Blelono ep Sistem Kontrol PLC
Programmable Logic Controller
Bambang L. Widjiantoro
Jurusan 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 keadaannyaakan menghasilkan suatu output dalam
bentuk on/of
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!!!
PLC
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.
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.
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 of. Dengan kata lain apakah
sensor yang dihubungkan dengan input pertama dalam
keadaan on atau of.
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
=1
0 x 21
=0
0 x 22
=0
1 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 PLC
• Input PLC :
–
–
–
–
–
Switches
Proximity switches
Push bottom
LVDT
Potentiometer
• Output PLC :
–
–
–
–
Solenoid valve
Lights
Motor stater
Servo 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 :
0001
0002
Benar :
0001
0002
0501
0501
0003
0003
0004
0005
0502
0004
0005
0501
0003
Bahasa Mneumonic
Diagram ladder
Mneumonic
Analogi Ladder – Boolean (1)
AND Gate
Analogi Ladder – Boolean (2)
OR Gate
Analogi Ladder – Boolean (3)
Bambang L. Widjiantoro
Jurusan 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 keadaannyaakan menghasilkan suatu output dalam
bentuk on/of
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!!!
PLC
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.
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.
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 of. Dengan kata lain apakah
sensor yang dihubungkan dengan input pertama dalam
keadaan on atau of.
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
=1
0 x 21
=0
0 x 22
=0
1 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 PLC
• Input PLC :
–
–
–
–
–
Switches
Proximity switches
Push bottom
LVDT
Potentiometer
• Output PLC :
–
–
–
–
Solenoid valve
Lights
Motor stater
Servo 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 :
0001
0002
Benar :
0001
0002
0501
0501
0003
0003
0004
0005
0502
0004
0005
0501
0003
Bahasa Mneumonic
Diagram ladder
Mneumonic
Analogi Ladder – Boolean (1)
AND Gate
Analogi Ladder – Boolean (2)
OR Gate
Analogi Ladder – Boolean (3)