materi plc_imam halimi
DESCRIPTION
Overview, Installation & Programming of PLC.TRANSCRIPT
-
PLC Programming Imam Halimi@PNJ 2008
Page 1 of 41
BAB I PENDAHULUAN
Sejarah PLC
Tahun 1968, beberapa ahli di divisi General Motor Corporation's
Hydramatic, membayangkan suatu keajaiban di masa modern. Karena
merasa jemu dengan sistem-sistem kontrol besar yang tidak fleksibel,
para ahli mulai membuat serangkaian persyaratan untuk perlengkapan
kontrol jenis baru. Persyaratan ini menjadi cetak biru bagi semua
Programable Logic controller (PLC) masa kini.
Para ahli pada saat itu menginginkan :
! Sistem modern yang bersifat solid state
! Fleksibilitas komputer
! Kemampuan menangani kondisi-kondisi industri yang sulit
! Pemrograman yang mudah
! Maintenance yang mudah oleh para engineer dan teknisi di pabrik
! Dapat didaur ulang, kemampuan untuk dapat digunakan kembali
dalam aplikasi dimasa mendatang.
Alasannya, karena mereka ingin mengurangi waktu turun mesin (machine
down time) dan mendapatkan beberapa pilihan dan kemampuan untuk
memperluas suatu sistem bagi kegunaan dimasa mendatang.
Sejak awal pengembangannya pada 1968, banyak perusahaan yang
sudah memproduksi PLC. Setelah melakukan penelitian bertahun-tahun,
Mitsubishi's Himeji menghasilkan PLC yang telah dikembangkan,
diperbaiki dan dimodifikasi. Akhirnya dalam tahun 1977, merasa puas
dengan PLC yang dikembangkan, produksi secara massalpun dimulai.
-
PLC Programming Imam Halimi@PNJ 2008
Page 2 of 41
Mengapa memilih PLC ?
Dengan kemajuan teknologi komputer, para engineer masih
menggunakan PLC untuk mengontrol mesin. Hal ini karena teknologi
dalam PLC modern sama majunya dengan teknologi dalam komputer.
Bahkan diakui umum, walaupun tidak tercermin dari namanya, PLC
adalah komputernya industri. Alasan-alasan berikut digunakan oleh para
ahli mesin diseluruh dunia untuk menggunakan teknologi PLC :
! PLC yang sederhana dapat mengendalikan berbagai situasi
industri, dari hanya satu gerakan, pekerjaan kompleksitas tinggi
hingga aplikasi-aplikasi yang melibatkan manipulasi kompleks.
! Program-program dapat dimodifikasi dengan cepat untuk menerima
kondisi yang baru. Artinya tidak ada lagi pemasangan ulang kabel
dan biaya dapat ditekan.
! Setelah program selesai ditulis dan diuji, maka dapat disalin (down
load) dengan mudah kesejumlah PLC lainnya. Ini berarti bahwa
kerja pengembangan hanya dilakukan satu kali sementara
pemasangan kabel dari kotak kontrol dapat disederhanakan.
! Waktu respons yang cepat bukan merupakan suatu tambahan, hal
tersebut sudah merupakan standar PLC. Waktu respons cepat
diperlukan karena obyek-obyek yang kecil dan sempit yang lewat
didepan sensor hanya akan berada dalam jangkauan sensor untuk
waktu yang singkat.
! Counter dan timer sudah siap tersedia, penyesuian dikendalikan
dapat secara cepat dan akurat dilakukan hanya dengga mengedit
program.
! Bila menggunakan PLC, beberapa antarmuka (interface) khusus
dapat diakses seperti display 7 segmen, input/output analog dan
fasilitas penghitungan berkecepatan tinggi.
! Memungkinkan pemantauan grafis suatu sistem pengendalian
dengan media komputer .
-
PLC Programming Imam Halimi@PNJ 2008
Page 3 of 41
Beberapa aplikasi PLC di industri
Aplikasi PLC di industri sudah sangat banyak digunakan antara lain :
! Pumping station control Dalam kebanyakan permasalahan pipa saluran (pipeline), PLC
mengontrol pos pemompaan menengah (intermediate pumping
station). PLC digunukan untuk memonitor tekanan fluida, kecepatan
alir volume, tinggi air waduk, dll. Dalam aplikasi ini, setiap PLC pada
setiap pos pemompaan (pumping station) biasanya dihubungkan
dalam suatu jaringan SCADA (Supervisory Control And Data
Acquisition). Disini, PLC digunakan pada daerah dengan kondisi
dimana bila mempekerjakan orang pada suatu pos pemompaan tidak
praktis.
! Rolling mills Pada saat besi dan alloy (logam campuran) telah dituang dalam ke
bentuk besi batangan, maka besi dan alloy tersebut harus
digiling/dibentuk ke bentuk-bentuk yang dapat digunakan dalam
industri. Untuk itu, rolling mill yang besar digunakan untuk membentuk
batangan tersebut. Tekanan, tegangan, tinggi dan kecepatan dari mill
ini dikontrol oleh PLC, untuk menjamin kualitas yang baik, dalam
ukutan dan bentuk akhir dari baja/alloy.
! Injection molding Sering sekali PLC digunakan untuk mengontrol injection molding
machines. Sekali lagi tekanan dipantau, disamping juga molding plastic
dan temperatur udara disekitarnya diperiksa. Pada saat mencetak
plastik, temperatur die yang terlalu tinggi dapat membakar plastik, atau
bila temperatur plastik terlalu rendah, maka plastik tidak akan mengalir
ke lubang die dengan baik. Oleh karena itu, PLC digunakan untuk
mencegah terjadinya cacat dan memperpendek waktu siklus.
-
PLC Programming Imam Halimi@PNJ 2008
Page 4 of 41
! Otomasi gudang
PLC telah digunakan secara luas dalam mengontrol pergerakan dari
komponen-komponen dalam tote bins. Hal ini mencakup sistem
penyimpanan dan pengambilan otomatis, pencarian komponen dalam
gudang, pencetakan perubahan-perubahan inventaris dan mengontrol
inventaris secara aktual.
Contoh aplikasi PLC tersebut diatas hanyalah beberapa, masih banyak
aplikasi PLC yang digunakan di industri. Yang jelas, hampir semua teknik
pengontrolan pada industri tidak lepas dari PLC yang berfungsi sebagai
otak pengontrolan.
-
PLC Programming Imam Halimi@PNJ 2008
Page 5 of 41
BAB II
STRUKTUR PLC
Struktur PLC dapat dibagi kedalam empat komponen utama :
! Antarmuka (interface) input
! Antarmuka (interface) output
! Unit Pemrosesan Pusat (Central processing Unit /CPU)
! Unit memori
Antarmuka input Antarmuka input adalah bagian struktur dari PLC yang berfungsi sebagai
media penghubung/terminal antara peralatan input luar dengan PLC.
Sinyal-sinyal input biasanya mempunyai tegangan 24 V/dc atau 110/220
V/ac. Unit PLC yang sesuai harus dipilih untuk dapat bekerja sesuai
dengan tegangan input yang diinginkan. Antarmuka input mengakses CPU
secara langsung. Untuk melindungi CPU dari tegangan dan arus tinggi
yang berbahaya, maka terminal-terminal input harus diisolasi. Metode ini
disebut 'opto-isolation' , dengan tujuan tidak ada tegangan yang
ditransmisi dari terminal-terminal input menuju CPU, kecuali hanya pulsa-
pulsa optis (cahaya). Metode ini diterapkan dalam sebagian besar PLC.
-
PLC Programming Imam Halimi@PNJ 2008
Page 6 of 41
Rangkaian dasar dari antarmuka input dapat dilihat pada gambar berikut :
Antarmuka output Antarmuka output adalah bagian struktur dari PLC yang berfungsi sebagai
media penghubung/terminal antara peralatan output luar dengan PLC.
Antarmuka output dihubungkan secara langsung dengan CPU. Untuk
mencegah tegangan balik yang berbahaya bagi CPU, diperlukan isolasi
antara CPU dengan antarmuka output. Unit antarmuka output dalam PLC
ada 3 (tiga) macam antara lain dengan relay, opto transistor dan opto
triac. Masing-masing unit tersebut berbeda penggunaan tegangannya.
Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada tabel berikut :
Tipe Alat Switch Rentang Tegangan
Pengoperasian Taksiran Waktu Switching
Relay 250 V AC / 30 V DC 10 ms Opto-Transistor 5 V 30 V DC 0,2 ms Opto-Triac 85 V 242 V AC ON :1 ms / OFF : 10 ms
Jadi, unit PLC yang tepat harus dipilih untuk dapat menyesuaikan dengan
tegangan output yang akan digunakan.
-
PLC Programming Imam Halimi@PNJ 2008
Page 7 of 41
Rangkaian unit antarmuka output PLC dapat dilihat pada gambar berikut :
-
PLC Programming Imam Halimi@PNJ 2008
Page 8 of 41
Central Processing Unit (CPU)
CPU dapat dianggap sebagai otak dari PLC. Program dipanggil dari unit
memori dan diproses oleh CPU. Pemrosesan dapat disebut sebagai
menjalankan program. Apa yang sebenarnya terjadi adalah bahwa
program tersebut di-scan, ini berarti bahwa program diperiksa dari awal
hingga akhir dan informasi baru juga dimasukkan. Ini sering disebut
sebagai waktu scan PLC, Walaupun sebenarnya lebih berkaitan dengan
waktu pengoperasian program.
Scan dari program umumnya memakan waktu 70 ms, tetapi hal ini
tergantung pada panjang program yang dibuat dan tingkat kesulitan
program.
Unit memori Pada sebagian besar PLC, terdapat 2 (dua) jenis memori yaitu RAM
(Random Acces Memory) dan ROM (Read Only Memory). Hanya satu
jenis memori yang biasanya dapat diakses pada satu waktu. RAM
biasanya dipasang built-in pada PLC, sementara ROM tersedia sebagai
option/tambahan.
RAM adalah tempat penyimpanan memori yang tidak peermanen. Agar
penyimpanan data untuk jangka panjang dapat dilakukan, maka RAM
harus mendapatkan catu daya/ tegangan secara kontinyu. Hal ini biasanya
dilakukan dengan menggunakan sebuah baterai yang kecil. Sehingga,
durasi penyimpanan data oleh RAM berbanding lurus dengan umur
barerai yang dipasang.
Sedangkan ROM merupakan fasilitas penyimpanan memori yang
permanen. Sehingga ROM tidak memerlukan catu daya/ tegangan
eksternal, Barerai misalnya, untuk mempertahankan data yang disimpan.
Tipe memori ini terbagi atas EPROM (Erasable Programmable Read Only
Memory) dan EEPROM (Electronicaly Erasable Programmable Read Only
Memory).
-
PLC Programming Imam Halimi@PNJ 2008
Page 9 of 41
BAB III
TEKNIK PEMASANGAN PLC
Pemasangan PLC umumnya adalah dual mounting (pemasangan ganda),
maksudnya adalah ada dua sistem alternatif untum pemasangan PLC
yaitu :
! DIN rail mounting (pemasangan pada DIN rail)
! Direct mounting (pemasangan langsung)
DIN rail mounting DIN rail mounting pada PLC adalah metode yang paling umum digunakan.
Ini meliputi pemasangan PLC pada DIN mounting rail (jeruji pemasangan
DIN). Bentuk jeruji DIN yang digunakan dinamakan top hat. PLC dapat
dilepaskan dengan mudah dari jeruji DIN pada setiap saat dengan
membuka spring loaded catches (kaitan pegas).
Direct mounting Metode pemassangan ini bila PLC dibaut langsung pada pelat belakang
panel.
Permasalahan dan solusinya ! Bila menggunakan metode DIN rail mounting, PLC harus dipasang
jauh dari tempat yang potensial menghasilkan getaran tinggi. PLC
dalam situasi yang ekstrim, dapat lepas dari DIN rail akibat getaran.
! Bila memasang PLC, pasanglah selalu dalam dinding, jangan di
lantai atau langit-langit. Ini akan meminimalkan pengarus
perubahan temperatur. ! Jangan memasang PLC diidekat pemanas ruangan (heater),
terkena cahaya matahari langsung atau diluar dimana kerangkeng
(panel) terkena pengaruh cuaca. ! Pilihlah lokasi yang bebas dari debu tanah/kotoran, debu konduktif
atau gas yang bersifat korosif. Ini akan merusak PLC dan
perlengkapan terkait yang terletak didalam penutup.
-
PLC Programming Imam Halimi@PNJ 2008
Page 10 of 41
! Jangan memasang PLC didekat alat bertegangan tinggi. Ini akan
mengakibatkan PLC terinterferensi listrik dan electrical noise
(kebisingan listrik) yang mengakibatkan kesalahan pada CPU dan
I/O. ! Bila memasang PLC dalam kotak panel, jangan memasang PLC
pada permukaan bawah atau atas dari penutup. Ini akan membantu
mencegah terjadinya panas berlebihan. ! Bila memasang PLC dan unit ekstensi scara parallel dalam kotak
panel, sisakan celah sekurangnya 50 mm antara unit dasar dan unit
ekstensi. Ini akan memberikan ventilasi yang baik disekitar unit-unit
tersebut. ! Bila memasang PLC, berhati-hatilah agar tidak ada serpihan logam
yang masuk ke dalam PLC. Hal ini akan merusak sirkit internal dari
PLC. ! Setelah PLC dan kotak panel dipasang, lepaskan lembar pelindung
debu. Karena hal ini akan mengakibatkan PLC mengalami panas
yang berlebihan.
-
PLC Programming Imam Halimi@PNJ 2008
Page 11 of 41
BAB IV
PERANGKAT INPUT/OUTPUT
Perangkat input/output yang dimaksudkan adalah perangkat eksternal
yang umum digunakan bersama dengan PLC. Tanpa perangkat eksternal,
PLC tidak dapat dioperasikan. PLC hanya merupakan piranti proses yang
dalam pengoperasiannya memerlukan perangkat input dan output yang
berasal dari luar PLC itu sendiri.
Perangkat Input Perangkat input adalah piranti luar PLC yang berfungsi memberikan sinyal
masukan/input ke PLC melalui antarmuka (interface) input PLC. Dengan
adanya sinyal input yang diterima, maka PLC melalui CPU dan unit
memorinya akan memproses dan kemudian hasilnya diberikan ke output
melalui antarmuka (interface) output PLC.
Beberapa perangkat input yang sering digunakan antara lain :
! Saklar-saklar mekanis
Saklar mekanis menghasilkan sinyal hidup/mati (on/off), sebagai
akibat dari tertutup atau terbukanya kontak saklar oleh suatu input
mekanis. Beberapa yang termasuk saklar mekanis antara lain :
tombol tekan (push button), saklar batas (limit switch), DIP switch,
togel switch, dll.
! Saklar-saklar jarak
Saklar-saklar jarak (proximity switch) digunakan untukmengetahui
keberadaan sebuah benda tanpa bersentuhan dengan benda
tersebut. Terdapat sejumlah bentuk untuk saklar jenis ini, antara
lain : saklar jarak arus eddy (eddy current proximity switch), saklar
jarak induktif (inductive proximity switch), saklar jarak kapasitif
(capacitive proximity switch) dan saklar reed (reed switch).
-
PLC Programming Imam Halimi@PNJ 2008
Page 12 of 41
! Saklar-saklar fotoelektris
Saklar fotoelektris bekerja atas dasar cahaya. Cahaya yang
dimaksud dapat berasal dari sinar matahari, dioda pemancar
cahaya (LED) dan cahaya dari lampu. Beberapa jenis saklar
fotoelektris antar lain : fototransistor, fotodiode, sel fotokonduktif
(fotosel) dan beberapa yang terbentuk dalam rangkaian terpadu
(IC) seperti IC TSL220 produksi Texas Instrument.
! Sensor-sensor suhu
Sensor suhu mempunyai prinsip kerja berdasarkan suhu yang
mengenainya baik secara langsung maupun tidak langsung.
Beberapa jenis yang termasuk dalam sensor suhu antara lain :
elemen bimetal, detektor suhu resistif (resistive temprature detector
RTD), termodioda, termotransistor, pengkopling-termik
(thermocoupler) dan beberapa dalam bentuk rangkaian terpadu
seperti IC LM3911N dan LM35.
! Sensor perpindahan atau posisi
Sensor perpindahan atau posisi adalah sensor yang menghasilkan
sebuah sinyal tegangan yang mempresentasikan posisi kontak
geser pada jalur tahanan/resistan, dan jenis lain mempresentasikan
posisi sebuah batang besi. Beberapa sensor perpindahan antara
lain : potensiometer linier dan transformator diferensial variabel
linier (LVDT).
! Sensor-sensor tekanan
Sensor tekanan adalah sensor yang menghasilkan respon-respon
yang berkaitan dengan tekanan yang diterimanya. Akibat tekanan
yang diterima berimplikasi timbulnya beda potensial yang berarti
timbul nilai tegangan. Beberapa sensor tekanan antara lain : sensor
tekanan piezoelektris dan sensor tekanan type rangkaian terpadu
seperti MPX100AP produksi motorola.
-
PLC Programming Imam Halimi@PNJ 2008
Page 13 of 41
! Detektor ketinggian cairan
Detektor ketiggian cairan merupakan perangkat input dengan
prinsip kerja mendeteksi ketinggian air dalam suatu wadah
(container). Dipasaran terdapat dua jenis, yaitu : saklar apung (float
switch) yang kontruksi didalamnya mekanis murni, dan Water Level
Controller (WLC) yang kontruksi didalamnya penggabungan antara
mekanis dan elektronik.
! Detektor aliran cairan
Detektor aliran cairan berfungsi untuk mendeteksi ada/tidaknya
aliran cairan dalam suatu media. Beberapa jenis detektor aliran
cairan antara lain : Saklar aliran (flow switch) dan pengukur aliran
berlubang (orifice flow meter).
! Enkoder
Istilah enkoder digunakan untuk menamakan sebuah perangkat
yang menghasilkan output digital sebagai tanggapan atas
perpindahan sudut (angular) atau linier. Enkoder pertambahan
bertahap (incremental encoder) dapat mengetahui perpindahan
sudut atau linier dari suatu posisiyang telah diketahui sebelumnya,
sedangkan enkoder mutlak (absolute encoder) menginformasikan
posisi sudut atau linier yang sebenarnya.
! Keypad
Banyak mesin yang menggunakan keypad sebagai sarana untuk
memberikan instruksi-instruksi input guna menetapkan berbagai
kondisi yang diperlukan untuk menghasilkan output, seperti
misalnya suhu atau kecepatan. Perangkat keypad umumnya
memiliki tombol-tombol (kunci-kunci), jika ditekan akan
mengoperasikan kontak-kontak berupa balok-balok karet silikon
yang konduktif.
-
PLC Programming Imam Halimi@PNJ 2008
Page 14 of 41
Perangkat Output
Dalam bab sebelumnya telah dijelaskan bahwa port-port output sebuah
PLC dapat berupa tipe relay atau isolator-optik dengan transistor atau
tipe triac, bergantung pada perangkat yang tersambung padanya, yang
akan dikontrol. Perangkat yang akan dikontrol inilah yang disebut
perangkat output. Secara umum, sinyal digital dari salahsatu kanal
output sebuah PLC digunakan untuk mengontrol sebuah aktuator yang
pada gilirannya mengontrol suatu proses.
Beberapa piranti yang termasuk perangkat output antara lain :
! Kontaktor
Solenoida merupakan basis bagi sejumlah aktuator kontrol output.
Ketika arus mengalir melalui sebuah solenoida, maka medan
magnet dibangkitkan dan medan ini menarik komponen-komponen
yang terbuat dari bahan besi (ferrous) yang ada didekatnya.
Salahsatu contoh aktuator semacam ini adalah kontaktor.
Struktur dalam kontaktor terdiri dari kumparan pembangkit medan
magnet dan kontak-kontak yang terbagi dua jenis yaitu kontak
kondisi normal membuka (normally open NO) dan kontak kondisi
normal menutup (normally close NC). Kontaktor sering dipakai
sebagai switching untuk mengoperasikan motor-motor listrik dan
perangkat listrik lainnya.
! Katup-katup kontrol direksional
Katup kontrol direksional mempunyai prinsip kerja hampir sama
dengan kontaktor, perbedaannya kumparan pembangkit medan
magnet pada kontaktor berfungsi untuk menarik kontak-kontaknya,
sedangkan padaa katup kontrol direksional kumparannya berfungsi
untuk menarik sebuah tuas katup.
Katup kontrol direksional digunakan untuk mengontrol pergerakan
piston. Pergerakan piston ini dimanfaatkan untuk mengontrol
sebuah peralatan mekanis, limit switch misalnya.
-
PLC Programming Imam Halimi@PNJ 2008
Page 15 of 41
! Motor-motor listrik
Motor listrik adalah perangkat yang mengubah sinyal listrik menjadi
gerakan-gerakan mekanis. Gerakan mekanis ini dapat terlihat
dengan berputarnya rotor dari motor listrik tersebut. Perputaran
rotor ini dimanfaatkan untuk menjalankan/menggerakkan berbagai
macam peralatan mekanis, misalnya van belt, pompa-pompa,
kipas, dan mesin-mesin mekanis lainnya. Motor listrik terbagi dalam
dua kategori berdasarkan tegangan kerjanya yaitu motor listrik AC
dan motor listrik DC.
! Buzzer
Buzzer adalah perangkat listrik yang mengubah sinyal listrik
menjadi sinyal suara/bunyi. Buzzer digunakan sebagai sebuah
indikator. Dalam suatu proses produksi, buzzer digunakan untuk
mengindikasikan adanya gangguan ataupun kondisi-kondisi
tertentu yang bila terjadi, rang disekitar (operator misalnya) dapat
mengetahuinya lewat suara yang dikeluarkan oleh buzzer tersebut.
! Lampu
Lampu merupakan perangkat listrik yang mengubah sinyal listrik
menjadi cahaya/sinar. Dalam suatu kontrol, lampu digunakan
sebagai indikator yang ditempatkan pada panel listrik ataupun pada
tempat-tempat tertentu lainnya.
! Motor driver
Motor driver atau penggerak motor merupakan perangkat listrik
yang berfungsi untuk mengendalikan putaran motor listrik.
Perangkat listrik yang termasuk motor driver antara lain : inverter
dan servo driver.
-
PLC Programming Imam Halimi@PNJ 2008
Page 16 of 41
BAB V
HUBUNGAN PERANGKAT I/O DENGAN PLC
PLC adalah perangkat proses utama dalam sebuah sistem kontrol.
Tanpa adanya perangkat input dan perangkat output, maka tujuan
pengontrolan tidak akan tercapai. Hal lain yang tak kalah menentukan
dalam pengontrolan adalah bagaimana teknik penyambungan antara
perangkat input dan perangkat output dengan PLC.
Gambar berikut menunjukkan teknik penyambungan yang benar
dilengkapi dengan penggambaran sebuah PLC yang diilustrasikan
dengan relay, agar pemahaman tentang PLC lebih mudah dimengerti.
-
PLC Programming Imam Halimi@PNJ 2008
Page 17 of 41
Koneksi terminal output metode sinking :
-
PLC Programming Imam Halimi@PNJ 2008
Page 18 of 41
Koneksi terminal output metode sourcing :
-
PLC Programming Imam Halimi@PNJ 2008
Page 19 of 41
Contoh koneksi antara input-PLC-output :
-
PLC Programming Imam Halimi@PNJ 2008
Page 20 of 41
BAB VI
PEMROGRAMAN
Pengertian Pemrograman adalah penulisan serangkaian perintah yang
memberikan instruksi kepada PLC untuk melaksanakan tugas yang
telah ditentukan. Pemrograman memiliki banyak format. Yang paling
banyak digunakan adalah dalam bentuk instruksi atau daftar. Sistem
pemrograman ini bersifat tekstual. Singkatan-singkatan khusus yang
disebut mnemonics digunakan untuk mengidentifikasikan perintah-
perintah berbeda yang sedang dijalankan. Tipe pemrograman ini
berhubungan dengan unit-unit pemrograman genggam (hand held).
Tipe ini dapat juga disebut sebagai programmer on line. Untuk menulis
program, unit pemrograman harus dihubungkan pada PLC.
Alternatif lain dari pemrograman instruksi adalah sistem grafis yang
disebut pemrograman diagram tangga (ladder diagram). Sistem ini
menggunakan gambar grafis atau ikon-ikon untuk mewakili perintah-
perintah. Pemrograman ladder umumnya digunakan pada
perlengkapan portabel yang digunakan untuk pemrograman. Dalam hal
ini dipakai komputer. Pemrograman dengan komputer dirasakan
memiliki banyak keuntungan dibanding pemrograman dengan hand
held. Keuntungan tersebut antara lain : waktu pemrograman lebih
cepat, prosentase kesalahan pemrograman lebih kecil dan efisiensi
tenaga lebih banyak bagi programernya, yang pada akhirnya target
pekerjaan lebih banyak peluang tercapainya.
Dengan kemajuan teknologi sekarang, banyak produsen PLC yang
melengkapi software program PLCnya dengan fasilitas simulasi
program (program simulation).
-
PLC Programming Imam Halimi@PNJ 2008
Page 21 of 41
Dengan adanya fasilitas simulasi program ini, kita dapat
mensimulasikan program yang telah dibuat untuk
mengetahui/mengecek kebenaran program apakah telah sesuai
dengan deskripsi rancangan atau belum, tanpa harus menghubungkan
ke PLC langsung. Hal ini dapat dilakukan hanya dengan menggunakan
komputer sebagai media pemrograman.
Instruksi Pemrograman PLC Instruksi pemrograman PLC adalah notasi-notasi standar untuk
mengidentifikasikan sinyal-sinyal yang diproses dalam PLC. Tiap PLC
untuk merk yang berbeda memiliki notasi yang berbeda pula, walaupun
ada beberapa merk yang notasinya sama. Notasi ini penting untuk
memasukkan program yang dibuat kedalam PLC. Kesalahan
memasukkan notasi akan berakibat PLC tidak mau menerima, yang
pada akhirnya PLC tidak dapat mengeksekusi/menjalankan program
yang dibuat.
Notasi-notasi standar PLC dapat diketahui dari fasilitas help yang ada
pada software program PLC yang dibuat oleh produsen masing-
masing PLC. Tabel berikut menunjukkan notasi-notasi standar yang dipakai oleh beberapa
merk PLC :
Merk
PLC
Input
Output
Aux.
Coil
Internal
Timer
Internal
Counter
Penentuan
Konstanta
Mitsubishi X Y M T C K
LG Master-K P P M T C -
LG Glofa I Q M T C #
Omron
0, 1, ...n
100 (K)
500 (P)
1000,
1001,
.......n
TIM
CNT
#
Siemens I Q F T C -
Telemecanique I O B T C -
Zelio-Soft I Q M T C -
Panasonic X Y R T C K
-
PLC Programming Imam Halimi@PNJ 2008
Page 22 of 41
Kontak NO Kontak NC Instruksi Khusus Perangkat Output Perangkat Output
Parameter LED eksternal pada PLC Konstanta untuk operasi
Input ada tidak diperlukan
Output ada tidak diperlukan
Aux. coil tidak tidak diperlukan
Internal Timer tidak diperlukan
Internal Counter tidak diperlukan
Konstanta tidak tidak diperlukan
Instruksi-instruksi Dasar
Dalam bab ini akan diuraikan mengenai instruksi-instruksi dasar yang
dipakai dalam pembuatan suatu program PLC dengan metode ladder
diagram dan mnemonics.
Dalam metode ladder diagram digunakan simbol-simbol dasar. Simbol-
simbol tersebut memiliki arti yang berbeda-beda. Berikut gambar
simbol-simbol dasar dalam membuat program dengan metode ladder
diagram :
Dalam penjelasan selanjutnya, contoh-contoh pemrograman dengan
metode ladder diagram dan mnemonics akan diilustrasikan.
-
PLC Programming Imam Halimi@PNJ 2008
Page 23 of 41
! Instruksi Load (LD)
Instruksi load (LD) merupakan instruksi yang selalu muncul sebagai
kontak pertama pada baris program. Kontak instruksi ini dapat
berupa kontak normally open (NO) maupun normally close (NC). Contoh 1 :
|------|X0|-------------------------------(Y0)----|
Dari gambar diatas, bila X000 aktif (kontak menutup) maka output Y000
akan aktif juga. Jika output Y000 dihubungkan ke sebuah lampu, maka
lampu akan menyala. Saat X000 tidak aktif (kontak membuka) maka
Y000 tidak mendapat supply tegangan, sehingga Y000 tidak aktif, dan
lampu tidak menyala.
Contoh 2 : |------|X0|---------------------------(Y0)----| | |------|Y0|--------------------------(M10)---| | |------|M10|-------------------------(Y1)----|
Dari contoh 2 diatas, bila X000 diaktifkan, maka Y000 akan mendapat
supply sehingga Y000 aktif. Dengan aktifnya Y000, maka kontak Y000
menutup yang mengakibatkan auxiliary relay M10 aktif. Aktifnya M10
akan mengakibatkan kontak M10 menutup, sehingga relay Y001 kerja.
-
PLC Programming Imam Halimi@PNJ 2008
Page 24 of 41
! Instruksi LDI (LoaD Inverse)
Instruksi LDI merupakan kebalikan (inverse) dari instruksi LD.
Pada instruksi LDI, Kontak instruksinya adalah kontak normally
close (NC).
Contoh program :
|------|/|------------------------------(Y0)----|
| X0 | |------|/|-----------------------------(M10)---| | Y0 | |------|/|------------------------------(Y1)----|
M10
Dari contoh program diatas, sebelum X000 diaktifkan, output Y000 akan
mendapat supply tegangan, sehingga kontak Y000 membuka, dan
mematikan output M10. Akibatnya kontak M10 kondisi NC, sehingga
dapat menghidupkan relay Y001.
! Instruksi OUT Instruksi OUT merupakan driven coil. Pada diagram ladder,
simbol OUT merupakan peralatan pertama dari bus line sisi
kanan. Instruksi OUT diaktifkan sebagai akibat dari sekumpulan
sinyal kondisi ON (aktif). Contoh program :
|------|X0|---------------------------(Y0)----| | |------|X0|--------------------------(M10)---| | |------|M10|-------------------------(Y2)----|
-
PLC Programming Imam Halimi@PNJ 2008
Page 25 of 41
Dari contoh program, bila X000 diaktifkan (kontak menutup), maka
output Y000 dan M10 akan mendapat supply tegangan, yang berakibat
kontak M10 akan menutup (ON). Aktifnya kontak M10 menyebabkan
output Y002 mendapat supply tegangan, sehingga relaynya akan aktif
(ON).
! Instruksi AND Instruksi AND adalah instruksi yang letaknya setelah instruksi LD
atau LDI, yang dipasang secara derat (seri) pada sebuah program
ladder diagram. Kontak Instruksi AND disimbolkan dengan kontak
normally open (NO).
Contoh program :
|------|X0|-----|X1|----------------------(M1)---| | |------|X2|-----|M1|----------------------(Y0)---| | |------|M1|-----|Y0|----------------------(Y1)---|
Dalam contoh program diatas, bila X000 dan X001 diaktifkan (ON),
maka output relay M1 akan aktif. Relay output Y000 akan aktif bila X002
diaktifkan. Output Y1 aktif jika kedua output M1 dan Y0 aktif.
Contoh program diatas menunjukkan bahwa intruksi AND dapat
digunakan dalam kebanyakan tipe peralatan yang berbeda.
-
PLC Programming Imam Halimi@PNJ 2008
Page 26 of 41
! Instruksi OR
Instruksi OR merupakan kontak normally open (NO). Instruksi OR
selalu muncul dibawah kontak pertama pada suatu baris program.
Dengan kata lain, instruksi OR merupakan suatu kontak NO
tunggal yang parallel dengan kontak pertama dari program ladder
digram. Adanya instruksi OR memungkinkan banyaknya masukan
dari sinyal-sinyal kondisi.
Contah program :
|------|X0|--|-------------------------(Y0)----| | | |------|X1|--|
Dari contoh program diatas, untuk mengaktifkan output relay Y0, dapat
dilakukan melalui dua kondisi yaitu dengan mengaktifkan input X0 atau
mengaktifkan input X1.
-
PLC Programming Imam Halimi@PNJ 2008
Page 27 of 41
! Instruksi SET/RESET
Instruksi SET merupakan output latched on khusus. Instruksi
SET selalu muncul sebagai kontak terakhir pada suatu baris
program. Pada diagram ladder, simbol SET adalah output
pertama (dikotakkan) dari bus line sisi kanan. Instruksi diaktifkan
sebagai akibat dari sekumpulan sinyal yang berkondisi ON.
Contoh program :
|------|X0|------------------------[SET Y1]----| | |------|X1|-------------------------[RST Y1]---|
Dari contoh program, bila kontak input X000 diaktifkan sesaat, maka
output Y1 akan ON. Walaupun kontak input X000 kemudian dibuka
(OFF), output Y1 akan tetap ON.
Untuk mematikan Y1 dapat dilakukan dengan menekan input X1.
Gambar diatas sama dengan kontrol interlock yang dapat digambarkan
sebagai berikut :
|------|X0|--|---------|X1|----------------(Y1)----| | | |------|Y1|--|
! Instruksi Timer (T)
Instruksi Timer merupakan suatu output khusus. Pada ladder
diagram, simbol timer merupakan alat pertama dari baris
bumbung kanan. Instruksi Timer memerlukan konstanta waktu (K)
yang bertujuan untuk mensetting nilai waktu yang diperlukan timer
untuk aktif.
-
PLC Programming Imam Halimi@PNJ 2008
Page 28 of 41
Setelan waktu pada Timer mempunyai range satuan yang
bervariasi, dimulai dari satuan milidetik (ms) sampai satuan jam
(hours) bahkan ada yang menyediakan fasilitas setelan waktu
sampai mingguan bahkan bulan. Contoh program :
|------|X0|------------------------(T1 K50)----| | |------|T1|-------------------------------(Y1)---|
Dari contoh program 1, bila input X0 diaktifkan (kontak menutup) maka
coil Timer T1 akan mendapat supply tegangan. Timer disetel dengan
waktu 5 detik. Setelah coil Timer kerja, selang 5 detik kemudian kontak
Timer T1 akan menutup sehingga output Y1 akan aktif (ON).
Setelah Y1 kerja, bila input kontak X0 dimatikan (kontak membuka),
maka Timer T1 akan mati, sehingga Output Y1 juga akan mati.
! Instruksi COUNTER (C)
Instruksi Counter adalah suatu output khusus. Pada ladder
diagram, simbol Counter merupakan alat pertama dari garis
bumbung kanan. Instruksi Counter memerlukan konstanta
bilangan hitungan (K) yang bertujuan untuk menentukan nilai
penghitungan bagi Counter tersebut. Konstanta tersebut adalah
bilangan desimal.
-
PLC Programming Imam Halimi@PNJ 2008
Page 29 of 41
Contoh program :
|------|X1|----------------------------(C1 K5)---| | |------|X2|--------------------------[RST C1]---| | |------|C1|--------------------------------(Y1)---|
Dari contoh program, bila input X1 ditekan selama 5 kali maka C1 mulai
menghitung. Pada hitungan (masukan) ke-5, Kontak Counter C1 akan
menutup sehingga output Y1 akan aktif.
Untuk mematikan output Y1 dapat dilakukan dengan mengaktifkan
(menutup kontak) input X2 yang berfungsi sebagai tombol RESET bagi
Counter C1.
! Instruksi END
Meskipun tidak selalu penting, instruksi END memungkinkan
program untuk di-SCAN atau dioperasikan dengan lebih cepat.
Scanning (penelusuran) suatu program merupakan suatu istilah
yang digunakan untuk menjelaskan pemrosesan program dalam
CPU mulai dari awal hingga akhir. Instruksi END ditempatkan pada bagian akhir dari program ladder
diagram.
-
PLC Programming Imam Halimi@PNJ 2008
Page 30 of 41
BAB VII
PLC Allen Bradley
Programmable Logic Controler (PLC) Allen Bradley merupakan salah
satu jenis PLC yang banyak digunakan untuk keperluan otomasi di
industri. Ada 2 macam bentuk PLC Allen Bradley yaitu bentuk compact
dan bentuk modular.
Untuk bentuk compact, PLCnya menggunakan sistem rak (CPU dan
I/O jadi satu kesatuan) dengan kapasitas memori yang terbatas.
Gambar. Bentuk PLC Compact
Sedangkan untuk PLC bentuk modular terdiri dari modul CPU dan
modul I/O (merupakan bagian yang terpisah-pisah).
Gambar. Bentuk PLC Modular
-
PLC Programming Imam Halimi@PNJ 2008
Page 31 of 41
Modul PLC Allen Bradley Bentuk Modular
Didalam 1 backplane ada yang bisa untuk 4, 7, 10, dan 13
modul. Pemilihan backplane disesuaikan dengan kebutuhan, semakin
komplek sistem yang dibuat maka semakin banyak backplane yang
digunakan. Apabila modul yang dibutuhkan lebih dari 13, maka harus
menggunakan tambahan backplane karena tiap backplane maksimal
untuk 13 modul saja.
Processor SLC 5/05 Kecerdasan PLC ditentukan oleh tipe prosesor
(mikroprosesor) yang digunakan. Prosesor bertugas untuk
memerintah dan mengontrol kegiatan-kegiatan di seluruh sistem.
Prosesor tipe SLC 5/05(1747-L552C 5/05 CPU -32K) mempunyai
kapasitas maksimum 28.672 instruction words.
Analog Input (1746-N14) Modul analog input ini terdiri dari 4 channel, input tiap channel
dapat berupa tegangan dc maupun arus dc. Untuk merubah input
tegangan atau arus digunakan dip-switch yang letaknya berada
pada sisi modul. Pada modul tipe ini range tegangannya +/- 10 VDC
sedangkan range arus +/- 20 mA.
Analog Output (1746-NO41) Seperti modul analog input, modul ini juga terdiri dari 4
channel namun output tiap channelnya hanya berupa arus dc
dengan range 4mA 21mA.
Digital Input (746-IB16) Modul digital input mempunyai 16 terminal. Inputnya berupa
tegangan dc dengan range 10-30 VDC.
-
PLC Programming Imam Halimi@PNJ 2008
Page 32 of 41
Digital Output (1746-OW16)
Modul digital output mempunyai 2 channel dengan 8 terminal
output tiap channelnya. Outputnya dapat berupa tegangan dc
dengan range 5-125 VDC atau berupa tegangan ac dengan range
5-265 VAC.
Instruksi-Instruksi Pemrograman
Instruksi-instruksi pemrograman PLC tipe ini yakni :
Tabel. Tipe-tipe Relay Logic (Bit)
Type Nama Mneumonic Relay Normally Close XIC
Logic (Bit) Normally Open XIO Output Energize OTE Output Latch OTL Output Unlatch OTU One Shot Rising OSR
Penjelasan Instruksi
1. Examine If Close (XIC)
Gambar. Instruksi XIC
Fungsi : Menentukan status bit B sebagai kondisi eksekusi untuk
operasi selanjutnya di dalam suatu baris instruksi.
Contoh:
Gambar Contoh Penggunaan Instruksi XIC
-
PLC Programming Imam Halimi@PNJ 2008
Page 33 of 41
2. Examine If Open (XIO)
Gambar. Instruksi XIO
Fungsi: Menentukan status dari invers bit B sebagai kondisi eksekusi
untuk operasi selanjutnya di dalam suatu baris instruksi.
Contoh:
Gambar. Contoh Penggunaan Instruksi XIO
3. Output Energize (OTE)
Gambar. Instruksi OTE
Fungsi: Status bit B ON untuk suatu kondisi eksekusi ON dan status bit B
akan OFF untuk suatu kondisi eksekusi OFF. Contoh:
Gambar. Contoh Penggunaan OTE
4. Pewaktu (Timer)
Timer pada jenis ini terdiri dari Timer On Delay (TON) dan Timer
Off Delay (TOD). Alamat pada timer dimulai dari T4:00 sampai 39. Timer
ini dilengkapi dengan bits yang terdiri dari EN (Timer Enable Bit), TT
(Timer Timing Bit) dan DN (Timer Done Bit).
-
PLC Programming Imam Halimi@PNJ 2008
Page 34 of 41
Simbol dari TON :
Gambar. Simbol TON
Time Base = satuan waktu yang digunakan Preset = waktu yang dibutuhkan untuk mengaktifkan DN setelah EN aktif Accum = nilai timer, ketika Accum sama dengan Preset, DN akan aktif
Contoh :
Gambar 2.12 Contoh Penggunaan TON
5. Pencacah (Counter) Counter terdiri dari 2 bagian yakni CTU (Counter UP) dan CTD (Counter Down). Simbol dari CTU:
Gambar. Simbol CTU
Preset = hitungan dimana DN akan aktif Accum = nilai counter, ketika Accum sama dengan Preset, DN akan aktif
Contoh :
Gambar. Contoh Penggunaan CTU
-
PLC Programming Imam Halimi@PNJ 2008
Page 35 of 41
6. Reset (RES)
Digunakan untuk mereset nilai accum dari suatu counter hingga nilai
menjadi nol (untuk CTU).
Contoh :
Gambar. Contoh Penggunaan RES
7. Add (ADD)
Nilai pada source A ditambahkan dengan nilai pada source B dan
disimpan pada Destination.
Gambar. Simbol ADD
Contoh :
Gambar. Contoh Penggunaan ADD
8. Move ( MOV )
Proccessor meng-copy nilai pada source ke alamat tujuan destination
Gambar. Simbol MOV
-
PLC Programming Imam Halimi@PNJ 2008
Page 36 of 41
Contoh :
Gambar. Contoh Penggunaan MOV
9. Jump to Subroutine (JSR)
Jika kondisi pada rung untuk instruksi JSR adalah true, maka processor
akan jump ke subroutine dengan nomor yang bersesuaian.
Gambar. Simbol JSR Contoh :
Gambar. Contoh Penggunaan JSR
10. Subroutine (SBR)
Target dari subroutine diidentifikasi oleh nomor file yang dimasukkan
dalam instruksi JSR. Contoh :
Gambar. Simbol SBR
-
PLC Programming Imam Halimi@PNJ 2008
Page 37 of 41
11. Return from Subroutine (RET)
Instruksi output ini menandakan akhir dari subroutine atau akhir dari
eksekusi subroutine sehingga scanning dilanjutkan ke rung setelah rung yang
memanggil subroutine ini. Contoh :
Gambar. Simbol RET
RS-Linx RSLinx merupakan software yang digunakan untuk setting
komunikasi antara PLC dengan PC. Secara singkat setting
komunikasinya adalah sebagai berikut:
1. Menjalankan RSLinx kemudian klik menu communication, lalu
masuk ke menu RSWho seperti terlihat pada gambar di bawah
ini. Disitu akan ditemukan driver yang sudah aktif. Pada percobaan
ini dipakai AB_DFI-1, DH-485.
Gambar. Menu Window RSWho
-
PLC Programming Imam Halimi@PNJ 2008
Page 38 of 41
2. Bila AB_DFI-1, DH-485 tersebut belum ada maka untuk
membuatnya dengan cara berikut (pada contoh ini menggunakan
AB_DFI-2, DH-485). Pada menu communication, klik configure
driver kemudian pilih driver RS-232 DFI Devices lalu klik Add New.
Setelah di klik kemudian akan muncul menu Add New RSLinx
Driver lalu ketik nama driver yang baru. Hasilnya seperti gambar di
bawah ini.
Gambar. Window Pengisian New RSLinx Driver
2. Setelah itu akan muncul menu configure RS-232 DFI Device.
Kemudian setting semua menu, atau untuk lebih mudah pilih
Auto-configure setelah itu klik OK.
Gambar. Window Configure RS-232 DF1 Device
-
PLC Programming Imam Halimi@PNJ 2008
Page 39 of 41
RS-View32
RS-View32 adalah salah satu software HMI yang
memungkinkan monitoring data-data proses kontrol yang sedang
terjadi antara lain data dari sensor dan tranducer.
PLC dikomunikasikan dengan RS-View32 dan RSView32 akan
menampilkan data-data tersebut dalam tampilan yang
memudahkan operator untuk mengamati jalannya proses yang
sedang berlangsung. Kelebihan lain dari penggunaan software ini
adalah efektivitas dan keamanan dari proses kontrol dan monitoring.
Berikut adalah setting agar RS-View bisa dihubungkan dengan PLC :
1. Mengatur konfigurasi komunikasi antara PC (Personal Computer)
dengan PLC (Programmable Logic Controller) menggunakan
software RSLinx.
2. Menjalankan software RSLogix lalu membuka ladder yang telah
dibuat atau membuat ladder baru.
3. Men-download ladder yang aktif ke PLC.
4. Menjalankan software RSView lalu membuka project yang telah
dibuat atau membuat project baru.
5. Me-run project tersebut untuk monitoring data dari PLC. Agar
project yang dibuat dapat online dengan PLC, terlebih dahulu
kita menentukan channel yang sedang aktif.
Gambar. Tampilan Window Dari Sub Sistem Channel
-
PLC Programming Imam Halimi@PNJ 2008
Page 40 of 41
Setelah itu dibuat node untuk system yang telah dibuat :
Gambar. Tampilan Window Node
Maka project yang telah dibuat telah online dengan PLC, dengan
mengisi tag database. Pada data source dipilih type device, pada
node
name ketikkan node yang telah dibuat dan pada address ketikkan
input atau output yang diperlukan atau yang telah digunakan dalam
RSLogix. Untuk type tag-nya pilih digital. Pada object yang akan
dimonitoring di animasi dengan tag yang telah dibuat.
Jadi dapat dikatakan, software RS Logix berfungsi sebagai
pemrogram / pengendali PLC, sedangkan RS View berfungsi sebagai
visualisasi / monitoring data-data dari plant (PLC).
-
PLC Programming Imam Halimi@PNJ 2008
Page 41 of 41
RSLogic 500
RSLogic merupakan software yang digunakan untuk membuat
program didalam PLC. Adapun cara-cara yang harus dilakukan untuk
membuat suatu program ladder diagram dengan menggunakan software
ini adalah sebagai berikut :
1. Dari Start Menu Program pilih Program Files Rockwell Software RS Logix 500 English RS Logix 500 English.
2. Pada layar monitor akan muncul logo RS Logix 500 English
untuk beberapa saat saja.
3. Apabila kita ingin membuat suatu program ladder diagram yang
baru maka pilihlah icon New sedangkan apabila kita ingin
membuka sebuah file program ladder diagram yang telah kita
buat sebelumnya maka pilihlah icon Open a File dan pilih nama
file-nya.
4. Setelah itu akan muncul sebuah layar gambar yang digunakan
untuk menggambar ataupun mengedit program ladder diagram
yang telah kita buat sebelumnya.
5. Untuk meng-on-line-kan program ladder yang telah kita buat
kedalam PLC Allen Bradley maka pilih icon disamping kata
OFFLINE yang terletak di pojok sebelah kiri atas bidang gambar
dan pilihlah Download. Apabila seluruh penulisan program ladder diagram yang telah kita buat adalah benar maka tidak
akan muncul pesan kesalahan apapun pada layar monitor dan
proses download akan selesai 100%. Kemudian apabila muncul
perintah Do you want to go Online ? pada layar monitor maka
pilihlah OK untuk meng-on-line-kan program ladder diagram tersebut kedalam PLC Allen Bradley dan apabila kita tidak ingin
meng-on-line-kan program tersebut maka klik Cancel.
# end #