plc2

Teknik Listrik Instalasi

Dasar-Dasar Kontrol Dengan PLC 13

Kegiatan Belajar 3

MODEL/BENTUK DASAR PLC

3.1. Tujuan PembelajaranPembaca dapat:

mendefinisikan istilah programmable logic controller menurut IEC 1131

dengan benar.

menyebutkan komponen-komponen dasar pada sistem kontrol dengan

benar.

menjelaskan komponen-komponen dasar PLC dengan benar.

menjelaskan modul-modul utama dalam sebuah unit pemrosesan

utama dengan benar

menyebutkan jenis-jenis sinyal input/output pada PLC dengan benar.

menyebutkan cara-cara pemrograman PLC dengan benar.

3.2. MODEL/BENTUK DASAR PLCIstilah ‘programmable logic controller’ oleh IEC 1131, Bag. 1

didefinisikan sebagai berikut:

“Sebuah sistem elektronik yang dioperasikan secara digital, dirancang

untuk digunakan di lingkungan industri, menggunakan memori yang dapat

diprogram untuk menyimpan instruksi-instuksi pemakainya secara internal

seperti halnya logika, urutan (sequencing), pewaktu (timing), dan

aritmatika, guna mengontrol mesin melalui input dan output digital atau

analog dari berbagai jenis mesin atau proses. PC dan sambungan

peripheral keduanya dirancang sedemikian rupa sehingga dapat dengan

mudah diintegrasikan ke dalam sistem kontrol industri dan digunakan

secara mudah di dalam semua fungsi-fungsi yang diinginkannya”.

Saat ini, PLC merupakan bagian tak terpisahkan dari proses otomasi.

Gambar 3.1 berikut mengilustrasikan susunan rangkaian otomasi dengan

PLC. Sistem kontrol diperlihatkan secara sederhana, merupakan

penerapan PLC tanpa jaringan.



Gambar 3.1. Otomasi melalui PLC

Komponen-komponen dasar pada sistem kontrol meliputi:

Programmable logic controller (PLC)

Dengan ini, kita mengetahui modul-modul elektronik melalui semua

sistem atau fungsi-fungsi mesin yang dikontrol, dialamati dan diaktifkan

di dalam urutan logika.

Sensor-sensor

Komponen-komponen ini ditempatkan secara langsung pada sistem

mesin yang dikontrol, dan kondisi aktual dari sensor-sensor ini

dikomunikasikan melalui PLC.

Aktuator

Komponen-komponen ini ditempatkan secara langsung pada sistem

atau mesin yang dikontrol dan selanjutnya PLC akan merubah atau

mempengaruhi status maupun juga proses teknis.

PC atau Piranti Pemrograman

Ini digunakan untuk membuat program logika pada sistem atau mesin

yang dikontrol dan untuk mentransfer ke memori PLC. Pada saat yang



sama, alat-alat pemrograman ini juga digunakan sebagai pendukung

untuk pengetesan program PLC dan perintah pada pengontrol.

Unit Display dan Kontrol

Dengan ini, Anda dapat memonitor atau mempengaruhi operasi pada

sistem atau mesin.

3.2.1. Komponen-komponen sistem Programmable Logic ControllerSebuah PLC tidak lebih dari sebuah komputer yang didesain secara

khusus untuk tugas-tugas pengontrolan tertentu. Komponen terpenting pada

sistem kontrol adalah PLC dan programnya. Gambar 3.2 berikut

mengilustrasikan komponen-komponen sistem sebuah PLC.

Gambar 3.2. Komponen-komponen sistem PLC

PLC disambungkan ke sistem yang dikontrol melalui modul-modul input

dan output. Sistem yang dikontrol memberikan sinyal-sinyal input

(kebanyakan biner) melalui sensor-sensor ke modul-modul input. Sinyal ini

diproses di dalam sebuah unit pemrosesan utama, yaitu komponen utama

dari PLC. Untuk formulasi standar IEC, dikenal sebagai “central control unit”

(CCU). ‘Spesifikasi’ untuk pemrosesan sinyal-sinyal didefinisikan di dalam

program PLC. Hasil pemrosesan dikeluarkan pada aktuator sistem melalui

modul output.

Jadi fungsi sebuah modul input adalah untuk mengkonversikan sinyal-

sinyal masukan ke dalam sinyal-sinyal yang dapat diproses oleh PLC dan

membawanya ke unit pusat kontrol. Tugas sebaliknya dilakukan oleh modul

output. Sinyal PLC ini dikonversi ke dalam sinyal-sinyal yang cocok untuk

aktuator.



Pemrosesan sinyal-sinyal aktual dilakukan di dalam CPU sesuai dengan

program yang tersimpan di dalam memori.

3.2.2. Program PLCProgram PLC terdiri dari instruksi-instruksi urutan logika. Program

kontrol disimpan di dalam penyimpan khusus, penyimpan elektronik yang

dapat dibaca, disebut penyimpan program PLC. RAM khusus

yang disuply sebuah battery digunakan selama pengembangan program,

dengan demikian isi rogram dapat diubah secara cepat.

Program PLC dapat dibuat dalam beberapa cara: melalui jenis perintah

assembler dalam “statement list”, dalam tingkatan yang lebih tinggi,

orientasi masalah bahasa seperti halnya kalimat terstruktur atau dalam

bentuk flow chart sebagaimana digambarkan oleh chart fungsi. Di Eropa,

penggunaan blok diagram fungsi yang didasarkan pada chart fungsi

dengan simbol-simbol grafik untuk gerbang logika inilah yang banyak

digunakan. Di Amerika, ‘ladder diagram’ adalah bahasa yang lebih disukai

oleh para penggunanya.

Setelah penugasan dan pengontrol bebas dari error-fungsi, maka

sebaiknya dilakukan pengiriman program PLC pada memori yang hanya

dapat dibaca, tanpa dapat dihapus, sebagai contoh EPROM. Jika program

dijalankan, ini akan diproses di dalam siklus secara kontinu.

3.2.3. Sinyal-sinyal inputSinyal-sinyal input muncul pada PLC melalui sensor-sensor. Sinyal-

sinyal ini berisi informasi tentang status sistem yang dikontrol. Hal ini

dimungkinkan untuk sinyal-sinyal input biner, digital, dan analog.

Sebuah PLC hanya dapat menyimpan dan mengeluarkan sinyal-sinyal

listrik. Dengan alasan ini, sinyal-sinyal bukan listrik harus dikonversikan ke

dalam sinyal listrik dengan sensor-sensor. Contoh sensor: tombol tekan,

sakelar, limit switch, sensor proximity.

Sinyal-sinyal output mempengaruhi sistem yang dikontrol. Sinyal-sinyal

dapat dikeluarkan dalam bentuk sinyal biner, digital, atau analog. Sinyal

output diperkuat ke dalam sinyal-sinyal kontak melalui aktuator atau



dikonversikan ke dalam sinyal-sinyal dalam bentuk energi yang lain. Contoh

aktuator adalah: lampu, buzzer, bel, kontaktor, silinder dengan katup

solenoid, motor-motor stepper.

3.2.4. Hubungan Antar ModulTergantung pada bagaimana unit pusat kontrol dihubungkan ke modul-

modul input dan output, pemisahan dapat dibuat antara PLC-PLC compact

(modul input, unit pusat kontrol dan modul output di dalam satu kemasan)

atau PLC-PLC modular (per modul).

Berikut ini gambar FXO controller dari Mitsubishi menampilkan contoh

PLC compact. (Gambar 3)

PLC-PLC modular memang disusun secara terpisah. Modul-modul

diperlukan untuk aplikasi praktis, selain daripada itu modul-modul I/O digital,

termasuk modul analog, posisioning (pengaturan posisi) dan komunikasi –

dapat dimasukkan di dalam sebuah rak, dimana modul-modul secara

terpisah dapat dihubungkan melalui sebuah sistem bus/rel. Desain jenis ini

juga dikenal sebagai teknologi berantai. Dua contoh PLC modular

diperlihatkan dalam gambar di atas. Ini mewakili seri PLC modular yang

sudah terkenal oleh AEG Modicon dan seri terbaru S7-300 oleh Siemens.

Bentuk PLC card adalah jenis khusus dari PLC modular, dikembangkan

hingga beberapa tahun terakhir. Dengan jenis ini, nomor pada modul-modul

PCB secara terpisah distandarkan kemasannya. Festo FPC 405 adalah

contoh dari desain jenis ini.

Gambar 3.3. PLC Compact (Mitsubishi FXO), PLC ModularSiemens s7-300), PLC Plug-in Cards (Festo FPC 405)



Bentuk hardware PLC harus dibuat sedemikian rupa sehingga PLC

dapat bertahan dalam lingkungan industri seperti halnya tingkatan sinyal,

panas, kelembaban, fluktuasi arus sumber listrik, dan pengaruh-pegaruh

mekanik.

3.2.5. PengisolasianSinyal-sinyal sensor/aktuator dan PLC diisolasi secara listrik melalui

sebuah optocoupler. Unit pemrosesan utama dipisahkan dari rangkaian luar

seperti sensor-sensor dan aktuator. Interferensi (pencampuran) rangkaian

ini bagaimanapun tidak membahayakan pengontrol. Gambar 3.4 berikut

menujukan pengisolasian sinyal input dan output pada modul input dan

output.BUS

+9VDataGND

GND

1L+M

Optocoupler

Modul Input Modul Output

CPU

Gambar 3.4 Skema dasar pengisolasian modul input / outputSecara lengkap sinyal input melalui proses yang digambarkan dalam

blok digram berikut (gambar 3.5).

Gambar 3.5 Blok Diagram pada Modul Input

Sedangkan dalam hal modul-modul output melalui proses seperti

digambarkan dalam gambar blok diagram 3.6 berikut

SinyaldariUnit Kontrol

PemantauRangkaianHubungsingkat

PenguatOptokopler Sinyal

Output

Gambar 3.6. Blok Diagram Modul Output

SinyalInput

DeteksiKesalahanTegangan

SinyalTunda

Optocoupler SinyalkeUnitkontrol



3.3. Lembar EvaluasiSoal:

1. Bagaimanakah definisi PLC menurut IEC 1131?

2. Sebutkan komponen-komponen dasar pada sistem kontrol!

3. Sebutkan komponen-komponen dasar dari PLC!

4. Sebutkan jenis-jenis sinyal input!

5. Ada berapa cara pemrograman PLC?

6. Bagaimana pengisolasian listrik dilakukan antara sinyal-sinyal

sensor/aktuator dan PLC?

plc2

Documents