Programmable Logic Controller

1. Programmable Logic Controller Bambang L. Widjiantoro Jurusan Teknik Fisika – ITS

2. Overview PLC

3. 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

4. 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!!!

5. P L C Terdapat 3 kata kunci : -. Programmable -. Logic -. Controller

6. 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

7. Arsitektur PLC

8. 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.

9. Elemen-elemen PLC (2) • 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.

10. Cara kerja PLC (1)

11. 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.

12. 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.

13. 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.

14. Relay (2)

15. 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.

16. Konversi bilangan biner (1) • Bilangan biner ke bilangan desimal 1 0 0 1, maka konversi ke desimal dapat dilakukan dengan cara 1 x 20 = 1 0 x 21 = 0 0 x 22 = 0 1 x 23 = 8 ------------------------ + 9

17. 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, sehingga1 0 0 1

18. 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

19. Tabel Aljabar Boolean

20. Konfigurasi PLC (1)

21. Konfigurasi PLC (2) • Processor (CPU) • Mounting rack • Input – output modules • Power supply • Programming unit

22. Konfigurasi PLC (3) Open frame PLC

23. Konfigurasi PLC (4) Shoebox Style PLC

24. Konfigurasi PLC (5) Modularized PLC

25. Input – Output PLC • Input PLC : • Switches • Proximity switches • Push bottom • LVDT • Potentiometer • Output PLC : • Solenoid valve • Lights • Motor stater • Servo motor

26. 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.

27. PLC dan programmer

28. 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.

29. Diagram Ladder (2) • Komponen utama: • load : input : : NO (normally open) • load : input : : NC (normally close) • coil : output : : relay • timer • counter

30. 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

31. Salah : Benar : 0001 0002 0501 0003 0004 0005 0502 0001 0002 0501 0003 0004 0005 0501 0003 Diagram Ladder (3)

32. Diagram ladder Mneumonic Bahasa Mneumonic

33. Analogi Ladder – Boolean (1) AND Gate

34. Analogi Ladder – Boolean (2) • OR Gate

35. Analogi Ladder – Boolean (3)