DIKTAT PLC

IR. SUDIRMAN,M.Kom

SEKOLAH TINGGI TEKNOLOGI DUTA BANGSA

PENDAHULUAN

Pertama kali Programmable Logic Controller (PLC) dikembangkan oleh Enginner di General Electric pada tahun 1968, saat itu perusahaan sedang memikirkan bagaimana mengganti relay yang komplek dan rumit, sehingga memudahkan dalam pelaksanaannya. Persyaratan yang diajukan untuk menggantikan relay-reay tersebut adalah :

1. Programnya sederhana2. Perubahan program tanpa intervensi system ( tidak ada pengawatan ulang)3. Fisiknya kecil, murah, andal dibandingkan relay4. Sederhana, biaya pemeliharaan murah5. Cepat

Dan saat ini PLC berkembang dengan pesat, berbagai perusahaan mengeluarkan produk masing-masing. Ada berbagai merek yang ada di pasaran, seperti Omron, Mitshubisi, Siemens, LG, Keyence, Samsung, AB, Festo, dll. Prinsip dasar dari semua merek tersebut sama, yang berbeda adalah bentuk instruksi pada software yang digunakan. Dari berbagai bentuk instruksi yang dipakai , Ladder Diagram adalah yang paling banyak dan mudah dipelajari.

Perkembangan PLC sangat mendukung industri karena persaingan semakain ketat, sehingga diperlukan efesiensi produksi, yang meliputi :

1. Kecepatan dimana peralatan produksi dan line produksi dapat diset untuk membuat suatu produk.

2. Menurunkan biaya material dan upah kerja dari suatu produk3. Meningkatkan kualitas dan menurunkan reject ( produk yang rusak / tidak

memenuhi persaratan quality)4. Meminimalkan downtime dari mesin produksi5. Biaya peralatan produksi yang murah

Konfigurasi sebuah PLC

1. Power Supply Uniti PLC. Unit ini berfungsi untuk memberikan sumber daya pada PLC . Modul ini sudah berupa Switching Power Supply.

2. CPU (Central Processing Unit) PLCUnit ini merupakan otak dari PLC. Disinilah sistem yang kita design diolah , sehingga sistem kontrol yang kita rancang bekerja seperti yang kita inginkan.

3. Memory UnitRAM : Random Acces memoryEPROM : Erasable Programmable Read Only MemoryEEPROM : Electrical Eraseable Programmable Read Only Memory

4. Input Unit

Digital Input : Input point digital- DC 24 V Input- DC 5 V input / TTL input- AC/DC 24V input- AC 110V inou- AC 220V input

Analog Input : Input point linier- 0-10V DC- -10V DC - + 10V DC- 4 – 20 mA DC

5. Output UnitDigital Output : Output Point Digital

- Relay Output- AC 110V Output (Solid Stat)- AC 220V Output (Solid State)- DC 24V Output

- PNP type- NPN type

- DC 24V Dynamic OutputAnalog Output : Output point linier

- 0 – 10V DC- -10V DC - + 10V DC- 4 – 20 mA DC

6. Periperal- Handheld Programming Console- SSS : System Support Software- PROM Writer- GPC : Graphic Proramming Console- FIT : Factory Inteligent Terminal

Sistematika men-design suatu sistem dengan PLC1. Mempelajari urutan kerja sistem yang akan dibuat2. Membuat flowchart dari sistem tadi3. Membuat daftar semua input dan output terhadap I/O dari PLC4. Menerjemahkan flowchart ke Ladder Diagram dan disesuaikan dengan daftar I/O

yang telah kita buat5. Memeriksa program jika masih ada kesalahan logika disesuaikan dengan logika

pada flowchart dan juga harus sesuai dengan daftar I/O point yang telah kita buat

6. Mentransfer program ke memori PLC7. Mensimulasikan program , apakah sudah bekerja dengan benar8. Jika simulasi sudah benar, baru kita hubungkan semua peralatan I/O9. Memeriksa kembali pengkabelan I/O, bila sudah yakin, kita lakukan testing

program10. Jika sistem sudah berjalan, dilakukan dokumentasi gambar sistem secara

sistematis sehingga mudah dimengerti dan dipelajari

Data dan Memori PLC1. Aturan penulisan memori PLC adalah :

a. Word atau channel yang terdiri dari 16 bit, ditulis XXXb. Bit atau Contact yang terdiri dari 1 bit, ditulis XXX.XX

Dua angka yang paling belakan yang digaris bawah menunjukan nomor contact dan sisa angka yang didepan menunjukkan nomor channel

2. Memori PLC terdiri dari :a. IR (Internal Relay)

Internal relay merupakan pembagian fungsi IR input, IR output, dan juda IR work area (untuk pengolahan data pada program). IR input dan IR output, berhubungan langsung dengan terminal yang ada pada pLC

b. SR (Special Relay)Special relay yang mempunyai fungsi-fungsi khusus seperti untuk flags (misalnya pada instruksi penjumlahan terdapat kelebihan digit pada hasilny (carry flag), kontrol bit PLC, informasi kondisi PLC, dan system clock (pulsa 1 detik, 0,2 detik dll)

c. AR (Auxilary Relay)Terdiri dari flag dan bit untuk tujuan-tujuan khusus. Dapat menunjukkan kondisi PLC yang disebabkan oleh kegagalan sumber tegangan,kondisi special I/O, kondisi Input/Output unit, kondisi CPU PLC, kondisi memeori PLC dll

d. HR (Holding Relay)Dapat difungsikan utnuk menyimpan data (bit-bit penting) karena tidak akan hilang walaupun sumber tegangan PLC mati

e. LR (Link Relay)Digunakan untuk data Link pada PLC Link System. Artinya untuk tukar menukar informasi antar dua PLC atau lebih dalam suatu sistem kontrol yang saling berhubungan satu dengan yang lain dan menggunakan banyak PLC (minimum 2 PLC)

f. TR (Temporary Relay)Berfungsi untuk penyimpanan sementara kondisi logika program ladder diagram yang mempunyai titik percabangan khusus

g. TC (Timer /Counter)Untuk mendefinisikan suatu sistem waktu tunda time delay(Timer) ataupun penghitung (Counter). Untuk Timer mempunyai orde 100 ms, ada yang mempunyai orde 10 ms yaitu TMH(15). Untuk TIM 000 s/d TIM 015 dapat dioperasikan secara interupt untuk mendapatkan waktu yang lebih presisi.

h. DM (Data Memory)Dat memeory berfungsi untuk penyimpanan data-data program karena isi DM tidak akan hilang (reset) walaupun sumber tegangan PLC mati. Macam-macam DM adalah sebagai berikut :

- DM Read/Write Pada DM ini bisa dihapus dan ditulis oleh program yang kita buat. Jadi Sangat berguna untuk manipulasi data program- DM Special I/O Unit DM ini berfungsi untuk menyimpan dan mengolah hasil dari special I/O Unit, mengatur dan mendefinisikan sistem kerja Special I/O unit- DM History Log Pada DM disimpan informasi-informasi penting pada saaat PLC terjadi Kegagalan sistem operasionalnya. Pesan-pesan kesalahan sistem PLC Yang disimpan adalah berupa kode-kode angka tertentu- DM Link Test area Berfungsi untuk menyimpan informasi-informasi yang menunjukkan Status dari sistem link PLC- DM Setup Berfungsi untuk setup kondisi default (konsisi kerja saat PLC aktif). Pada DM inilah kemampuan kerja suatu PLC didefinisikan untuk Pertama kalinya sebelum PLC tersebut diprogram dan dioperasikan Pada suatu sistem kontrol. Tentu saja setup PLC tersebut disesuaikan Dengan sistem kontrol yang bersangkutan.

i. UM (Upper Memory)Memori ini berfungsi untuk menyimpan dan menjalankan program kita (user program). Kapasitasnya tergantung pada masing-masing tipe PLC yang dipakai.

3. Semua memori (selain DM dan UM) di atas dapat anda bayangkan seperti relay yang mempunyai coil, contact NO dan contact NC. Timer/Counter juga dapat dibayangkan seperti Timer/Counter seperti pada umumnya. Timer/Counter pada PLC juga mempunyai NO dan NC.

4. DM tidak mempunyai contact, yang ada hanya channel/word saja. DM dapat difungsikan untuk penyimpanan data-data penting yang tidak boleh hilang waktu power padam, atau untuk manipulasi program kita.

5. Memori yang sifatnya dapat menyimpan data program jika listrik mati adalah DM dan HR. Sedangkan yang lain akan kembali reset (hilang).

6. Pemrograman PLC ada dua macam yaitu dengan Ladder Diagram atau dengan Mnemonic. Kebanyakan orang akan membuat ladder diagram terlebih dahulu dan kemudian baru menterjemahkannya ke dalam Mnemonic.

Instruksi-Instruksi Dasar PLCInstruksi dasar yang ada pada PLC OMRON Sysmac C-Series, dan setiap akhir

program harus diakhirei dengan perintah END(01). Adalah sebagai berikut :

1. LOAD > LDPerintah ini mirip dengan kondisi NO relay (kondisi normal terbuka), sehingga bila diaktifkan maka beban akan aktif.Simbol Ladder :

|-----| |---------- Operand data area : IR,SR,AR,HR,TC,LR,TR

2. LOAD NOT > LD NOTLogikanya mirip NC relay (kondisi normal tertutup)Simbol Ladder :

|-----|/|---------- Operand data area : IR, SR, AR, HR, TC, LR

3. AND Digunakan untuk lebih dari satu kondisi logic yang harus terpenuhi semuanya untuk mengeluarkan satu output. Logikanya seperti NO relay.

Simbol Ladder : -----------| |-----------------Operand data area : IS, SR, AR, HR, TC, LR

4. AND NOT Digunakan untuk lebih dari satu kondisi logic yang harus terpenuhi semuanya untuk mengeluarkan satu output. Logikanya seperti NO relay.

Simbol Ladder : -----------|/|-----------------Operand data area : IS, SR, AR, HR, TC, LR

5. ORDibutuhkan bila salah satu saja dari beberapa kondisi logika utnuk mengeluarkan satu output. Logikanya seperti NO relay.

Simbol Ladder :---------------------------------------------

| -----------| |--------------Operand data area : IS, SR, AR, HR, TC, LR

6. OR NOT

Dibutuhkan bila salah satu saja dari beberapa kondisi logika utnuk mengeluarkan satu output. Logikanya seperti NC relay.

Simbol Ladder :---------------------------------------------

| ----------|/|--------------Operand data area : IS, SR, AR, HR, TC, LR

7. OUTBerfungsi untuk mengeluarkan output jika semua kondisi logika ladder diagram sudah terpenuhi. Logikanya seperti contact NO relay.Bit operand data area : IR, HR, LR, TRSimbol Ladder :

8. OUT NOTBerfungsi untuk mengeluarkan output jika semua kondisi logika ladder diagram sudah terpenuhi. Logikanya seperti contact NC relay.Bit operand data area : IR, HR, LR, TRSimbol Ladder :

9. SET dan RESETInstruksi SET adalah seperti instruksi OUT. Akan tetapi pada instruksi SET , biy yang menjadi operand-nya akan bersifat latching (mempertahankan kondisinya). Artinya bit-nya akan tetap dalam kondisi ON walaupun kondisi inputnya sudah OFF. Untuk mengembalikannya ke kondisi OFF harus digunakan instruksi RESET. Operand data area : IR, HR, LR, TR

Contoh :|----| |--------------------[ SET ]

|----| |--------------------[ RESET]

10. AND LOAD > AND LDUntuk kondisi logika ladder diagram yang khusus. Operand data area : IR,SR,AR,HR, TC, LR

|-------| |-----------------| |-----------------| | ||-------| |-----------------|/|------

11. OR LOAD > OR LD

Untuk kondisi logika ladder diagram yang khusus. Operand data area : IR,SR,AR,HR, TC, LR

|-------| |-----------------| |-----------------| ||-------| |-----------------|/|------

12. Instruksi untuk ladder diagram yang bercabang (branching instruction)Pada pemrograman yang relatif kompleks, banyak dijumpai ladder diagram dengan banyak titik percabangan. Dalam hal ini diperlukan tambahan instruksi untuk titik percabangan tersebut yaitu dengan menggunakan TR bit. TR bit yang ada untuk PLC Omron hanyalah TR 0 samapai TR 7. Instruksi ini diperlukan sebab untuk ladder diagram yang bercabang logikanya berubah lain daripada yang lainnya. Logika bit-nya (On/Off nya), telah dipindahkan secara semu ke bagian kanan titik percabanagan.Contoh :

|-----| |---------------------------------------------[ instruksi 1]|------| |---------------------------[ instruksi 2]

13. Interlock IL (02) dan Interlocks Clear ILC (03)Interlocks IL (02) dan Interlocks Clear ILC (03) merupakan satu pasang instruksi. Jika ada interlocks, maka harus ada instruksi penutupnya yaitu interlocks Clear. Ladder diagram yang berada dalam wilayah antara IL (02) dan ILC (03) tidak akan bekerja jika IL (02) belum bekerja. Instruksi ini dapat menggantikan ladder diagram yang ada titik percabangannya sehingga ladder diagram kita menjadi lebih sederhana.Contoh:|---------| |----------------------------------------------[ IL (02) ]|---------| |----------------------------------------------[ instruksi 1 ]|---------| |----------------------------------------------[ instruksi 2 ]|---------| |----------------------------------------------[ ILC (03)]

14. Instruksi JUMP JMP (04) dan JMP END JME (05)Logika instruksi ini mirip dengan logika pada instruksi Interlock IL (02) dan Interlocks Clear ILC (03). Bedanya, jika kondisi logika untuk instruksi JMP (04) sudah OFF, kondisi logika output ladder diagram yang berada diantara instruksi

JMP (04) dan JME (05) yang mempunyai logic ”1” (ON) akan tetap On (latching), walaupun kondisi input logic-nya sudah OFF. Instruksi JMP (04) bisa dilakukan berulang-ulang dengan nomor BCD (Binary Code Decimal) yang sama dan satu nomor BCD untuk JME (05). Jadi tidak boleh ada nomor BCD yang sama untuk kondisi instruksi JME (05).Contoh:

|---------| |----------------------------------------------[ JMP (04) 01 ]|---------| |----------------------------------------------[ instruksi 1 ]|---------| |----------------------------------------------[ instruksi 2 ]|---------| |----------------------------------------------[ JME (05) 01]

15. Differentiate Up [DIFU (13)] dan Differentiate Down [DIFD (14)]Instruksi DIFD (13) dan DIFD (14) berfungsi untuk mengubah kondisi logika bit operand dari OFF menjadi ON selama 1 scan time. 1 scan time adalah jumlah waktu yang dibutuhkan oleh PLC untuk menjalankan program dimulai dari alamat program 0000 sampai instruksi END (01). DIFU (13) sifatnya mendeteksi transisi naik dari input, dan DIFD (14) mendeteksi transisi turun dari input.

16. KEEPInstruksi KEEP digunakan untuk menyimpan status suatu bit operand berbasisi pada dua kondisi eksekusi. Untuk keperluan ini, instruksi KEEP dihubungkan ke dua garis instruksi. Garis instruksi pertama digunakan untuk meng-ON-kan bit operan., sedangkan garis instruksi kedua digunakan untuk meng-OFF-kan

17. SHIFT REGISTER SFT (10)Instruksi ini digunakan untuk menggeser data dari bit paling rendah tingkatnnya ke bit yang paling tinggi tingkatannya. Data Input akan mulai digeser pada saat transisi naik dari clock input

18. Timer (TIM) dan Counter (CNT)Timer/Counter pada PLC berjulah 512 buah yang bernomor TC 000

sampai dengan TC 511 (tergantung tipe PLC). Jika suatu nomor sudah dipakai sebagai Timer/Counter maka nomor tersebut tidak boleh dipakai lagi sebagai Timer ataupun sebagai Counter. Jadi dalam satu program tidak boleh ada nomor Timer/Counter yang sama.

Nilai Timer/Counter pada PLC bersifat countdown ( menghitung mundur) dari nilai awal yang ditetapkan oleh program. Setelah hitungan mundur tersebut mencapai angka nol maka contact NO Timer/Counter akan ON.

Timer mempunyai batas antara 0000 sampai 9999 dalam bentuk BCD dan dalam orde 100 ms. Sedangkan utnuk counter mempunyai orde angka BCD dan mempunyai batas antara 0000 sampai dengan 9999.

19. Increment INC (38) dan Decrement DEC (39)

Instruksi INC (38) dan DEC (39) merupakan instruksi BCD. INC (38) berfungsi untuk menambah data BCD dengan 1. Sedangkan instruksi DEC (39)berfungsi untuk mengurangi data BCD dengan 1.

20. MOVE >MOV (21)Instruksi MOV (21) berfungsi untuk memindahkan data channel (16 bit data) dari alamat memori asal ke alamat memeori tujuan. Atau untuk mengisi suatu alamat memeri yang ditunjuk dengan data bilangan (hexadecimal atau BCD).

21. COMPARE > CMP (20)Instruksi ini berfungsi untuk membandingkan dua data 16 bit dan mempunyai output berupa > (lebih dari), bit = (sama dengan) dan bit < (kurang dari). Ketiga hal tersebut terdapat pada Special Relay yaitu :

- 25505 - bit >- 25506 - bit =- 25507 - bit >

PETUNJUK SINGKAT PENGGUNAAN SYSWIN 3.4

Aktifkan Syswin 3.4 sehingga muncul :

Mulailah dengan menu File New Project, sehingga akan dimunculkan kotak dialog sebagai berikut:

Lakukan seting seperti pada gambar di atas !! Kemudian klik Ok !!Mulailah melakukan penggambaran diagram Ladder,

Jika Anda mengklik Insert Network akan dimunculkan dialog:

ABOVE Current Network menyisipkan network di atas network terpilihBELOW Current Network menyisipkan network di bawah network terpilih

Tombol-tombol lain yang berguna (lihat Ringkasan tombol/shortcut

Kiri sebagai Address Symbol Editor:

Tengah sebagai Edit Network Symbol:

Kanan sebagai Statement List:

Dari Statement List Editor ini Anda bisa mengetik kode-kode ladder-nya kemudian melihat diagram ladder-nya (melalui tombol Test atau Close). Karena pada dasarnya,

Statement List ini merupakan ‘ungkapan’ dari diagram ladder yang dibuat atau digambar !

Mencetak Diagram Ladder beserta kode-kodenya (Ctrl+P):

Lakukan seting seperti gambar sebelumnya (yang di-X hanya Ladder Diagram saja), kemudian pilih options:

lakukan seting seperti pada gambar di atas !!

Mengatur komunikasi serial dengan PLC melalui menu Projects Communications (lakukan seting seperti gambar berikut):

Untuk melakukan koneksi dengan PLC gunakan Online Connect ! (tombol-tombol berikut hanya aktif jika sudah On-line!!)

1 2 3 4Keterangan:

1. Communications Connect: untuk melakukan koneksi dengan PLC yang bersangkutan;

2. PLC Mode: untuk memilih mode kerja dari PLC yang bersangkutan, jika diklik akan dimunculkan pilihan:

3. Monitoring: untuk melakukan monitoring kerja PLC melalui komputer, contoh tampilan:

4. Online Edit: digunakan untuk penyuntingan ladder secara online.

Ringkasan penggunaan tombol-singkat (ShortCut):

Tombol/ShortCut Gambar Fungsi

ESC Mouse ke fungsi select

“ Normally Open Contact

/ Normally Close Contact

- Horizontal Connector

| Vertical Connector

O Normally OFF Output

Q Normally ON Output

F Function

T Timer

C Counter

/ Negate / Differentiate

Del Delete Item

Shift + F2 Open Project

Tombol/ShortCut Gambar Fungsi

Shift + F3 Save Project

Shift + F4 Print Object

Ctrl + x Cut Items

Ctrl + c Copy Items

Ctrl + v Paste Items

Ctrl + z Undo

Ctrl + F2 Data Force (jika Online)

Ctrl + F3 Data Set (jika Online)

Ctrl + F4 Choose Editor

Shift + F5 Select Network

Shift + F6 / Alt + Ins Insert Network

Shift + F7 / Alt + Del Delete Network

Shift + F8 / Alt + Enter Test Network

Ctrl + F5 Block Manager

Ctrl + F6 Edit Address Symbols

Ctrl + F7 Edit Network Symbols

Ctrl + F8 Statement List

Shift + F9 Communications Connect

Shift + F10 PLC Mode (jika Online)

Ctrl + F11 Monitoring (jika Online)

Shift + F11 Online Edit (jika Online)

Shift + F12 Overview Mode

Daftar Pustaka :

1. Pelatihan PLC, PT.MANGALA SUMBER REJEKI2. Agfianto Eko Putra ,PLC, KOnsep,Pemrograman dan Aplikasi, 3. Training PLC OMRON Edisi Februari 2004

CONTOH PROGRAM

1. Push – ON

|-------| |-000.00----------O 010.00

|--[END]

2. Push –OFF

|-------| /|-000.00----------O 010.00

|--[END]

3. Fungsi AND

|---| |-----------| |---------------O 000.00 000.01 010.00|--[END]

4. Fungsi OR

|---| |------------------------------O 000.00 | 010.00|---| |----------- 000.01

5. Fungsi NOR

|---|/|-----------|/|---------------O 000.00 000.01 010.00|--[END]

6. Fungsi NAND

|---|/|------------------------------O 000.00 | 010.00|---|/|----------- 000.01

Sumber :