Programmable Logic Controller

Bambang L. WidjiantoroJurusan Teknik Fisika – ITS

Overview PLC

Apa sih PLC itu ?

PLC merupakan suatu instrument yang digunakan untuk menggantikan rangkaian relay secara sekuensial untuk mengontrol suatu mesin

PLC dalam operasinya membutuhkan suatu input –dan tergantung dari keadaannya- akan menghasilkan suatu output dalam bentuk on/off

Illustrasi Pentingnya PLC

Misalkan pada suatu industri ketika saklar menyalakan suatu solenoid.

Dalam waktu 5 menit solenoid akan mati tanpa melihat status dari saklar

Diperlukan external timer

Perlu banyak external timer!!!

P L C

Terdapat 3 kata kunci :

-. Programmable

-. Logic

-. Controller

Keuntungan PLC

Relatif murah untuk mengontrol sistem yang kompleks

Fleksibel dan dapat diaplikasikan untuk kontrol sistem yang beda dengan mudah dan cepat

Kemampuan menghitungnya dapat digunakan pada sistem yang kompleks

Keandalan komponen-komponennya memungkinkan PLC dapat beroperasi dalam waktu lama

Dapat diprogram dengan mudah

Arsitektur PLC

Elemen-elemen PLC (1)

Input relays : elemen ini yang berhubungan dengan dunia luar. Secara fisik elemen-elemen ini ada dan menerima sinyal input dari switch, sensor dsb

Internal utility relay: elemen ini tidak ada secara fisik dan tidak menerima sinyal input dari luar. Elemen ini merupakan elemen relay simulasi di dalam PLC dan memungkinkan PLC mampu menggantikan fungsi dari external relays.

Counter: elemen ini juga tidak ada secara fisik. Elemen ini merupakan counter simulasi di dalam PLC, namun mampu untuk melakukan fungsi perhitungan suatu sinyal.

Timer : elemen ini juga tidak ada secara fisik di dalam PLC namun hanya merupakan timer simulasi dan diprogram agar mampu melakukan perhitungan pada setiap kenaikan waktu.

Output relays (coils): elemen ini secara fisik ada dan berhubungan dengan dunia luar. Elemen ini akan mengirimkan sinyal output PLC yang merupakan sinyal on/off pada solenoid, lampu dsb.

Data storages: umumnya elemen ini merupakan register yang berfungsi untuk menyimpan data baik data matematik maupun data manipulasi dalam suatu PLC.

Elemen-elemen PLC (2)

Cara kerja PLC (1)

Cara kerja PLC (2)

Step 1: Check input status

Pertama PLC akan memeriksa/mengecek keadaan dari setiap sinyal input yang diterimanya apakah dalam keadaan status on atau off. Dengan kata lain apakah sensor yang dihubungkan dengan input pertama dalam keadaan on atau off.

Step 2 : Execute programs Tahap berikutnya adalah PLC akan melakukan eksekusi

program yang telah diterimanya dalam satu waktu. Misalkan jika input 1 dalam keadaan on, maka output 1 harus juga dalam keadaan on.

Cara kerja PLC (3)

Step 3. Update output status Bagian akhir dari urutan ini adalah PLC akan melakukan

up-date terhadap status output. PLC akan melakukan update output berdasarkan sinyal input yang telah diterimanya dan eksekusi yang telah dilakukan berdasarkan programnya.

Relay (1)

Salah satu fungsi utama dari suatu PLC adalah menggantikan fungsi suatu relay.

Relay merupakan sakelar elektromagnetik.

Adanya relay memungkinkan PLC mampu mengoperasikan mesin dengan tegangan yang lebih besar.

Relay (2)

Sistem Bilangan Biner (1)

Sistem bilangan biner merupakan sistem bilangan yang digunakan pada operasi digital.

Sistem bilangan biner hanya melibatkan bilangan 0 dan 1.

Banyaknya bilangan biner yang digunakan dikenal dengan istilah bit.

Sistem bilangan biner beranalogi dengan logika on dan off pada kehidupan sehari-hari.

Konversi bilangan biner (1)

Bilangan biner ke bilangan desimal

1 0 0 1, maka konversi ke desimal dapat dilakukan dengan cara

1 x 20 = 10 x 21 = 00 x 22 = 01 x 23 = 8------------------------ +

9

Konversi bilangan biner (2)

Konversi bilangan desimal ke biner

Konversi bilangan desimal ke biner

9 2 ------ 1 (sisa) (LSB)

4 2 ------ 0 (sisa)

2 2 ------ 0 (sisa)

1 (MSB)

Maka sistem bilangan biner dapat dituliskan dari MSB → LSB, sehingga 1 0 0 1

Aljabar Boolean

Merupakan operasi bagi logika biner

Sangat bermanfaat dan berguna bagi pengembangan logika dalam pemrograman PLC

Dikembangkan oleh James Bool (Irlandia)

Elemen dasar : AND, OR dan NOT

Elemen lain : NAND, NOR dan EOR

Tabel Aljabar Boolean

Konfigurasi PLC (1)

Konfigurasi PLC (2)

Processor (CPU)

Mounting rack

Input – output modules

Power supply

Programming unit

Konfigurasi PLC (3)

Open frame PLC

Konfigurasi PLC (4)

Shoebox Style PLC

Konfigurasi PLC (5)

Modularized PLC

Input – Output PLCInput – Output PLC

• Input PLC :Input PLC :– SwitchesSwitches– Proximity switchesProximity switches– Push bottomPush bottom– LVDTLVDT– PotentiometerPotentiometer

• Output PLC :Output PLC :– Solenoid valveSolenoid valve– LightsLights– Motor staterMotor stater– Servo motorServo motor

Pemrograman PLC

Agar dapat menjalankan fungsinya maka PLC harus diprogram.

Pemrograman PLC dilakukan dengan menggunakan Diagram Ladder atau dalam Bahasa Mneumonic.

Pengetahuan tentang aljabar Boolean merupakan syarat penting dalam memogram suatu PLC.

Pemrograman dapat dilakukan dengan menggunakan portable programmer (hand held) atau menggunakan komputer.

PLC dan programmer

Diagram Ladder (1) Diagram ladder/diagram tangga dapat dianggap sebagai

dua kutub tegangan yang saling terpisah. Kedua kutub ini dihubungkan oleh masing-masing

cabang/anak tangga/rung. Jika kedua kutub ini terhubung dengan benar maka akan

ada aliran listrik yang mengalir.

Diagram Ladder (2)

Komponen utama:

load : input : : NO (normally open)

load : input : : NC (normally close)

coil : output : : relay

timer

counter

Diagram Ladder (2)

Beberapa yang perlu diperhatikan:

Penggunaan kontak hendaknya seminimal mungkin.

Arah aliran dari kiri ke kanan atau dari bus bar ke output

Usahakan tidak terjadi konflik sinyal

Diagram Ladder (3)

Salah : Benar :

0001

0004

0002

0003

0005

0501

0502

0001

0003

0002

0501

0004

0003

0005

0501

Bahasa Mneumonic

Diagram ladder Mneumonic

Analogi Ladder – Boolean (1)AND Gate

Analogi Ladder – Boolean (2) OR Gate

Analogi Ladder – Boolean (3)