pintu

Tugas 3 Buatlah diagram ladder untuk mengendalikan pintu elektrik seperti pada gambar 33. Pintu membuka setelah tombol OPEN ditekan. Setelah SW2 OFF, pintu berhenti. Pintu

menutup jika tombol CLOSE ditekan sampai SW1 ON. Kontaktor ON dan OFF tidak boleh ON bersamaan. B. Pengkabelan Twido 20DRT dan Koneksi ke PC 1. Hardware PC Twido 20DRT

Gambar 34. Fisik Hardware PLC Twido 20DRT Topologi fisik hardware PLC Twido 20DRT ditunjukkan pada gambar 34. PLC memiliki konektor-konektor sebagai berikut: Port input : saluran input diskret (ON-OFF) %I0.0 - %I0.11 Port output: saluran output diskret %Q0.0 - %Q0.1(transistor) dan %Q0.2 %Q0.7(relay) External Analog Input : Input analog eksternal. Range tegangan: 0 10V Analog Adjust : Potensiometer build in sebagai input analog Terminal Port : Sebagai konektor kabel pemrograman dan komunikasi

-

Slot Ekspansi : untuk menambah periferal tambahan ke PLC (misalnya ekspansi I/O dan jalur komunikasi)

2. Modul Latih PLC Twido 20DRT Untuk mempermudah pembelajaran PLC Twido, maka dibuat suatu hardware modul latih yang berisi PLC Twido, saklar-saklar untuk simulasi input, lampu untuk simulasi output dan catu daya. Bagan modul latih ditunjukkan pada gambar 35.G N L

POWER SUPPLY

PSU

PSU

PSU

PLC POWER INPUT

+

SWITCH S0 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 %I0.0 %I0.1 %I0.2 %I0.3 PLC %I0.4 %I0.5

LED

+

--

+%Q0.0 LED0 LED1 LED2 LED3 LED4 LED5 V-

--

COM0

%Q0.1 %Q0.2 %Q0.3

COM1 %Q0.4 %Q0.5 COM2 %Q0.6

%I0.6 INPUT COM %I0.7 COM3

LED6 LED7

%Q0.7

Gambar 35. Bagan Modul Latih Keterangan : Port PSU adalah keluaran catu daya 24 V Port Switch adalah deretan saklar push-ON. Terminal + pada port switch harus dihubungkan ke terminal + PSU. Terminal PLC Power Input adalah terminal catu daya PLC. Terminal ini harus dihubungkan dengan PSU. (+ ke + dan - ke -, jangan sampai terbalik) Terminal %I0.0 - %I0.7 sudah terhubung ke terminal input PLC Terminal %Q0.0 - %Q0.7 sudah terhubung ke terminal output PLC

-

COM0, COM1, COM2 dan COM3 adalah terminal-terminal common output dan harus dihubungkan ke catu daya positif INPUT COM adalah terminal common input dan harus dihubungkan ke catu daya ground Terminal V- harus dihubungkan ke catu daya groundQ C O M 0 Q 2 A Q 0 . 1 1 A Q 0 . 0

C

O

M

1

1

S

W

2

1 Q 0 . 2

1

S

W

2

2 Q 0 . 3

1

S

W

2

3 Q 0 . 4

C

O

M

2

1

S

W

2

4 Q 0 . 5

1

S

W

2

5 Q 0 . 6

C

O

M

3

1

S

W

2

6 Q 0 . 7

Gambar 36. Skematik konfigurasi output PLC Twido 20DRT COM0 adalah saluran common untuk Q0.0 dan Q0.1 dan menggunakan switch berupa transistor PNP. Arus max 0.8 A. COM1 adalah saluran common untuk Q0.2,Q0.3 dan Q0.4 dan menggunakan switch dari relay. Arus max 2 A. COM2 adalah saluran common untuk Q0.5 dan Q0.6 dan menggunakan switch dari relay. Arus max 2 A COM3 adalah saluran common untuk Q0.7 dan menggunakan switch dari relay. Arus max 2 A.

Percobaan 6 : Latihan Pengkabelan dan Download program Percobaan ini seperti pada percobaan 2 tetapi menggunakan hardware secara langsung. Pada percobaan ini, dibuat simulasi untuk menghidupkan suatu motor (disimulasikan dengan coil) lewat input start dan mematikan motor lewat input stop. Tombol yang dihubungkan ke input berupa saklar pushbutton. I0.0 sebagai input start dan I0.1 sebagai input stop. Untuk mensimulasikan motor digunakan Q0.0 yang dihubungkan ke LED 0. Proses pengkabelan: Pastikan catu daya AC sudah tersambung ke adaptor Sambungkan terminal positif (+) dan negatif(-) PSU ke terminal + dan PLC (jangan sampai terbalik) Sambungkan terminal + port switch ke terminal + PSU Sambungkan terminal S0 ke terminal %I0.0 Sambungkan terminal S1 ke terminal %I0.1 Sambungkan terminal %Q0.0 ke LED0 Sambungkan terminal LED0 ke terminal PSU Buat kembali program (buka kembali) pada percobaan 2. Sambungkan kabel downloader ke PLC dan ke USB pada PC. Pada program Twidosuite, bagian editor ladder diagram, pilih menu debug seperti pada gambar 37.

Proses Download

Gambar 37. Menu debug pada editor ladder - Kemudian akan muncul menu koneksi seperti pada gambar 38. Pilih port komunikasi sesuai yang digunakan untuk kabel data, kemudian klik OK untuk ke menu download

Gambar 38. Menu Komunikasi Masuk ke menu download seperti ditunjukkan pada gambar 39.

Gambar 39. Menu Download untuk menjalankan program di dalam PLC melalui menu RUN/STOP, ditunjukkan oleh gambar 40.

Gambar 40. Klik play untuk menjalankan PLC Tanda kuning pada tulisan RUN akan berubah menjadi hijau tekan SW0 dan amati apa yang terjadi pada LED0 Kemudian tekan SW1 dan amati apa yang terjadi pada LED0 kemudian pada menu RUN/STOP, klik stop Menjalankan program

Menghentikan program

Gambar 41. klik stop untuk menghentikan program Disconnect dengan PLC - untuk disconnect dengan PLC, klik menu disconnect pada layar editor ladder, seperti pada gambar 42. - Kemudian akan muncul menu diskoneksi lanjutan. Klik OK.

Gambar 42. Memulai proses disconnect

Gambar 43. Proses diskoneksi lanjutan Tugas 4 Buatlah PLC menjalankan fungsi AND 3 masukan dengan masukan I0.2, I0.3 dan I0.4 dan keluaran Q0.2 ! Rakitlah modul latih sesuai fungsi tersebut! Tugas 5 Buatlah PLC menjalankan fungsi berikut : Q0.3 = (I0.2 AND I0.3) OR I0.4 Rakitlah modul latih sesuai fungsi tersebut! Tugas 6 Programkan sistem pada tugas 2 (pengendali pintu elektris) ke PLC! Rakitlah modul latih sesuai fungsi tersebut! Simulasikan sistem dengan menekan tombol-tombol pada modul latih! Tugas 7 Programkan sistem pada tugas 3 (pengendali level air) ke PLC! Simulasikan sistem dengan menekan tombol-tombol pada modul latih!

Latihan latihan fungsi dasar PLC 1. Buatlah suatu sistem pengendali saklar cerdas cermat menggunakan PLC! Susunan saklar cerdas cermat beserta letaknya di I/O PLC adalah sebagai berikut:reset buzzer

%I0.3 %Q0.4

L1

L2

L3

%Q0.2A

%Q0.3B

%Q0.3C

%I0.0

%I0.1

%I0.2

Gambar 44. Susunan saklar cerdas cermat Cara kerja sistem adalah sebagai berikut: jika tombol A sudah ditekan terlebih dahulu, lampu L1 menyala dan buzzer berbunyi. Walaupun B atau C ditekan setelah A ditekan, tapi L2 dan L3 tidak akan menyala. jika tombol B sudah ditekan terlebih dahulu, lampu L2 menyala dan buzzer berbunyi. Walaupun A atau C ditekan,setelah B ditekan, tapi L1 dan L3 tidak akan menyala. jika tombol C sudah ditekan terlebih dahulu, lampu L3 menyala dan buzzer berbunyi. Walaupun A atau B ditekan,setelah C ditekan, tapi L1 dan L2 tidak akan menyala. Untuk mematikan lampu dan buzzer, dilakukan dengan menekan tombol RESET

.

Saklar push-on push-off dengan PLC

SAKLAR

LAMPU

%I0.0

%Q0.0

Gambar 45. susunan system untuk percobaan saklar push on push off Cara kerja: Saklar berupa push button Jika ditekan sekali, lampu akan menyala Jika ditekan sekali lagi, lampu akan padam

.

Konveyor pengisian kotak sederhana

Gambar 46. susunan system untuk percobaan konveyor sederhana Cara kerja: - tombol start stop adalah tombol push button

- jika tombol start ditekan, konveyor beroperasi dan lampu RUN menyala. Konveyor akan bergerak membawa kotak kosong ke kanan dan berhenti ketika kotak telah berada di bawah tangki. Peristiwa ini (kotak di bawah tangki) ditandai oleh ON-nya sensor proximity(PROX SENSOR) - tangki akan mengisi kotak sampai penuh. Tangki dibuka dengan mengaktifkan solenoid valve. Level pengisian kotak dideteksi dengan level sensor. Jika level sensor sudah ON berarti kotak sudah penuh - Saat pengisian kotak dari tangki, lampu FILL menyala - Jika isi kotak sudah penuh, lampu FULL menyala. - Setelah FULL, konveyor berjalan lagi - Jika tombol STOP ditekan, seluruh aksi berhenti. 4. Pengisian Bejana

Gambar 47. Pengisian bejana dan pencampur cairan

Cara kerja: Jika tombol start ditekan, maka bejana diisi melalui pompa 1 dan 2. Saat tombol start dilepas, aliran masih terus mengisi Pengisian dilakukan sampai bejana penuh (gunakan sensor Hi-Level) Jika sudah penuh, pengisian selesai kemudian pemanas dan mixer dihidupkan Pemanas dan mixer dihidupkan sampai termostat aktif (ON) Setelah termostat aktif, dilakukan pengosongan dan pemanas dimatikan Pengosongan dilakukan sampai sensor Lo-Level OFF, setelah itu bejana akan diisi lagi dan begitulah seterusnya. Jika tombol stop ditekan, operasi dihentikan dan bejana dikosongkan