PERCOBAAN 1

SIMULATOR LADDER DIAGRAM

I. TUJUAN

- Mahasiswa mampu menguraikan konsep dasar ladder diagram

- Mahasiswa mampu menggunakan sebuah perangkat lunak simulator ladder

diagram

II. PETUNJUK KESELAMATAN KERJA

- Periksa sumber tegangan untuk komputer yang digunakan dan kabel koneksi

power komputer dalam keadaan baik

- Periksa,sebelum menyalakan komputer,pastikan posisi tombol power monitor

komputer dalam keadaan OFF

III. LANDASAN TEORI

LADDER DIAGRAM PLC

Ladder diagram adalah sebuah metoda pemprograman yang umum digunakan

pada PLC. Ladder diagram merupakan tiruan dari logika yang diaplikasikan

langsung oleh relay. Bagaimanakah Ladder Diagram itu bekerja? Atau dengan

kata lain,bagaiman sebenarnya representasi dari Ladder Diagram itu sehingga

dapat menyusun logika – logika boolean?

Gambar 1. 1 adalah rangkaian kontak relay yang dibuat sedemikian sehingga

dapat membentuk rangkaian logika sebagai berikut. Relay C akan “ON” ketika

Relay A “OFF” dan Relay B “ON”.

Gambar 1.1 Analogi Ladder Diagram

Dalam logika Boolean dirumuskan sebagai C=A’.B

Gambar 1.2 Skematik Gerbang Digital yang Ekivalen dengan C= A’.B

Gambar 1.3 merupakan contoh implementasi kasus di atas pada PLC

dengan 2 buah tombol pada input. Ketiga relay tersebut di atas digantikan oleh

perangkat internal PLC yang secara konsep dapat membentuk ladder diagram.

Gambar 1.3 Contoh Aplikasi di dalam PLC

Jadi, ladder diagram merepresentasikan sistem kontak relay seperti pada

Gambar 1.1 yang merupakan perangkat lunak PLC tersebut.

Sebenarnya,implementasi itu bukan hanya dengn ladder diagram saja. Tetapi juga

dapat menggunakan cara lain,yaitu denga menggunakan MNEMONIC (dibahas

pada modul berikutnya).

Semua kombinasi logika baik dasar maupun yang dikembangkan dapat

diimplementasikan dengan ladder diagram seperti AND,OR,XOR,NOR,NAND,

serta rangkaian kombinasional pada umumnya.

Struktur ladder digaram adalah sebagai berikut. Sebuah ladder diagram terdiri

atas :

- Satu atau beberapa rung atau baris tangga (ladder)

- Setiap rung terdiri atas minimal satu kontak relay dan 1 kontak output.

Dengan kata lain terdiri atas bagian input dan bagian output.

- CR atau disebut sebagai relay perantara sebagai bagian kontrol pada ladder

diagram dapat menempati input maupun output.

Perhatikan Gambar 1.4 berikut ini :

Gambar 1.4 bagian input dan output dari sebuah ladder

Komponen CR dapat menempati bagian input maupun output,seperti

dilukiskan pada Gambar 1.5 berikut ini.

Gambar 1.5 Ladder diagram untuk saklar Latch ON - OFF

I0 dan I1 adalah komponen input (berupa saklar push button,misalkan) O0 adalah

komponen output. F0 adalah CR. Perhatikan F0 menempati bagian input dan

sekaligus bagian output. Ladder demikian ini sering disebut Latch. Disebut

demikian karena dapat menahan output pada status ON maupun OFF hanya

dengan menekan saklar I0 agar O0 ON dan sebaliknya O0 menjadi OFF dengan

menekan saklar I1

PROGRAM SIMULATOR LADDER

LADSIM, yang diperkenalkan pada praktikum ini adalah 1 dari sekian perangkat

lunak simulator ladder diagram. Versi program yang digunakan pada praktikum

ini adalah versi student yang hanya memiliki fitur sebagai berikut :

Modul Inputs sebanyak 16 buah : I0 s.d I15

Modul Outputs sebanyak 16 buah : O0 s.d O15

Modul CR ( dinamakan Flags) sebanyak 16 buah : F0 s.d F15

Modul Counters sebanyak 8 buah : C1 s.d C8

Modul Timers sebanyak 8 buah : T1 s.d T8

Modul Registers sebanyak 4 buah : R1 s.d R4

IV. ALAT DAN KOMPONEN YANG DIGUNAKAN

1. Seperangkat PC dengan windows XP

2. Program LADSIM versi 3.0

V. LANGKAH – LANGKAH PERCOBAAN

1. Dengan bantuan instruktur, pelajarilah terlebih dahulu cara menggunakan

perangkat lunak simulator yang bernama LADSIM versi 3.0 (student edition).

Tentukan fitur dan fasilitas yang dimilikinya dan sebutkan fungsi masing –

masingnya. Perhatikan bahwa LADSIM hanya memilki tipe saklar input

berupa saklar TOGGLE. Untuk Mensimulasi Saklar jenis PUSH BUTTON,

maka klik dua kali secara cepat pada saklar yang difungsikan sebagai push

button. Pada kondisi mode RUN PROGRAM.

2. Lakukan percobaan untuk membuat sistem saklar latch seperti yang

ditunjukan pada Gambar 1.5. Pada ladder diagram tersebut terdapat 2 input

dan 1 output serta 1 CR ( control relay). Input I0 (push button) digunakan

sebagai saklar ON – POWER dan I1 (push button) sebagai OFF – POWER.

Sementara itu,O0 adalah outputnya. Selama dioperasikan perhatikan bagian

jendela Debugger pada bagian Outputnya.

3. Buat ladder diagram berikut ini pada Gambar 1.6

Gambar 1.6

Kemudian perhatikan outpunya dengan mengaktifkan I0 dan I1 secara tidak

bersamaan. Apakah hasilnya sama dengan Langkah 2? Jika sama,tunjukan

bahwa fungsi keduanya adalah sama dengan cara menurunkan persamaan

rangkaian kombinasional dari kedua ladder tersebut.

4. Untuk persoalan pada langkah 2 dan 3,dapatkah direalisasikan dengan hanya 1

rung?

5. Realisasikan rangkaian kombinasional berikut ini dengan LADSIM

O1 = I1.I2.I3.I4.I5.I6.I7.I8.I9.I10.I11.I12.I13.I14

O2 = O1

6. Perhatikan tabel kebenaran berikut ini

Tabel 1.1

X Y F0 F1 F2 F3

0 0 1 0 0 0

0 1 0 1 0 0

1 0 0 0 1 0

1 1 0 0 0 1

Dari tabel kebenaran tersebut diperoleh output sebagai berikut :

F0=X’.Y’

F1=X’.Y

F2=X.Y’

F3=X.Y

Dengan memilih I0=X dan I1==Y dan berturut – turut untuk F0,F1,F2,dan F3

adalah sama dengan O1,O2,O3,dan O4,realisasikan dengan LADSIM.

Lakukan pengujian dengan memberi kombinasi logika pada saklar I0 dan I1

sesuai dengan Tabel 1.1

7. Seperti pada langkah 6,realisasikan untuk Tabel 1.2 berikut ini :

Input Output

I0 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 Y2 Y1 Y0

1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1

0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0

0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1

0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0

0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1

0 0 0 0 0 0 1 0 1 1 0

0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1

8. Buatlah ladder diagram untuk enkoder lambang heksadesimal ke kode

binernya. Tetapkan bahwa lambang 0,1,2 hingga F dinyatakan dengan saklar

I0 s.d I15 pada LADSIM. Pada bagian outputnya,Y3=O0,Y2=O1,Y1=O2 dan

Y0= O3.

Gambar 1.7 Rangkaian logika enkoder lambang heksadesimal ke biner

9. Cobalah dengan memperhatikan komposisi output pada LADSIM, buatkan

kombinasi input 7 bit untuk menggambarkan kode digit angka desimal seperti

seven – segment.

VI. HASIL PENGAMATAN

1. Jelaskan bagaimana cara kerja sistem latch seperti yang diutarakan pada

langkah 2 dan 3. Buktikan bahwa ladder pada Gambar 1.5 sama dengan ladder

diagram pada Gambar 1.6

2. Realisasi ladder diagram langkah 4

3. Realisasi ladder diagram untuk langkah 5

4. Realisasi ladder diagram untuk langkah 6

5. Realisasi ladder diagram untuk langkah 7

6. Realisasi ladder diagram untuk langkah 8

7. Tabel kebenaran dan realisasi ladder diagram untuk langkah 9

VII. Pertanyaan dan Tugas

1. LADSIM memilki keterbatasan hanya 9 buah input yang bisa dipasang pada

setiap rung-nya. Bagaimana caranya untuk mengatasi persoalan jika sebuah

ladder diagram memilki lebih dari 9 komponen input pada sebuah rung-nya?

Jawab : Untuk mengatasi permasalahan diatas, kita bisa menambah rung yang

digunakan. Jika komponen yang digunakan lebih dari 9 maka sisa komponen

yang tidak masuk pada rung pertama bisa ditempatkan pada rung yang

selanjutnya, begitu seterusnya.

2. Apa fungsi Flag pada sistem LADSIM?

Jawab : Flag berfungsi sebagai penanda kondisi sementara.

3. Dari fungsinya, apa nama rangkaian logika pada langkah 6 (misalnya

encoder,decoder,adder dsb.) ?

4. Pertanyaan yang sama seperti nomor 3, untuk rangkaian logika pada langkah 7

5. Berapakah jumlah maksimum rung yang bisa dimuat/dijalankan oleh

LADSIM untuk versi program yang dioperasikan pada praktikum ini.