MODUL PEMBELAJARAN PENDIDIKAN GURU DALAM JABATAN (DIKLAT PENYETARAAN D III KE S1) Kerjasama P4TK Medan dan Fakultas Teknik Universitas Negeri Padang Mata Kuliah : Pemakaian Listrik Kode : ELO112 Bobot : 3 SKS Program Studi : Pendidikan Teknik Elektro Dosen : Risfendra, S.Pd, M.T
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI PADANG 2010
GARIS-GARIS BESAR PROGRAM PEMBELAJARAN (GBPP) Mata Kuliah : PEMAKAIAN LISTRIK Kode/SKS : ELO112/3 SKS Dosen/Kode/NIP : Risfendra, M,T/5231/19791302 200501 1 003 Waktu Pertemuan : 16×3×50 Menit Deskripsi Singkat : Kebutuhan manusia terhadap energi listrik dewasa ini cendrung meningkat. Dapat dikatakan bahwa hampir semua
kegiatan manusia, baik secara langsung maupun tidak langsung, tidak dapat dipisahkan dari kebutuhan akan energi yang disebabkan oleh pergerakan elektron tersebut. Hasil penelitian terkini menyimpulkan bahwa terdapat korelasi positif antara kemajuan suatu negara terhadap kebutuhan energi listrik.
Secara garis besar tempat kegiatan manusia yang membutuhkan energi listrik dibagi dua kelompok yaitu kelompok rumah tangga dan kelompok industri. Kuliah Pemakaian Listrik membahas prinsip-prinsip pemakaian peralatan rumah tangga dan industri yang menggunakan energi listrik. Pembahasan ditekankan pada prinsip kerja peralatan, pengoperasian dan perawatan, serta langkah-langkah penyelesaian masalah apabila peralatan tersebut ada gangguan (problem solving).
Kompetensi Utama (KU) : Mampu mengidentifikasi kerusakan dan memperbaiki peralatan listrik rumah tangga dan industri.
No Kompetensi Pendukung Pengalaman Belajar Materi Metoda Waktu Asesmen Sumber Bacaan (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) 1 Menjelaskan prinsip kerja dan
komponen peralatan laundry - Mengamati
penyampaian materi - Mengelompokkan
peralatan listrik laundry- Mengoperasikan
peralatan listrik laundry
1. Peralatan listrik laundry 1.1 Setrika Listrik 1.2 Mesin Cuci 1.3 Mesin Pengering Pakaian 1.4 Mesin Pencuci Piring 1.5 Mesin Vacuum Cleaner
- Ceramah - Sumbang saran- Diskusi
2×3×50 mnt - Tes Lisan- Tugas
Rob Lutes, 1999 Robert W, 1988 Manual Operation
2 Menjelaskan prinsip kerja dan komponen peralatan memasak
- Mengamati penyampaian materi
- Mengelompokkan peralatan listrik untuk memasak
- Mengoperasikan peralatan listrik untuk memasak
2. Peralatan listrik untuk memasak 2.1 Pemanggang Roti 2.2 Kompor Listrik 2.3 Oven Microwave 2.4 Pemasak /Penghangat nasi 2.5 Blender/Mixer/Juicer
- Ceramah - Sumbang saran- Diskusi
2×3×50 mnt - Tugas - Tes lisan
Rob Lutes, 1999 Robert W, 1988 Manual Operation
3 Menjelaskan prinsip kerja dan komponen peralatan pemanas dan pendingin
- Mengamati penyampaian materi
- Mengelompokkan peralatan listrik pemanas dan pendingin
- Mengoperasikan peralatan listrik pemanas dan pendingin
3. Peralatan listrik pemanas dan pendingin
3.1 Pemanas Air 3.2 Kulkas dan Freezer 3.3 Pengkondisi Udara (AC) 3.4 Pengering rambut
- Ceramah - Sumbang saran- Diskusi
2×3×50 mnt - Tugas - Tes lisan
Rob Lutes, 1999 Robert W, 1988 Manual Operation
4 Menerapkan langkah-langkah analisa kerusakan dan perbaikan peralatan listrik rumah tangga
- Menganalisa kerusakan - Menguji komponen - Memperbaiki
kerusakan
4. Perbaikan peralatan listrik rumah tangga
4.1 Langkah-langkah analisa kerusakan
4.2 Penerapan pengukuran listrik 4.3 Langkah-langkah perbaikan
- Ceramah - Demonstrasi
2×3×50 mnt - Latihan - Tes lisan - Praktek
Brown (2005)
5 Menjelaskan fungsi peralatan listrik Industri
- Mengamati penyampaian materi
- Menyaksikan gambar peralatan listrik Industri
5. Peralatan listrik industri 5.1 Tranduser dan sensor 5.2 Peralatan penggerak (aktuator)
- Ceramah - Demonstrasi
2×3×50 mnt - Latihan - Tes tulis
Maloney (2001) Johnson (2003)
6 Menjelaskan sistem kontrol peralatan listrik industri
- Mengamati penyampaian materi
- Menyaksikan gambar/benda nyata peralatan kontrol listrik Industri
6. Sistem kontrol peralatan listrik industri
6.1 Konsep sistem kontrol 6.2 Penerapan sistem kontrol di
industri 6.3 Komponen kontrol peralatan listrik
industri
- Ceramah - Simulasi /
animasi - Diskusi
2×3×50 mnt - Latihan - Tugas - Praktek
Bhattacharya (2006) Maloney (2001)
7 Menerapkan langkah-langkah analisa kerusakan dan perbaikan peralatan listrik industri
- Menganalisa kerusakan- Menguji komponen - Memperbaiki
kerusakan
7. Perbaikan peralatan listrik industri 7.1 Langkah- langkah analisa
kerusakan peralatan sensor 7.2 Langkah-langkah analisa peralatan
aktuator 7.3 Langkah-langkah analisa
kerusakan rangkaian pengendali 7.4 Perbaikan peralatan listrik industri
- Ceramah - Demonstrasi - Simulasi
2×3×50 mnt - Latihan - Tugas - Praktek
Bhattacharya (2006) Maloney (2001)
8 Menerapkan kontroler elektronik di industri
- Menyaksikan gambar/benda nyata kontroler elektronik
8. Pengendali Elektronik (PLC) 8.1 Sejarah PLC 8.2 Komponen Utama PLC 8.3 Pemograman PLC
- Ceramah - Simulasi /
animasi - diskusi
2×3×50 mnt - Latihan - Tugas - Praktek
Petruzella (2005) Setiawan (2006) Btyan (1997)
Daftar Bacaan : 1. Setiawan, Iwan (2006). PLC dan Teknik Perancangan Sistem Kontrol. Yogyakarta : Andi Offset. 2. Petruzella, Frank D (2005). Programmable Logic Controllers. Singapore : Mc Graw Hill 3. Bryan, L.A (1997).Programmable Controllers: Theory and Implementation. USA: Industrial Text Company 4. Maloney, Timothy J (2001). Modern Industrial Electronics. New Jersey : Prentice Hall 5. Tokheim, Roger.L (1996). Elektronika Digital. Jakarta:Erlangga 6. Johnson, Curtis.D (2003). Process Control Instrumentation Technology. New Jersey: Prentice Hall 7. Ogata, Katsuhiko (1996).Teknik Kontrol Automatik. Jakarta : Erlangga 8. Brown, Mark (2005) Practical Trouble Shooting of Electrical Equipment and Control Circuits. Netherands: Newness 9. Omron CPM-1A/CPM-2A Manual Operation Book 10. Bhattacharya, S K (2006). Industrial Electronics and Control. New Delhi: McGraw-Hill. 11. Siemens-S7 Manual Operation Book 12. GE Fanuc-Series 90 Micro Manual Operation Book 13. Rob Lutes, etal, Home Repair Handbook, 1999 14. Robert W. Wood, Troubleshooting and Repairing Small Home Appliances, 1988
Modul Pemakaian Listrik – ELO112 -
PPeennggeennaallaann PPeerraallaattaann KKeennddaallii LLiissttrriikk IInndduussttrrii
PPeemmaakkaaiiaann LLiissttrriikk Risfendra [email protected]
I. Pendahuluan
A. Deskripsi
Pembelajaran matakuliah ini bertujuan mengenalkan sistem pengendalian
pada alat – alat listrik industri yang sebagian besar berupa motor – motor
listrik. Pembahasan materi ini mencakup sistem pengendalian umum pada
alat – alat listrik industri yang berbasiskan pengendalian konvensional dan
sistem pengendalian otomatis berbasis PLC beserta komponen pengendalinya
seperti kontaktor, saklar, relay waktu, termal over load relay, saklar-saklar
sensor dan push button.
B. Prasyarat
Untuk dapat mengikuti perkuliahan ini dengan baik maka peserta didik harus
terlebih dahulu telah mengikuti mata kuliah – mata kuliah pendukung yakni:
Alat Ukur dan Pengukuran (ELO104), Rangkaian Listrik 1 dan 2 (ELO116
dan ELO118), Mesin Listrik 1 dan 2 (ELO151 dan ELO146) dan Sistem
Pengaturan (ELO113).
C. Petunjuk Penggunaan Modul
• Modul ini dapat digunakan sebagai bahan pembelajaran secara mandiri dimana setiap bagian modul terdiri atas tahap - tahap pembelajaran yang terstruktur beserta materi yang dapat dipelajari oleh mahasiswa tanpa didampingi oleh instruktur.
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama UNP-P4TK Medan
1
Modul Pemakaian Listrik - ELO112 -
• Untuk tercapainya tujuan pembelajaran maka mahasiswa harus mengikuti ketentuan – ketentuan yang terangkum dalam tahap – tahap pembelajaran.
• Resume dari materi pembelajaran terdapat pada bagian rangkuman dan dapat dipergunakan sebagai tinjauan ulang di akhir proses pembelajaran.
• Tugas dan test formatif dapat dipergunakan mahasiswa untuk mengapresiasi sejauh mana tingkat pemahaman terhadap materi yang telah dipelajari. Untuk itu disediakan kunci jawaban test formatif untuk mengukur tingkat pemahaman yang telah dicapai mahasiswa.
D. Tujuan Akhir
Tujuan akhir yang hendak dicapai melalui pembelajaran ini adalah:
Memberikan pemahaman kepada mahasiswa tentang aplikasi sistem kendali
peralatan listrik industri yang menggunakan motor listrik dengan
menggunakan komponen – komponen pengendali konvensional seperti
kontaktor, relai waktu, thermal overload relay, saklar – saklar sensor dan push
button.
E. Kompetensi
Kompetensi yang harus dimiliki mahasiswa setelah mengikuti pembelajaran
ini adalah:
1. Mahasiswa memahami dan mampu mengaplikasikan sistem pengendali
alat – alat listrik industri yang menggunakan motor listrik.
2. Mahasiswa mengetahui dan mampu menggunakan komponen –
komponen pengendali konvensional seperti kontaktor, relai waktu,
thermal overload relay saklar – saklar sensor dan push button.
F. Cek Kemampuan
Uji kemampuan yang dimiliki oleh mahasiswa setelah mengikuti
pembelajaran ini dilaksanakan melalui 3 tahap:
1. Tugas Mandiri dan Test Formatif.
Dilaksanakan setiap selesai satu topik pembelajaran untuk mengetahui
tingkat pemahaman mahasiswa terhadap materi.
2. Ujian Akhir
Dilaksanakan di akhir perkuliahan untuk menilai tingkat pemahaman dan
kompetensi menyeluruh mahasiswa terhadap pembelajaran ini.
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
2
Modul Pemakaian Listrik - ELO112 -
II. Pembelajaran
A. Rencana Belajar Mahasiswa
Kegiatan pembelajaran ini berbobot 3 sks sehingga sesuai dengan Buku
Pedoman Akademik UNP Tahun 2008/2009 mahasiswa harus merencanakan
kegiatan belajar minimal 3 x 50 menit pemahaman materi (teori), 3 x 2 jam
kegiatan tugas terstruktur (tes formatif dan evaluasi) dan 3 x 2 jam kegiatan
mandiri (latihan) setiap minggunya. Bentuk kegiatan mandiri atau latihan dapat
berupa pengamatan lapangan (studi observasi) terhadap peralatan listrik
domestik maupun industri yang dapat ditemukan disekitar mahasiswa.
B. Kegiatan Belajar
a. Tujuan Pembelajaran
1. Memberikan pemahaman kepada mahasiswa tentang pengaplikasian
sistem kendali peralatan listrik industri yang menggunakan motor listrik.
2. Menambah pengetahuan mahasiswa tentang komponen – komponen
pengendali konvensional seperti kontaktor, relai waktu, thermal overload
relay, sensor dan push button serta pengendali elektronik seperti PLC,
mikrokontroler dan Komputer.
b. Uraian Materi
1. Sistem Pengendali Peralatan Listrik Industri
Hampir sebagian peralatan listrik yang digunakan di industri
menggunakan motor listrik sebagai penggerak utama. Oleh karena itu
proses pengendali utama peralatan listrik di industri selalu ditujukan
kepada pengaturan motor listrik yang akan digunakan sebagai penggerak
tersebut.
Dalam pengendali motor listrik di industri, pengendali banyak
ditujukan untuk keperluan starting dan mengatur putaran. Hal ini karena
kedua aspek ini mempengaruhi performa peralatan yang digerakkan oleh
motor listrik. Arus starting pada motor listrik yang sangat besar dapat
mengakibatkan kegagalan pada sistem penyediaan daya, arus starting ini
dapat berkisar 5 sampai 6 kali arus nominal motor. Oleh karena itu sistem
starting motor harus dilakukan melalui peralatan control yang dapat
mengatur arus starting sehingga diperoleh mekanisme starting yang tidak
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
3
Modul Pemakaian Listrik - ELO112 -
membahayakan sistem penyediaan daya. Putaran akan mempengaruhi
torsi motor dalam menggerakkan beban, sehingga dengan mengatur
putaran maka motor dapat digunakan sesuai dengan keperluan beban
yang akan digerakkannya.
Dari uraian diatas dapat disimpulkan pengendali pada peralatan
listrik industri dibutuhkan agar:
• Kecepatan putaran dapat diatur sesuai kebutuhan beban yang
diproses
• Kekuatan torsi dapat diatur sesuai kebutuhan beban
• Menghemat pemakaian energi dan meningkatkan efisiensi
Dengan demikian sistem pengendali peralatan listrik pada industri mutlak
diperlukan.
1.1. Teknik Pengendali Pada Industri
Teknik pengotrolan peralatan listrik pada industri sangat
beragam. Mulai dari pengotrolan yang sangat sederhana dengan mengatur
arus dan tegangan input peralatan sampai ke pengaturan yang cukup
kompleks yang mampu mengendalikan berbagai aspek pengendalian
pengoperasian peralatan.
Secara umum, berdasarkan jenis peralatan pengontrol dan
mekanisme pengendali maka teknik pengendali peralatan listrik industri
dapat dikategorikan atas 2 kategori yaitu:
• Teknik Pengendali Metode Konvensional
Teknik pengendali konvensional dapat dilakukan melalui
penggunaan auxiliary relay (kontaktor) dan instrument sensor.
Instrumen sensor ditempatkan pada beberapa line proses yang
dianggap strategis dan perlu dipantau untuk pengendali peralatan.
Sensor ini kemudian memberi masukan kepada relay secara kontinyu
kondisi pengoperasian. Jika ada batasan akurasi yang diizinkan pada
peralatan yang dilampaui maka instrumen sensor akan
memerintahkan relay untuk bekerja.
Dalam proses pada industri seperti industri kimia, pupuk, semen dan
lain sebagainya, banyak proses industri yang harus dikontrol.
Sehingga jika proses ini dimonitor dan dikontrol melalui metode
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
4
Modul Pemakaian Listrik - ELO112 -
konvensional akan rumit dan menimbulkan berbagai keterbatasan.
Hal ini juga menimbulkan kerumitan dalam pengawatan dan
dibutuhkan panel control yang besar untuk menempatkannya seperti
diperlihatkan pada gambar berikut:
Gambar 1. 1. Panel Kontrol Tipe Outdoor Pengendali Konvensional
Disamping itu metode ini juga memiliki keterbatasan dari segi
akurasi, waktu respon dan pengendali serta perawatan. Oleh karena
itu metode ini kurang tepat untuk sistem yang membutuhkan aplikasi
kritis. Relay harus mengaktifkan relay lainnya sebelum melakukan
pengaturan dan pengendalian suplay line ke mesin sehingga
menambah waktu delay. Pengoperasian kontaktor biasanya
membutuhkan waktu delay 5 – 10 ms untuk tiap relay sesuai waktu
closing dan interruptingnya. Jika waktu delay ini dikombinasikan
pada beberapa buah relay yang mengontrol suatu proses secara
bersamaan maka hal ini akan mempengaruhi kualitas proses dan
pengoperasian peralatan yang diharapkan.
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
5
Modul Pemakaian Listrik - ELO112 -
• Teknik Pengendali Non Konvensional
Teknik pengendali non konvensional dimungkinkan dengan
berkembangnya teknologi solid-state sehingga pengendali peralatan
industri dapat dilakukan dengan menggunakan kontroler logik yang
dapat merespon dengan cepat dan dapat deprogram dengan berbagai
cara. Kontroler ini berukuran sangat kecil dan dapat melakukan
proses pengendali yang biasanya dilakukan ratusan relay sehingga
dapat menghemat ruang penempatan. Sistem pengawatan internal
juga menghilangkan kerumitan pada sistem pengawatan eksternal.
Pada sistem ini juga tidak terdapat kontak bergerak sehingga waktu
operasi dapat diatur lebih presisi. Kontroler logik adalah sebuah
perangkat pengendali solid-state yang dioperasikan secara digital
melalui beberapa set pemograman seperti urutan logika, pengaturan
waktu, pencacahan dan analisis aritmatika dari input sinyal digital /
analog yang terkait dengan proses yang akan dikontrol. Dengan
proses ini maka kontroler logik dapat melakukan proses diagnosa,
penyimpanan data dan pengoperasian dari sebuah proses pengendali.
Oleh karena itu maka pada peralatan industri modern, pengendali
berbasis relay digantikan dengan pengendali berbasis kontroler
karena lebih efisien, banyak fungsi dan mengurangi waktu delay
operasi.
Bagian – bagian utama dari sebuah kontroler terdiri atas:
- Central Processing Unit ( CPU )
Berupa mikrokontroler yang berfungsi sebagai bagian yang
mengendalikan perhitungan, analisa dan komparasi serta
memberikan sinyal operasi ke interface output.
- Memory Unit
Bagian ini menyimpan data – data yang diterima dari input sensor
(suhu, kecepatan, tekanan dan sebagainya) sebagai masukan bagi
CPU dan juga menyimpan hasil diagnosa serta instruksi dari CPU
yang akan diberikan ke interface output.
- Input and Output Interface
Bagian ini merupakan penghubung antara mikrokontroler dengan
peralatan yang akan dikontrol. Bertugas mengatur lalu lintas data
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
6
Modul Pemakaian Listrik - ELO112 -
dan instruksi dari peralatan yang dikontrol dengan
mikrokontroler.
Mekanisme pengendali dengan menggunakan mikrokontroler
diperlihatkan pada Gambar 1.2. Bahasan lebih lengkap tentang
pengendali logik dipaparkan pada bab selanjutnya.
Gambar 1. 2. Pengendali dengan kontroler logik.
2. Komponen Pengendali Peralatan Listrik Industri.
Komponen pengendali yang biasa digunakan pada pengendali
peralatan listrik industri terutama yang menggunakan kontrol
konvensional antara lain: kontaktor, saklar kontak, relay waktu, termal
over load relay, saklar-saklar sensor dan push button.
2.1. Kontaktor dan Relay
Komponen ini merupakan perangkat pensakelaran yang
beroperasi dengan prinsip elektromagnet. Bagian elektromagnet terdiri
atas koil belitan kawat yang melilit pada inti besi. Ketika koil
elektromagnet diberi energi, inti besi menghasilkan magnet yang dapat
menarik armature yang terhubung dengan kontak, sehingga kontak
beroperasi dan menyambungkan rangkaian. Ketika energi pada koil
habis, kontak akan kembali ke posisi normal akibat pengaruh pegas yang
terhubung ke kontak. Prinsip kerja ini diperlihatkan pada gambar berikut:
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
7
Modul Pemakaian Listrik - ELO112 -
Gambar 1.3. Prinsip Kerja Kontaktor dan Relay
Relay dan kontaktor bekerja dengan prinsip operasi yang sama,
namun demikian memiliki karakteristik kerja yang berbeda secara
mekanik dan elektrik. Relay memiliki armatur tergantung (hinged
armature) sementara kontaktor menggunakan solenoid yang lebih kuat
dan kontak yang lebih besar. Dengan perbedaan karakteristik ini maka
kontaktor biasanya digunakan untuk menghubungkan daya yang lebih
besar dari relay dan membutuhkan arus kerja yang lebih besar pula.
Kontrol relay memiliki prinsip kerja yang sama dengan kontaktor namun
memiliki rating daya yang lebih kecil dari kontaktor dan banyak
digunakan pada rangkaian kontrol. Bentuk fisik dari sebuah kontaktor
diperlihatkan pada gambar berikut:
Gambar 1.4. Kontaktor Nema Size 1 rating 10 Hp 575 V (Schneider
Electric Company)
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
8
Modul Pemakaian Listrik - ELO112 -
2.1.1. Spesifikasi Elektrik Kontaktor
Secara elektrik, kontaktor terdiri atas dua bagian utama yaitu operating
coil dan switching contacts. Kontaktor biasanya memiliki beberapa buah
kontak atau disebut juga poles yang umumnya terdiri atas 3 open kontak
untuk power switching dan satu set auxiliary kontak untuk level arus
yang lebih rendah pada rangkaian pengendali.
Spesifikasi umum yang dimiliki kontaktor adalah:
• Tegangan yang dibutuhkan untuk pengoperasian coil
• Jenis suplay coil ( AC atau DC )
• Kapasitas hantar arus kontak
• Maksimum tegangan yang dapat disambungkan oleh kontak
Spesifikasi ini dapat dijadikan acuan umum dalam pemilihan komponen
kontaktor, namun perlu dipertimbangkan jenis pengoperasian yang akan
diatur oleh kontaktor ini seperti berapa lama waktu on/off per jamnya,
dan apa jenis bebannya ( induktif atau resistif ).
Pemilihan kontaktor dapat mengacu ke beberapa karakteristik berikut:
• Tipe tegangan dan suplay utama
• Daya beban
• Karakteristik beban
• Kebutuhan beban ( duty requirement )
Berdasarkan hal diatas maka kontaktor dapat dikelompokkan atas
beberapa jenis sebagai berikut:
Untuk beban AC:
AC1 – Untuk pensakelaran beban resistif dengan kondisi pembebanan
ringan.
AC2 – Untuk pengendali motor slip ring.
AC3 – Untuk starting dan pengereman motor sangkar tupai dalam
kondisi operasi normal.
AC4 – Sama dengan AC3 tapi dengan frekuensi kerja yang lebih tinggi
dimana kontaktor harus memutus arus starting motor pada suatu
saat pada kondisi pembebanan yang terlalu berat.
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
9
Modul Pemakaian Listrik - ELO112 -
Untuk beban DC:
DC 1 – Diutamakan untuk beban resistif dengan kondisi pembebanan
yang cukup ringan.
DC2 – Starting dan stopping motor shunt.
DC3 – Sama seperti DC2 tapi memungkinkan untuk pengendalian
inching dan plugging.
DC4 – Starting dan stopping motor seri.
DC5 – Sama seperti DC4 tapi memungkinkan untuk pengendalian
inching dan plugging.
Jika kontaktor atau relay digunakan diluar spesifikasi yang diperbolehkan
maka rangkaian kontrol akan cepat mengalami kegagalan. Kontak akan
meleleh dan melengket satu sama lain sehingga arus tetap mengalir
meskipun kontaktor dalam kondisi off. Arus yang sangat besar melebihi
spesifikasi kontaktor dapat menyebabkan kontaktor meleleh seperti fuse
pada umumnya.
2.1.2. Simbol Kontaktor / Relay
Simbol kontaktor / relay dinyatakan dalam 2 bentuk simbol yakni simbol
koil dan simbol kontak.
Simbol koil dan simbol kontak relay diperlihatkan pada Gambar 1.5 dan
Gambar 1.6.
a. Simbol umum b. Relay slow - release c. Relay slow - operate
d. Relay polar e. Relay mekanis
Gambar 1.5. Simbol koil kontaktor / relay
Simbol kontak relay diperlihatkan pada gambar berikut:
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
10
Modul Pemakaian Listrik - ELO112 -
a. Make contact NO b. Make contact NC c. Change over (break to make) – C/O
d. Change over (make to break) – C/O
e. Make after delay f. Break after delay
Gambar 1.6. Simbol kontak kontaktor / relay
Dalam sebuah layout diagram rangkaian maka simbol kontaktor
merupakan gabungan dari simbol koil dan kontaknya, sebagai contoh
digambarkan pada gambar berikut:
Gambar 1.7. Simbol kontaktor / relay lengkap
. Adakalanya koil digambarkan pada posisi yang berbeda dengan
kontaknya sehingga dilakukan penomoran untuk mengidentifikasi kontak
yang terhubung ke koil. Dalam contoh diatas koil A1 dan A2 mengatur
empat kontak yaitu kontak K1, K2, K3 dan K4.
2.1.3. Jenis dan Konstruksi Kontaktor / Relay
Jenis dan konstruksi kontaktor dan relay yang umum digunakan pada
panel pengendali peralatan listrik industri antara lain sebagai berikut:
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
11
Modul Pemakaian Listrik - ELO112 -
Relay tipe round base
- Memilki 8 – 11 pin
- Terdiri atas 2PCO (2 Pole Change Over) atau 3PCO.
- Tegangan operasi koil biasanya 12 atau 24 Volt AC atau DC
- Bentuk fisik relay ini dan terminal pemasangannya digambarkan
pada gambar berikut:
a. Relay tipe round base b. Terminal relay tipe round base
Gambar 1.8. Relay tipe round base.
Relay tipe square base
- Karakterisitik internal relay ini sama dengan tipe sebelumnya
- Konstruksinya terdiri atas pin pipih yang dapat langsung
dipasangkan pada terminal penempatan relay seperti digambarkan
pada gambar berikut:
a. Relay tipe square base b. Terminal relay tipe square base Gambar 1.9. Relay tipe square base
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
12
Modul Pemakaian Listrik - ELO112 -
Power Control Relay
Power control relay merupakan relay yang memiliki rating tegangan dan
arus yang lebih besar dari relay kontrol biasa dan biasanya digunakan
sebagai pengaturan switch pada kontrol panel. Relay ini biasanya
memiliki 3 set kontak utama dan dikombinasikan dengan beberapa
auxiliary kontak yang terpasang pada sisi badan relay. Koil ditempatkan
pada bagian depan dengan dilingkupi pelindung kontak terhadap
sentuhan jari pada saat pengoperasian. Bagian – bagian power control
relay ini beserta simbolnya diperlihatkan pada Gambar 1.10 berikut:
b. Simbol a. Power control relay
Gambar 1.10. Power control relay.
Kontaktor
Kontaktor memiliki rating tegangan dan arus yang lebih besar dari relay
sehingga umumnya digunakan sebagai high power switch pada motor,
lampu dan peralatan listrik lainnya. Konstruksi dari kontaktor secara
umum sebagai berikut:
• Ukuran fisik umumnya tergantung besar daya yang bisa
dihubungkan, semakin besar dayanya semakin besar ukuran fisiknya
• Dapat dipasang langsung ke panel kontrol menggunakan mur atau
melalui rel DIN.
Konstruksi kontaktor digambarkan pada gambar berikut:
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
13
Modul Pemakaian Listrik - ELO112 -
b. Kontaktor terpasang
melalui rel DIN
a. Kontaktor terpasang langsung pada panel
Gambar 1.11. Konstruksi kontaktor
Kontak Auxiliary
Kontak auxiliary merupakan kontak tambahan yang dapat dipasangkan
pada bagian atas atau samping dari kontaktor utama. Konstruksi kontak
auxiliary digambarkan pada gambar berikut:
Gambar 1.12. Kontak auxiliary yang akan dipasang pada kontaktor utama.
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
14
Modul Pemakaian Listrik - ELO112 -
Interlock Unit
Interlock unit merupakan bagian tambahan yang dapat dipasangkan
antara dua kontaktor sehingga masing – masing kontaktor tidak bekerja
bersamaan. Interlock unit ini dipergunakan untuk switching perubahan
arah putaran pada motor. Konstruksi dan pemasangan interlock
diperlihatkan pada gambar berikut:
Gambar 1.13. Pemasangan interlock unit diantara dua kontaktor.
Posisi pemasangan interlock unit harus diperhatikan dengan seksama
sesuai manual dan harus dijaga agar kedua kontaktor yang terhubung
dengan interlock unit tidak terlepas pada saat kontaktor bekerja. Oleh
karena itu apabila kontaktor terpasang ke rel DIN, maka interlock unit
juga harus terpasang melalui rel DIN sehingga pada saat kontaktor
bekerja, posisi kedua kontaktor tidak bergeser dan interlock dapat bekerja
semestinya.
Thermal Overload Relay
Thermal overload relay merupakan relay yang bekerja apabila rangkaian
yang dikontrol mengalami kelebihan beban (overload). Relay ini bekerja
berdasarkan efek panas yang timbul pada rangkaian apabila terjadi
overload, sehingga dilengkapi oleh kontak – kontak bimetal yang bekerja
berdasarkan perubahan suhu pada saat terjadinya overload.
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
15
Modul Pemakaian Listrik - ELO112 -
Mekanisme operasi kontak thermal overload relay diperlihatkan pada
Gambar 1.14 berikut:
Gambar 1.14 Mekanisme trip thermal overload relay
Konstruksi fisik dari thermal overload relay berupa terminal dan kontak
yang dilengkapi pengaturan batasan arus yang akan menyebabkan kontak
bimetal pada relay bekerja. Pengaturan ini berupa faktor kali dari besaran
arus nominal yang diperbolehkan pada peralatan yang akan disuplay.
Konstruksi fisik dan symbol thermal overload relay ini diilustrasikan
pada Gambar 1.15 dan Gambar 1.16.
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
16
Modul Pemakaian Listrik - ELO112 -
Gambar 1.15. Konstruksi thermal overload relay
Gambar 1.16. Simbol thermal overload relay
Arti label pada simbol diatas adalah:
• Sirkuit utama sebagai kontak utama
• Auxiliary kontak 2 buah
• Nomor pertama biasanya diawali angka 9
• Nomor kedua menunjukkan fungsi
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
17
Modul Pemakaian Listrik - ELO112 -
2.2. Saklar (Switch)
Saklar atau switch merupakan komponen pengendali yang hanya
berfungsi memutuskan dan menyambungkan rangkaian namun tidak
memiliki kapasitas untuk membatasi besar arus maupun tegangan yang
akan disuplai ke rangkaian. Oleh karena itu pemakaian saklar biasanya
dikombinasikan dengan kontaktor maupun relay. Saklar biasanya
digunakan untuk mengaktifkan sumber ke koil kontaktor sehingga koil
mendapat energi dan bekerja sesuai dengan fungsinya.
Saklar berdasarkan fungsinya dapat dikelompokkan atas 2 kategori yaitu:
• Saklar on/off (On/Off Switch)
Saklar on/off adalah saklar yang hanya bekerja sebagai penghubung
rangkaian ke sumber tanpa dipengaruhi oleh parameter tertentu.
Contoh saklar jenis ini adalah push button, rotary switch, toggle
switch dan lain – lain.
• Saklar sensor (Sensor Switch)
Saklar sensor adalah saklar yang bekerja berdasarkan parameter
tertentu yang mempengaruhi bekerjanya saklar seperti tekanan, besar
arus dan sebagainya. Contoh saklar jenis ini diantaranya: current
limiting switch, strain gage dan lain – lain.
2.2.1. Jenis dan Konstruksi Saklar (Switch)
Saklar terdiri atas satu set kontak yang beroperasi secara manual melalui
sebuah aktuator. Berdasarkan konstruksi kontak dan aktuator ini maka
konstruski saklar dibedakan atas dua jenis yaitu:
• Moulded one-piece
Pada jenis ini konstruksi kontak dan aktuator menyatu pada satu
bagian yang kompak. Biasanya digunakan pada panel – panel
bertegangan rendah. Pemasangan pada panel dapat dilakukan
dengan menggunakan baut, sedangkan konduktor dihubungkan ke
saklar dengan penyolderan atau klem. Contoh jenis ini antara lain:
push button dan toggle switch seperti yang diperlihatkan pada
gambar berikut:
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
18
Modul Pemakaian Listrik - ELO112 -
Gambar 1.17. Saklar moulded one-piece
• Modular
Pada jenis ini konstruksi kontak dan aktuator terpisah dan dapat
dirakit pada panel ukuran 20,5 mm, 16 mm atau 30,5 mm. Switch
jenis ini terdiri atas 3 bagian utama yaitu:
- Mounting adaptor
Mounting adapator merupakan bagian yang memasangkan
kontak elemen ke panel. Bagian ini dapat adaptor
pemasangan depan (front mounting contact block) atau
pemasangan belakang (rear or surface mounting contact
block). Mounting adaptor diperlihatkan pada gambar berikut:
a. Front mounting adaptor b. Rear mounting adaptor
Gambar 1.18. Mounting adaptor
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
19
Modul Pemakaian Listrik - ELO112 -
- Aktuator
Aktuator merupakan bagian yang mengoperasikan /
menggerakkan saklar. Bagian ini dapat berupa push button,
rotary switch, key-operated switch atau lever switch seperti
yang diperlihatkan gambar berikut:
Gambar 1.19. Aktuator
- Kontak elemen
Bagian ini merupakan bagian yang menghubungkan atau
memutuskan rangkaian. Jenis kontak saklar ada tiga yaitu
normally open (saklar NO), normally close (saklar NC) dan
change over (saklar CO).
Gambar1.20. Kontak elemen dan simbolnya.
Gabungan bagian – bagian ini kemudian dirakit pada panel
menjadi saklar seperti diperlihatkan pada Gambar 1.21.
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
20
Modul Pemakaian Listrik - ELO112 -
Gambar 1.21. Saklar modular.
2.2.2. Sistem Pengoperasian Saklar
Sistem pengoperasian saklar dapat dibagi atas dua kategori yaitu:
• Momentary
Dimana kontak langsung beroperasi ketika aktuator dioperasikan,
disebut juga pengoperasian spring return.
• Latching
Dimana kontak beroperasi apabila aktuator ditekan sekali dan
akan mempertahankan kondisinya dan akan berobah kondisi jika
saklar ditekan kedua kalinya. Sering disebut juga pengoperasian
on-off, push on/push off atau stay-put
2.2.3. Diagram Pengoperasian Saklar
Adakalanya saklar memiliki kondisi operasi yang lebih dari satu seperti
yang dimiliki saklar jenis rotary. Maka untuk saklar jenis ini, perlu
digambarkan diagram pengoperasian saklar yang ditempatkan pada
panel.
Contoh diagram pengoperasian saklar diperlihatkan pada gambar berikut:
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
21
Modul Pemakaian Listrik - ELO112 -
Saklar rotary Diagram
Gambar 1.22. Diagram pensaklaran
Diagram diatas menunjukkan:
• Kontak dalam posisi NO pada posisi 0
• Kontak 1-2 beroperasi pada posisi 1
• Kontak 3-4 beroperasi pada posisi 2
• Kontak 5-6 beroperasi pada posisi 3
• Pada semua posisi hanya satu kontak yang beroperasi
c. Rangkuman
Dari uraian materi diatas, dapat disimpulkan:
1. Sistem pengendalian peralatan listrik pada industri dapat berupa:
• Pengendalian dengan metode konvensional menggunakan peralatan
– peralatan seperti kontaktor, relay, saklar dan sensor.
• Pengendalian dengan metode non konvensional dengan
menggunakan peralatan yang berbasiskan komputer dan kontroler
logic.
2. Sistem pengendalian dengan metode non konvensional memiliki
keunggulan dari segi fungsi, ukuran dan sistem pengawatan, sementara
metode konvensional memiliki keunggulan dari segi modular dan daya
tahan pemakaian. Dengan demikian kedua sistem ini akan selalu
digunakan dalam pengendalian peralatan listrik industri.
3. Kontaktor / relay terdiri atas dua bagian utama yaitu koil dan kontak.
Koil berfungsi menggerakkan kontak yang akan memutuskan dan
menyambungkan rangkaian.
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
22
Modul Pemakaian Listrik - ELO112 -
4. Jenis kontaktor dikelompokkan berdasarkan rating, jenis beban yang
dapat dihubungkan serta suplay koil nya. Untuk kontaktor AC terdapat
jenis AC1, AC2, AC3 dan AC4 sedangkan untuk kontaktor DC terdapat
jenis DC1, DC2, DC2, DC4 dan DC5.
5. Jenis relay dapat dikelompokkan berdasarkan kategori tertentu seperti
konstruksi, mekanisme operasi dan rating. Berdasarkan konstruksi
terdapat relay tipe round base dan tipe square base. Berdasarkan
mekanisme operasi terdapat relay time delay dan thermal overload relay.
Berdasarkan rating terdapat berbagai ukuran rating sesuai manufaktur
relay.
6. Jenis saklar dapat berupa saklar kompak (moulded one-piece switch) dan
saklar modular (modular switch).
7. Pengoperasian saklar dapat dalam bentuk momentary operation dan
latching operation.
d. Tugas
Lakukan observasi dan buatlah laporan tentang spesifikasi, konstruksi dan
aplikasi dari berbagai jenis kontaktor, relai dan saklar yang anda temukan.
e. Tes Formatif
1. Jelaskan 2 metode pengendalian peralatan listrik industri.
2. Uraikan jenis kontaktor berdasarkan karakteristik bebannya.
3. Lengkapi bagian kontaktor berikut dan terangkan prinsip kerjanya.
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
23
Modul Pemakaian Listrik - ELO112 -
4. Jelaskan jenis – jenis relay berdasarkan konstruksi dan mekanisme
kerjanya.
5. Jelaskan jenis – jenis saklar berdasarkan mekanisme kerja dan
konstruksinya.
f. Kunci Jawaban Tes Formatif
1. Metode pengendalian peralatan listrik industri:
• Teknik Pengendali Metode Konvensional
Teknik pengendali konvensional dapat dilakukan melalui
penggunaan auxiliary relay (kontaktor) dan instrument sensor.
Instrumen sensor ditempatkan pada beberapa line proses yang
dianggap strategis dan perlu dipantau untuk pengendali peralatan.
Sensor ini kemudian memberi masukan kepada relay secara kontinyu
kondisi pengoperasian. Jika ada batasan akurasi yang diizinkan pada
peralatan yang dilampaui maka instrumen sensor akan
memerintahkan relay untuk bekerja.
• Teknik Pengendali Non Konvensional
Teknik pengendali non konvensional dapat dilakukan dengan menggunakan kontroler logik yang dapat merespon dengan cepat dan dapat deprogram dengan berbagai cara. Kontroler ini berukuran sangat kecil dan dapat melakukan proses pengendali yang biasanya dilakukan ratusan relay sehingga dapat menghemat ruang penempatan. Sistem pengawatan internal juga menghilangkan kerumitan pada sistem pengawatan eksternal. Pada sistem ini juga tidak terdapat kontak bergerak sehingga waktu operasi dapat diatur lebih presisi. Kontroler logik adalah sebuah perangkat pengendali solid-state yang dioperasikan secara digital melalui beberapa set pemograman seperti urutan logika, pengaturan waktu, pencacahan dan analisis aritmatika dari input sinyal digital / analog yang terkait dengan proses yang akan dikontrol. Dengan proses ini maka kontroler logik dapat melakukan proses diagnosa, penyimpanan data dan pengoperasian dari sebuah proses pengendali. Oleh karena itu maka pada peralatan industri modern, pengendali berbasis relay digantikan dengan pengendali berbasis kontroler karena lebih efisien, banyak fungsi dan mengurangi waktu delay operasi.
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
24
Modul Pemakaian Listrik - ELO112 -
2. Jenis kontaktor berdasarkan karakteristik beban yaitu:
Untuk beban AC:
AC1 – Untuk pensakelaran beban resistif dengan kondisi pembebanan
ringan.
AC2 – Untuk pengendali motor slip ring.
AC3 – Untuk starting dan pengereman motor sangkar tupai dalam
kondisi operasi normal.
AC4 – Sama dengan AC3 tapi dengan frekuensi kerja yang lebih tinggi
dimana kontaktor harus memutus arus starting motor pada suatu
saat pada kondisi pembebanan yang terlalu berat.
Untuk beban DC:
DC 1 – Diutamakan untuk beban resistif dengan kondisi pembebanan
yang cukup ringan.
DC2 – Starting dan stopping motor shunt.
DC3 – Sama seperti DC2 tapi memungkinkan untuk pengendalian
inching dan plugging.
DC4 – Starting dan stopping motor seri.
DC5 – Sama seperti DC4 tapi memungkinkan untuk pengendalian
inching dan plugging.
3.
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
25
Modul Pemakaian Listrik - ELO112 -
Prinsip kerja:
Ketika koil elektromagnet diberi energi, inti besi menghasilkan magnet
yang dapat menarik armature yang terhubung dengan kontak, sehingga
kontak beroperasi dan menyambungkan rangkaian. Ketika energi pada
koil habis, kontak akan kembali ke posisi normal akibat pengaruh pegas
yang terhubung ke kontak.
4. Jenis relay berdasarkan mekanisme kerja:
Thermal Overload Relay
Thermal overload relay merupakan relay yang bekerja apabila rangkaian
yang dikontrol mengalami kelebihan beban (overload). Relay ini bekerja
berdasarkan efek panas yang timbul pada rangkaian apabila terjadi
overload, sehingga dilengkapi oleh kontak – kontak bimetal yang bekerja
berdasarkan perubahan suhu pada saat terjadinya overload.
Time delay relay
Time delay relay merupakan relay yang bekerja berdasarkan timer waktu
dan setingan arus yang diberikan. Ketika setingan arus yang melewati
rangkaian melebihi setingan pada relay maka relay akan bekerja dengan
tundaan waktu sesuai setingan yang diberikan pada timer relay.
Jenis relay berdasarkan konstruksi:
Relay tipe round base
- Memilki 8 – 11 pin - Terdiri atas 2PCO (2 Pole Change Over) atau 3PCO. - Tegangan operasi koil biasanya 12 atau 24 Volt AC atau DC - Bentuk fisik relay ini dan terminal pemasangannya digambarkan
pada gambar berikut:
a. Relay tipe round base b. Terminal relay tipe round base
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
26
Modul Pemakaian Listrik - ELO112 -
Relay tipe square base
- Karakterisitik internal relay ini sama dengan tipe sebelumnya
- Konstruksinya terdiri atas pin pipih yang dapat langsung
dipasangkan pada terminal penempatan relay seperti digambarkan
pada gambar berikut:
5. Jenis saklar berdasarkan konstruksi:
a. Relay tipe square base b. Terminal relay tipe square base
• Moulded one-piece
Pada jenis ini konstruksi kontak dan aktuator menyatu pada satu
bagian yang kompak. Biasanya digunakan pada panel – panel
bertegangan rendah. Pemasangan pada panel dapat dilakukan
dengan menggunakan baut, sedangkan konduktor dihubungkan ke
saklar dengan penyolderan atau klem.
• Modular
Pada jenis ini konstruksi kontak dan aktuator terpisah dan dapat
dirakit pada panel ukuran 20,5 mm, 16 mm atau 30,5 mm. Switch
jenis ini terdiri atas 3 bagian utama yaitu:
- Mounting adaptor
Mounting adapator merupakan bagian yang memasangkan
kontak elemen ke panel. Bagian ini dapat adaptor
pemasangan depan (front mounting contact block) atau
pemasangan belakang (rear or surface mounting contact
block).
-
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
27
Modul Pemakaian Listrik - ELO112 -
- Aktuator
Aktuator merupakan bagian yang mengoperasikan /
menggerakkan saklar. Bagian ini dapat berupa push button,
rotary switch, key-operated switch atau lever switch
- Kontak elemen
Bagian ini merupakan bagian yang menghubungkan atau
memutuskan rangkaian. Jenis kontak saklar ada tiga yaitu
normally open (saklar NO), normally close (saklar NC) dan
change over (saklar CO).
Jenis saklar berdasarkan mekanisme operasi:
• Momentary
Dimana kontak langsung beroperasi ketika aktuator dioperasikan,
disebut juga pengoperasian spring return.
• Latching
Dimana kontak beroperasi apabila aktuator ditekan sekali dan
akan mempertahankan kondisinya dan akan berobah kondisi jika
saklar ditekan kedua kalinya. Sering disebut juga pengoperasian
on-off, push on/push off atau stay-put
III. Daftar Pustaka 1. Mercer, Bob. Industrial Control Wiring Guide. Newness. Oxford. 2001. 2. Agrawal, K. C. Industrial Power Engineering and Application Handbooks.
Neweness. Oxford. 2001. 3. Bhattacharya, S. K. Industrial Electronic and Control.. New Delhi:McGraw-
Hill. 2006.
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
28
Modul Pemakaian Listrik – ELO112 -
PPeennggeennaallaann PPLLCC PPeemmaakkaaiiaann LLiissttrriikk Risfendra [email protected] I. Pendahuluan
A. Deskripsi. Modul ini membahas sejarah singkat perkembangan PLC, klasifikasi PLC, komponen utama dan prinsip kerja sebuah PLC, peralatan input dan output beserta contohnya masing-masing
B. Prasyarat
Mahasiswa yang menggunakan modul ini diharapkan telah memiliki pengetahuan dasar tentang elektronika digital, sistem kendali konvensional menggunakan relay dan kontaktor.
C. Petunjuk Penggunaan Modul
2. Urutan instruksional modul ini disusun dari yang lebih mudah menuju pembahasan yang lebih komplek.
2. Bila terjadi kesulitan dalam memahami bahasan yang terdapat pada modul ini, dapat mempelajari dari sumber lain yang berhubungan.
D. Tujuan Akhir.
2. Mahasiswa mampu mengenal berbagai jenis PLC beserta klasifikasinya 2. Mahasiswa mampu menjelaskan peralatan input/output beserta fungsinya
E. Kompetensi.
Mampu menjelaskan tentang konsep dasar sistem kendali, mengklasifikasikan PLC berdasarkan I/O yang tersedia, menjelaskan komponen utama sebuah PLC beserta prinsip kerjanya.
F. Cek Kemampuan.
Cek kemampuan dilakukan melalui tugas dan kuis pada bagian akhir modul. II. Materi Pembelajaran
A. PLC DAN DIAGRAM LADDER
Programmable Logic Controller (PLC) pada dasarnya adalah sebuah
komputer yang khusus dirancang untuk mengontrol suatu mesin. Mesin
yang dikontrol ini dapat berupa regulasi variabel secara kontinu seperti pada
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
29
Modul Pemakaian Listrik – ELO112 -
sistem-sistem servo, atau hanya melibatkan kontrol dua keadaan (On/Off) saja,
tetapi dilakukan secara berulang-ulang seperti umum dijumpai pada mesin
pengeboran, sistem konveyor, dan lain sebagainya. Gambar 2.1berikut
memperlihatkan konsep pengontrolan yang dilakukan oleh sebuah PLC.
Gambar 2.2. Diagram konseptual aplikasi PLC
Walaupun istilah PLC secara bahasa berarti pengontrol logika yang dapat
diprogram, tetapi pada kenyataannya, PLC secara fungsional tidak lagi
terbatas pada fungsi-fungsi logika saja. Sebuah PLC dewasa ini dapat
melakukan perhitungan-perhitungan aritmatika yang relatif kompleks, fungsi
komunikasi, dokumentasi, dan lain sebagainya (sehingga dengan alasan ini
dalam beberapa buku manual, istilah PLC sering hanya ditulis sebagai PC -
Programmable Controller saja).
Dalam bab ini akan dibahas PLC secara umum dimulai dari sejarah dan
perkembangan PLC, prinsip kerja, perbandingan PLC dengan jenis
kontroler lainnya, dan terakhir yang paling penting adalah materi diagram
ladder.
Pembahasan mengenai diagram ladder ini akan meliputi diagram ladder
elektromekanis serta diagram ladder format PLC-nya. Untuk mempermudah
Anda dalam memahami, beberapa teori yang berkaitan dengan komponen-
komponen penyusun diagram ini secara khusus akan diberikan dalam contoh-
contoh soal yang cukup beragam. Perlu ditekankan di sini, contoh soal yang
diberikan pada dasamya tidak ditujukan secara langsung untuk tujuan
perancangan, tetapi semata-mata sebagai latihan menganalisis prinsip kerja
sistem kontrol dalam bentuk diagram ladder.
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
30
Modul Pemakaian Listrik – ELO112 -
B. Sejarah dan Perkembangan PLC
Secara historis, PLC pertama kali dirancang oleh perusahaan General Motor
(GM) sekitar tahun 1968 untuk menggantikan control relay pada proses
sekuensial yang dirasakan tidak fleksibel dan berbiaya tinggi. Pada saat itu,
hasil rancangan telah benar-benar berbasis komponen solid state dan memiliki
fleksibilitas tinggi, hanya secara fungsional masih terbatas pada fungsi-
fungsi kontrol relai saja.
Seiring perkembangan teknologi solid state, saat ini PLC telah mengalami
perkembangan luar biasa, baik dari ukuran, kepadatan komponen serta dari
segi fungsionalnya. Beberapa peningkatan perangkat keras dan perangkat
lunak ini di antaranya adalah:
o Ukuran semakin kecil dan kompak.
o Jumlah input/output yang semakin banyak dan padat.
o Beberapa jenis dan tipe PLC dilengkapi dengan modul-modul untuk tujuan
kontrol kontinu, misalnya modul ADC/DAC, PID, modul Fuzzy, dan lain-lain.
o Pemrograman relatif semakin mudah. Hal ini terkait dengan perangkat
lunak pemrograman yang semakin user friendly.
o Memiliki kemampuan komunikasi dan sistem dokumentasi yang semakin
balk.
o Jenis instruksi/fungsi semakin banyak dan lengkap.
o Waktu eksekusi program yang semakin cepat.
Dewasa ini, vendor-vendor PLC umumnya memproduksi PLC dengan berbagai
ukuran, jumlah input/output, instruksi dan kemampuan lainnya yang beragam.
Hal ini pada dasarnya dilakukan untuk memenuhi kebutuhan pasar yang
sangat luas, yaitu untuk tujuan kontrol yang relatif sederhana dengan
jumlah input/output puluhan, sampai kontrol yang kompleks dengan dengan
jumlah input/output mencapai ribuan.
Gambar 2.2 beRikut ini memperlihatkan salah satu contoh rangkaian produk
PLC yang diproduksi oleh perusahaan LG dengan berbagai tipe dan jumlah
input/ output yang dapat dijumpai di pasaran.
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
31
Modul Pemakaian Listrik – ELO112 -
Gambar 2.2. PLC produksi perusahaan LG
Berdasarkan jumlah input/output yang dimilikinya ini, secara umum PLC dapat
dibagi menjadi tiga kelompok besar (lihat Gambar 2.3):
1. PLC mikro. PLC dapat dikatagorikan mikro jika jumlah input/ output pada
PLC ini kurang dari 32 terminal
2. PLC mini. Katagori ukuran mini ini adalah jika PLC tersebut memiliki jumlah
input/output antara 32 sampai 128 terminal.
3. PLC large. PLC ukuran ini dikenal juga dengan PLC tipe rack PLC
dapat dikatagorikan sebagai PLC besar jika jumlah input/ output-nya
lebih dari 128 terminal.
Fasilitas, kemampuan, dan fungsi yang tersedia pada setiap kategori tersebut
pada umumnya berbeda satu dengan lainnya. Semakin sedikit jumlah
input/output pada PLC tersebut maka jenis instruksi yang tersedia juga semakin
terbatas.
Beberapa PLC bahkan dirancang semata-mata untumenggantikan control
relay saja, seperti PLC merek ZEN produksi perusahaan OMRON (Gambar 2.4)
dirancang khusus untuk fungsi-fungsi relai (smart relay) saja.
Untuk menambah fleksibilitas penggunaannya, terutama untuk mengantisipasi
perkembangan dan perluasan sistem kontrol pada aplikasi tertentu, PLC
dengan ukuran mini dan besar umumnya dirancang bersifat modular.
Artinya, unit input/output PLC berupa modul-modul yang terpisah dari rack
atau unit CPU seperti terlihat pada Gambar 2.5.
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
32
Modul Pemakaian Listrik – ELO112 -
Gambar 2.3. Klasifikasi PLC berdasarkan jumlah I/O
Gambar 2.4. PLC merek ZEN-smart relay produksi OMRON
Unit input/output ini dapat berupa unit input/output diskret, atau modul-modul
analog seperti unit kontrol PID, A/D, D/A, dan lain sebagainya yang dapat
dibeli secara terpisah dari unit CPU PLC tersebut.
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
33
Modul Pemakaian Listrik – ELO112 -
Gambar 2.5. PLC tipe rack yang bersifat modular
C. Prinsip Kerja PLC
Secara umum, PLC terdiri dari empat komponen utama (Gambar 2.6):
o Central Processing Unit (CPU) o Sistem antarmuka input/output o Catu daya o Programming device
Gambar 2.6. Blok diagram PLC
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
34
Modul Pemakaian Listrik – ELO112 -
Interaksi antar komponen utama ini dapat dilihat pada Gambar 2.7. Secara
umum interaksi ini dapat diilustrasikan melalui gambar arsitektur yang mirip
dengan sebuah computer
Gambar 2.7. Arsitektur Sebuah PLC
Pada dasamya, operasi PLC ini relatif sederhana: peralatan luar
dikoneksikan dengan modul input/output PLC yang tersedia. Peralatan ini
dapat berupa sensor-sensor analog, push button, limit switch, motor
starter, solenoid, lampu, dan lain sebagainya.
Gambar 2.8 memperlihatkan beberapa peralatan input/output luar yang
umum dijumpai dalam aplikasi PLC. Adapun Gambar 2.9 dan 2.10 berturut-
turut memperlihatkan koneksi yang mungkin dilakukan antara peralatan
luar dengan modul input dan modul output PLC (interkoneksi peralatan ini
akan dibahas secara khusus pada Modul 3).
Gambar 2.8. Beberapa peralatan input/output PLC
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
35
Modul Pemakaian Listrik – ELO112 -
Gambar 2.9. Koneksi peralatan dengan modul input PLC
Gambar 2.10. Koneksi peralatan dengan modul output PLC
Selama proses operasionalnya, CPU melakukan tiga operasi utama:
1. Membaca data masukan dari perangkat luar via modul input,
2. Mengeksekusi program kontrol yang tersimpan di memori PLC,
3. Meng-update atau memperbaharui data pada modul output. Ketiga proses
tersebut dinamakan scanning, seperti terlihat pada Gambar 2.11:
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
36
Modul Pemakaian Listrik – ELO112 -
Gambar 2.12. Ilustrasi scanning
Secara teknis, program pada memori PLC yang digunakan untuk mengontrol
peralatan ini dibuat dan dimasukkan dengan menggunakan perangkat
pemrograman, yaitu unit miniprogrammer/Console (Gambar 2.12) atau
menggunakan komputer via perangkat lunak yang menyertainya. Misalnya,
perangkat lunak Syswin digunakan untuk memprogram PLC produksi OMRON,
KGL untuk PLC produksi LG, dan lain sebagainya.
Gambar 2.12. PLC dengan unit miniprogrammer
Dewasa ini komputer lebih banyak digunakan dibandingkan dengan Console.
Pemanfaatan Console biasanya terbatas hanya untuk editing program PLC saja.
Hal ini sebenarnya terkait dengan kemudahan dan fasilitas pemrograman dari kedua
perangkat tersebut.
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
37
Modul Pemakaian Listrik – ELO112 -
D. Perbandingan PLC dengan Jenis Kontroler Lainnya
Pemrograman PLC dengan menggunakan Console biasanya dilakukan
dengan mengetikkan baris-baris simbol program pada level rendah
(menggunakan instruksi-instruksi mnemonic, seperti LD, NOT, AND, dan lain
sebagainya), jika menggunakan komputer, program PLC dapat dibuat
langsung dengan menggunakan teknik standar pemrograman sekuensial,
yaitu diagram ladder (diagram ladder ini langsung digambar dengan fasilitas
GUI pada perangkat lunak tersebut). Program yang telah dibuat selanjutnya
ditransfer ke PLC via modul komunikasi yang tersedia (umumnya port
serial: COM).
Perangkat lunak komputer untuk pemrograman PLC ini biasanya juga
dilengkapi dengan fasilitas monitoring dan komunikasi. Gambar 2.13
memperlihatkan contoh tampilan GUI perangkat lunak KGL untuk memprogram
rangkaian produk PLC master-K dari perusahaan LG.
Berkaitan dengan pemrograman PLC ini, sebenarnya ada lima model atau
metode yang telah distandardisasi penggunaannya oleh IEC (International
Electrical Commission) :
1. List Instruksi (Instruction List) - Pemrograman dengan menggunakan
instruksi-instruksi bahasa level rendah (Mnemonic), seperti LD/STR, NOT,
AND dan lain sebagainya.
2. Diagram Ladder (Ladder Diagram) - Pemrograman berbasis logika relai,
cocok digunakan untuk persoalan-persoalan kontrol diskret yang
input/output hanya memiliki dua kondisi On atau Off seperti pada sistem
kontrol konveyor, lift, dan motor-motor industri.
3. Diagram Blok Fungsional (Function Blok Diagram) - Pemrograman
berbasis aliran data secara grafis. Banyak digunakan untuk tujuan
kontrol proses yang melibatkan perhitungan-perhitungan kompleks dan
akuisisi data analog.
4. Diagram Fungsi Sekuensial (Sequensial Function Charts) - Metode grafis
untuk pemrograman terstruktur yang banyak melibatkan langkahlangkah
rumit, seperti pada bidang robotika, perakitan kendaraan, Batch Control,
dan lain sebagainya.
5. Teks Terstruktur (Structured Text) - Tidak seperti keempat metode
sebelumnya, pemrogaman ini menggunakan statemen-statemen yang
umum dijumpai pada bahasa level tinggi (high level programming)
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
38
Modul Pemakaian Listrik – ELO112 -
seperti If/'Then, Do/While, Case, For/Next, dan lain sebagainya. Dalam
aplikasinya, model ini cocok digunakan untuk perhitungan-perhitungan
matematis yang kompleks, pemrosesan tabel dan data, serta fungsifungsi
kontrol yang memerlukan algoritma khusus
Gambar 2.13 Tampilan GUI pada perangkat lunak KGL untuk PLC Produk LG.
Walaupun hampir semua vendor PLC telah mendukung kelima model
pemrograman tersebut, tetapi secara de facto sampai saat ini yang sangat
luas penggunaannya terutama di industri adalah diagram Ladder.
Alasan utamanya adalah diagram ini sangat mudah untuk dipahami dan para
teknisi di pabrik umumnya telah lebih dahulu familiar dengan jenis diagram
ladder elektromekanis, yaitu diagram ladder dengan menggunakan simbol-
simbol komponen elektromekanis dalam penggambaran logika kontrolnya.
E. Perbandingan PLC dengan Jenis Kontroler Lainnya PLC Versus Control Relay Seperti telah dijelaskan sebelumnya, perancangan PLC pada awalnya di-
maksudkan untuk menggantikan control relay yang tidak fleksibel. Beberapa
keuntungan penggunaan PLC relatif terhadap control relay untuk pengontrolan
mesin atau proses di antaranya adalah:
Bersifat softwAre, artinya fungsi kontrol dapat secara mudah diubah dengan
mengganti program dengan software.
o Implementasi proyek cepat
o Pengabelan relatif sederhana dan rapi
o Monitoring proses terintegrasi
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
39
Modul Pemakaian Listrik – ELO112 -
PLC Versus Mikrokontroler Mikrokontroler pada dasarnya adalah sebuah komputer yang dirancang untuk
melakukan tugas-tugas kontrol. Secara fungsional, PLC clan mikrokontroler ini
hampir sama, tetapi secara teknis pengontrolan mesin atau plant dengan
mikrokontroler relatif lebih sulit. Hal ini terkait dengan perangkat keras dan
perangkat lunak dari mikrokontroler tersebut. Dalam hal ini, pengontrolan
mesin atau plant dengan mikrokontroler memerlukan perancangan pengondisi
sinyal tambahan pada port input/output-nya, dan umumnya pemrograman
mikrokontroler ini dilakukan dengan menggunakan bahasa assembler yang
relatif sulit dipelajari.
PLC Versus Personal Computer (PC) Dengan perangkat antarmuka tambahan misalnya PPI 8255, sebuah PC dapat
digunakan untuk mengendalikan peralatan luar, tetapi filosofi perancangan PC
tidak dimaksudkan untuk digunakan sebagai perangkat pengontrolan,
melainkan pengolahan data (misalnya PC tidak dirancang untuk ditempatkan
pada lokasi dengan getaran ekstrim yang umum dijumpai di pabrik).
Dalam sistem kontrol dewasa ini, sebuah PC- selain dapat digunakan
sebagai perangkat pemrograman PLC -- juga umum digunakan untuk
monitoring clan menjadi perangkat komunikasi antara PLC dengan komputer
utama, misalnya pada sistem kontrol skala besar seperti diperlihatkan
Gambar L 14. Dengan kata lain, saat ini dapat dikatakan bahwa komputer
merupakan mitra tak terpisahkan dalam penggunaan PLC.
Gambar 2.14.
Pemanfaatan komputer
untuk menghubungkan
PLC dengan mainframe
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
40
Modul Pemakaian Listrik – ELO112 -
F. Diagram Ladder
Diagram ladder atau diagram satu garis adalah satu cara untuk menggambar-
kan proses kontrol sekuensial yang umum dijumpai di industri. Diagram ini
merepresentasikan interkoneksi antara perangkat input dan perangkat
output sistem kontrol. Dinamakan diagram ladder (tangga) karena diagram ini
mirip dengan tangga. Seperti halnya sebuah tangga yang memiliki sejumlah
anak tangga, diagram ini juga memiliki anak-anak tangga tempat setiap
peralatan dikoneksikan. Gambar 2.15 berikut memperlihatkan salah satu
contoh diagram ladder elektromekanis sederhana dengan sebuah anak tangga.
Gambar 2.15. Contoh diagram ladderlektromekanis sederhana
perangkat standar secara langsung. Gambar 2.16 memperlihatkan beberapa
simbol peralatan listrik yang umum dijumpai dalam sistern diagram ladder
elektromekanis.
Pada awalnya, diagram ladder ini digunakan untuk merepresentasikan
rangkaian logika kontrol secara hardwired untuk mesin-mesin atau peralatan.
Karena luasnya pemakaian maka diagram tersebut menjadi standar
pemrograman kontrol sekuensial yang banyak ditemui di industri.
Rangkaian diagram ladder elektromekanis yang bersifat hardwired ini pada
dasamya secara langsung dapat diimplementasikan dengan menggunakan
PLC. Rangkaian logika kontrol pada diagram diimplementasikan secara
softwired dengan menggunakan software. Gambar 2.17 di bawah memperlihatkan
transformasi diagram ladder untuk Gambar 2.15 ke dalam format ladder PLC
beserta diagram penyambungannya. Dalam diagram penyambungan ini,
perangkat input/output seperti push button, limit switch, lampu, solenoid, dan lain
sebagainya dikoneksikan pada modul antarmuka PLC. Adapun diagram ladder-
nya diimplementasikan secara softwire di dalam memori PLC dengan
menggunakan relai-relai dan kontaktor-kontaktor internal yang bersifat soft.
Relai-relai internal ini merupakan alamat alamat bit pada memori PLC.
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
41
Modul Pemakaian Listrik – ELO112 -
Gambar 2.17. Implementasi PLC untuk Gambar 2.15
Secara umum, logika pada Gambar 2.17 dapat dijelaskan sebagai berikut.
Dalam keadaan normal, peralatan yang terhubung dengan modul input ini
berada dalam keadaan terbuka sehingga kontaktor-kontaktor internalnya
pun berada dalam keadaan yang sama. Jika salah satu perangkat masukan
ini aktif maka keadaan kontaktor asosiasinya juga akan berubah.
Misalnya jika PB 1 ditekan dan LS I ada dalam keadaan tertutup maka akan
terjadi aliran daya melewati koil internal PL sehingga koil akan ter-energize.
Hal ini secara langsung akan mengaktiflcan lampu PL yang terhubung dengan
modul output PLC tersebut.
Untuk lebih memahami hubungan antara diagram ladder elektromekanis dan
transformasi diagram ladder PLC-nya ini, perhatikan Gambar 2.18(a). Pada
gambar terlihat berbagai kombinasi masukan yang mungkin terjadi beserta
konsekuensinya pada keluaran ladder tersebut, garis wama abu-abu pada
gambar menunjukkan adanya aliran daya pada titik tersebut, sedangkan
Gambar 2.18(b) menunjukkan diagram ladder PLC beserta diagram
penyambungan ekivalennya.
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
42
Modul Pemakaian Listrik – ELO112 -
(a) (b)
Gambar 2.18. Hubungan antara diagram ladder elektromekanis sederhana
dan transformasi diagram ladder PLC-nya
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
43
Modul Pemakaian Listrik – ELO112 -
III. Evaluasi Soal-soal pertanyaan : 1. Jelaskanlah beberapa kondisi menyebabkan PLC menjadi lebih populer
dibandingkan dengan jenis kontroler lainnya 2. Jelaskanlah tentang komponen utama PLC beserta fungsinya masing-masing 3. Jelaskan sejarah singkat perkembangan PLC 4. Jelaskanlah tentang klasifikasi PLC yang anda ketahui 5. Jelaskanlah peralatan input dan output PLC beserta fungsinya
IV. Daftar Pustaka 1. Setiawan, Iwan (2006). Progammable Logic Controller (PLC) dan Teknik
Perancangan Sistem Kontrol. Yogyakarta : Andi Offset. 2. Petruzella, FD (2005). Programmable Logic Controllers, Singapore : McGraw
Hill
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
44
Modul Pemakaian Listrik – ELO112 -
KKoonnsseepp LLooggiikkaa ddaallaamm PPeemmooggrraammaann PPLLCC
PPeemmaakkaaiiaann LLiissttrriikk Risfendra [email protected] I. Pendahuluan
A. Deskripsi. Modul ini membahas prinsip dasar logika, pemograman PLC dengan diagram ladder, beserta beberapa contoh penyelesaian peogram menggunakan logika dasar
B. Prasyarat
Mahasiswa yang menggunakan modul ini diharapkan telah memiliki pengetahuan dasar tentang elektronika digital dan memahami prinsip kerja PLC.
C. Petunjuk Penggunaan Modul
1. Urutan instruksional modul ini disusun dari yang lebih mudah menuju pembahasan yang lebih komplek.
3. Bila terjadi kesulitan dalam memahami bahasan yang terdapat pada modul ini, dapat mempelajari dari sumber lain yang berhubungan.
D. Tujuan Akhir.
Mahasiswa mampu melakukan pemograman pada sebuah PLC dengan diagram ladder
E. Kompetensi. Mampu menjelaskan prinsip logika dasar, menggambar diagram ladder, dan menyelesaikan persoalan kendali sederhana.menggunakan gerbang logika
F. Cek Kemampuan.
Cek kemampuan dilakukan melalui tugas dan kuis pada bagian akhir modul.
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
45
Modul Pemakaian Listrik – ELO112 -
II. Materi Pembelajaran
A. KONSEP LOGIKA Operasi kontrol sekuensial yang umum dijumpai di industri pada dasamya
hanya tersusun dari fungsi-fungsi kombinasi logika sederhana berikut: AND,
OR dan NOT. Sesuai mesin yang akan dikendalikan, kombinasi fungsi
logika tersebut bersama-sama dengan timer dan counter atau fungsi lainnya
(kalau ada) akan membentuk rangkaian logika kontrol yang diharapkan. Modul ini hanya akan membahas fungsi-fungsi logika dasar serta
representasi diagram ladder PLC-nya pada sistem kontrol kombinatorial.
Sifat sistem kombinatorial ini adalah output sistem kontrol yang pada saat
tertentu hanya tergantung pada input sistem kontrol saat itu juga sehingga
analisis dan perancangannya relatif lebih mudah.
Adapun output sistem kontrol sekuensial, selain tergantung pada input saat
itu, juga tergantung pada input-input sebelumnya sehingga analisis dan
perancangannya relatif lebih sukar.
Representasi diagram ladder PLC untuk sebuah rangkaian gerbang
kombinatorial tertentu akan selalu mengasumsikan peralatan atau sensor yang
terhubung dengan modul input PLC tersebut memiliki tipe atau jenis NO. Di
sini, hal ini penting ditekankan karena secara praktis peralatan atau sensor
yang terhubung ini dapat memiliki salah satu tipe berikut: NO atau NC.
B. Konsep Bilangan Biner Konsep bilangan biner muncul dari kenyataan bahwa banyak dari kejadian
atau proses yang dijumpai dalam kehidupan sehari-hari hanya terdiri dari dua
kondisi atau keadaan saja: lampu hidup atau mati, mesin jalan atau berhenti,
keadaan tombol terbuka (open) atau tertutup (dose). Dalam sistem digital,
kedua kondisi ini dapat dianggap sebagai sinyal dalam keadaan high
ataulow, on atau off, dan lain sebagainya. Secara umum, konsep dua
keadaan ini dapat menjadi dasar pengambilan keputusan.
Dalam modul ini, bilangan biner 1 merepresentasikan adanya sinyal,
sedangkan bilangan biner 0 menandakan tidak ada sinyal.
Pada sistem digital, kedua kondisi ini direpresentasikan oleh level
tegangan yang berbeda, yaitu +V dan OV, seperti diperlihatkan oleh Tabel
berikut:
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
46
Modul Pemakaian Listrik – ELO112 -
C. Logika Dasar Operasi yang dilakukan oleh peralatan digital seperti PLC pada dasamya
berbasis pada tiga fungsi logika dasar: AND, OR dan NOT. Fungsi-fungsi ini
mengombinasikan variabel-variabel biner sehingga membentuk pemyataan
logika. Setiap fungsi memiliki aturan yang menentukan hasil keluaran (benar
atau salah).
Logika AND Keluaran gerbang AND akan high (1) jika semua masukan high (1). Jumlah
dan' masukan tidak dibatasi, tetapi hanya terdiri dari satu keluaran. Gambar 3.1
berikut memperlihatkan gerbang AND dua masukan beserta representasi
diagram ladder PLC dan tabel kebenarannya.
Gambar 3.1. Gerbang AND (a) Simbol (b) repriesentasi ladder PLC (c) tabel kebenaran
Logika OR Keluaran gerbang OR akan high (1) jika salah satu masukan high (1). Seperti
halnya dengan gerbang AND, jumlah masukan gerbang OR ini juga tidak
dibatasi, tetapi hanya terdiri dari satu keluaran. Gambar 3.2 memperlihatkan
gerbang OR dengan dua masukan beserta representasi diagram ladder
PLC dan tabel kebenarannya.
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
47
Modul Pemakaian Listrik – ELO112 -
Gambar 3.3. Gerbang OR (a) simbol (b) representasi ladder PLC (c) tabel kebenaran
Logika NOT Tidak seperti fungsi logika AND dan OR, fungsi NOT ini hanya memiliki satu
masukan dan satu keluaran. Gambar 3.3 berikut berturut-turut memperlihatkan
simbol gerbang, realisasi ladder serta tabel kebenaran dari fungsi NOT.
Gambar 3.3. Gerbang NOT (a) simbol (b) representasi ladder PLC (c) Tabel kebenaran
Realisasi gerbang logika NOT dalam program diagram Ladder PLC dapat saja
memiliki bentuk seperti gambar berikut:
Gambar 3.4. Realisasi logika NOT pada diagram ladder
Seperti terlihat pada Gambar 3.4, realisasi ini membutuhkan relay tambahan
(CR) dalam ladder-nya. Hal ini tentu saja kurang efisien jika dibandingkan
dengan realisasi logika NOT pada Gambar 3(b). Namun, jika gerbang atau
logika NOT ini akan diimplementasikan dengan menggunakan rangkaian atau
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
48
Modul Pemakaian Listrik – ELO112 -
ladder elektromekanis maka gambar di atas adalah satu-satunya cara yang
dapat digunakan.
Sekarang, coba cermati permasalahan sederhana ini: Sebuah push button (NO)
akan digunakan untuk mengontrol Lampu Y. Dalam keadaan normal (PB A
tidak ditekan), lampu Y akan menyala, sedang-kan jika tombol ditekan
(aktifl, justru lampu akan menjadi mati. Realisasikan logika tersebut dengan
diagram ladder elektromekanis dan diagram Ladder PLC:
Penyelesaian:
- Realisasi ladder elektromekanis
- Realisasi ladder PLC dan penyambungannya dapat digambarkan dalam dua
cara
D. Aljabar Boolean
Aljabar Boolean adalah aljabar yang berlaku pada persamaan-persamaan
atau fungsi logika diskret. Beberapa teorema atau sifat penting aljabar
Boolean yang dapat digunakan untuk menyederhanakan persamaan
persamaan logika di antaranya adalah:
Sifat Asosiatif: (A + B) + C = A + (B + C) (A · B) · C = A · (B · C)
Sifat Komutatif: A + B = B + A A · B = B · A
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
49
Modul Pemakaian Listrik – ELO112 -
Sifat Distributif: Sifat Idempoten:
Sifat Identitas: Sifat komplemen:
Teorema D’Morgan:
Berikut ini adalah pemanfaatan sifat dan teorema untuk beberapa fungsi logika
dasar yang dapat digunakan untuk merancang diagram ladder ekivalennya.
Logika NAND Pada dasarnya, fungsi logika ini merupakan kebalikan dari logika AND:
keluaran akan Low jika semua masukan High. Gambar 3.5 berikut ini berturut-
turut memperlihatkan simbol NAND dua masukan dan tabel kebenarannya.
Gambar 3.5.
Simbol gerbang
NAND dan tabel
kebenarannya
Implementasi logika tersebut ke dalam diagram ladder dapat disederhanakan
dengan menggunakan teorema Demorgan berikut:
sehingga diagram ladder-nya akan terlihat seperti Gambar 3.6 berikut ini:
Gambar 3.6. Representasi
diagram ladder PLC untuk logika
NAND
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
50
Modul Pemakaian Listrik – ELO112 -
Logika NOR Secara fungsional, logika ini merupakan kebalikan dari logika OR: keluaran
akan Low jika salah satu masukan High. Gambar 3.7 berturut-turut mem-
perlihatkan simbol NOR dua masukan dan tabel kebenarannya. Implementasi
logika tersebut ke dalam diagram ladder dapat disederhanakan dengan
menggunakan teorema Demorgan:
Gambar 6.Simbol
gerbang NOR dan tabel
kebenarannya
Diagram ladder-nya akan terlihat seperti Gambar 3.7 berikut ini:
Gambar 3.7. Representasi diagram ladder PLC untuk logika NOR
Rangkaian diatas dapat direalisasikan secara langsung tanpa penyederhanaan
terlebih dahulu seperti terlihat pada gambar berikut:
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
51
Modul Pemakaian Listrik – ELO112 -
Logika Exclusive OR
Gambar 3.8.
Simbol gerbang XOR
dan tabel kebenarannya
Gambar 3.8 tersebut memperlihatkan simbol gerbang dan tabel kebenaran logika
XOR. Berdasarkan tabel, terlihat bahwa keluaran akan high jika salah satu
masukan high, atau secara matematis dapat ditulis:
Dengan demikian, representasi logika XOR dalam bentuk diagram ladder akan
tampak seperti pada Gambar 3.9 berikut ini:
Gambar 3.9.
Representasi diagram ladder PLC untuk logika XOR
E. Perancangan Diagram Ladder Berdasarkan Tabel Kebenaran
Jika output yang diharapkan dari rangkaian logika diberikan untuk setiap kombinasi
input maka hasilnya akan lebih mudah jika ditampilkan dalam bentuk tabel
kebenaran. Berdasarkan tabel ini maka ekspresi logikanya dapat langsung
diperoleh. Sebagai contoh, perhatikan tabel kebenaran berikut ini yang
memperlihatkan relasi logika dari sebuah rangkaian:
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
52
Modul Pemakaian Listrik – ELO112 -
Terlihat dari tabel di atas, terdapat tiga kejadian yang menyebabkan output Y
bemilai 1 (high):
Dengan demikian, ekspresi total untuk tabel di atas dapat ditulis:
sedangkan bentuk diagram ladder-nya seperti terlihat pada Gambar 3.10
berikut:
Gambar 3. 10. Representasi diagram
ladder PLC dari tabel
kebenaran
Perlu diperhatikan di sini bahwa perancangan dengan menggunakan
pendekatan ini akan selalu menghasilkan bentuk jumlah dari suku-suku
perkalian (sum of products).
Contoh dan Penyelesaian Contoh 1 Perancangan Logika Sederhana 1 Rancanglah diagram ladder sederhana sedemikian rupa sehingga output D
akan On jika saklar A dan B, keduanya tertutup atau keadaan saklar C
tertutup.
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
53
Modul Pemakaian Listrik – ELO112 -
Penyelesaian Dari permasalahan di atas, persamaan logikanya adalah:
sehingga susunan diagram ladder-nya adalah sebagai berikut:
Gambar 3.11.
Representasi diagram
ladder PLC contoh 1
Contoh 2 Perancangan Logika Sederhana 2 Rancanglah program sedemikian rupa sehingga keluaran D akan On Jika
Push Button A ditekan, atau salah satu tombol B atau C ditekan
Penyelesaian Persamaan logika untuk permasalahan di atas secara matematis dapat ditulis:
dan
sehingga susunan diagram ladder-nya adalah sebagai berikut:
Gambar 3.13.
Representasi diagram
ladder PLC contoh 2
Contoh 3 Perancangan Diagram Ladder dari Tabel Kebenaran
Rancanglah diagram ladder berdasarkan tabel kebenaran berikut ini:
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
54
Modul Pemakaian Listrik – ELO112 -
Penyelesaian Berdasarkan tabel tersebut, terlihat bahwa Output Y akan high jika terjadi minimal
salah satu kombinasi input berikut ini:
sehingga ekspresi total output-nya dapat ditulis:
dengan demikian, diagram ladder-nya akan tampak seperti pada Gambar 3.13
berikut:
Gambar 3.13.
Representasi diagram ladder PLC contoh 3
III. Evaluasi
Kerjakan kembali contoh-contoh soal diatas dengan kombinasi logika dan tabel kebenaran yang bervariasi
IV. Daftar Pustaka 1. Setiawan, Iwan (2006). Progammable Logic Controller (PLC) dan Teknik
Perancangan Sistem Kontrol. Yogyakarta : Andi Offset. 2. Petruzella, FD (2005). Programmable Logic Controllers, Singapore : McGraw
Hill
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
55
Modul Pemakaian Listrik – ELO112-
PPeennggeennaallaann SSyysswwiinn PPeemmaakkaaiiaann LLiissttrriikk Risfendra [email protected] I. Pendahuluan
A. Deskripsi. Modul ini membahas pengenalan salah satu program yang sering digunakan dalam pemograman PLC yaitu syswin 3.3
B. Prasyarat
Mahasiswa yang menggunakan modul ini diharapkan telah memiliki pengetahuan dasar tentang prosedur pemograman PLC, memahami algoritma pemograman.
C. Petunjuk Penggunaan Modul
1. Urutan instruksional modul ini disusun dari yang lebih mudah menuju pembahasan yang lebih komplek.
2. Bila terjadi kesulitan dalam memahami bahasan yang terdapat pada modul ini, dapat mempelajari dari sumber lain yang berhubungan.
D. Tujuan Akhir.
Mahasiswa mampu mengoperasikan program syswin dalam pemograman PLC
E. Kompetensi. Mampu menjelaskan prosedur pemograman sebuah PLC dan mengoperasikan program syswin,.
F. Cek Kemampuan.
Cek kemampuan dilakukan melalui tugas dan kuis pada bagian akhir modul. Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
56
Modul Pemakaian Listrik – ELO112-
II. Materi Pembelajaran
A. Pengoperasian SYSWIN 3.4
Aktifkan Syswin 3.4 sehingga muncul :
Mulailah dengan menu File New Project, sehingga akan dimunculkan kotak
dialog sebagai berikut:
Lakukan seting seperti pada gambar di atas !! Kemudian klik Ok !!
Mulailah melakukan penggambaran diagram Ladder, lihat Ringkasan
tombol/shortcut pada Tabel L1
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
57
Modul Pemakaian Listrik – ELO112-
Untuk penyuntingan jaringan (network), lihat Ringkasan tombol/shortcut pada
pada Tabel L1
Jika Anda mengklik Insert Network akan dimunculkan dialog:
ABOVE Current Network menyisipkan network di atas network terpilih
BELOW Current Network menyisipkan network di bawah network terpilih
Tombol-tombol lain yang berguna (lihat Ringkasan tombol/shortcut pada pada
Tabel L1:
Kiri sebagai Address Symbol Editor:
Tengah sebagai Edit Network Symbol:
Kanan sebagai Statement List:
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
58
Modul Pemakaian Listrik – ELO112-
Dari Statement List Editor ini Anda bisa mengetik kode-kode ladder-nya
kemudian melihat diagram ladder-nya (melalui tombol Test atau Close).
Karena pada dasarnya, Statement List ini merupakan ‘ungkapan’ dari diagram
ladder yang digambar.
Mencetak Diagram Ladder beserta kode-kodenya (Ctrl+P):
Lakukan seting seperti gambar sebelumnya (yang di-X hanya Ladder Diagram
saja), kemudian pilih options:
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
59
Modul Pemakaian Listrik – ELO112-
lakukan seting seperti pada gambar di atas !!
Mengatur komunikasi serial dengan PLC melalui menu
Projects Communications (lakukan seting seperti gambar berikut):
Untuk melakukan koneksi dengan PLC gunakan Online Connect ! (tombol-
tombol berikut hanya aktif jika sudah On-line!!)
1 2 3 4
Keterangan:
1. Communications Connect: untuk melakukan koneksi dengan PLC yang
bersangkutan;
2. PLC Mode: untuk memilih mode kerja dari PLC yang bersangkutan, jika
diklik akan dimunculkan pilihan:
3. Monitoring: untuk melakukan monitoring kerja PLC melalui komputer,
contoh tampilan:
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
60
Modul Pemakaian Listrik – ELO112-
4. Online Edit: digunakan untuk penyuntingan ladder secara online.
Tabel L 1. Ringkasan penggunaan tombol-singkat (ShortCut):
Tombol/ShortCut Gambar Fungsi
ESC
Mouse ke fungsi select
“
Normally Open Contact
/
Normally Close Contact
-
Horizontal Connector
|
Vertical Connector
O
Normally OFF Output
Q
Normally ON Output
F
Function
T
Timer
C
Counter
/
Negate / Differentiate
Del
Delete Item
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
61
Modul Pemakaian Listrik – ELO112-
Tombol/ShortCut Gambar Fungsi
Shift + F2
Open Project
Shift + F3
Save Project
Shift + F4
Print Object
Ctrl + x
Cut Items
Ctrl + c
Copy Items
Ctrl + v
Paste Items
Ctrl + z
Undo
Ctrl + F2
Data Force (jika Online)
Ctrl + F3
Data Set (jika Online)
Ctrl + F4
Choose Editor
Shift + F5
Select Network
Shift + F6 / Alt + Ins
Insert Network
Shift + F7 / Alt + Del
Delete Network
Shift + F8 / Alt + Enter
Test Network
Ctrl + F5
Block Manager
Ctrl + F6
Edit Address Symbols
Ctrl + F7
Edit Network Symbols
Ctrl + F8
Statement List
Shift + F9
Communications Connect
Shift + F10
PLC Mode (jika Online)
Ctrl + F11
Monitoring (jika Online)
Shift + F11
Online Edit (jika Online)
Shift + F12
Overview Mode
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
62
Modul Pemakaian Listrik – ELO112-
III. Evaluasi Lakukan latihan pemograman mengunakan syswin 3.4
IV. Daftar Pustaka 1. Setiawan, Iwan (2006). Progammable Logic Controller (PLC) dan Teknik
Perancangan Sistem Kontrol. Yogyakarta : Andi Offset. 2. Petruzella, FD (2005). Programmable Logic Controllers, Singapore : McGraw
Hill 3. Syswin 3.3 help for windows XP 4. Omron CPM-1A/CPM-2A Manual Operation Book
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
63
Modul Pemakaian Listrik – ELO112 -
PPeemmooggrraammaann PPLLCC DDaassaarr PPeemmaakkaaiiaann LLiissttrriikk Risfendra [email protected] I. Pendahuluan
A. Deskripsi. Modul ini membahas dasar-dasasr dalam pemograman PLC, simbol dan fungsi instruksi dasar
B. Prasyarat
Mahasiswa yang menggunakan modul ini diharapkan telah memiliki pengetahuan dasar representasi logika dalam pemograman PLC dan sudah memahami dasar dalam menggunakan diagram ladder
C. Petunjuk Penggunaan Modul
1. Urutan instruksional modul ini disusun dari yang lebih mudah menuju pembahasan yang lebih komplek.
2. Bila terjadi kesulitan dalam memahami bahasan yang terdapat pada modul ini, dapat mempelajari dari sumber lain yang berhubungan.
D. Tujuan Akhir.
Mahasiswa mampu melakukan pemograman PLC untuk menyelesaikan persoalan sistem kendali otomatis
E. Kompetensi.
Mampu menguasai instruksi-instruksi dasar dan mampu menerapkannya dalam pemograman PLC
F. Cek Kemampuan.
Cek kemampuan dilakukan melalui tugas dan kuis pada bagian akhir modul.
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
64
Modul Pemakaian Listrik – ELO112 -
II. Materi Pembelajaran
A. Pendahuluan
Programmable Logic Controller (PLC) adalah sebuah komputer khusus yang
ditujukan untuk pengaturan proses di industri. PLC merupakan pengganti dari
sistem kendali berbasis relay yang terhubung secara hardwired, karena PLC
bekerja berdasar program (software) yang tersimpan dalam processor PLC.
Untuk pemrogramannya, PLC menggunakan bahasa khusus yang disebut
ladder diagram yang mirip dengan relay ladder.
PLC terdiri dari Central Processing Unit (CPU) yang berisi program aplikasi,
memori (berupa RAM dan ROM), dan modul interface Input-Output (I/O) yang
terhubung langsung dengan peralatan fisik input (switch, sensor) dan output
(motor, solenoid, lampu). Program aplikasi tersebut akan mengontrol PLC
sehingga pada saat sebuah input device ON, PLC akan memberikan respon
sesuai alur program yang telah dibuat, dan akan mengaktifkan output device
tertentu.
Selain itu PLC mempunyai alat tambahan (peripheral) berupa Programming
Console untuk memasukkan program ke PLC. Programming pada PLC juga
bisa dilakukan lewat komputer dengan software khusus.
Berikut ini blok diagram PLC :
Gambar 1 Blok Diagram fungsional PLC
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
65
Modul Pemakaian Listrik – ELO112 -
B. Komponen - Komponen Hardware PLC
Central Processing Unit CPU adalah sebuah mikroprosesor yang mengatur kerja dari sistem PLC. CPU
ini menjalankan program (berupa ladder diagram), memproses sinyal I/O, dan
mengupdate status input-output, dalam suatu scan time tertentu.
Scan time merupakan waktu yang diperlukan untuk proses pembacaan status
input, memproses (mengerjakan ladder diagram) dan mengubah output secara
sekuensial dan kontinyu.
Memory Memory pada PLC terbagi menjadi : operating sistem memory dan user
memory. Operating system memory berupa ROM dan berfungsi untuk
menterjemahkan ladder diagram menjadi bahas yang dimengerti oleh
processor.
User memory berisi status I/O, user program (ladder diagram), nilai
timer/counter, dan data-data lain dari user. User memory bisa berupa RAM
yang dilengkapi dengan baterai supaya program dalam PLC tidak hilang ketika
power dimatikan. User memory juga bisa berupa EEPROM.
Input/Output Module Input/Output Module adalah bagian dari PLC yang berhubungan langsung
dengan dunia luar (input/output) secara fisik. Jumlah input/output yang
digunakan dalam suatu sistem sangat penting untuk menentukan tipe PLC
yang akan digunakan.
Programming Device Alat pemrograman pada PLC Omron yaitu : programming console yang
portable, dan komputer yang dilengkapi dengan software LSS/SSS (under
DOS) atau SysWin (under Windows).
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
66
Modul Pemakaian Listrik – ELO112 -
C. Addressing pada PLC
Addressing adalah hal yang sangat penting dari pemrograman PLC, berikut ini
konvensi pemrograman yang digunakan pada PLC Omron. Setiap merk PLC
mempunyai konvensi yang berbeda.
I R 0 1 0 0 0
Jenis data area
Channel Bit
Satu channel terdiri dari 16 bit (bit 00 sampai bit 15).
Berikut ini struktur memory area PLC Omron secara keseluruhan.
D. Instruksi Dasar PLC
Berikut ini instruksi-instruksi dasar yang digunakan dalam pemrograman PLC
menggunakan ladder diagram. Seluruh instruksi dasar ini merupakan instruksi
bit karena operasinya terbatas pada setiap bit saja.
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
67
Modul Pemakaian Listrik – ELO112 -
LOAD, AND, OR
OUTPUT - OUT
KEEP (11)
DIFFERENTIAL UP- DIFU (13), DIFFERENTIAL DOWN - DIFD (14)
END (01)
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
68
Modul Pemakaian Listrik – ELO112 -
TIMER - TIM
COUNTER - CNT
Latihan
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
69
Modul Pemakaian Listrik – ELO112 -
III. Evaluasi Soal-soal pertanyaan : Lakukan pemograman menggunakan instruksi dasar seperti yang terdapat pada latihan, dengan kombinasi alamat input/ output yang bervariasi
IV. Daftar Pustaka 1. Petruzella, FD (2005). Programmable Logic Controllers, Singapore : McGraw
Hill 2. Omron CPM-1A/CPM-2A Manual Operation Book
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
70
Modul Pemakaian Listrik – ELO112 -
PPeemmooggrraammaann PPLLCC DDaassaarr ((llaannjjuuttaann)) PPeemmaakkaaiiaann LLiissttrriikk Risfendra [email protected] Materi Pembelajaran
Seiring pertambahan kompleksitas proses yang akan dikontrol maka kebutuhan akan
program yang sifatnya canggih tentunya juga semakin meningkat. Dewasa ini,
banyak proses di industri yang secara praktis membutuhkan program yang mampu
mendukung fungsi-fungsi tambahan di luar fungsi relay sebagai komponen standar
sebuah diagram ladder.
Dengan perkembangan perangkat keras dan perangkat lunak PLC yang begitu luar
biasa, hampir semua PLC yang beredar di pasaran telah dilengkapi dengan
berbagai instruksi yang sangat beragam. Jenis instruksi pada PLC ini dapat
dikategorikan ke dalam beberapa kelompok berikut Mil:
o Kelompok instruksi dasar : instruksi-instruksi yang termasuk kategori ini merupakan instruksi dasar logika, seperti NOT, AND, dan lain-lain.
o Kelompok instruksi perbandingan (comparison): instruksi-instruksi yang termasuk kategori ini berkaitan dengan operasi-operasi perbandingan.
o Kelompok instruksi timer/counter: instruksi-instruksi yang berkaitan dengan operas] timer dan counter.
o Kelompok instruksi aritmatika: instruksi-instruksi untuk operasi aritmatika.
o Kelompok instruksi operasi logika: instruksi-instruksi untuk mengeksekusi operasi-operasi logika
o Kelompok instruksi rotasi/geser: instruksi-instruksi yang berkaitan dengan operasi penggeseran dan rotasi data.
Kelompok instruksi, konversi: instruksi-instruksi yang berkaitan dengan pengubahan
tipe data.
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
71
Modul Pemakaian Listrik – ELO112 -
o Kelompok instruksi manipulasi data: instruksi-instruksi yang berkaitan dengan
manipulasi data
o Kelompok instruksi transfer data: instruksi-instruksi yang berkaitan dengan
transfer, penyalinan, dan pertukaran data
o Kelompok instruksi lompabinterupsi: instruksi-instruksi yang berkaitan dengan
operasi lompat dan interupsi.
o Kelompok instruksi sistem: instruksi-instruksi yang berkaitan dengan deteksi
kesalahan
o Kelompok instruksi komunikasi: instruksi-instruksi yang berkaitan dengan
pertukaran data dengan perangkat luar lewat komunikasi serial
Secara khusus, pada bab ini akan dibahas komponen-komponen soft PLC seperti timer,
counter internal, serta fungsi penting lain yang banyak digunakan dalam aplikasi sistem
kontrol sekuensial di industri.
Oleh karena nama-nama fungsi yang berkaitan dengan komponenkomponen tersebut
sangat spesifik untuk setiap vendor PLC, dalam bab ini penjelasannya akan
mengacu pada salah satu merek PLC saja, yaitu PLC produk dari LG. Sebagai
bahan perbandingan, akan diberikan juga instruksi padanannya dalam format PLC
OMRON dalam kotak catatan (jika memang ada). Untuk mempercepat pemahaman
tentang materi ini, sebaiknya dicoba untuk memprogramnya secara langsung dalam
perangkat lunak pemrograman PLC merek LG yaitu KGL
A. Instruksi Latch (Pengunci) Seperti pada hardwired-nya, komponen ini berfungsi menahan keluaran untuk
masukan sesaat. Ada dua fungsi yang berkaitan dengan komponen ini:
1. SET: Menahan keluaran untuk status ON (latch) Bentuk umumnya: SET address Keterangan: Address adalah alamat bit (relay) internal atau output yang
akan ditahan statusnya.
2. RST: Menahan keluaran untuk status OFF (unlatch) Bentuk umumnya: RST address Keterangan: address adalah alamat bit (relay) internal atau output
yang akan di-reset statusnya
Pada umumnya, penggunaan fungsi di atas selalu berpasangan. Cara kerjanya
dapat dilihat dari diagram ladder PLC beserta pewaktuannya pada Gambar 6.1
dan Gambar 6.2
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
72
Modul Pemakaian Listrik – ELO112 -
Gambar 6.1. Contoh aplikasi fungsi SET-RST
Gambar 6.2. Diagram Pewaktu untuk instruksi pada Gambar 6.1
Catatan: Dalam PLC OMRON, nama instruksi untuk fungsi yang sama seperti di atas
berturut-turut adalah SET dan RSET.
Secara fungsional, sebenarnya fungsi latch (unlatch) ini dapat saja
diimplementasikan dengan menggunakan susunan ladder seperti terlihat pada
Gambar 6.3 berikut:
Gambar 6.3. Susunan diagram ladder yang ekivalen dengan Gambar 6.1
Susunan instruksi (diagram ladder) mana yang lebih baik digunakan untuk tujuan-
tujuan penguncian, tentunya sangat tergantung pada kebiasaan programer
(subjektif). Namun sebagai informasi, para programer yang sangat terlatih
cenderung menggunakan susunan diagram ladder seperti pada Gambar 6.3
dibandingkan instruksi SET (RST) untuk mengimplementasikan fungsi-fungsi
latching ini.
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
73
Modul Pemakaian Listrik – ELO112 -
B. Timer Fungsi yang berkaitan dengan komponen ini pada setiap PLC bisa sangat
beragam, tetapi secara umum ada tiga fungsi yang relatif banyak digunakan:
1. L TON: ON delay timer, yaitu menunda waktu hidup selama selang waktu
tertentu.
Bentuk umumnya: TON No.Timer Time
Keterangan: No.Timer adalah nomor timer yang akan digunakan, sedangkan
Time adalah selang waktu tunda dalam satuan 100 ms atau 10 ms,
tergantung No.Timer dan tipe (seri) PLC-nya. Sebagai contoh, PLC seri K30S
memiliki 128 timer, di mana No.Timer antara T000T095 memiliki tundaan 100
ms, sedangkan No.Timer antara T096-T127 memiliki tundaan 10 ms untuk
setiap satu nilai Time.
Cara kerjanya dapat dilihat dari diagram ladder PLC beserta pewaktuannva di
bawah ini:
Gambar 6.4. Contoh fungsi aplikasi funsi TON
Gambar 6.5. Diagram pewaktu dari Gambar 6.4
Seperti komponen hardwired-nya, jika selang waktu setting belum tercapai
dan input timer tersebut dihilangkan maka nilai setting timer-nya akan
kembali pada nilai awal (tidak berkurang).
Sebagai informasi, dalam banyak aplikasi, instruksi TON ini lebih intensif
digunakan dibandingkan jenis jenis instruksi timer lainnya. Catatan: Dalam
PLC OMRON, nama instruksi untuk fungsi yang sama seperti di atas adalah TIM.
2. TOM OFF delay timer, yaitu menunda waktu mati selama selang waktu
tertentu.
Bentuk umum: TOFF No.Timer Time
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
74
Modul Pemakaian Listrik – ELO112 -
Keterangan: No.Timer dan Time penjelasannya sama dengan TON.
Cara kerjanya dapat dilihat dari diagram ladder PLC beserta pewaktuannya
berikut ini:
Gambar 6.6. Contoh aplikasi fungsi TOFF
Gambar 6.7. Diagram pewaktu dari Gambar 6.6
3. TMR: Integrating timer, yaitu menunda waktu hidup . selama selang integral
waktu tertentu.
Bentuk umum: TMR No.Timer Time
Keterangan: Penjelasan untuk No.Timer dan Time sama dengan TON.
Cara kerjanya dapat dilihat dari diagram ladder PLC beserta pewaktuannya
berikut ini:
Gambar 6.8. Contoh Aplikasi Fungsi TMR
Gambar 6.9. Diagram pewaktu dari Gambar 6.8
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
75
Modul Pemakaian Listrik – ELO112 -
C. Counter Beberapa fungsi yang berkaitan dengan komponen counter di antaranya adalah:
1. CTU: Up counter (Counter pencacah naik)
Bentuk umum: CTU No-Counter Constant
Keterangan: No.Counter adalah nomor counter yang akan digunakan,
sedangkan Constant adalah nilai cacah dalam counter yang akan dicacah
naik.
Cara kerjanya dapat dilihat dari diagram ladder PLC beserta
pewaktuannya berikut ini:
Gambar 6.10. Contoh aplikasi fungsi CTU
Gambar 6.11. Diagram pewaktu dari Gambar 6.10
Dalam hal ini, U adalah masukan counter, R adalah masukan reset counter
tersebut, sedangkan nomor counter-nya adalah 001 dengan nilai cacah
sebesar 5 (00005).
Cara kerja fungsi ini relatif sederhana. Nilai counter akan dinaikkan untuk
setiap pulsa yang masuk pada kaki U dalam blok counter di atas.
Kontaktor yang dimiliki counter akan berubah kondisinya jika pulsa yang
masuk telah sama dengan nilai setting pada counter tersebut.
Catatan: Dalam PLC OMRON, nama instruksi untuk fungsi yang sama seperti di atas
adalah CNT.
2. CTD: Down Counter (Counter pencacah turun)
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
76
Modul Pemakaian Listrik – ELO112 -
D. END Secara teknis, setiap program ladder yang dibuat harus selalu diakhiri oleh
fungsi END. Hal ini seperti tampak pada Gambar berikut:
Gambar 6.13. Fungsi END untuk mengakhiri program
Catatan: Dalam PLC OMRON, fungsi untuk mengakhiri program menggunakan nama
END j uga.
III. Evaluasi
Soal-soal pertanyaan : Lakukan pemograman menggunakan instruksi timer dan counter. Dari program tersebut pelajari bagaimana instruksi timer dan counter tersebut bekerja.
IV. Daftar Pustaka 1. Setiawan, Iwan (2006). Progammable Logic Controller (PLC) dan Teknik
Perancangan Sistem Kontrol. Yogyakarta : Andi Offset 2. Petruzella, FD (2005). Programmable Logic Controllers, Singapore : McGraw
Hill 3. Omron CPM-1A/CPM-2A Manual Operation Book
Diklat Penyetaraan D3 ke S1 Kerjasama FT UNP-P4TK Medan
77
16 June 2010 Diklat Penyetaraan D3 ke S1Diklat Penyetaraan D3 ke S1 1
PEMAKAIAN LISTRIK-ELO112-
Risfendra, [email protected] Elektro-Universitas Negeri Padang
16 June 2010 2 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
PETA KONSEP
DOMESTIK
Conditioner
INDUSTRI
ACTUATOR
CONTROLLER
Laundry
Cooker
HEATER
SELENOID
DRIVER
MAGNETICS
ELECTRONICS
LISTRIK
PLC
MC
PC
RELAY
16 June 2010 Diklat Penyetaraan D3 ke S1 3
Industrial Otomation
Risfendra, [email protected]
Teknik Elektro-Universitas Negeri Padang
16 June 2010 Diklat Penyetaraan D3 ke S1 4 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
Teknik kontrol di Industri lebih seringdikaitkan dengan kata “OTOMASI”
Kata otomasi memiliki makna berbedauntuk orang yang berbeda
Otomasi automatic autonomous
16 June 2010 Diklat Penyetaraan D3 ke S1 5 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
Apa itu otomatis ?
Automatic is : 1. Working by itself2. Without direct human
intervention
Suatu sistem yang dapat menjagaparameter keluarannya pada nilai yang diinginkan, tanpa intervensi langsungdari manusia
“ “
16 June 2010 Diklat Penyetaraan D3 ke S1 6 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
Ilustrasi 1
Gambar. Otomasi pada SILO
16 June 2010 Diklat Penyetaraan D3 ke S1 7 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
Ilustrasi 2
Gambar. Otomasi produksi air galon
16 June 2010 Diklat Penyetaraan D3 ke S1 8 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
Ilustrasi 3
Gambar. Otomasi sistem proses pengaduk larutan
16 June 2010 Diklat Penyetaraan D3 ke S1 9 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
Ilustrasi 4
Kontrol Production_line
16 June 2010 Diklat Penyetaraan D3 ke S1 10 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
Ilustrasi 5
Sistem kontrolElevator
16 June 2010 Diklat Penyetaraan D3 ke S1 11 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
………………….
16 June 2010 Diklat Penyetaraan D3 ke S1 12 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
Mengapa otomatis?
Pekerjaan membosankan
(why)
Pekerjaan Bahaya
ekonomis
“Me-manusia-kan manusia”
16 June 2010 Diklat Penyetaraan D3 ke S1 13 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
Keuntungan Otomatis
Waktu produksi lebihsingkat
Proses produksi lebihsederhana
Kualitas lebih terjaga(konsisten)
Meningkatkan martabatpekerja
16 June 2010 Diklat Penyetaraan D3 ke S1 14 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
Dalam Teknik kontrol di industri, rangkaian kontrolmenerima dan mengolah informasi tentang kondisi sistemsecara kontinyu
Informasi demikian antara lain menggambarkan:– Posisi mekanik komponen bergerak– Temperatur pada beberapa lokasi– Tekanan yang ada pada pipa, saluran, bejana– Kecepatan aliran fluida– Gaya yang menekan pada bermacam peralatan pendeteksi– Kecepatan gerekan, dll
16 June 2010 Diklat Penyetaraan D3 ke S1 15 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
Rangkaian kontrol mengambil semua informasi empirisini dan mengkombinasikan dengan masukan darioperator untuk membangkitkan sinyal kontrol
Masukan dari operator dapat berupa:– Selector switch setting– Potential dial setting
Masukan yang demikian menyatakan respon sistem yang dikehendaki, atau dengan kata lain sebagai hasilproduksi yang dikehendaki dari sistem yang dibentuk
16 June 2010 Diklat Penyetaraan D3 ke S1 16 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
Berdasarkan hasil perbandingan antara informasi sistemdan masukan operator, maka rangkaian kontrol “membuatkeputusan”
Keputusan tersebut terkait dengan aksi sistem selanjutnyaseperti;
– Apakah men-”start” atau men-”stop” suatu motor.– Apakah mempercepat atau memperlambat suatu gerakan
mekanik– Apakah membuka atau menutup suatu kontrol valve– atau menghentikan (shutdown) sistem secara menyeluruh
karena ada kondisi tidak aman
16 June 2010 Diklat Penyetaraan D3 ke S1 17 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
Rangkaian kontrol hanya merefleksikan keinginan danharapan dari perancang rangkaian, yang meramalkansemua kondisi masukan yang ada dan dirancang denganrespon rangkaian yang sesuai
Rangkaian kontrol mencerminkan gagasan “sang”perancang rangkaian, oleh sebab itu disebut sebagairangkaian pembuat keputusan (decision-making circuits) atau sering disebut sebagai rangkaian logika (logic circuit)
16 June 2010 Diklat Penyetaraan D3 ke S1 18 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
Hubungan tiga bagian utamadalam suatu sistem kontrol di industri
INPUT(Sekumpulan Informasi)
LOGIC(Pembuat Keputusan)
OUTPUT(Alat Penggerak)
May be in same cabinetor may be in separate location
May be physically or remote from each other
16 June 2010 Diklat Penyetaraan D3 ke S1 19 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
Micro-automation
Otomasi sistem ukuran kecil atau medium yang biasa disebut “automation island”
Merupakan bagian dari suatu plantproduksi yang besar
16 June 2010 Diklat Penyetaraan D3 ke S1 20 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
automation island
16 June 2010 Diklat Penyetaraan D3 ke S1 21 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
Macro-automation
Otomasi yang fungsi utamanya terkaitdengan koordinasi dan supervisi darisejumlah atau beberapa “automation island”
Dalam suatu plant yang besar fungsi inidilakukan dengan bantuan komputer(industrial PC)
16 June 2010 Diklat Penyetaraan D3 ke S1 22 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
Macro-automation
16 June 2010 Diklat Penyetaraan D3 ke S1 23 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
TUGAS
MENCARI CONTOH SISTEM KONTROL SEDERHANA (HOME/INDUSTRIAL)JELASKAN PRINSIP KERJA SISTEMDIAGRAM BALOK/SKETSAPARAMETER YANG DIKENDALIKANPARAMETER YANG DIMANIPULASI
16 June 2010 Diklat Penyetaraan D3 ke S1Diklat Penyetaraan D3 ke S1 24
Basic Control Circuit
Risfendra, [email protected] Elektro-Universitas Negeri Padang
16 June 2010 25 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
Diagram tangga (ladder diagram)
16 June 2010 26 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
Ingat kembali…
Prinsip relay…
16 June 2010 27 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
Ingat kembali…
kontaktor
16 June 2010 28 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
Key principles….
SwitchingNONC
Logic“1” “high” “+5volt”“0” “low” “ground”NOTANDOR
16 June 2010 29 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
Rangkaian relay…
Logika OR
16 June 2010 30 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
Rangkaian relay…
Logika AND
16 June 2010 31 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
Rangkaian self-conservative
Rangkaian yang dapat mempertahankankondisi ON walaupun saklar hanya ditekansesaat
16 June 2010 32 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
Dominan reset (off)
Dominan set (on)
Aon off
a
on
off a
A
16 June 2010 33 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
ELEMEN INPUT: Tombol tekan S1 dan S2
ELEMEN PROSES: Relai A
ELEMEN OUTPUT: Lampu Y
Ket : Sambungan antaraelemen-elemen tersebut dilaksanakan melaluipengawatan.
S1
A
a 1 a2
Y
ElemenInput
ElemenProses
ElemenOutput
S2
16 June 2010 34 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
Rangkaian interlocking
Rangkaian sekuensisalyang dirancang untukmelindungi mesin, peralatan dankeselamatan operator dengan mengaturwaktu operasionalmesin dan peralatanuntuk bekerjaberdasarkan urutanyang ditentukan
16 June 2010 35 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
Rangkaian time on delay
16 June 2010 36 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
Rangkaian Dasar Pengendali Motor 3 Fasa
Penggunaan Satu Push – button untuk Starting dan Stopping
(a) diagram rangkaian kontrol (b) diagram rangkaian daya
16 June 2010 37 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
Penggunaan Push – button Terpisah untuk Starting dan Stopping
Rangkaian kontrol untuk starting dan stopping dengan dua push button terpisah.
Rangkaian Dasar Pengendali Motor 3 Fasa
16 June 2010 38 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
Stasiun Push-button Berganda ( Multiple Push Button Stations)
Rangkaian kontrol starting motor dari tiga lokasi.
Rangkaian Dasar Pengendali Motor 3 Fasa
16 June 2010 39 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
. Kontrol Sekuensial ( Sequence Control )
a. Sekuensial b. Sekuensial otomatis
Rangkaian Dasar Pengendali Motor 3 Fasa
16 June 2010 40 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
Metode Interlocking untuk Kontrol Pembalik Putaran
Rangkaian Dasar Pengendali Motor 3 Fasa
16 June 2010 41 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
Example…
Prinsip Kerja:Pengisian suatu tangki besar, pompa diaktifkan dengan saklar S. ketinggian air diukur melalui sensor tekanan A dan B, jika level air 2m maka A=1 dan jika level air 3m maka B=1. Air keluark dari tangkimelalui dua valve, C dan D (bukaan C dua kali lebih besar dari D). Setiapvalve memiliki limit switch pada tangkainya untuk menginformasikankondisi valve terbuka.
Tujuan kontrol:Mencegah supaya penyusutan air tidak terlalu rendah
Fungsi kontrol:Pompa diaktifkan jika kondisi berikut terpenuhi (terjadi):1. Ketinggian air dibawah 2 m2. Ketinggian air diantara 2 dan 3 m, dan valve C dalam kondisi
terbuka3. Ketinggian air diatas 3 m, tetapi valve terbuka keduanya
Reservoir
A B
Pressure Switches
(3m)(2m)
D
C
S
S=A’+B’C+CD
16 June 2010 42 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
Example……
24 VDC 220 VAC
LSB
PB START
RMRM
RM
PB STOP LSA
M
Pompa Air
16 June 2010 43 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
Discuss…….
Kontrol gorden/tirai
B
A
CT
1.Tuliskan prinsip kerja sistem2.Tabel kebenaran3.Fungsi biner4.Sensor (input) dan aktuator
(output) yang digunakan5.Diagram kawat kontrol
16 June 2010 44 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
Discuss…
Buat sistem kendali otomatisuntuk peralatan listrik rumahtangga
Prinsip kerja sistemDiagram balokElectrical control elementWiring Control Circuit
16 June 2010 Diklat Penyetaraan D3 ke S1Diklat Penyetaraan D3 ke S1 45
Berkenalan dengan PLC
Risfendra, [email protected] Elektro-Universitas Negeri Padang
16 June 2010 46 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
Tujuan belajar (Objectives) :
Memberi definisi tentang PLC
Menjelaskan keuntungan menggunakan PLC
Mengklasifikasikan PLC
Membedakan PLC dengan Kontroler yang lain
16 June 2010 47 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
ogicogicrogrammablerogrammable
PP LL CC
ontrollerontroller
16 June 2010 48 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
PLC
Komputer khusus yang digunakan untukmengendalikan mesin dansistem proses
Menggunakan memori yang dapatdiprogram untuk menyimpan instruksidan fungsi khusus (timer, counter, aritmatika, dll)
Sebagai pengganti “relay logic”
16 June 2010 49 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
Keuntungan PLC
Lebih handal
Lebih Flexible
Lebih murah
Kemampuan berkomunikasi
Waktu respon lebih cepat
Mudah mendeteksi kesalahan(troubleshoot)
16 June 2010 50 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
Klasifikasi PLC
16 June 2010 51 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
Klasifikasi PLC…
Medium/ Large
16 June 2010 52 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
PLC vs Control Relay
Waktu; Implementasi lebih cepat
Pengabelan (wiring); lebih sederhana dan rapi
Flexible; fungsi kontrol dapat dirubah melalui software
Sistem monitoring dapat dilakukan secara terintegrasi
16 June 2010 53 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
PLC vs Control Relay...
Relay-Based Control Circuit PLC-Based Control Circuit
16 June 2010 54 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
PLC vs MC (micro controller)
Secara fungsional hampir samaSecara teknis:
PLC Lebih praktisPemograman PLC lebih mudahPLC sudah dilengkapi antarmuka (interface) yang sesuai standar industri
16 June 2010 55 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
PLC vs PC (personal computer)
PLC lebih Compact, sehingga lebih tahan terhadap:
GetaranPerubahan temperatur yang ekstrim
Pada sistem kontrol berskala besar, PC sebagai mitra PLC dalam hal monitoring maupun koordinasi
16 June 2010 56 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
Contoh: Sistem Start Motor
16 June 2010 Diklat Penyetaraan D3 ke S1Diklat Penyetaraan D3 ke S1 57
Perangkat Keras PLC
Risfendra, [email protected] Elektro-Universitas Negeri Padang
16 June 2010 58 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
Tujuan Perkuliahan (Objectives) :
Menjelaskan bagian utama sebuahPLC beserta fungsinya
Menjelaskan prosedur pengoperasian PLC
Menjelaskan Contoh Peralatan Input
Menjelaskan Contoh Peralatan Output
Menjelaskan Pengertian Sensor dan Aktuator
Mengidentifikasi fasilitas perangkat keras PLC
16 June 2010 59 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
Konstruksi PKonstruksi PLCLC
Fixed/Compact
Rack/Modular
16 June 2010 60 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
Konstruksi PLCKonstruksi PLC……
16 June 2010 61 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
Konstruksi PLCKonstruksi PLC……
16 June 2010 62 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
Peralatan input dan peralatan output tidak terhubung secara
langsung
PLC dan Peralatan I/OPLC dan Peralatan I/O
16 June 2010 63 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
BagianBagian UtamaUtama PLC:PLC:
Power Supply
CPU (Processor + Memory)
Modul I/O
Programming Device
16 June 2010 64 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
InteraksiInteraksi FungsionalFungsional sistemsistem PLCPLC
16 June 2010 65 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
Power Supply
Menyuplai tegangan ke seluruhkomponen utama
Monitoring
Regulasi
Warning and Protection
Tegangan Input: 220 vac;120 vac; 24 vdc (toleransi 10-15 %)
16 June 2010 66 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
Prosesor (Processor)---Profesor
Fungsi utama:to commandgovern
Aktifitas:
Mathematical operationsData handlingData handling
Diagnostic routines
16 June 2010 67 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
Processor scan
16 June 2010 68 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
Memory
Tempat menyimpan data dan program yang dieksekusi processor
Jenis Memori:
Volatile RAM
Nonvolatile ROM
PROM
PROM
EEPROM
16 June 2010 69 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
Fixed I/O
ModulModul I/OI/O
Modular I/O
16 June 2010 70 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
PLC PLC dandan I/O deviceI/O device
Sensor
Aktuator
16 June 2010 71 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
PLC PLC dandan I/O deviceI/O device……
16 June 2010 72 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
Peralatan Input
16 June 2010 73 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
Peralatan Output
16 June 2010 74 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
ModulModul I/OI/O........
Digital I/O modul (DI-DO)
Analog I/O modul (AI-AO)
Fuzzy Logic Modul
16 June 2010 75 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
Koneksi PLC - I/O device
Output ModulRelayTransistorTriac
Input ModulDC 12 – 24 VoltAC 200 – 240 VoltAC/DC 12 – 24 Volt
16 June 2010 76 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
Programming DeviceProgramming Device
Miniprogrammer
= Handheld= Manual programmers
Personal Computer
16 June 2010 Diklat Penyetaraan D3 ke S1Diklat Penyetaraan D3 ke S1 77
Perangkat Lunak danPemograman PLC
Risfendra, [email protected] Elektro-Universitas Negeri Padang
16 June 2010 78 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
Tujuan belajar (Objectives) :
Menjelaskan kumunikasi PLC dengan peralaatan pemograman
Menjelaskan bahasa yang umum digunakan dalam pemograman PLC
Menjelaskan mode operasi PLC
Menentukan alamat I/O PLC dalam pemograman
Membuat dan memasukkan diagram ladder ke PLC
16 June 2010 79 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
PemogramanPemograman PLCPLC
Ladder Diagram
Boolean
F B D
Sequensial Function Chart
LD I0.2OR I0.3OUT Q0.1
16 June 2010 80 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
PemogramanPemograman PLCPLC……
Menentukan urutan kerja mesin
Pengalamatan I/O
Implementasi
Programming Simulasi
Pengujian
Steps:
16 June 2010 81 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
ProsedurProsedurPerancanganPerancangan
Menentukan keperluan
Sistem kontrolyang diinginkan
Gambar sistemUmum dari
Sistem kontrol
Daftarkan semua peralatan Input dan
Output ke I/O PLC yangBersangkutan
TerjemahkanFlowchart ke
Diagram Ladder
Memprogram Diagramyang telah dirancang ke
PLC
SimulasikanProgram dan
Periksa Software
ApakahProgram OK ?
Perbaiki Program
Tidak
Hubungkan semuaPeralatan Input
danOutput ke PLC
Ya
Periksa semuaSambungan Input
dan Output
Test ProgramDijalankan
Apakah Program OK ?
Perbaiki Program
Tidak
Simpan programDalam eprom, dll
Ya
Semua diagram diDokumen secara
sistematik
End
16 June 2010 82 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
Mode Mode OperasionalOperasional PLCPLC
RUN
STOP/Program
Monitor
16 June 2010 83 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
Contoh: Sistem Kontrol Pengepakan
Gambar Sistem Pengepakan
16 June 2010 84 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
Alokasi I/O
Diagram Waktu Operasional
16 June 2010 85 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
Diagram Ladder
16 June 2010 86 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
Boolean program
16 June 2010 87Diklat Penyetaraan D3 ke S1 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
ContohContoh AplikasiAplikasiKontrol Operasional Pengisian/Pengosongan
16 June 2010 88 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
Contoh Aplikasi Perancangan
Diagram Ladder ???????????????
Kontrolprosespengisian
Penentuan I/O ?????????????
16 June 2010 89 www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
Simpulan
??
????
??????
www.unp.ac.idwww.unp.ac.id
Top Related