1 introduction plc -...

1

INTRODUCTION TO PLC

Tugino, ST [email protected]

SEJARAH PLC

Diperkenalkan pada tahun 1960-an yang bertujuan untukmenghilangkan beban ongkos perawatan berbasis relai

PLC pertama didunia MODICON ( modular digital controller ) 084

Pertengahan tahun 1970-an PLC berbasis prosesor AMD 2901

1980-an memperkecil ukuran PLC dan pembuatanperangkat lunak melalui program simbolik dengan PC dan penggunaan handled programerdan penggunaan handled programer.

Tahun 1990-an telah dilakukan reduksi protokol baru danmodernisasi lapisan fisik dan peningkatan standar sertapenggabungan bahasa pemrograman dibawah SI

2

Sejarah PLC

Ditujukan untuk menggantikan kontrol relay yang tidak efisien dan high costtidak efisien dan high cost

Berbasis komponen Solid State (semikonduktor)

Secara fungsional kemampuannya terbatas padaoperasi kontrol relay

4

PENGERTIAN PLC

• PLC merupakan suatu piranti basis kontrol yang dapatdiprogram bersifat logik, yang digunakan untuk menggantikanrangkaian sederetan relay yang dijumpai pada sistem kontrolproses konvensional.

• PLC bekerja dengan cara mengamati masukan (melaluisensor terkait), kemudian melakukan proses dan melakukantindakan sesuai yang dibutuhkan, yang berupa menghidupkanatau mematikan keluarannya.

Tugino, ST MT

• Dengan kata lain, PLC menentukan aksi apa yang harusdilakukan pada instrument keluaran berkaitan dengan status suatu ukuran atau besaran yang diamati.

3

5

ProgrammableMenunjukkan kemampuannya yang dapat dengan leluasa

PENGERTIAN PLC

mengubah program yang dibuat dan kemampuannya dalam halmemori program yang telah dibuat.

LogicMenunjukkan kemampuannya dalam memproses input secaraaritmatik (ALU), yaitu melakukan operasi membandingkan, menjumlahkan, mengalikan, membagi, mengurangi, dannegasi

Tugino, ST MT

negasi.

ControllerMenunjukkan kemampuan dalam mengontrol dan mengaturproses sehingga menghasilkan output yang diinginkan.

6

Fungsi PLC

A. Sekuensial control.PLC memproses input sinyal biner menjadi output p p y j pyang digunakan untuk keperluan pemrosesan tekniksecara berurutan (sekuensial), disini PLC mengontrol agar setiap langkah dalam prosessekuensial berlangsung dalam urutan yang tepat.

B. Monitoring Plant.C

Tugino, ST MT

PLC secara kontinyu memonitor status sistem danmengambil tindakan yang diperlukan sehubungandengan proses yang dikontrol, serta menampilkanpesan tersebut pada operator sistem.

4

7

Kontrol Konvensionaldengan menggunakan Relay Kontaktor

Keuntungan: M dah diadaptasikan nt k tegangan ang Mudah diadaptasikan untuk tegangan yang

berbeda. Tidak banyak dipengaruhi oleh temperatur

sekitarnya. Relay terus beroperasi padatemperatur 353 K (80°C) sampai 240 K (-33°C).

Tahanan yang relatif tinggi antara kontak kerjapada saat terbuka

Tugino, ST MT

pada saat terbuka. Beberapa rangkaian terpisah dapat dihidupkan. Rangkaian yang mengontrol relay dan rangkaian

yang membawa arus yang terhubung secara fisikterpisah satu sama lainnya

8

Kontrol Konvensionaldengan menggunakan Relay / Kontaktor

Kerugian: Kontak dibatasi pada keausan dari bunga api atau Kontak dibatasi pada keausan dari bunga api atau

dari oksidasi (material kontak yang terbaik adalahplatina, emas, dan perak).

Menghabiskan banyak tempat dibandingkandengan transistor.

Menimbulkan bunyi selama proses kontak. Kecepatan kontak terbatas 3 ms sampai 17 ms.

Tugino, ST MT

Kontaminasi (debu) dapat mempengaruhi umur kontak.

5

9

PerbedaanPLC dengan kontrol konvensional

KONVENSIONALH d• Hardware

• ProgramTugas tertentu.

PLC• Program• Aplikasi universal

karena fungsi

Tugino, ST MT

karena fungsiditentukan olehprogram

10

PersamaanPLC dengan kontrol konvensional

Mengontrol sekuensialMengontrol sekuensial

Memproses sinyal input dan mengubahnyamenjadi sinyal output.

Tugino, ST MT

6

11

Keuntungan PLC atas Kontrol Konvensional

* Aplikasi Universalp* Pemprograman yang ampuh* Produksi yang besar* Mudah diubah* Harga semakin murah* Commissioning mudah* Bidang aplikasi baru

Tugino, ST MT

* Text dan grafik

12

Komponen dari PLC

PLC ProgramPLC Program

Modul Masukan

CCU Modul Keluaran

Tugino, ST MT

Sensor Aktuator

7

13

Central Control Unit

Central Control Unit merupakan unit pusatpengolahan data yang digunakan untukpengolahan data yang digunakan untukmelakukan proses pengolahan data dalam PLC. CCU merupakan sebuah mikroprosesor.

Mikroprosesor terdiri atas Arithmatic and Logic Unit (ALU), unit kontrol dan sejumlah kecil memoriunit yang sering disebut register.

Tugino, ST MT

Tugas dari ALU adalah untuk melakukan operasiaritmatika (penjumlahan, pengurangan, perkalian, dan sebagainya) dan logika (operasi OR, AND, NOT, dan sebagainya).

14

MEMORI

Program yang dijalankan mendapat perhatian khusus selama prosesoperasi dan karenanya perlu suatu memori yang disebut memoriprogram yang dapat dibaca oleh prosesor. p g y g p p

Pemilihan memori program harus didasarkan atas pertimbangan-pertimbangan sebagai berikut :

Harus cukup sederhana dan mudah untuk memodifikasi atau membuatprogram baru.

Keamanan terjamin, dalam hal program tidak akan berubah terhadapi f i li ik bil li ik d

Tugino, ST MT

interferensi listrik atau bila listrik padam.

Harus cukup cepat atau tidak ada delay untuk operasi dengan prosesor.

Terdapat tiga jenis memori yang sering digunakan, yaitu RAM, EPROM, dan EEPROM.).

8

15

MACAM-MACAM MEMORI

RAM (Random Acces Memory) merupakan memori yang cepat danbersifat volatile (data akan hilang bila arus listrik mati). RAM digunakan

b i i t d l PLC d t dib d dit li i U t ksebagai memori utama dalam PLC, dapat dibaca dan ditulisi. Untukmenjaga terhadap tegangan listrik yang mati, biasanya RAM dilengkapidengan baterai yang tahan bertahun-tahun.

EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory) adalah jenismemori yang cepat dan juga murah harganya, sama dengan memoriRAM hanya saja EPROM bersifat non volatile, artinya isi memori initetap ada walaupun supply tegangan hilang. Untuk keparluan modifikasiprogram maka memori ini harus dikosongkan isinya melalui penyinaran

Tugino, ST MT

program maka memori ini harus dikosongkan isinya melalui penyinarandengan sinar ultraviolet. Karena begitu kompleksnya prosespenghapusan untuk pemrograman ulang bahkan meskipun harganyamurah, orang cenderung memilih RAM.

EEPROM Adalah memori yang mirip dengan memori EPROM, hanyasaja untuk proses penghapusannya menggunakan arus listrik.

16

Modul Input dan Modul Output

Fungsi dari sebuah modul input adalah untukmengubah sinyal masukan dari sensor ke PLC untukmengubah sinyal masukan dari sensor ke PLC untukdiproses dibagian CCU.

Sedangkan modul output adalah kebalikannya, mengubah sinyal PLC kedalam sinyal yang sesuaiuntuk menggerakkan aktuator.

Dari modul input dan output kita dapat menentukanjenis suatu PLC dari hubungan antara CCU dengan

Tugino, ST MT

j g goutput, yaitu compact PLC dan modular PLC.

Compact PLC adalah bila input modul CCU danoutput modul dikemas dalam suatu wadah.

Modular PLC bila modul input, modul output dan CCU dikemas secara tersendiri

9

17

Modul Input

Fungsi Pokoknya:

Mendeteksi sinyal masukan.

Mengatur tegangan kontrol untuk batas teganganlogika masukan yang diijinkan.

Melindungi peralatan elektronik yang sensitif

Tugino, ST MT

terhadap tegangan luar.

Menampilkan sinyal masukan tersebut.

18

Blok Diagram Modul Input

Sinyal Input Sinyal ke unit kontrol

Deteksi tegangan

Sinyal delay Optokopler

Tugino, ST MT

Sinyal Input Sinyal ke unit kontrol

10

19

Modul Output

Fungsi Pokoknya:

Mengatur tegangan kontrol untuk batas tegangan logika yang diijinkan.

Melindungi peralatan elektronik yang sensitif terhadap teganganluar.

Memberikan penguatan pada sinyal output sebelum dikeluarkansehingga cukup kuat untuk menggerakkan aktuator

Tugino, ST MT

sehingga cukup kuat untuk menggerakkan aktuator.

Memberikan perlindungan terhadap arus hubung singkat danpembebanan lebih (Over load).

20

Blok Diagram Modul Output

Optokopler Amplifier

Short circuit monitoring

Tugino, ST MT

Sinyal dari unit kontrol Sinyal output

11

21

Catu Daya

Sistem PLC memerlukan dua catu daya. Satu untukykeperluan peralatan output, sedangkan satunya untukcatu daya modul-modul PLC itu sendiri yang menggunakan arus DC. Arus DC ini diperoleh darirangkaian terintegrasi atau transistor. Jika sistem catudaya menggunakan IC TTL dapat dihasilkan tegangan 5 Volt, tetapi jika menggunakan IC CMOS tegangan yang

Tugino, ST MT

didapat akan dapat bervariasi dalam 3 sampai 18 Volt.

22

Langkah Pembuatan Program

Langkah : Mempertimbangkan gambaran masalah.Definisi permasalahan harus menjabarkan problemaDefinisi permasalahan harus menjabarkan problemakontrol secara tepat dalam bentuk yang detail.

Informasi detail yang diperlukan diantaranya:• Sket posisi, • Diagram sekuensial• Tabel kebenaran

Tugino, ST MT

Tabel kebenaran• Piranti Masukan• Piranti keluaran• Gambar Rangkaian

12

Langkah Pembuatan Program 1

23

Tabel KebenaranContoh Tabel Kebenaran Untuk Logika AND

S1 S2 L (Lampu)

0 0 0

0 1 0

1 0 0

1 1 1

Contoh Tabel Kebenaran untuk Logika OR

S1 S2 L (Lampu)

0 0 0

0 1 1

1 0 1

1 1 1Tugino, ST MT

Langkah Pembuatan Program

24

Langkah : Allocation list.Dalam hal ini berisi kondisi-kondisi program, termasuk

Absolut Op. Symbolic Op. Deskripsi

p gidentifier yang dipakai oleh keluaran atau masukan, juganama yang singkat untuk identifier tersebut yang bersesuaian dengan alamat dari sinyal masukan ataukeluaran.

I0.0 S1 Saklar “ON” / “1” saat ditekan

I0.1 S2

O0.0 LAMPU1 “ON” saat bernilai “1”

Tugino, ST MT

13

Pengalamatan PLC

ALAMATFESTO

(FEC-20)ABB

KR 201ZELIO

SR201BDOmron

25

INPUTI0.0 – I0.7I1.0 – I1.3

00 – 0710 – 17

I1 – I9IA – IC

0.00

0.07

OUTPUTO0.0 – O0.7 50 – 57

60 – 63Q1 – Q8 10.00-

10.07

FLAG / MEMORI

F0.0 – F0.7F1.0 – F1.7

...

200 – 207210 – 217

...

M1 – M8 200.00-

200.07

T1 – T7 T/Z00 – T/Z07 T1 – T8 TIM001-

TIMER T10 – T17...

T/Z10 – T/Z17...

TIM007

…..

COUNTER

C0 – C7C10 – C17

...

T/Z50 – T/Z57T/Z60 – T/Z67

...

C1 – C8 CNT001-CNT007

……

Tugino, ST MT

Pengalamatan PLC

ALAMATFESTO ABB ZELIO

Omron Siemens Ket(FEC-20) KR 201 SR201BD

I0.0 – I0.7 00 – 07 I1 – I9 0.00 I0.0- sesuai

26

INPUT dg confiqI1.0 – I1.3 10 – 17 IA – IC 0.07 I0.7

OUTPUTO0.0 – O0.7 50 – 57 Q1 – Q8 10.00- Q0.0

60 – 63 10.07 Q0.7

FLAG / MEMORI

F0.0 – F0.7 200 – 207 M1 – M8 200.00- M0.0F1.0 – F1.7 210 – 217 200.07 M0.7

... ...T1 – T7 T/Z00 – T/Z07 T1 – T8 TIM001-

TIM007 T1 - T7 s5t#3s

TIMERTIM007

T10 – T17 T/Z10 – T/Z17 ….. …..... ...

COUNTER

C0 – C7 T/Z50 – T/Z57 C1 – C8 CNT001-CNT007

……

C0 - C7 c#10C10 – C17 T/Z60 – T/Z67

... ...

Tugino, ST MT

14

Pembuatan Program

S1S2

ELECTRICAL DIAGRAM ZELIO SIMBOL

FESTO ABB

LADDER DIAGRAM STATEMENT LIST INSTRUC-

TION LIST

I1---I2-----Q1S1 S2 L

( O0.0)I0.0 I0.1

IF S1AND S2THEN SET L

! 00& 01= 50

2K1

S1

S2

K1

S21

K1S1S

K1

S1 L( O0.0)

I0.0

OTHRW RESET L

I1-----------Q1I2---

IF S1OR S2THEN SET LOTHRW RESET L

! 00/ 01= 50

I1-----i2---Q1Q1--

S1 S2 L( F0.0)

I0 0 I0 1

IF S1OR F1

! 00/ 200

Tugino, ST MT 27

S2 F

1L

(O0.0)F0.0

I0.0 I0.1AND N S2THEN SET F1

SET LOTHRW RESET F1

RESET L

& N 01= 200= 50

28

Gambar Rangkaian

R S T

MOTOR

MC1

Tugino, ST MT

Rangkaian Kontrol Rangkaian Utama

15

PEMAKAIAN PLC

Robot Pabrik Baja Pabrik elektronika Manufaktur

Pembangkit Industri Otomotip

Transportasi

PembangkitPengeboranTrafic LightConveyorLift

Industri OtomotipP.Limbahdll

29Tugino, ST MT

Contoh Aplikasi PLC30

Tugino, ST MT

16


Tugino, ST MT


Tugino, ST MT

17


Tugino, ST MT

KEUNGGULAN PLC

•• MudahMudah desaindesain barubaru maupunmaupun ulangulang

M d hM d h d ld l tt dd i ti t

34

•• MudahMudah dalamdalam perawatanperawatan dandan maintenancemaintenance

•• mudahmudah dalamdalam sistemsistem pengkawatannyapengkawatannya

•• membutuhkanmembutuhkan dayadaya yang yang kecilkecil

•• desaindesain kompakkompak dandan tahantahan gangguangangguan

•• mudahmudah dalamdalam modifikasimodifikasi sistemsistemudauda da ada a od asod as s stes ste

•• dlldll

Tugino, ST MT

18

Sistematika Design PLC

Mempelajari urutan kerja (sequence)

35

Buat Flowchart

Mendata semua Input/Output

Menyambung Input/Output ke PLC

Membuat Program Ladder + Transfer

Trial & Error Trial & Error

Jika berjalan, buat dokumentasi gambar

Tugino, ST MT

Terimakasih36 Terimakasih

Tugino, ST MT

1 introduction plc -...

Documents