bab ii… · web view · 2015-02-19spesifikasi umum. plc. ... 1 tombol stop 0.00 menghentikan...

Kegiatan Belajar 1

SISTEM KONTROL PLC

A. Kompetensi dan Indikator

Setelah mempelajari topik ini Mahasiswa memiliki kompetensi sebagai berikut.

Memahami system sistem kontrol PLC yang terbagi dalam dua belas indikator berikut

ini:

Menjelaskan sistem sistem kontrol loop terbuka dan sistem sistem kontrol loop

tertutup.

Menjelaskan bagian-bagian PLC.

Menjelaskan jenis peralatan input dan jenis peralatan output dalam PLC.

Menjelaskan jumlah I/O pada PLC CPM2A.

Menjelaskan aplikasi analog CPM1A-MAD01

Mengidentifikasi terminal analog MAD01.

Menjelaskan batas I/O Analaog MAD01.

Menjelaskan spesifikasi PLC.

Menjelaskan perbandingan sistem sistem kontrol elektromagnetik dan PLC.

Menjelaskan keunggulan PLC.

Menyebutkan daerah penerapan PLC.

Menjelaskan langkah-langkah desain sistem sistem kontrol PLC.

B. Uraian Materi

1. Sistem Sistem kontrol

Istilah sistem sistem kontrol dalam teknik elektro mempunyai arti suatu

peralatan atau sekelompok peralatan yang digunakan untuk mengatur fungsi kerja

6

suatu mesin dan memetakan tingkah laku mesin tersebut sesuai dengan yang

dikehendaki. Fungsi kerja mesin tersebut mencakup antara lain menjalankan (start),

mengatur (regulasi), dan menghentikan suatu proses kerja. Pada umumnya, sistem

sistem kontrol merupakan suatu kumpulan peralatan elektro atau elektronik,

peralatan mekanik, dan peralatan lain yang menjamin stabilitas dan transisi halus

serta ketepatan suatu proses kerja.

Sistem sistem kontrol mempunyai tiga unsur yaitu input, proses, dan output.

Gambar 1 Unsur-unsur sistem sistem kontrol

Input pada umumnya berupa sinyal dari sebuah transduser, yaitu alat yang

dapat merubah besaran fisik menjadi besaran elektro, misalnya tombol tekan, saklar

batas, termostat, dan lain-lain. Transduser memberikan informasi mengenai besaran

yang diukur, kemudian informasi ini diproses oleh bagian proses. Bagian proses dapat

berupa rangkaian sistem kontrol yang menggunakan peralatan yang dirangkai secara

elektro, atau juga berupa suatu sistem sistem kontrol yang dapat diprogram misalnya

PLC.

Pemrosesan informasi (sinyal input) menghasilkan sinyal output yang

selanjutnya digunakan untuk mengaktifkan aktuator (peralatan output) yang dapat

berupa motor elektro, kontaktor, katup selenoid, lampu, dan sebagainya. Dengan

peralatan output, besaran elektro diubah kembali menjadi besaran fisik.

Sistem sistem kontrol dibedakan menjadi dua, yaitu sistem sistem kontrol loop

terbuka dan sistem sistem kontrol loop tertutup.

a) Sistem Sistem kontrol Loop Terbuka

PROSESInput Output

7

Sistem sistem kontrol loop terbuka adalah proses pengendalian di mana variabel

input mempengaruhi output yang dihasilkan. Gambar 2 menunjukkan diagram blok

sistem sistem kontrol loop terbuka.

Gambar 2 Diagram blok sistem sistem kontrol loop terbuka

Dari Gambar 2 di atas, dapat dipahami bahwa tidak ada informasi yang diberikan

oleh peralatan output kepada bagian proses sehingga tidak diketahui apakah hasil

output sesuai dengan yang dikehendaki.

b) Sistem Sistem kontrol Loop Tertutup

Sistem sistem kontrol loop tertutup adalah suatu proses pengendalian di mana

variabel yang disistem kontrolkan (output) disensor secara kontinyu, kemudian

dibandingkan dengan besaran acuan.

Variabel yang disistem kontrolkan dapat berupa hasil pengukuran temperatur,

kelembaban, posisi mekanik, kecepatan putaran, dan sebagainya. Hasil pengukuran

tersebut diumpan-balikkan ke pembanding (komparator) yang dapat berupa

peralatan mekanik, elektro, elektronik, atau pneumatik. Pembanding membandingkan

sinyal sensor yang berasal dari variabel yang disistem kontrolkan dengan besaran

acuan, dan hasilnya berupa sinyal kesalahan. Selanjutnya, sinyal kesalahan

diumpankan kepada peralatan sistem kontrol dan diproses untuk memperbaiki

kesalahan sehingga menghasilkan output sesuai dengan yang dikehendaki. Dengan

kata lain, kesalahan sama dengan nol.

8

Gangguan

Sistem yang dikendalikan

(Proses)

Peralatan Kendali Output Setting

Error

Sensor

Umpan balik

Gambar 3 Sistem sistem kontrol loop tertutup

2. Sistem Sistem kontrol PLC

Hingga akhir tahun 1970, sistem otomasi mesin disistem kontrolkan oleh relai

elektromagnet. Dengan semakin meningkatnya perkembangan teknologi, tugas-tugas

pengendalian dibuat dalam bentuk pengendalian terprogram yang dapat dilakukan

antara lain menggunakan PLC (Programmable Logic Controller). Dengan PLC, sinyal

dari berbagai peralatan luar diinterfis sehingga fleksibel dalam mewujudkan sistem

sistem kontrol. Disamping itu, kemampuannya dalam komunikasi jaringan

memungkinkan penerapan yang luas dalam berbagai operasi pengendalian sistem.

Dalam sistem otomasi, PLC merupakan ‘jantung’ sistem sistem kontrol. Dengan

program yang disimpan dalam memori PLC, dalam eksekusinya, PLC dapat memonitor

keadaan sistem melalui sinyal dari peralatan input, kemudian didasarkan atas logika

program menentukan rangkaian aksi pengendalian peralatan output luar.

PLC dapat digunakan untuk mengendalikan tugas-tugas sederhana yang

berulang-ulang, atau di-interkoneksi dengan yang lain menggunakan komputer

melalui sejenis jaringan komunikasi untuk mengintegrasikan pengendalian proses

yang kompleks.

Cara kerja sistem sistem kontrol PLC dapat dipahami dengan diagram blok

seperti ditunjukkan pada Gambar 4.

9

Gambar 4 Diagram blok PLC

Dari Gambar 4 terlihat bahwa komponen sistem sistem kontrol PLC terdiri atas

PLC, peralatan input, peralatan output, peralatan penunjang, dan catu daya.

Penjelasan masing-masing komponen sebagai berikut :

a) PLC

PLC terdiri atas CPU (Central Processing Unit), memori, modul interface input

dan output program sistem kontrol disimpan dalam memori program. Program

mengendalikan PLC sehingga saat sinyal iput dari peralatan input on timbul respon

yang sesuai. Respon ini umumnya mengonkan sinyal output pada peralatan output.

CPU adalah mikroprosesor yang mengkordinasikan kerja sistem PLC. ia

mengeksekusi program, memproses sinyal input/ output, dan mengkomunikasikan

dengan peralatan luar.

Memori adalah daerah yang menyimpan sistem operasi dan data pemakai.

Sistem operasi sesungguhnya software sistem yang mengkordinasikan PLC. Program

sistem kontrol disimpan dalam memori pemakai.

Ada dua jenis memori yaitu : ROM (Read Only Memory) dan RAM (Random

Access Memory). ROM adalah memori yang hanya dapat diprogram sekali.

Penyimpanan program dalam ROM bersifat permanen, maka ia digunakan untuk

menyimpan sistem operasi. Ada sejenis ROM, yaitu EPROM (Erasable Programmable

10

Read Only Memory) yang isinya dapat dihapus dengan cara menyinari menggunakan

sinar ultraviolet dan kemudian di isi program ulang menggunakan PROM Writer.

Interface adalah modul rangkaian yang digunakan untuk menyesuaikan sinyal

pada peralatan luar. Interfis input menyesuaikan sinyal dari peralatan input dengan

sinyal yang dibutuhkan untuk operasi sistem. Interfis output menyesuaikan sinyal dari

PLC dengan sinyal untuk mengendalikan peralatan output.

b) Peralatan Input

Peralatan input adalah peralatan yang memberikan sinyal kepada PLC dan

selanjutnya PLC memproses sinyal tersebut untuk mengendalikan peralatan output.

Peralatan input itu antara lain :

Berbagai jenis saklar, misalnya tombol, saklar togel, saklar batas, saklar

level, saklar tekan, saklar proximity.

Berbagai jenis sensor, misalnya sensor cahaya, sensor suhu, sensor level,

Rotary encoder

c) Peralatan Output

Sistem otomasi tidak lengkap tanpa ada peralatan output yang disistem

kontrolkan. Peralatan output itu misalnya :

Kontaktor

Motor AC/DC

Lampu

Buzer

d) Peralatan Penunjang

Peralatan penunjang adalah peralatan yang digunakan dalam sistem sistem

kontrol PLC, tetapi bukan merupakan bagian dari sistem secara nyata. Maksudnya,

peralatan ini digunakan untuk keperluan tertentu yang tidak berkait dengan aktifitas

pegendalian. Peralatan penunjang itu, antara lain :

11

berbagai jenis alat pemrogram, yaitu komputer, software ladder, konsol

pemrogram, programmable terminal, dan sebagainya.

Berbagai software ladder, yaitu : SSS, LSS, Syswin, dan CX Programmer.

Berbagai jenis memori luar, yaitu : disket, CD ROM, flash disk.

Berbagai alat pencetak dalam sistem komputer, misalnya printer,

plotter.

e) Catu Daya

PLC adalah sebuah peralatan digital dan setiap peralatan digital membutuhkan

catu daya DC. Catu daya ini dapat dicatu dari luar, atau dari dalam PLC itu sendiri. PLC

tipe modular membutuhkan catu daya dari luar, sedangkan pada PLC tipe compact

catu daya tersedia pada unit.

3. Komponen Unit PLC

Unit PLC dibuat dalam banyak model/ tipe. Pemilihan suatu tipe harus

mempertimbangkan yang dibedakan menurut

jenis catu daya

jumlah terminal input/ output

tipe rangkaian output

a) Jenis Catu Daya

PLC adalah sebuah peralatan elektronik dan setiap peralatan elektronik untuk

dapat beroperasi membutuhkan catu daya. Ada dua jenis catu daya untuk

disambungkan ke PLC yaitu AC dan DC.

b) Jumlah I/O

Pertimbangan lain untuk memilih unit PLC adalah jumlah terminal I/O nya.

Jumlah terminal I/O yang tersedia bergantung kepada merk PLC. Misalnya PLC merk

OMRON pada satu unit tersedia terminal I/O sebanyak 10, 20, 30, 40 atau 60. Jumlah

12

terminal I/O ini dapat dikembangkan dengan memasang Unit I/O Ekspansi sehingga

dimungkinkan memiliki 100 I/O.

Pada umumnya, jumlah terminal input dan output megikuti perbandingan

tertentu, yaitu 3 : 2. Jadi, PLC dengan terminal I/O sebanyak 10 memiliki terminal

input 6 dan terminal output 4.

c) Tipe Rangkaian Output

PLC dibuat untuk digunakan dalam berbagai rangkaian sistem kontrol.

Bergantung kepada peralatan output yang disistem kontrolkan, tersedia tiga tipe

rangkaian output yaitu : output relai, output transistor singking dan output transistor

soucing.

Di bawah ini diberikan tabel yang menunjukkan jenis catu daya, jumlah I/O, dan

tipe rangkaian output.

13

Gambar 5 Terminal CPU

Penjelasan Komponen

1. Terminal input catu daya

Terminal yang menghubungkan catu daya (100 s.d 240 VAC atau 24 VDC).

2. Terminal Ground Fungsional

Terminal yang berfungsi untuk meningkatkan kekebalan terhadap derau (noise) dan mengurangi resiko kejutan elektro (hanya untuk PLC tipe AC).

3. Terminal Ground Pengaman

Terminal yang berfungsi untuk mengurangi resiko kejutan elektro

4. Terminal catu daya luar

Terminal yang berfungsi untuk mencatu daya peralatan input, PLC tertentu, misalnya CPM2A dilengkapi dengan terminal output catu daya 24 VDC.

5. Terminal input

Terminal yang berfungsi untuk menghubungkan peralatan input.

6. Terminal OutputTerminal yang berfungsi untuk menghubungkan peralatan output.

7. Indikator status PLC

Indikator yang menunjukkan status operasi PLC, seperti ditunjukkan pada

tabel berikut ini :

14

Indikator Status Arti

PWR

(hijau)

ON Daya sedang dicatukan ke PLC

OFF Daya tidak sedang dicatu ke PLC

RUN

(hijau)

ON PLC beroperasi dalam mode RUN atau

MONITOR

OFF PLC beroperasi dalam mode PROGRAM, atau

terjadi kesalahan fatal

COMM

(kuning)

Berkedip Data sedang ditransfer melalui port peripheral

atau port RS-232C

OFF Data tidak sedang ditransfer melalui port

peripheral atau port RS-232C

ERR/ALM

(merah)

ON Terjadi kesalahan fatal

Berkedip Terjadi kesalahan tidak fatal

OFF Operasi berlangsung normal

8. Indikator input

Indikator input menyala saat terminal input yang sesuai ON. Indikator input menyala selama refreshing input/ output.

Jika terjadi kesalahan fatal, indikator input berubah sebagai berikut :

Kesalahan fatal Indikator input

Kesalahan unit CPU, kesalahan

bus I/O, atau terlalu banyak unit

I/O

Padam

Kesalahan memori atau kesalahan

FALS (sistem fatal)

Indikator akan berubah sesuai status

sinyal input, tetapi status input tidak

akan diubah pada memori.

9. Indikator output

15

Indikator output menyala saat terminal output yang sesuai on.

10. Analog Control

Control yang digunakan untuk setting analog (0 s.d 200) pada IR 250 dan IR 251.

11. Port peripheralPort yang menghubungkan PLC ke peralatan pemrogram : Konsol Pemrogram, atau komputer.

12. Port RS 232C

Port yang menghubungkan PLC ke peralatan pemrogram : Konsol Pemrogram, komputer, atau Programmable Terminal.

13. Saklar komunikasi

Saklar ini untuk memilih apakah port peripheral atau port RS-232C akan menggunakan setting komunikasi pada PC Setup atau setting standar.

OFF

Port peripheral dan port RS-232C beroperasi sesuai dengan setting

komunikasi pada PLC setup, kecuali untuk Konsol Pemrogram yang

disambung ke port peripheral.

ON

Port peripheral dan port RS-232C beroperasi sesuai dengan setting

komunikasi standar, kecuali untuk Konsol Pemrogram yang

disambung ke port peripheral.

14. Baterai

Batere ini memback-up memori pada unit PLC.

15. Konektor ekspansi

Tempat sambungan PLC ke unit I/O ekspansi atau unit ekspansi (unit I/O

analog, unit sensor suhu).

4. Analog MAD01

a. Aplikasi Analog PLC CPM1A-MAD 01

16

Pada PLC CPM1A dan CPM2A serta CPM2C dapat menggunakan analog yang

pada dasarnya dapat menerima input dan output sinyal analog dari peralatan lainnya.

Dalam aplikasinya Analog MAD01 ini dapat digunakan sebagai pengukur level cairan

yang naik dan turun secara linier, sebagai pengukur membukanya katub-katub pada

penumatic, sebagai penukur nilai arus yang dihasilkan sensor CT. Sedangkan output-

nya sebagai pengatur putaran motor DC, sebagai pengatur membuka dan

menutupnya katub-katub penumatic.

b. Ekspansi

Pada PLC untuk jalur tambahan jika kita membutuhkan I/O yang lebih banyak

terdapat slot ekspansi yang gunanya untuk keperluan I/O, dan juga unit analog.

Dalam pemasangan ekspansi pada PLC maksimum tiga ekspansi

Gambar 6 PLC CPM 2A Dengan Ekspansi.

c. Unit Analog CPM1A-MAD01

Unit analog adalah sebuah sitem bagian dari PLC yang dapat mengenali input

berupa tegangan maupun arus yang naik secara linier, dan dapat juga mengeluarkan

nilai otput berupa tegangan maupun arus pada sisi out putnya. Dalam satu analog I/O

17

terdapat dua analog input dan satu analog output. Dengan begitu pada satu rangkaian

dapat terpasang tiga unit analog I/O, enam analog input dan tiga analog output.

Gambar 7 CPM1A – MAD01.

d. Batas I/O Analog

Input analog dapat diset dari 0 – 10V DC, 1 – 5V DC atau 4 – 20mA. Pada

rangkaian terbuka dapat digunakan pengaturan dengan 1 sampai 5V DC dan 4 sampai

20 mA. Untuk analog outpu-tnya dapat diatur dari 0 – 10V DC, 4 – 20 mA atau -10 –

10V DC. Dengan output analog sangat mungkin untuk mengeluarkan arus dan

tegangan pada saat yang bersamaan dalam hal ini arus output total tidak boleh lebih

dari 21mA. Pada analog input yang masuk kedalam PLC akan dirubah menjadi

bilangan heksa desimal yang merupakan hasil konversi dari input tersebut, lain halnya

pada output akan terjadi hal sebaliknya dari bilangan heksa dikonversi menjadi nilai

output pada analog. Untuk pengaturan batasan – batasan di atas membutuhkan

pengaturan pada lader diagaram saja dan akan dijelaskan pada penjelasan di bawah.

18

Gambar 8 Grafik Konversi Pada Input .

19

Gambar 9 Grafik Konversi Pada Output .

Tabel 1 Batas Input Dan Output Analog .

Pada batasan – batasan input maupun output analog memerlukan pengaturan

pada Ladder Diagram. Untuk menulis aturan tersebut tulis kode pembatas pada tabel

di bawah dengan (n + 1) pada eksekusi awal program. I/O analog tidak akan bekerja

jika kode pembatas tersebut belum tertulis. Pertama kode harus terulis, dan tetap

tidak akan bekerja pada saat memasukkan kode tersebut CPU PLC telah berjalan, dan

untuk memulai lagi PLC harus dimatikan terlebih dahulu baru dihidupkan kembali.

Tetapi masih ada cara lain yaitu dengan cara mentransfer ulang data kedalam PLC,

dengan demikian PLC akan membaca program yang baru.

20

Gambar 10 Cara Penulisan Kode Pembatas Analog.

e. Instalasi analog

Pada instalasi analog MAD01 ini tidaklah sulit yaitu dengan memasukkan kabel

penghubung slot ekspansi analog ke CPU CPM2A. Untuk inisial channel dari input

analog menyesuaikan channel dari CPU CPM2A yang terkoneksi dengan

menambahkan angka 1(n + 1) jika terdapat dua input maka input dua akan mengikuti

(n + 1) dari input pertama. Begitu juga untuk channel output mengikuti channel output

dari CPU CPM2A yang terkoneksi dengan menambahkan angka 1(n + 1).

Gambar 11 Cara Penulisan Channel Analog .

Pada langkah pengkabelan (wiring) pada analog MAD01 ini haruslah mengikuti

petunjuk pada Gambar 12 di bawah dengan benar jika terjadi kesalahan dalam

penyambungan pada bagian ini akan terjadi kerusakan permanen pada analog

tersebut. Tetapi untuk dapat memulai pengkabelan haruslah dipahami dahulu

21

terminal – terminal yang terdapat pada analog MAD01, separti pada Gambar 12 di

bawah ini.

Gambar 12 Terminal –Terminal Analog MAD01 .

keterangan:

Gambar 13 Pengkabelan Input Analog MAD01 .

22

Gambar 14 Pengkabelan Output Tegangan Analog MAD01 .

Gambar 15 Pengkabelan Output Arus Analog MAD01 .

5. Spesifikasi

Penggunaan PLC harus memperhatikan spesifikasi teknisnya. Mengabaikan hal

ini dapat mengakibatkan PLC rusak atau beroperasi secara tidak tepat (mal-fungsi).

Berikut ini diberikan tabel spesifikasi unit PLC yang terdiri atas spesifikasi umum,

spesifikasi input, dan spesifikasi output.

a) Spesifikasi Umum PLC

Tabel 2 Spesifikasi umum

23

Butir Spesifiasi

Tegangan catu AC 100 s.d 240 VAC, 50/60 Hz

DC 24 VDC

Tegangan operasi AC 85 s.d 264 VAC

DC 20,4 s.d 26,4 VDC

Penggunaan

daya

AC 60 VA maks

DC 20 W maks

Catu daya luar Tegangan catu 24 VDC

Kapasitas output 300 mA

Tahanan isolasi 20 M minimum

Kuat dielektrik 2300 VAC 50/60 Hz selama 1 menit

Suhu ruang 0o s.d 55o

Ukuran sekerup terminal M3

Berat AC 650 g

DC 550 g

b) Spesifikasi Input

Tabel 3 Spesifikasi input

Butir Spesifikasi

Tegangan input 24 VDC +10%/-15%

Impedansi input 2,7 k

Arus input 8 mA

Tegangan/ arus on 17 VDC input, 5 mA

Tegangan/ arus off 5 VDC maks, 1 mA

Tunda on 10 ms

24

Tunda off 10 ms

Konfigurasi rangkaian input

c) Spesifikasi Output

Tabel 4 Spesifikasi output.

Butir Spesifikasi

Kapasitas switching

maksimum

2 A, 250 VAC (cos = 1)

2 A, 24 VDC

Kapasitas switching

minimum

10 mA, 5 VDC

Usia kerja relai Elektro : 150.000 operasi (beban resistif 24 VDC)

100.000 operasi (beban induktif)

Mekanik : 20.000.000 operasi

Tunda on 15 ms maks

Tunda off 15 ms maks

Konfigurasi rangkaian

output

6. Perbandingan Sistem Sistem kontrol Elektromagnet dan PLC

25

Pada sistem sistem kontrol relai elektromagnetik (kontaktor), semua

pengawatan ditempatkan dalam sebuah panel sistem kontrol. Dalam beberapa kasus

panel sistem kontrol terlalu besar sehingga memakan banyak ruang (tempat). Tiap

sambungan dalam logika relai harus disambung. Jika pengawatan tidak sempurna,

maka akan terjadi kesalahan sistem sistem kontrol. Untuk melacak kesalahan ini, perlu

waktu cukup lama. Pada umumnya, kontaktor memiliki jumlah kontak terbatas. Dan

jika diperlukan modifikasi, mesin harus diistirahatkan, dan lagi boleh jadi ruangan

tidak tersedia serta pengawatan harus dilacak untuk mengakomodasi perubahan. Jadi,

panel sistem kontrol hanya cocok untuk proses yang sangat khusus. Ia tidak dapat

dimoifikasi menjadi sistem yang baru dengan segera. Dengan kata lain, panel sistem

kontrol elektromagnetik tidak fleksibel.

Dari uraian di atas, dapat disimpulkan adanya kelemahan sistem sistem kontrol relai elektromagnetik sebagai berikut :

Terlalu banyak pengawatan panel.

Modifikasi sistem sistem kontrol sulit dilakukan.

Pelacakan gangguan sistem sistem kontrol sulit dilakukan.

Jika terjadi gangguan mesin harus diistirahatkan untuk melacak kesalahan sistem.

Kesulitan-kesulitan di atas dapat diatasi dengan menggunakan sistem sistem kontrol PLC.

7. Keunggulan Sistem Sistem kontrol PLC

Sistem sistem kontrol PLC memiliki banyak keunggulan dibandingkan dengan

sistem sistem kontrol elektromagnetik sebagai berikut :

Pengawatan sistem sistem kontrol PLC lebih sedikit.

Modifikasi sistem sistem kontrol dapat dengan mudah dilakukan dengan cara

mengganti progam sistem kontrol tanpa merubah pengawatan sejauh tidak

ada tambahan peralatan input/output.

26

Tidak diperlukan komponen sistem kontrol seperti timer dan hanya diperlukan

sedikit kontaktor sebagai penghubung peralatan output ke sumber tenaga

elektro.

Kecepatan operasi sistem sistem kontrol PLC sangat cepat sehingga

produktivitas meningkat.

Biaya pembangunan sistem sistem kontrol PLC lebih murah dalam kasus

fungsi sistem kontrolnya sangat rumit dan jumlah peralatan input/outputnya

sangat banyak.

Sistem sistem kontrol PLC lebih andal.

Program sistem kontrol PLC dapat dicetak dengan cepat.

8. Penerapan Sistem Sistem kontrol PLC

Sistem sistem kontrol PLC digunakan secara luas dalam berbagai bidang antara

lain untuk mengendalikan :

Traffic light

Lift

Konveyor

Sistem pengemasan barang

Sistem perakitan peralatan elektronik

Sistem pengamanan gedung

Sistem pembangkitan tenaga elektro

Robot

Pemrosesan makanan

9. Langkah-Langkah Desain Sistem Sistem kontrol PLC

27

Pengendalian sistem sistem kontrol PLC harus dilakukan melalui langkah-langkah

sistematik sebagai berikut :

1. Memilih PLC dengan spesifikasi yang sesuai dengan sistem sistem kontrol.

2. Memasang Sistem Komunikasi

3. Membuat program sistem kontrol

4. Mentransfer program ke dalam PLC

5. Memasang unit

6. Menyambung pengawatan I/O

7. Menguji coba program

8. Menjalankan program

C. Rangkuman

1. PLC adalah kepanjangan dari Programmable Logic Controller yang berarti

pengendali yang bekerja secara logika dan dapat diprogram.

2. Peralatan sistem sistem kontrol PLC terdiri atas Unit PLC, peralatan input,

peralatan output, peralatan penunjang, dan catu daya.

3. Pemilihan suatu unit PLC didasarkan atas pertimbangan jenis catu daya untuk

PLC, jumlah I/O dan tipe rangkaian output.

4. Penggunaan PLC harus memperhatikan spesifikasi teknisnya. Mengabaikan hal

ini dapat mengakibatkan PLC rusak atau beroperasi secara tidak tepat (mal-

fungsi).

5. Dibandingkan sistem sistem kontrol elektromagnet, PLC lebih unggul dalam

banyak hal, antara lain pengawatan sistem lebih sederhana, gambar sistem

sistem kontrol mudah dicetak, lebih murah dalam kasus rangkaian sistem

kontrol yang rumit, mempunyai fungsi self diagnostic, dll.

6. PLC diterapkan dalam hampir segala lapangan industri sebagai pengendali

mesin dan proses kerja alat

28

D. Tugas

1. Identifikasi terminal yang ada pada PLC CPM2 A!

2. Bandingkan PLC Type CPM2 A dengan merk lain dan uraikan perbedaan dan

persamaannya!

3. Identifikasi beberapa Merk PLC yang ada di perusahaan atau ditoko!

E. Tes Formatif

1. Apakah yang dimaksud dengan sistem sistem kontrol ?

2. Apakah perbedaan sistem sistem kontrol loop terbuka dan loop tertutup ?

3. Apakah PLC itu ?

4. Sebutkan masing-masing tiga contoh :

a. Alat input

b. Alat output

c. Alat penunjang

5. Gambarkan diagram blok yang menunjukkan hubungan masing-masing

peralatan sistem sistem kontrol PLC ?

6. Sebutkan lima keunggulan PLC dibandingkan sistem sistem kontrol

elektromagnet ?

7. Jelaskan bahwa sistem sistem kontrol PLC lebih murah jika dibandingkan

sistem sistem kontrol elektromagnet ?

8. Sebutkan daerah penerapan PLC ?

9. Jelaskan apa yang dimaksud dengan analog MAD01 ?

10. Sebutkan terminal – terminal yang terdapat pada analog MAD01 ?

F. Lembar Kerja

Mengidentifikasi Terminal PLC CPM2A

29

Untuk dihubungkan ke Input/Output

a. Alat dan Bahan

1. PLC Type CPM2A 1 buah

2. Unit Komputer 1 buah

b. Langkah Kerja

1. Buatlah kelompok belajar (empat orang atau lebih dalam satu kelompok,

kemudian buat diskusi untuk memahami cara kerja PLC).

2. Identifikasi semua terminal yang ada di PLC. Kemudian catat serta jelaskan

fungsinya masing-masing.

3. Identifikasi spesifikasi umum, spesifikasi input dan spesifikasi output PLC.

Tuliskan pada lembaran kerja.

4. Identifikasi conector untuk menghubungkan PLC dan komputer.

c. Kesimpulan

Tuliskan kesimpulan dari apa yang telah dikerjakan berdasarkan lembaran kerja.

Kegiatan Belajar 2

TEKNIK PEMROGRAMAN PLC



Memahami bahasa pemrograman yang terbagi dalam empat indikator berikut ini:

Menjelaskan instruksi pemrograman.

Menjelaskan struktur daerah memori PLC CPM2A.

30

Menjelaskan langkah – langkah pembuatan program.

Memahami program sistem kontrol motor.

B. Uraian Materi

1. Unsur-Unsur Program

Program sistem kontrol PLC terdiri atas tiga unsur yaitu : alamat, instruksi, dan

operand.

Alamat adalah nomor yang menunjukkan lokasi, instruksi, atau data dalam

daerah memori. Instruksi harus disusun secara berurutan dan menempatkannya

dalam alamat yang tepat sehingga seluruh instruksi dilaksanakan mulai dari alamat

terendah hingga alamat tertinggi dalam program.

Instruksi adalah perintah yang harus dilaksanakan PLC. PLC hanya dapat

melaksanakan instruksi yang ditulis menggunakan ejaan yang sesuai. Oleh karena itu,

pembuat program harus memperhatikan tata cara penulisan instruksi.

Operand adalah nilai berupa angka yang ditetapkan sebagai data yang

digunakan untuk suatu instruksi. Operand dapat dimasukkan sebagai konstanta yang

menyatakan nilai angka nyata atau merupakan alamat data dalam memori.

2. Bahasa Pemrograman

Program PLC dapat dibuat dengan menggunakan beberapa cara yang disebut

bahasa pemrograman. Bentuk program berbeda-beda sesuai dengan bahasa

pemrograman yang digunakan. Bahasa pemrograman tersebut antara lain : diagram

ladder, kode mneumonik, diagram blok fungsi, dan teks terstruktur. Beberapa merk

PLC hanya mengembangkan program diagram ladder dan kode mneumonik.

a) Diagram Ladder

31

Digram ladder terdiri atas sebuah garis vertikal di sebelah kiri yang disebut bus

bar, dengan garis bercabang ke kanan yang disebut rung. Sepanjang garis instruksi,

ditempatkan kontak-kontak yang mengendalikan/mengkondisikan instruksi lain di

sebelah kanan. Kombinasi logika kontak-kontak ini menentukan kapan dan bagaimana

instruksi di sebelah kanan dieksekusi. Contoh diagram ladder ditunjukkan pada

gambar di bawah ini.

Gambar 16 Contoh Diagram Ladder

Terlihat dari gambar di atas bahwa garis instruksi dapat bercabang kemudian

menyatu kembali. Sepasang garis vertikal disebut kontak (kondisi). Ada dua kontak,

yaitu kontak NO (Normally Open) yang digambar tanpa garis diagonal dan kontak NC

(Normally Closed) yang digambar dengan garis diagonal. Angka di atas kontak

menunjukkan bit operand.

b) Kode Mneumonik

Kode mneumonik memberikan informasi yang sama persis seperti halnya

diagram ladder. Sesungguhnya, program yang disimpan di dalam memori PLC dalam

bentuk mneumonik, bahkan meskipun program dibuat dalam bentuk diagram ladder.

Oleh karena itu, memahami kode mneumonik itu sangat penting. Berikut ini contoh

program mneumonik :

32

Alamat Instruksi Operand00000 LD HR 01

00001 AND 0.01

00002 OR 0.02

00003 LD NOT 0.03

00004 OR 0.04

AND LD

00006 MOV(21)

0.00

DM 00

00007 CMP(20)

DM 00

HR 00

3. Struktur Daerah Memori

Program pada dasarnya adalah pemrosesan data dengan berbagai instruksi

pemrograman. Data disimpan dalam daerah memori PLC. Pemahaman daerah data,

disamping pemahaman terhadap berbagai jenis instruksi merupakan hal yang sangat

penting, karena dari segi inilah intisari pemahaman terhadap program.

Data yang merupakan operand suatu instruksi dialokasikan sesuai dengan jenis

datanya. Tabel di bawah ini ditunjukkan daerah memori PLC CPM2A sebagai berikut :

Tabel 5 Daerah memori PLC CPM2A

Daerah Data Channel/ Words Bit

IR Daerah input IR 000 s.d IR 009 IR 000.00 s.d IR 009.15

Daerah output IR 010 s.d IR 019 IR 010.00 s.d IR 019.15

Daerah ‘kerja’ IR 020 s.d IR 049

IR 200 s.d IR 227

IR 020.00 s.d IR 049.15

IR 200.00 s.d IR 227.15

33

SR SR 228 s.d SR 255 SR 228.00 s.d SR 255.15

TR --- TR 0 s.d TR 7

HR HR 00 s.d HR 19 HR 00.00 s.d HR 19.15

AR AR 00 s.d AR 23 AR 00.00 s.d AR 23.15

LR LR 00 s.d LR 15 LR 00.00 s.d LR 15.15

TIM/ CNT TC 000 s.d TC 255

4. Instruksi Pemrograman

Terdapat banyak instruksi untuk memprogram PLC, tetapi tidak semua instruksi

dapat digunakan pada semua model PLC. Instruksi pemrograman dapat

dikelompokkan sebagai berikut :

Klasifikasi menurut pengkodean mneumonik :

Instruksi dasar

Instruksi khusus

Klasifikasi menurut kelompok fungsi:

Instruksi sisi kiri (ladder)

Instruksi sisi kanan

Klasifikasi menurut kelompok fungsi:

Instruksi ladder

Instruksi sistem kontrol bit

Instruksi timer/ counter

Instruksi geser bit

Instruksi sub routine

Instruksi ekspansi

Pada dasarnya, tingkat pemahaman pemakai PLC ditentukan oleh seberapa

banyak instruksi yang telah dipahaminya. Oleh karena itu, untuk pemula berikut ini

hanya dijelaskan beberapa instruksi saja. Untuk pendalaman lebih lanjut dapat

mempelajari manual pemrograman yang diterbitkan oleh pemilik merk PLC.

34

Adapun Intruksi – intruksi dasar yang ada pada pemrograman menggunakan PLC

CPM-2A ini adalah :

a. LD (Load)

Intruksi ini digunakan sebagai permulaan dari sebuah rangkaian

Contoh : LD 00000

00000

b. AND

Intruksi untuk rangkaian seri (logika AND). Kondisi rangkaian sebelumnya (bit 00001)

akan di-AND-kan dengan bit bersangkutan (bit TIM 000).

Contoh : LD 00000

00001 TIM 000 AND TIM 000

c. OR

Imtruksi untuk rangkaian pararel (logika OR). Kodisi rangkaian sebelumnya (bit 00001)

akan di-OR-kan dengan bit bersangkutan (bit CNT 001).

Contoh : LD 00001

00001 OR CNT 001

CNT 001

d. OUT

Intruksi ini digunakan untuk meng-output-kan suatu rangkaian.

Contoh : LD 0000

00000 00003 01000 OR 00002

AND 00003

00002 OUT 01000

e. NOT

Intruksi ini digunakan untuk menuliskan kontak NC.

Contoh : LD NOT 00000

00000

35

S

R00001

00000

f. TIM

Intruksi untuk mengaktifkan suatu ON-Delay timer. Timer tersebut mempunyai

resolusi 0.1 detik.

Contoh : LD 00001

00000 TIM 000

N : Addres dari timer SV : Setting Timer (t=SV*0.1 detik)

Timer ini digunakan timer hitung mundur (count-down). Nilai PV dari timer ini akan

direset bila terjadi power off.

g. CNT

Intruksi ini untuk mengaktifkan suatu penghitung mundur (count-down counter).

Contoh : LD 00000

CP LD 00001

CNT 000

R

CP : Cout PulseR : Reset

h. KEEP(11)

Seperti set-reset flip-flop. Bila input reset OFF dan input set berubah dari OFF ke ON

maka output akan ON pada saat transisi tersebut. Output tersebut tetap akan ON

meskipun input set kembali ke kondisi OFF. Bila input reset ON maka output akan

OFF, tidak terpengaruh oleh kondisi input set.

Contoh : 0100 LD 00000

LD 00001

KEEP 0100

i. DIFU(13) – Differentiate Up

36

TIM

N

CNT

N

SV

SV

Bit statusNot changed

Bila kondisi input berubah dari kondisi OFF ke ON (rising edge) maka output akan ON

selama i scan time.

Contoh :

j. DIFD(14) – Differentiate Down

Bila kondisi input berubah dari kondisi ON ke OFF (falling edge) maka output akan ON

selama 1 scan time.

Contoh :

k. MOVE - MOV(21)

Intruksi MOVE berfungsi untuk mentransfer data (bisa data dalam suatu channel atau

konstanta) ke dalam channel yang dituju.

Ladder Symbols Operand Data Areas

Ketika kondisi pelaksanaan OFF, MOV(21) tidak dijalankan ketika ON, MOVE(21)

menyalin isi S KE D.

Contoh :

37

MOV(21)

S

D

@MOV(21)

S

DD : Destination word

IR, SR, AR, DM, HR, LR

S : Source word

IR, SR, AR, DM, HR, TC,LR, #

S : Source word D : Destination word

DIFU

10000

DIFD

10001

l. COMPARE-CMP(20)

Compare (CMP) digunakan untuk membandingkan suatu dalam channel tertentu

dengan data pada channel lain.

Contoh :

Ketika kondisi pelaksanaan OFF, CMP(20) tidak di jalankan. Ketika ON, CMP(20)

membandingkan C1 dengan C2 dan mengeluarkan hasilnya ke flag GR,EQ dan LE pada

daerah SR.

5. Peringatan dalam pemrograman

Untuk mengurangi kemungkinan terjadinya kesalahan dalam merancang

program sistem kontrol, perlu diingat hal-hal sebagai berikut :

a. Jumlah kondisi (kontak) yang digunakan seri atau paralel dan

juga banyaknya perulangan penggunaan suatu bit tak terbatas sepanjang

kapasitas memori PLC tidak dilampaui.

38

b. Diantara dua garis instruksi tidak boleh ada kondisi yang

melintas secara vertikal.

c. Tiap garis instruksi harus memiliki sedikitnya satu kondisi yang

menentukan eksekusi instruksi sisi kanan, kecuali untuk instruksi END(01),

ILC(03) dan JME(05).

d. Dalam merancang diagram ladder harus memperhatikan

kemungkinan instruksi yang diperlukan untuk memasukannya. Misalnya, pada

Gambar diagram A di bawah ini diperlukan instruksi OR LOAD. Hal ini dapat

dihindari dengan menggambar ulang diagram ladder seperti Gambar diagram

B.

Gambar 17 Penyederhanaan Program Logika

6. Eksekusi program

Saat eksekusi program, PLC men-scan program dari atas ke bawah, mengecek

semua kondisi, dan mengeksekusi semua instruksi. Instruksi harus ditempatkan

dengan tepat, misalnya data yang dikehendaki dipindahkan ke words sebelum words

tersebut digunakan sebagai operand instruksi. Ingat bahwa garis instruksi berakhir pd

instruksi terminal sisi kanan, setelah itu baru mengeksekusi garis instruksi bercabang

39

ke instruksi terminal yang lain. Eksekusi program semata-mata merupakan salah satu

tugas yang dilakukan oleh PLC sebagai bagian dari waktu siklus.

7. Langkah-langkah pembuatan program

Untuk membuat program sistem kontrol PLC ditempuh melalui langkah-langkah

sistematis sebagi berikut :

a. Menguraikan urutan sistem kontrol

Pembuatan program diawali dengan penguraian urutan sistem kontrol. Ini

dapat dibuat dengan menggunakan kalimat-kalimat logika, gambar-gambar,

diagram waktu, atau bagan alir (flow chart). Bit operand untuk peralatan

input/ output mengacu pada daerah memori PLC yang digunakan. Bit operand

dapat dipilih secara bebas sejauh berada pada jangkah daerah memori yang

dalokasikan. Tetapi, penggunaan secara bebas sering menjadikan ketidak-

konsistenan sehingga menjadikan program sistem kontrol keliru. Oleh sebab

itulah penggunaan bit operand harus ditetapkan sebelum program dibuat.

Inventarisir semua peralatan input dan output yang akan disambung ke PLC,

kemudian tetapkan bit operandnya.

b. Menetapkan bit operand untuk peralatan input/ output.

Jumlah bit oprand yang tersedia bergantung kepada tipe PLC yang

dispesifikasikan menurut jumlah input-outputnya. Perbandingan jumlah bit

input dan output pada umumnya 3 : 2. Misalnya PLC dengan I/O 10 memiliki

bit input sejumlah 6 dan bit output 4. Di bawah ini diberikan contoh daerah

memori PLC OMRON CPM1A-10CDRA.

40

c. Membuat program sistem kontrol

Program sistem kontrol PLC dapat dibuat dengan diagram ladder atau

kode mneumonik. Pemilihan tipe program sesuai dengan jenis alat pemrogram

yang akan digunakan untuk memasukkan program ke dalam PLC. Jika

digunakan komputer pilihlah diagram ladder dan jika digunakan konsol

pemrogram gunakan kode mneumonik.

8. Program Sistem kontrol Motor

Terdapat berbagai macam operasi motor induksi, suatu motor yang paling

banyak digunakan sebagai penggerak mesin industri. Tetapi, hanya ada beberapa

prinsip operasi motor induksi yaitu :

Operasi motor satu arah putaran

Operasi motor dua arah putaran

Operasi beberapa motor sistem kontrol kerja berurutan

a. Program Sistem kontrol Motor Satu arah Putaran

Daerah Data Words Bit

IR (Internal

Relay)

Input 0 0.00 – 0.11

Output 10 10.00 – 10.07

Kerja (internal) 200 – 231 200.00 – 231.15

TR (Temporarilly Relay) TR0 – TR7

Timer/counter TC0 – TC7

41

1. Urutan Sistem kontrol Motor

Jika tombol Start ditekan, motor berputar searah jarum jam, dan jika

kemudian tombol Start dilepaskan, motor tetap berputar dalam arah yang

sama. Jika tombol Stop ditekan, motor berhenti berputar.

2. Penetapan Bit I/O

NoAlat

input/output

Bit

operandFungsi

1 Tombol Stop 0.00 Menghentikan operasi motor

2 Tombol Start 0.01 Menjalankan motor

3 Relay 10.00 Menghubungkan motor ke

jaringan

Keterangan :

Kecuali untuk operasi yang sangat khusus, secara umum operasi

menjalankan motor adalah dengan menekan tombol Start dan jika

kemudian tombol ini dilepas motor akan tetap berputar. Maka, selanjutnya

untuk menjalankan motor cukup disebutkan dengan menekan tombol Start

saja.

Motor berdaya kecil dapat disambung langsung ke PLC. Tetapi,

untuk motor berdaya cukup dengan arus nominal diatas kemampuan PLC

harus menggunakan kontaktor / relay sebagai penghubung motor ke

jaringan.

3. Program Sistem kontrol PLC

Gambar 18 Program Sistem kontrol Motor Satu Arah Putaran

42

b. Program Sistem kontrol Motor Dua Arah Putaran


Jika tombol Forward (FWD) ditekan, motor berputar searah jarum jam dan

jika yang ditekan tombol Reverse (REV), motor berputar berlawanan arah jarum

jam. Tombol STOP digunakan untuk menghentikan operasi motor setia saat.


3. Program Sistem kontrol PLC

Gambar 19 Program Sistem kontrol Motor Dua Arah Putaran

c. Program Sistem kontrol Motor bolak balik otomatis


Jika tombol Start ditekan, motor berputar searah jarum jam selama 1

menit, kemudian berhenti. Sepuluh detik kemudian, motor berputar

berlawanan arah jarum jam selama 1 menit, kemudian berhenti. Selanjutnya,

motor beroperasi seperti di atas secara otomatis tanpa melalui penekanan

No Alat input/output

Bit operand Fungsi


2 Tombol Fwd 0.01 Menjalankan motor searah jarum jam

3 Tombol Rev 0.02 Menjalankan motor berlawanan arh jarum jam

4 Relay 1 10.00 putaran searah jarum jam

5 Relay 2 10.01 putaran berlawanan arah jarum jam

43

tombol Start. Tombol Off digunakan untuk menghentikan operasi motor setiap

saat.


No Alat input/output

Bit operand Fungsi


2 Tombol start 0.01 Menjalankan motor

4 Relay 1 10.00 putaran searah jarum jam

5 Relay 2 10.01 putaran berlawanan arah jarum jam

3. Program sistem kontrol PLC

44

Gambar 20 Sistem kontrol Motor bolak balik otomatis

C. Rangkuman

1. Program sistem kontrol PLC terdiri atas tiga unsur yaitu alamat, instruksi dan

operand.

2. Program PLC dapat dibuat dengan diagram ladder atau kode mneumonik.

Pemilihan tipe program ditentukan oleh alat pemrogram yang akan

digunakan.

3. Untuk dapat membuat program sistem kontrol PLC, pemrogram harus

memahami struktur daerah memori PLC yang akan digunakan. Daerah

memori PLC berbeda-beda sesuai dengan tipe PLC.

4. Memahami instruksi pemrograman memegang peranan paling penting dalam

pembuatan program sistem kontrol. Terdeapat banyak sekali instruksi

pemrograman, tetapi tidak semua instruksi dapat duterapkan pada semua

tipe PLC.

45

5. Pembuatan program PLC harus dilakukan secara sistematis, yaitu

mendeskripsikan sistem sistem kontrol, menetapkan operand untuk alat

input/ output, baru membuat program.

D. Tugas

Buatlah program ladder untuk merealisasikan sistem kontrol motor sebagai berikut :

Jika tombol Start ditekan, motor bergerak dari kiri ke kanan hingga mencapai Limit

Switch LS1 kemudian berhenti. Lima detik kemudian, motor bergerak ke kiri hingga

mencapai Limit Switch LS2, kemudian berhenti.

Tabel I/O Bit I/OTombol start 0.00LS1 0.01LS2 0.02Motor forward

10.00

Motor reverse

10.01

E. Tes Formatif

Jawablah pertanyaan di bawah ini dengan singkat dan jelas.

1. Apa yang dimaksud dengan program ?2. Sebutkan dua macam bentuk program sistem kontrol PLC ?3. Sebutkan unsur-unsur sebuah program ?4. Apa yang dimaksud dengan instruksi sisi kiri ?5. Sebutkan enam macam instruksi diagram ladder ?6. Instruksi manakah yang digunakan untuk operasi penundaan waktu ?7. Apa yang dimaksud dengan SV (Set Value) ?8. Apa tujuan suatu instruksi ditulis menggunakan kode fungsi ?9. Sebutkan contoh instruksi yang tidak memerlukan operand ?10. Mengapa bit operand untuk perlatan I/O harus ditetapkan terlebih dahulu

sebelum membuat diagram ladder ?

46

F. Lembar Kerja

Membuat Program Ladder Menggunakan CX-Programmer

a. Alat dan Bahan

1. Komputer 1 buah2. Diskette / flashdisk 1 buah

b. Langkah Kerja

1. Hidupkan komputer lalu buka program CX-Programmer.

2. Gambarlah diagram ladder di bawah ini menggunakan CX – Progarammer.

3. Setelah menggambar program lalu simpan file tersebut.

4. Selanjutnya tutuplah file dan matikan komputer.

c. Kesimpulan


Kegiatan Belajar 3

MEMBUAT PROGRAM DENGAN

CX PROGRAMMER



Memahami software CX Programmer yang terbagi dalam tiga indikator berikut ini:

Menjelaskan jenis – jenis alat pemrogram.

Membuat program diagram ladder dengan CX Programmer.

47

Memasukkan program dari PC ke dalam PLC melalui kabel RS 232.

B. Uraian Materi

1. Mode Operasi PLC

Operasi PLC dikategorikan dalam tiga mode yaitu : PROGRAM, MONITOR, dan

RUN. Pilihan mode operasi harus dipilih dengan tepat sesuai dengan aktifitas dalam

sistem sistem kontrol PLC.

Mode PROGRAM digunakan untuk membuat dan mengedit program, menghapus

memori, atau mengecek kesalahan program. Pada mode ini, program tidak dapat

dieksekusi/ dijalankan.

Mode MONITOR digunakan menguji operasi sistem, seperti memonitor status

operasi, melaksanakan instruksi force set dan force reset bit I/O, merubah SV (Set

Value) dan PV (Present Value) timer dan counter, merubah data kata, dan mengedit

program online.

Mode RUN digunakan untuk menjalankan program. Status operasi PLC dapat

dimonitor dari peralatan pemrogram, tetapi bit tidak dapat di paksa set/ reset dan

SV/PV timer dan counter tidak dapat diubah.

2. Jenis-Jenis Alat Pemrogram

Ada beberapa jenis alat untuk memasukkan program ke dalam PLC yaitu

komputer yang dilengkapi dengan software ladder misalnya CX-Programmer,

Konsol Pemrogram, dan Programmable Terminal.

Dengan software ladder CX-Programmer, program yang dimasukkan ke dalam

PLC dapat berbentuk diagram ladder atau kode mneumonik, tetapi Konsol Pemrogram

hanya dapat memasukkan program dalam bentuk kode mneumonik.

3. Sambungan Alat Pemrogram

48

PLC dapat disambung ke Konsol Pemrogram atau komputer dengan software

ladder seperti CX-Programmer, SSS (Sysmac Support Software), atau Syswin, dan

Programmable Terminal.

a. Sambungan Komunikasi Host Link

Komunikasi Host Link adalah komunikasi antara PLC dan komputer yang

didalamnya diinstal software ladder. Komputer dapat disambung ke port

peripheral atau port RS-232C PLC. Port peripheral dapat beroperasi dalam mode

Host Link atau mode peripheral bus. Port RS-232C beroperasi hanya dalam mode

Host Link

Komputer dapat disambung ke port peripheral PLC dengan adapter RS-

232C : CQM1-CIF02 atau CPM1-CIF01.

Gambar 21 Sambungan komunikasi Host Link

b. Sambungan Komunikasi NT Link

Komunikasi NT Link adalah komunikasi antara PLC dan Programmable

Terminal.

Pada Link NT 1:1, PLC dapat disambung langsung ke Programmable

Terminal yang disambung ke port RS-232C. Ia tidak dapat disambung ke port

peripheral.

49

Gambar 22 Sambungan komunikasi NT Link

4. Memasukkan Program Menggunakan CX-Programmer

CX Programmer adalah software ladder untuk PLC merk OMRON. Ia beroperasi di

bawah sistem operasi Windows, oleh sebab itu pemakai software ini diharapkan

sudah familier dengan sistem operasi Windows antara lain untuk :

Menjalankan software program aplikasi

Membuat file baru

Menyimpan file

Mencetak file

Menutup file

Membuka file

Keluar dari (menutup) software program

Ada beberapa persyaratan minimum yang harus dipenuhi untuk bisa

mengoperasikan CX Programmer secara optimal yaitu :

Komputer IBM PC/ AT kompatibel

CPU Pentium I minimal 133 MHz

RAM 32 Mega bytes

Hard disk dengan ruang kosong kurang lebih 100 MB

Monitor SVGA dengan resolusi 800 x 600

disarankan untuk menggunakan mouse, meskipun semua operasi dapat

menggunakan keyboard.

50

a. Menjalankan CX Programmer

Ada banyak cara untuk menjalankan suatu software termasuk CX

Programmer. Berikut ini ditunjukkan cara umum menjalankan software dalam

sistem operasi Windows.

Klik tombol Start > Program > OMRON > CX-Programmer > CX- Programmer.

Akan tampil Layar CX Programmer sebagai berikut :

Gambar 23. Layar interface utama

Ada beberapa menu/ command yang perlu diketahui pada layar CX-

Programmer utama yaitu :

Menu/Command Fungsi

File File>New Membuat file baru

File>Open Membuka file

File>Exit Keluar dari CX-Programmer

View>Toolbar Menampilkan/ menyembunyikan

toolbar

51

Tool>Option Mengatur beberapa opsi :

Help Help Topic Meminta penjelasan menurut

topik

Help Content Meminta penjelasan menurut isi

b. Membuat file baru

Klik File, New untuk membuat file baru. Kotak dialog Change PLC

ditampilkan

Gambar 24. Kotak dialog merubah PLC

Pada kotak Device Type, klik tanda untuk memilih tipe PLC yang akan

digunakan. Kemudian klik Setting untuk memilih jumlah input/output PLC. Kotak

dialog Device Type Setting ditampilkan.

52

Gambar 25 Kotak dialog Device Type Setting

Pada General, CPU Type, klik tanda untuk memilih jumlah I/O PLC, OK.

Kembali ke kotak dialog Change PLC, pilih OK. Layar CX-Programmer ditampilkan.

Project Workspace

Output

Ladder Diagram

Gambar 26 Layar CX-Programmer

Secara default ada tiga window tampil secara bersamaan, yaitu :

1. Window diagram ladder

Di sini, diagram ladder akan digambar.

2. Window Project Workspace

Window Project Workspace (Ruang Kerja Proyek) menampilkan proyek sebagai

struktur hierarkhi antara PLC dan rincian program. Penjelasan beberapa obyek

dalam struktur ini sebagai berikut :

53

PLC Menampilkan dan merubah tipe PLC, menampilkan mode

operasi PLC

Symbols Global Menampilkan simbol global, yaitu simbol yang

digunakan secara umum untuk semua program. Yang dimaksud

symbols adalah operand dalam daerah memori PLC.

Program Menampilkan nama program (proyek)

Symbol Local Menampilkan simbol lokal, yaitu simbol yang

digunakan hanya pada program yang sedang aktif.

Section Menampilkan/ menyembunyikan tampilan diagram

ladder.

3. Window Output

Window output akan menampilkan kesalahan dalam menulis diagram

ladder. Kesalahan juga ditunjukkan secara langsung dalam window diagram

ladder, dimana akan muncul tampilan warna merah pada bagian program yang

salah.

Layar komputer yang menampilkan tiga window sekaligus akan

mempersempit tampilan diagram ladder. Oleh sebab itu, jika diperlukan ruang

diagram ladder yang lebih luas, dua window yang terakhir dapat ditutup

dengan cara mengklik toolbar pada masing-masing window, atau dengan

mengklik toolbar yang sesuai pada layar CX-Programmer.

c. Menggambar Diagram Ladder

CX-Programmer membebaskan pemakai untuk membuat program dalam

bentuk diagram ladder atau mneumonik. Tetapi, akan lebih baik menggunakan

program diagram ladder.

54

Pemakai juga dibebaskan untuk menggunakan operasi toolbar, atau shortcut

keyboard. Fungsi masing-masing toolbar dan shortcut ditunjukkan pada tabel

berikut ini :

Tabel 6 operasi menggunakan toolbar atau shortcut.

Menu/ Comand Toolbar Shortcut

Insert>Contact>Normally Open C

Insert>Contact>Normally Closed /

Insert>Vertical>Up U

Insert>Vertical>Down V

Insert>Horizontal -

Insert>Coil>Normally Open O

Insert>Coil>Normally Closed Q

Insert>Instruction I

Misalnya, program ladder di bawah ini akan dibuat menggunakan CX-

Programmer !

Gambar 27 Program Diagram ladder

55

Lakukan prosedur persiapan hingga tampil layar CX-Programmer seperti

dijelaskan diatas.

1. Tempatkan kursor pada sel kiri atas. Klik Insert > Contact > Normally Open

atau , maka muncul kotak dialog New Contact

Gambar 28 Kotak dialog New Contact

Pada kotak Name or address, ketik ‘1’ untuk menulis operand 0.01. Klik OK

atau tekan Enter. Kursor akan bergeser ke kanan satu sel.

2. Klik Insert > Contact > Normally Closed atau , ketik ‘0’ untuk menulis

operand 0.00, Klik OK atau tekan Enter.

3. Klik Insert > Coil > Normally Open atau , maka muncul kotak dialog New

Coil :

Gambar 29 Kotak dialog New Coil

56

4. Ketik ‘1000’ untuk menulis operand 10.00. Klik OK atau tekan Enter.

5. Tekan Enter, untuk menambah baris pada rung yang sama. Kursor

berpindah ke awal baris baru.

6. Klik Insert > Contact > Normally Open atau , ketik ‘1000’, OK.

7. Klik Insert > Vertical > Up atau diantara kontak NO 0.01 dan kontak NC

0.00.

8. Tekan tombol Esc untuk menon-aktifkan toolbar yang sedang aktif. Pindahkan kursor ke awal rung baru dengan menggunakan tombol anak panah. Begitu kursor berpindah ke rung baru, diagram ladder secara otomatis mengembang ke kanan.

9. Klik Insert > Instruction untuk menulis instruksi lainnya. Muncul kotak

dialog Instruction sebagai berikut :

Gambar 30 Kotak dialog Instruction

Ketik END pada kotak Instruction, OK. Pindahkan kursor ke rung baru.

Seperti tadi, instruksi END mengembang ke kanan otomatis.

d. Menyimpan File

1. Klik File Save atau untuk menyimpan file. Muncul kotak dialog

Save CX-Programmer File.

2. Klik pada kotak Save input untuk memilih tempat memori

dimana file akan disimpan. Misalkan file akan disimpan di floppy disk, maka

pilih 3½ Floppy (A:).Pada kotak File Name, tulis nama file, misalnya ‘M1A’.Pada

57

kotak Save input type, klik untuk memilih tipe file. Pilih CX-Programmer

Project Files, lalu klik .

Sekarang, file proyek telah disimpan dalam memori dan file ini dapat diakses

setiap saat untuk ditindak-lanjuti.

e. Menutup File

Klik File> close untuk menutup file.

f. Membuka file proyek

1. Klik File>Open atau untuk membuka file yang pernah dibuat.

Klik pada kotak Save input tempat dimana file disimpan.

2. Klik pada kotak file name untuk memilih nama-nama file yang

ada pada memori.

3. Klik pada kotak file of type untuk memilih tipe file, lalu klik

, maka file yang dipilih akan dibuka.

g. Mentransfer program ke dalam PLC

Operasi pemrograman PLC dibedakan menjadi operasi offline dan operasi

online. Operasi offline adalah kegiatan pemrograman yang tidak memerlukan unit

PLC, misalnya membuat diagram ladder, menyimpan file. Operasi online adalah

kegiatan pemrograman yang tidak dapat dilakukan tanpa adanya unit PLC,

misalnya mentransfer program, memonitor program, dan menjalankan program.

Transfer program dibedakan menjadi dua yaitu : Download dan Upload.

Download adalah pemindahan program dari komputer ke PLC, sedangkan upload

adalah pemindahan program dari PLC ke komputer.

Operasi transfer program hanya dapat dilakukan dalam mode operasi

PROGRAM. Jika PLC tidak dalam mode ini, CX-Programmer akan merubah mode

secara otomatis.

58

Prosedur transfer program dari komputer ke PLC (Download) sebagai

berikut :

1. Klik menu PLC > Work Online, untuk beralih ke operasi online.

Pada layar muncul pesan meminta konfirmasi untuk beralih ke operasi online.

Klik Yes untuk melanjutkan operasi. Latar belakang layar diagram ladder

berubah menjadi gelap yang menunjukkan anda sedang berada pada operasi

on-line.

2. Klik menu PLC > Transfer > To PLC untuk mendown-load program.

Muncul kotak dialog yang meminta penjelasan apa saja yang akan di transfer :

program atau setting, atau keduanya. Setelah dipilih, klik OK.

Gambar 31 Download option

Kotak dialog konfirmasi transfer program ditampilkan. Konfirmasi ini penting

karena perintah transfer program akan berpengaruh terhadap PLC yang

disambung.

Klik Yes untuk melanjutkan operasi. Pada layar ditunjukkan operasi transfer

program sedang berlangsung. Jika selesai, ada informasi Download successful.

59

Gambar 32 Informasi Download selesai

3. Klik OK. Program anda sekarang sudah ada di PLC.

C. Rangkuman

1. Ada tiga mode operasi PLC yaitu mode PROGRAM, MONITOR, dan RUN.

Mode PROGRAM digunakan untuk membuat dan mengedit program, menghapus

memori, atau mengecek kesalahan program. Mode MONITOR digunakan menguji

operasi sistem. Mode RUN digunakan untuk menjalankan program.

2. Ada beberapa jenis alat pemrogram antara lain CX-Programmer, Konsol

Pemrogram, dan Programmable Terminal.

3. Dengan software ladder CX-Programmer, program yang dimasukkan ke

dalam PLC dapat berbentuk diagram ladder atau kode mneumonik, tetapi Konsol

Pemrogram hanya dapat memasukkan program dalam bentuk kode mneumonik.

D. Tugas

1. Ada berapa cara untuk membuat program PLC, sebutkan dan mana

yang lebih mudah menurut Saudara ?

60

2. Untuk membuat program kontrol dengan program PLC, langkah - langkah apa

saja yang harus Saudara perbuat ?

3. Jelaskan cara kerja fungsi timer dalam PLC ?

E. Tes Formatif 3

1. Sebutkan tiga jenis alat yang digunakan untuk memprogram PLC !

2. Sebutkan software komputer untuk memprogram PLC merk OMRON !

3. Sebutkan lima syarat komputer untuk dapat digunakan mengoperasikan

software CX-Programmer secara optimal !

4. Sebutkan perintah standar dalam CX Programmer untuk :

a. Mengambar kontak NO

b. Menggambar kontak NC

c. Menggambar garis horisontal

d. Menggambar garis vertikal ke bawah

e. Menggambar garis vertikal ke atas

f. Menggambar kumparan

g. Menggambar instruksi END

5. Apakah yang dimaksud dengan down-load ?

F. Lembar Kerja

Memasukkan Program Menggunakan CX – Programmer

61

a. Alat dan Bahan

1. Komputer 1 buah

2. flasdisk /disket 1 buah

3. PLC OMRON CPM2A-10CDRA 1 buah

4. Adapter Interface CPM2-C1F01 1 buah

5. Kabel RS-232C 3 meter

b. Langkah Kerja

1. Sambunglah komunikasi Host Link 1:1

2. Hidupkan komputer lalu buka program CX – Programmer.

3. Bukalah file proyek yang telah saudara simpan.

4. Transfer program ke dalam PLC.

5. mengecek kebenaran program.

6. tutuplah file CX – Programmer dan matikan komputer.

c. Kesimpulan


Kegiatan Belajar 4

PENGENDALIAN MOTOR DC

62


Setelah mempelajari topik ini Mahasiswa memiliki kompetensi Membuat rangkaian

sistem sistem kontrol PLC untuk menggerakkan motor DC.

B. Uraian Materi

1. Keselamatan Kerja Pemasangan Unit PLC

Memasang PLC pada tempat yang tepat akan menaikkan keandalan dan usia

kerjanya. Terapkan petunjuk pemasangan unit seperti yang tercantum pada manual

sebagai berikut :

1. Jangan memasang PLC pada tempat-tempat dengan kondisi sebagai

berikut :

Terkena sinar matahari langsung.

Suhu di bawah 0oC atau di atas 55 oC.

Kelembaban di bawah 10% atau di atas 90%.

Terjadi pengembunan sebagai akibat perubahan suhu.

Mengandung gas korosif atau mudah terbakar.

Berdebu.

Terkana kejutan atau getaran.

Terkena percikan air, minyak, atau bahan kimia.

2. Berikan perisai saat memasang PLC pada tempat sebagai berikut :

Terkena muatan elektro statis.

Terkena medan elektromagnet yang kuat.

Terkena pancaran radiasi.

Dekat dengan jaringan catu daya.

3. Dalam memasang pastikan ada ventilasi untuk pendinginan

Berikan ruang yang cukup untuk sirkulasi udara.

Jangan memasang PLC di atas perlengkapan yang

membangkitkan panas seperti heater, transformer, atau resistor berukuran

besar.

63

Pasang kipas atau sistem pendingin saat suhu ruang melebihi 55

oC.

Jangan memasang PLC pada panel atau kabinet perlengkapan

tegangan tinggi.

Berikan jarak + 200 mm antara PLC dan jaringan daya terdekat.

Berikan tempat yang lapang untuk operasi dan pemeliharaan

PLC.

4. PLC harus dipasang dalam posisi seperti ditunjukkan pada gambar di

bawah ini untuk menjamin pendinginan yang tepat.

Gambar 33 Posisi Pemasangan PLC

5. Lepaslah label untuk menghindari pemanasan lebih.

6. Jangan memasang pengawatan I/O PLC pada pipa yang sama dengan

jaringan daya.

64

2. Keselamatan Kerja Pengawatan I/O

1. Kawatilah rangkaian sistem kontrol secara terpisah dengan rangkaian catu

daya PLC sehingga tidak terjadi turun tegangan saat perlengkapan lain di-on-

kan.

2. Jika digunakan beberapa PLC, kawatilah PLC pada rangkaian terpisah untuk

menjaga tidak terjadi turun tegangan atau operasi pemutus rangkaian yang

tidak tepat.

3. Kawat catu daya dipilin untuk menjaga noise dari jaringan catu daya.

Gunakan transformer isolasi 1:1 untuk mengurangi noise elektro.

4. Dengan mempertimbangkan kemungkinan turun tegangan, gunakan

jaringan daya yang besar.

Gambar 34 Penyambungan Catu daya PLC

5. Sebelum menyambung catu daya, pastikan bahwa tegangan yang

tersambung sudah tepat AC atau DC. Rangkaian internal PLC akan rusak jika

daya AC dicatu ke PLC yang memerlukan catu daya DC.

6. Terminal input catu daya terletak pada bagian atas PLC, sedangkan

terminal pada bagian bawah PLC untuk peralatan luar. Rangkaian internal PLC

akan rusak jika daya AC dicatu ke terminal output catu daya PLC.

7. Kencangkan sekrup catu daya AC, sekrup yang kendor dapat

mengakibatkan kebakaran atau malfungsi.

65

8. Gunakan selalu terminal crimp untuk jaringan daya PLC. Jangan

menyambung kawat serabut telanjang secara langsung ke terminal.

9. Kawatilah input ke PLC dan Unit Ekspansi seperti ditunjukkan pada gambar

berikut. Terminal catu daya dapat dikawati bersama dengan output PLC yang

menggunakan catu daya AC.

Gambar 35 Pengawatan input

10. Jika output 24 VDC berbeban lebih atau terhubung singkat, tegangan akan

drop dan mengakibatkan outputnya OFF. Tindakan pengamanan luar harus

diberikan untuk menjamin keselamatan sistem.

11. Kawatilah output PLC seperti ditunjukkan pada diagram berikut ini.

Gambar 36 Pengawatan output

12. Rangkaian output internal dapat rusak saat beban yang tersambung ke

output terhubung singkat, maka pasanglah sekering pengaman pada tiap

rangkaian output.

13. Berikanlah rangkaian Emergency Stop, rangkaian insterlock, rangkaian

pembatas, dan tindakan pengamanan sejenis pada rangkaian sistem kontrol luar

66

(yaitu bukan pada PLC) untuk menjamin keselamatan pada sistem jika terjadi

ketidak-normalan yang disebabkan oleh mal-fungsi PLC atau faktor luar lainnya

yang mempengaruhi operasi PLC. Jika tidak, dapat mengakibatkan kecelakaan

serius.

Diagram berikut menunjukkan contoh rangkaian interlock.

Gambar 37 Rangkaian interlock

Pada rangkaian interlock di atas, MC1 dan MC2 tidak dapat ON pada saat yang

sama meskipun output 01005 dan 01006 keduanya ON.

14. Saat menyambung beban induktif ke output, sambunglah pengaman surja

atau dioda yang disambung paralel dengan beban.

Gambar 38 Pengaman output

3. Pengawatan I/O Program Sistem kontrol Motor

Pengawatan I/O untuk berbagai program sistem kontrol motor ditunjukkan

pada gambar berikut :

67

Gambar 39 Pengawatan I/O Program Sistem kontrol Motor Satu Arah Putaran

Gambar 40 Pengawatan I/O Program Sistem kontrol Motor Dua Arah Putaran

68

Gambar 41Pengawatan I/O Program sistem kontrol motor bolak balik otomatis

4. Pengecekan Pengawatan I/O

1. Mengecek Pengawatan Input

Pengawatan input dapat dicek tanpa menggunakan alat pemrogram. Begitu PLC

dihubungkan ke catu daya, dengan mengonkan peralatan input, maka indikator input

yang sesuai menyala. Jika tidak demikian, berarti terjadi kesalahan penyambungan

peralatan input.

2. Mengecek Pengawatan Output

Pengawatan output dapat dicek menggunakan alat pemrogram baik dengan

Konsol Pemrogram atau software ladder. Operasi yang digunakan adalah Force

Set/Reset. Operasi ini dapat dilakukan dalam mode operasi PROGRAM atau

MONITOR.

Pengecekan Menggunakan CX-Programmer

Lakukan prosedur berikut untuk mengecek pengawatan output menggunakan

CX-Programmer. Prosedur ini akan benar jika pengawatan I/O sesuai dengan program

sistem kontrol yang ada pada PLC. Jika tidak, respon yang diberikan oleh peralatan

luar tidak sama dengan indikator output PLC.

69

1. Pasanglah pengawatan komunikasi Host Link

2. Hubungkan PLC ke catu daya yang sesuai.

3. Jalankan software CX-Programmer.

4. Tampilkan program ladder yang sesuai dengan pengawatan I/O yang

disambung.

5. Lakukan transfer program dari komputer ke PLC. Jika program yang dimaksud

telah ada pada PLC, lakukan transfer program dari PLC ke komputer.

6. Set mode operasi ke MONITOR.

7. Klik kanan output (coil) pada diagram ladder yang akan dicek, kemudian klik

Force>On, maka indikator output dan peralatan output yang sesuai on. Jika

tidak demikian, maka sambungan antara output PLC dan perlatan output tidak

benar.

8. Klik kanan output (coil) pada diagram ladder yang akan dicek, kemudian klik

Force>Cancel, maka indikator output dan peralatan output yang sesuai off.

9. Lakukan langkah 7 dan 8 diatas untuk output yang lain.

C. Tes Formatif

Diberikan program ladder sebagai berikut :

70

1. Sebutkan komponen input/ output yang diperlukan untuk mewujudkan

program sistem kontrol di atas ?

2. Dapatkah kontak NC 0.00 diwakili oleh tombol NO ?

3. Apakah yang terjadi jika kontak NC diwakili oleh tombol NC ?

4. Mengapa sumber tegangan untuk rangkaian input menggunakan arus

searah ?

5. Apa yang terjadi jika sumber tegangan DC untuk rangkaian input terbalik

polaritasnya ?

6. Dapatkah rangkaian input menggunakan sumber tegangan AC, Jelaskan alasan

jawabanmu ?

7. Apakah tujuan disediakan lebih dari satu terminal COMM pada output PLC ?

8. Gambarkan rangkaian pengawatan input/ output dari diagram ladder di atas ?

D. Lembar kerja

MEMBUAT RANGKAIAN SISTEM SISTEM KONTROL MOTOR

a. Bahan dan Alat

1. PLC OMRON CPM2A-10CDRA............................................................ 1 buah

2. MCB 1 fasa ........................................................................................ 1 buah

3. Tombol NO ....................................................................................... 2 buah

4. Motor DC 24 V .................................................................................. 1 buah

5. Kabel NYAF 0,5 mm2 ......................................................................... 10 meter

6. Obeng PHILLIPS 4 x 150 mm ............................................................. 1 buah

b. Keselamatan Kerja

1. Janganlah menyambung ujung kawat langsung ke terminal PLC, tetapi

gunakan terminal crimp (skun) 6,2 mm.

2. Kencangkan baud terminal untuk menjain sambungan yang baik.

71

3. Pastikan semua bahan dan alat yang digunakan dalam keadaan baik.

4. Periksalah tegangan catu daya sesuai dengan spesifikasi PLC

c. Langkah kerja

1. Siapkan semua alat dan bahan yang akan digunakan.

2. Rangkailah pengawatan input/ output sesuai gambar berikut ini

3. Hubungkan PLC ke catu daya yang sesuai.

4. Tekan tombol OFF, maka indikator input 00 pada PLC menyala, kemudian

lepaslah penekanan tombol OFF, maka indikator input 00 padam.

1. Tekan tombol ON, maka indikator input 01 pada PLC menyala, kemudian

lepaslah penekanan tombol ON, maka indikator input 01 padam.

Catatan :

Jika keadaan indikator input tidak sesuai dengan langkah di atas berarti

sambungan pengawatan input tidak benar. Hal ini dapat disebabkan oleh kabel

putus, baud kurang kencang, atau penempatan ujung kabel dari tombol keliru.

Betulkan kesalahan yang terjadi, kemudian ulangi langkah di atas hingga semua

pengawatan input benar.

72

bab ii… · web view · 2015-02-19spesifikasi umum. plc. ... 1 tombol stop 0.00 menghentikan...

Documents