txNZO6k14ssddNvcGuRdoRwj5M6sMUqCRjbJmI41
B U K U S E R I A L R E V I TA L I S A S I S M K
M O D U L E L E K T R O N I K A D A N M E K AT R O N I K A
PENGOPERASIAN PLC
OLEH LINGGA NURRAHMAN
Untuk Sekolah Menengah Kejuruan
Edisi Tahun 2017
MODAL PENGOPERASIAN PLC
MODUL PENGOPERASIAN PLC
KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN
DIREKTORAT JENDERAL PENDIDIKAN DASAR DAN MENENGAH
DIREKTORAT PEMBINAAN SEKOLAH MENENGAH KEJURUAN
1
MODAL PENGOPERASIAN PLC
MODUL PENGOPERASIAN PLC
Copyright © 2017, Direktorat Pembinaan SMK
All rights Reserved
Pengarah
Drs. H. Mustaghirin Amin, M.BA
Direktur Pembinaan SMK
Penanggung Jawab
Arie Wibowo Khurniawan, S.Si. M.Ak
Kasubdit Program dan Evaluasi, Direktorat Pembinaan SMK
Ketua Tim
Arfah Laidiah Razik, S.H., M.A.
Kasi Evaluasi, Subdit Program dan Evaluasi, Direktorat Pembinaan SMK
Penyusun
Lingga Nurrahman, S.Pd
(SMK Negeri 1 Cilegon)
Desain dan Tata Letak
Rayi Citha Dwisendy, S.Ds
ISBN
Penerbit:
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan
Komplek Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan, Gedung E, Lantai 13
Jalan Jenderal Sudirman, Senayan, Jakarta 10270
2
MODAL PENGOPERASIAN PLC
KATA PENGANTAR KASUBDIT PROGRAM DAN EVALUASI
Assalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh
Salam Sejahtera,
Melalui Instruksi Presiden (Inpres) Nomor 9 Tahun 2016 tentang
Revitalisasi Sekolah Menengah Kejuruan (SMK), dunia pendidikan
khususnya SMK sangat terbantu karena akan terciptanya sinergi antar
instansi dan lembaga terkait sesuai dengan tugas dan fungsi masingmasing dalam usaha mengangkat kualitas SMK. Kehadiran Buku
Serial Revitalisasi SMK ini diharapkan dapat memudahkan penyebaran
informasi bagaimana tentang Revitalisasi SMK yang baik dan benar
kepada seluruh stakeholder sehingga bisa menghasilkan lulusan yang
terampil, kreatif, inovatif, tangguh, dan sigap menghadapi tuntutan dunia
global yang semakin pesat.
Buku Serial Revitalisasi SMK ini juga diharapkan dapat memberikan
pelajaran yang berharga bagi para penyelenggara pendidikan Kejuruan,
khususnya di Sekolah Menengah Kejuruan untuk mengembangkan
pendidikan
kejuruan
yang
semakin
relevan
dengan
kebutuhan
masyarakat yang senantiasa berubah dan berkembang sesuai tuntuan
dunia usaha dan industri.
Tidak dapat dipungkuri bahwa pendidikan kejuruan memiliki peran
strategis dalam menghasilkan manusia Indonesia yang terampil dan
berkeahlian dalam bidang-bidang yang sesuai dengan kebutuhan.
Terima kasih dan penghargaan kami sampaikan kepada semua pihak
yang terus memberikan kontribusi dan dedikasinya untuk meningkatkan
kualitas Sekolah Menengah Kejuruan. Buku ini diharapkan dapat
menjadi media informasi terkait upaya peningkatan kualitas lulusan dan
mutu Sumber Daya Manusia (SDM) di SMK yang harus dilakukan secara
sistematis dan terukur.
Wassalamu`alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh
Jakarta, 2017
Kasubdit Program Dan Evaluasi
Direktorat Pembinaan SMK
i
MODAL PENGOPERASIAN PLC
KATA PENGANTAR
PENULIS
/%8%4)2+%28%6
Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat dan
karunia-Nya, sehingga kami dapat menyusun bahan ajar modul manual untuk Bidang
Ketenagalistrikan.
Modul
ini
disusun
menggunakan
pendekatan
pembelajaran
berdasarkan kompetensi, sebagai konsekuensi logis dari Kurikulum SMK Tahun 2016
yang menggunakan pendekatan kompetensi.
Pekerjaan berat ini dapat terselesaikan, tentu dengan banyaknya dukungan dan
bantuan dari berbagai pihak yang perlu diberikan penghargaan dan ucapan terima kasih.
Kami mengharapkan saran dan kritik dari para pakar di bidang psikologi, praktisi dunia
usaha dan industri, dan pakar akademik sebagai bahan untuk melakukan peningkatan
kualitas modul. Diharapkan para pemakai berpegang pada azas keterlaksanaan,
kesesuaian, dan fleksibilitas dengan mengacu pada perkembangan IPTEK pada dunia
kerja dan potensi SMK serta dukungan kerja dalam rangka membekali kompetensi standar
para peserta diklat.
Demikian, semoga modul ini dapat bermanfaat bagi kita semua, khususnya
peserta diklat SMK Bidang Ketenagalistrikan, atau praktisi yang sedang mengembangkan
bahan ajar modul SMK.
Stuttgart, 09 April 2017
Lingga Nurrahman, S.Pd
ii
(%*8%6-7-
MODAL PENGOPERASIAN PLC
DAFTAR ISI
Kata Pengantar Kasubdit Program Dan Evaluasi....................................................... i
Kata Pengantar Penulis............................................................................................... ii
iii
Daftar Isi ………………………………………………………………………………………………………………………………..iii
BAB I PENDAHULUAN …………………………………………………………………………………………………………1
A. Deskripsi…………………………………………………………………………………………………………….. 1
B. Prasyarat……………………………………………………………………………………………………………. 1
C. Petunjuk Penggunaan Modul…………………………………………………………………………. 1
D. Tujuan Akhir………………………………………………………………………………………………………. 2
E. Kompetensi ………………………………………………………………………………………………………..2
F. Cek Kemampuan ……………………………………………………………………………………………….3
BAB II PEMBELAJARAN…………………………………………………………………………………………………….. 6
Rencana Belajar Siswa…………………………………………………………………………………………… 6
Kegiatan Belajar 1 : Sistem Kendali PLC……………………………………………………………….7
A. Sistem Kendali ………………………………………………………………………………………………….7
B. Sistem Kendali PLC…………………………………………………………………………………………10
C. Komponen Unit PLC …………………………………………………………………………………….…14
D. Spesifikasi …………………………………………………………………………………………………….…20
E. Perbandingan Sistem Kendali Elektromagnet da PLC ………………………….….23
F. Keunggulan Sistem Kendali PLC ………………………………………………………………...23
G. Penerapan Sistem Kendali PLC …………………………………………………………………...24
H. Langkah-Langkah Desain Sistem Kendali PLC…………………………………………. 25
Rangkuman 1 ………………………………………………………………………………………………………….25
Tes Formatif 1 ………………………………………………………………………………………………………..26
Kunci Jawaban Tes Formatif 1…………………………………………………………………………... 27
Kegiatan Belajar 2 : Teknik Pemrograman PLC………………………………………………....29
A. Unsur-Unsur Program ……………………………………………………………………………………..29
B. Bahasa Pemrograman …………………………………………………………………………………...30
iii
MODAL PENGOPERASIAN PLC
C. Struktur Daerah Memori ………………………………………………………………………………33
D. Instruksi Pemrograman ……………………………………………………………………………….33
E. Peringatan Dalam Pemrograman ……………………………………………………………….48
F. Eksekusi Program ………………………………………………………………………………………...49
G. Langkah-Langkah Pembuatan Program………………………………………………….. .50
H. Program Kendali Motor ………………………………………………………………………………..51
Tugas ……………………………………………………………………………………………………………………..57
Rangkuman 2 ………………………………………………………………………………………………………..58
Tes Formatif 2 ……………………………………………………………………………………………………...59
Jawaban Tes Formatif 2…………………………………………………………………………………… ..60
Kegiatan Belajar 3 : Memasukkan Program ke Dalam PLC………………………… ..62
A. Mode Operasi PLC ………………………………………………………………………………………..62
B. Jenis-Jenis Alat Pemrogram ………………………………………………………………………63
C. Sambungan Alat Pemrogram………………………………………………………………….. ..63
D. Memasukkan Program Menggunakan CX-Programmer ………………………..65
E. Memasukkan Program Menggunakan Konsol Pemrogram …………………..77
Rangkuman 3………………………………………………………………………………………………………. 83
Tes Formatif 3 ……………………………………………………………………………………………………..84
Jawaban Tes Formatif 3 …………………………………………………………………………………….86
Lembar Kerja 3.1 ………………………………………………………………………………………………….87
Lembar Kerja 3.2 ………………………………………………………………………………………………….90
Lembar Kerja 3.3 ………………………………………………………………………………………………….92
Kegiatan Belajar 4 : Pemasangan dan Pengawatan I/O ………………………………..93
A. Keselamatan Kerja Pemasangan Unit PLC ……………………………………………...95
B. Keselamatan Kerja Pengawatan I/O ………………………………………………………....95
C. Pengawatan I/O Program Kendali Motor…………………………………………………..99
D. Pengawatan Beban Sistem Kendali Motor ……………………………………………..101
E. Pengecekan Pengawetan I/O…………………………………………………………………….103
iv
Tes Formatif 4 ………………………………………………………………………………………………………..106
MODAL PENGOPERASIAN PLC
Rangkuman 4 ………………………………………………………………………………………..……………….105
Jawaban Tes Formatif 4 ……………………………………………………………………………………….107
Lembar Kerja 4 ……………………………………………………………………………………………………….108
Kegiatan Belajar 5 : Mengoperasikan Sistem Kendali ……………………………………..110
A. Menguji coba Program Kendali PLC …………………………………………………………...110
B. Mengoperasikan Motor Dengan Kendali PLC …………………………………………….114
Rangkuman 5 ………………………………………………………………………………………………………….115
Tes Formatif 5.....................................................................................................116
Jawaban Tes Formatif 5 ……………………………………………………………………………………….116
Lembar Kerja 5 ……………………………………………………………………………………………………….118
Kegiatan Belajar 6 : Melacak Kesalahan Sistem Kendali PLC ………………………..123
A. Macam-Macam Kesalahan Sistem Kendali PLC ……………………………………….123
B. Kesalahan Pemrograman ……………………………………………………………………………..123
C. Kesalahan Komunikasi ………………………………………………………………………………….128
D. Kesalahan Operasi ………………………………………………………………………………………...128
E. Pemeliharaan Preventif …………………………………………………………………………..…...130
F. Bagan Alir Lacak Kesalahan ………………………………………………………………………..132
Rangkuman 6 ………………………………………………………………………………………………………..135
Tes Formatif 6 ……………………………………………………………………………………………………….135
Jawaban Tes Formatif 6…………………………………………………………………………………….. 136
Lembar Kerja 6.1……………………………………………………………………………………………………137
Lembar Kerja 6.2 ………………………………………………………………………………………………….138
BAB III Evaluasi …………………………………………………………………………………………………………………139
Daftar Pustaka…………………………………………………………………………………………………………………. 142
v
vi
MODAL PENGOPERASIAN PLC
%
MODAL PENGOPERASIAN PLC
BAB
I
&%&-
PENDAHULUAN
4)2(%,909%2
(IWOVMTWM
Modul Pengoperasian PLC ini diproyeksikan bagi siswa Sekolah Menengah
Kejuruan (SMK) pada bidang keahlian ketenagalistrikan. Mengingat bahwa fungsi PLC
sebagai alat kendali sangat luas, sementara jumlah jam pembelajaran yang dialokasikan
terbatas, maka materi modul mencakup hanya kemampuan dasar yang harus dimiliki
siswa untuk memenuhi kompetensi yang dimaksud.
Selain itu, meskipun secara prinsip penggunaan PLC sebagai alat kendali adalah
sama apapun merknya, namun kenyataannya terdapat perbedaan dalam beberapa hal,
misalnya dalam teknik pengalamatan. Oleh karena itu, demi kesinambungan paparan
pemelajaran, maka dalam modul ini PLC yang dijelaskan hanya satu merk saja.
&
4VEW]EVEX
Agar mudah memahami modul ini diharapkan siswa telah menguasai kompetensi
sebagai berikut :
'
Gerbang logika dasar
Sistem kendali elektromagnet
Karakteristik operasi mesin listrik
Pengoperasian komputer dengan sistem operasi Window.
4IXYRNYO4IRKKYREER1SHYP
Modul ini disusun sedemikian sehingga siswa dapat menguasai kompetensi
secara mandiri. Oleh karena itu, modul ini dilengkapi dengan tes formatif dengan maksud
agar siswa dapat mengukur kemampuannya sendiri. Kunci jawaban disediakan untuk
dibaca setelah siswa mengerjakan soal tes formatif. Jika terdapat kesalahan jawaban,
maka modul harus dipelajari ulang khusus pada bagian materi yang belum dikuasai.
1
MODAL PENGOPERASIAN PLC
Fungsi guru pembimbing, dalam hal ini sebagai fasilitator yang menyediakan
peralatan untuk sarana praktek dan memberikan penjelasan materi yang sulit dipahami
siswa. Pemberian tugas-tugas tambahan sangat perlu untuk mengembangkan
kemampuan siswa.
(
8YNYER%OLMV
Setelah mempelajari modul ini, diharapkan siswa dapat menguasai kompetensi
mengoperasikan mesin produksi dengan kendali PLC. Kompetensi yang dimaksud
mencakup pengetahuan, keterampilan dan sikap kerja yang benar berkaitan dengan
penggunaan PLC sebagai alat kendali. Aspek-aspek keselamatan kerja lebih diutamakan
mengingat bahwa PLC merupakan peralatan yang riskan terhadap kesalahan
penggunaan.
)
/SQTIXIRWM
Mata Pelajaran
: Sistem Kontrol Terprogram
Kelas
: XI
Jumlah Jam
: 288 JP (8 JP x 36 minggu efektif)
/SQTIXIRWM
1.
-RHMOEXSV4IRGETEMER/SQTIXIRWM
dan
Menentukan dan menganalisis kondisi operasi sistem
memeriksa kondisi operasi
dan perangkat keras PLC berdasarkan operation
sistem
manual
Menganalisis
keras
dan
PLC
perangkat
berdasarkan
operation manual
2.
Menganalisis
memeriksa
2
Mengkonstruksi dan memeriksa kondisi operasi
sistem dan komponen perangkat keras PLC
dan
hubungan
Menyelidiki dan menganalisis hubungan digital I/O
PLC dengan komponen eksternal.
-RHMOEXSV4IRGETEMER/SQTIXIRWM
digital I/O PLC dengan
komponen eksternal
3.
Menerapkan
PLC dengan komponen eksternal
konfigurasi,
set-up PLC dan mengatur
PLC sesuai dengan buku
manual dan fungsinya
4.
PLC dan pengalamatan I/O
serta Menggunakan peta
dan
pengalamatan
Menerangkan dan menerapkan konfigurasi dan set-up
PLC
Mengaktifkan dan mengatur PLC sesuai dengan buku
manual dan fungsinya
Menentukan peta memori
memori*
Mengkonstruksi dan memeriksa hubungan digital I/O
MODAL PENGOPERASIAN PLC
/SQTIXIRWM
Menerangkan dan menentukan peta memori PLC dan
pengalamatan I/O
Menunjukkan dan menggunakan peta memori dan
pengalamatan I/O pada pemrograman PLC
I/O pada
pemrograman PLC
5.
Menentukan
bahasa
pemrograman
PLC
berdasarkan programming
dan
merancang
pengontrolan
dengan
manual
Menerangkan dan menentukan bahasa pemrograman
PLC berdasarkan programming manual
Mengkonstruksi dan merancang pengontrolan dengan
bahasa pemrograman PLC
bahasa pemrograman PLC
*
'IO/IQEQTYER
Tabel berikut menginventarisir kemampuan-kemampuan yang menunjukkan Anda
telah menguasai kompetensi mengoperasikan mesin produksi dengan kendali PLC.
Berilah tanda pada kolom 3 atau 4 sesuai kemampuan Anda.
3
MODAL PENGOPERASIAN PLC
Penguasaan
Kompetensi
Kemampuan
Ya
1.
Menganalisis
memeriksa
dan
a.
keras PLC berdasarkan operation manual
kondisi
operasi sistem dan
Menentukan kondisi operasi sistem dan perangkat
b.
Menganalisis
kondisi
operasi
sistem
dan
perangkat keras PLC
perangkat keras PLC berdasarkan operation
berdasarkan
manual
operation manual
c.
Mengkonstruksi kondisi operasi sistem dan
perangkat keras PLC berdasarkan operation
manual
d.
Memeriksa kondisi operasi sistem dan perangkat
keras PLC berdasarkan operation manual
2.
Menganalisis
dan
a.
memeriksa
komponen eksternal.
hubungan digital I/O
PLC
Menyelidiki hubungan digital I/O PLC dengan
b.
dengan
komponen eksternal
Menganalisis hubungan digital I/O PLC dengan
komponen eksternal.
c.
Mengkonstruksi hubungan digital I/O PLC dengan
komponen eksternal
d.
Memeriksa hubungan digital I/O PLC dengan
komponen eksternal
3.
Menerapkan
a.
Menerangkan konfigurasi dan set-up PLC
konfigurasi, set-up
b.
Menerapkan konfigurasi dan set-up PLC
c.
Mengaktifkan mengatur PLC sesuai dengan buku
PLC dan mengatur
PLC sesuai dengan
buku manual dan
fungsinya
4
manual dan fungsinya
d.
Mengatur PLC sesuai dengan buku manual dan
fungsinya
Tidak
Menentukan peta
a.
memori PLC dan
pengalamatan I/O
b.
c.
Menentukan bahasa
d.
a.
b.
dengan bahasa
Menunjukkan peta memori dan pengalamatan I/O
Menggunakan peta memori dan pengalamatan
Menerangkan
bahasa
pemrograman
PLC
Menentukan
bahasa
pemrograman
PLC
berdasarkan programming manual
c.
merancang
pengontrolan
Menentukan peta memori PLC dan pengalamatan
berdasarkan programming manual
programming
manual dan
dan
I/O pada pemrograman PLC
pemrograman PLC
berdasarkan
PLC
pada pemrograman PLC
PLC
5.
memori
I/O
pengalamatan I/O
pada pemrograman
peta
pengalamatan I/O
serta Menggunakan
peta memori dan
Menerangkan
MODAL PENGOPERASIAN PLC
4.
Mengkonstruksi pengontrolan dengan bahasa
pemrograman PLC
d.
Merancang
pengontrolan
dengan
bahasa
pemrograman PLC
pemrograman PLC
5
MODAL PENGOPERASIAN PLC
BAB
II
&%&--
PEMBELAJARAN
4)1&)0%.%6%2
6IRGERE&IPENEV7MW[E
Mata Pelajaran
:
Sistem Kontrol Terprogram
Kompetensi
:
1.
Menganalisis dan memeriksa kondisi operasi sistem
dan perangkat keras PLC berdasarkan operation
manual
2.
Menganalisis dan memeriksa hubungan digital I/O
PLC dengan komponen eksternal
3.
Menerapkan konfigurasi, set-up PLC dan mengatur
PLC sesuai dengan buku manual dan fungsinya
4.
Menentukan peta memori PLC dan pengalamatan I/O
serta Menggunakan peta memori dan pengalamatan
I/O pada pemrograman PLC
5.
Menentukan bahasa pemrograman PLC berdasarkan
programming manual dan merancang pengontrolan
dengan bahasa pemrograman PLC
.IRMW/IKMEXER
Kegiatan belajar 1
Kegiatan belajar 2
Kegiatan belajar 3
Kegiatan belajar 4
Kegiatan belajar 5
Kegiatan belajar 6
6
8ERKKEP
;EOXY
4EVEJ+YVY
MODAL PENGOPERASIAN PLC
/IKMEXER&IPENEV
7-78)1/)2(%0-40'
Tujuan Pemelajaran
Setelah pemelajaran siswa dapat :
Mengidentifikasi peralatan sistem kendali PLC
Menjelaskan cara kerja sistem kendali PLC
Menjelaskan keunggulan PLC
Menyebutkan daerah penerapan PLC
Mengidentifikasi struktur PLC
%
7MWXIQ/IRHEPM
Istilah sistem kendali dalam teknik listrik mempunyai arti suatu peralatan
atau sekelompok peralatan yang digunakan untuk mengatur fungsi kerja suatu
mesin dan memetakan tingkah laku mesin tersebut sesuai dengan yang
dikehendaki. Fungsi kerja mesin tersebut mencakup antara lain menjalankan
(start), mengatur (regulasi), dan menghentikan suatu proses kerja. Pada umumnya,
sistem kendali merupakan suatu kumpulan peralatan listrik atau elektronik,
peralatan mekanik, dan peralatan lain yang menjamin stabilitas dan transisi halus
serta ketepatan suatu proses kerja.
Sistem kendali mempunyai tiga unsur yaitu input, proses, dan output.
Input
PROSES
Output
Gambar 1 Unsur-unsur sistem kendali
7
MODAL PENGOPERASIAN PLC
Input pada umumnya berupa sinyal dari sebuah transduser, yaitu alat yang
dapat merubah besaran fisik menjadi besaran listrik, misalnya tombol tekan, saklar
batas, termostat, dan lain-lain. Transduser memberikan informasi mengenai
besaran yang diukur, kemudian informasi ini diproses oleh bagian proses. Bagian
proses dapat berupa rangkaian kendali yang menggunakan peralatan yang
dirangkai secara listrik, atau juga berupa suatu sistem kendali yang dapat
diprogram misalnya PLC.
Pemrosesan informasi (sinyal input) menghasilkan sinyal output yang
selanjutnya digunakan untuk mengaktifkan aktuator (peralatan output) yang dapat
berupa motor listrik, kontaktor, katup selenoid, lampu, dan sebagainya. Dengan
peralatan output, besaran listrik diubah kembali menjadi besaran fisik.
Sistem kendali dibedakan menjadi dua, yaitu sistem kendali loop terbuka
dan sistem kendali loop tertutup.
7MWXIQ/IRHEPM0SST8IVFYOE
Sistem kendali loop terbuka adalah proses pengendalian di mana variabel
input mempengaruhi output yang dihasilkan. Gambar 2 menunjukkan
diagram blok sistem kendali loop terbuka.
Gangguan
Setting
Peralatan
Kendali
Sistem yang
dikendalikan
Gambar 2 Diagram blok sistem kendali loop terbuka
8
Output
diberikan oleh peralatan output kepada bagian proses sehingga tidak
MODAL PENGOPERASIAN PLC
Dari gambar 2 di atas, dapat dipahami bahwa tidak ada informasi yang
diketahui apakah hasil output sesuai dengan yang dikehendaki.
7MWXIQ/IRHEPM0SST8IVXYXYT
Sistem kendali loop tertutup adalah suatu proses pengendalian
di mana variabel yang dikendalikan (output) disensor secara kontinyu,
kemudian dibandingkan dengan besaran acuan.
Variabel yang dikendalikan dapat berupa hasil pengukuran
temperatur,
kelembaban,
posisi
mekanik,
kecepatan
putaran,
dan
sebagainya. Hasil pengukuran tersebut diumpan-balikkan ke pembanding
(komparator) yang dapat berupa peralatan mekanik, listrik, elektronik, atau
pneumatik. Pembanding membandingkan sinyal sensor yang berasal dari
variabel yang dikendalikan dengan besaran acuan, dan hasilnya berupa
sinyal kesalahan. Selanjutnya, sinyal kesalahan diumpankan kepada
peralatan kendali dan diproses untuk memperbaiki kesalahan sehingga
menghasilkan output sesuai dengan yang dikehendaki. Dengan kata lain,
kesalahan sama dengan nol.
9
MODAL PENGOPERASIAN PLC
Gangguan
Error
Peralatan
Setting Kendali
Sistem yang
dikendalikan
(Proses)
Output
Sensor
Umpan balik
Gambar 3 Sistem kendali loop tertutup
&
7MWXIQ/IRHEPM40'
Hingga akhir tahun 1970, sistem otomasi mesin dikendalikan oleh relai
elektromagnet. Dengan semakin meningkatnya perkembangan teknologi, tugastugas pengendalian dibuat dalam bentuk pengendalian terprogram yang dapat
dilakukan antara lain menggunakan PLC (Programmable Logic Controller). Dengan
PLC, sinyal dari berbagai peralatan luar diinterfis sehingga fleksibel dalam
mewujudkan sistem kendali. Disamping itu, kemampuannya dalam komunikasi
jaringan
memungkinkan
penerapan
yang
luas
dalam
berbagai
operasi
pengendalian sistem.
Dalam sistem otomasi, PLC merupakan ‘jantung’ sistem kendali. Dengan
program yang disimpan dalam memori PLC, dalam eksekusinya, PLC dapat
memonitor keadaan sistem melalui sinyal dari peralatan input, kemudian
didasarkan atas logika program menentukan rangkaian aksi pengendalian
peralatan output luar.
PLC dapat digunakan untuk mengendalikan tugas-tugas sederhana yang
berulang-ulang, atau di-interkoneksi dengan yang lain menggunakan komputer
melalui sejenis jaringan komunikasi untuk mengintegrasikan pengendalian proses
yang kompleks.
10
ditunjukkan pada Gambar 4.
CPU
memori
Peralatan
output
Peralatan
Penunjang
interfis output
interfis input
Peralatan
input
Catu
Daya
MODAL PENGOPERASIAN PLC
Cara kerja sistem kendali PLC dapat dipahami dengan diagram blok seperti
Gambar 4 Diagram blok PLC
Dari gambar terlihat bahwa komponen sistem kendali PLC terdiri atas PLC,
peralatan input, peralatan output, peralatan penunjang, dan catu daya. Penjelasan
masing-masing komponen sebagai berikut :
40'
PLC terdiri atas CPU (Central Processing Unit), memori, modul
interface input dan output program kendali disimpan dalam memori
program. Program mengendalikan PLC sehingga saat sinyal input dari
peralatan input on timbul respon yang sesuai. Respon ini umumnya
menghidupkan (on) sinyal output pada peralatan output.
CPU adalah mikroprosesor yang mengkordinasikan kerja sistem
PLC. ia mengeksekusi program, memproses sinyal input/output, dan
mengkomunikasikan dengan peralatan luar.
11
MODAL PENGOPERASIAN PLC
Memori adalah daerah yang menyimpan sistem operasi dan data
pemakai.
Sistem
operasi
sesungguhnya
software
sistem
yang
mengkordinasikan PLC. Program kendali disimpan dalam memori pemakai.
Ada dua jenis memori yaitu : ROM (Read Only Memory) dan RAM
(Random Access Memory). ROM adalah memori yang hanya dapat
diprogram sekali. Penyimpanan program dalam ROM bersifat permanen,
maka ia digunakan untuk menyimpan sistem operasi. Ada sejenis ROM,
yaitu EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory) yang isinya dapat
dihapus dengan cara menyinari menggunakan sinar ultraviolet dan
kemudian diisi program ulang menggunakan PROM Writer.
Interfis
adalah
modul
rangkaian
yang
digunakan
untuk
menyesuaikan sinyal pada peralatan luar. Interfis input menyesuaikan
sinyal dari peralatan input dengan sinyal yang dibutuhkan untuk operasi
sistem. Interfis output menyesuaikan sinyal dari PLC dengan sinyal untuk
mengendalikan peralatan output.
4IVEPEXER-RTYX
Peralatan input adalah yang memberikan sinyal kepada PLC dan
selanjutnya PLC memproses sinyal tersebut untuk mengendalikan
peralatan output. Peralatan input itu antara lain :
Berbagai jenis saklar, misalnya: tombol, saklar togel, saklar batas,
saklar level, saklar tekan, saklar proximity.
Berbagai jenis sensor, misalnya: sensor cahaya, sensor suhu, sensor
level,
12
Rotary encoder
4IVEPEXER3YXTYX
Sistem otomasi tidak lengkap tanpa ada peralatan output yang
MODAL PENGOPERASIAN PLC
dikendalikan. Peralatan output itu antara lain:
Kontaktor
Motor listrik
Lampu
Buzzer
4IVEPEXER4IRYRNERK
Peralatan penunjang adalah peralatan yang digunakan dalam sistem
kendali PLC, tetapi bukan merupakan bagian dari sistem secara nyata.
Maksudnya, peralatan ini digunakan untuk keperluan tertentu yang tidak
berkait dengan aktifitas pegendalian. Peralatan penunjang itu, antara lain :
berbagai jenis alat pemrogram, yaitu komputer, software ladder,
konsol pemrogram, programmable terminal, dan sebagainya.
Berbagai software ladder, yaitu : SSS, LSS, Syswin, dan CX
Programmer.
Berbagai jenis memori luar, yaitu : disket, CD ROM, flash disk.
Berbagai alat pencetak dalam sistem komputer, misalnya printer,
plotter.
'EXY(E]E
PLC adalah sebuah peralatan digital dan setiap peralatan digital
membutuhkan catu daya DC. Catu daya ini dapat dicatu dari luar, atau dari
dalam PLC itu sendiri. PLC tipe modular membutuhkan catu daya dari luar,
sedangkan pada PLC tipe compact catu daya tersedia pada unit.
13
MODAL PENGOPERASIAN PLC
'
/SQTSRIR9RMX40'
Unit PLC dibuat dalam banyak model/tipe. Pemilihan suatu tipe harus
mempertimbangkan : yang dibedakan menurut
jenis catu daya
jumlah terminal input/output
tipe rangkaian output
.IRMW'EXY(E]E
PLC adalah sebuah peralatan elektronik dan setiap peralatan elektronik
untuk dapat beroperasi membutuhkan catu daya. Ada dua jenis catu daya
untuk disambungkan ke PLC yaitu AC dan DC.
.YQPEL-3
Pertimbangan lain untuk memilih unit PLC adalah jumlah terminal I/O.
Jumlah terminal I/O yang tersedia bergantung kepada merk PLC. Misalnya
PLC merk OMRON pada satu unit tersedia terminal I/O sebanyak 10, 20, 30,
40 atau 60. Jumlah terminal I/O ini dapat dikembangkan dengan memasang
Unit I/O Ekspansi sehingga dimungkinkan memiliki 100 I/O.
14
MODAL PENGOPERASIAN PLC
Pada umumnya, jumlah terminal input dan output megikuti perbandingan
tertentu, yaitu 3 : 2. Jadi, PLC dengan terminal I/O sebanyak 10 memiliki
terminal input 6 dan terminal output 4.
8MTI6ERKOEMER3YXTYX
PLC dibuat untuk digunakan dalam berbagai rangkaian kendali.
Bergantung kepada peralatan output yang dikendalikan, tersedia tiga tipe
rangkaian output yaitu : output relai, output transistor singking dan output
transistor sourcing.
15
MODAL PENGOPERASIAN PLC
Di bawah ini diberikan tabel yang menunjukkan jenis catu daya, jumlah
I/O, dan tipe rangkaian output.
Penjelasan Komponen
1.
Terminal input catu daya
Hubungkan catu daya (100 s.d 240 VAC atau 24 VDC) ke terminal ini
2.
Terminal Ground Fungsional
Pastikan untuk membumikan terminal ini (hanya untuk PLC tipe AC) untuk
meningkatkan kekebalan terhadap derau (noise) dan mengurangi resiko
kejutan listrik.
16
Terminal Ground Pengaman
Pastikan untuk membumikan terminal ini untuk mengurangi resiko kejutan
MODAL PENGOPERASIAN PLC
3.
listrik
4.
Terminal catu daya luar
PLC tertentu, misalnya CPM2A dilengkapi dengan terminal output catu daya
24 VDC untuk mencatu daya peralatan input.
5.
Terminal input
Sambunglah peralatan input luar ke terminal input ini.
6.
Terminal Output
Sambunglah peralatan output luar ke terminal output ini.
7.
Indikator status PLC
Indikator ini menunjkkan status operasi PLC, seperti ditunjukkan pada tabel
berikut ini :
17
MODAL PENGOPERASIAN PLC
-RHMOEXSV
7XEXYW
%VXM
PWR
ON
Daya sedang dicatukan ke PLC
(hijau)
OFF
Daya tidak sedang dicatu ke PLC
RUN
ON
PLC beroperasi dalam mode RUN atau MONITOR
(hijau)
OFF
PLC beroperasi dalam mode PROGRAM, atau
terjadi kesalahan fatal
COMM
Berkedip
Data sedang ditransfer melalui port peripheral
atau port RS-232C
(kuning)
Data tidak sedang ditransfer melalui port
OFF
peripheral atau port RS-232C
ERR/ALM
ON
Terjadi kesalahan fatal
(merah)
Berkedip
Terjadi kesalahan tidak fatal
OFF
Operasi berlangsung normal
8.
Indikator input
Indikator input menyala saat terminal input yang sesuai ON. Indikator input
menyala selama refreshing input/ output.
Jika terjadi kesalahan fatal, indikator input berubah sebagai berikut :
/IWEPELERJEXEP
-RHMOEXSVMRTYX
Kesalahan unit CPU, kesalahan
Padam
bus I/O, atau terlalu banyak unit
I/O
Kesalahan
memori
atau
kesalahan FALS (sistem fatal)
Indikator akan berubah sesuai status
sinyal input, tetapi status input tidak
akan diubah pada memori.
18
Indikator output
Indikator output menyala saat terminal output yang sesuai on.
10.
MODAL PENGOPERASIAN PLC
9.
Analog Control
Putarlah control ini untuk setting analog (0 s.d 200) pada IR 250 dan IR 251.
11.
Port peripheral
Sambungan PLC ke peralatan pemrogram : Konsol Pemrogram, atau
komputer
12.
Port RS 232C
Sambungan PLC ke peralatan pemrogram : Konsol Pemrogram, komputer,
atau Programmable Terminal.
13.
Saklar komunikasi
Saklar ini untuk memilih apakah port peripheral atau port RS-232C akan
menggunakan setting komunikasi pada PC Setup atau setting standar.
Port peripheral dan port RS-232C beroperasi sesuai dengan
OFF
setting komunikasi pada PLC setup, kecuali untuk Konsol
Pemrogram yang disambung ke port peripheral.
Port peripheral dan port RS-232C beroperasi sesuai dengan
ON
setting komunikasi standar, kecuali untuk Konsol Pemrogram
yang disambung ke port peripheral.
14.
Batere
Batere ini memback-up memori pada unit PLC.
15.
Konektor ekspansi
19
MODAL PENGOPERASIAN PLC
Tempat sambungan PLC ke unit I/O ekspansi atau unit ekspansi (unit I/O
analog, unit sensor suhu).
(
7TIWMJMOEWM
Penggunaan
PLC
harus
memperhatikan
spesifikasi
teknisnya.
Mengabaikan hal ini dapat mengakibatkan PLC rusak atau beroperasi secara tidak
tepat (malfungsi).
Berikut ini diberikan spesifikasi unit PLC yang terdiri atas spesifikasi umum,
spesifikasi input, dan spesifikasi output.
7TIWMJMOEWM9QYQ
&YXMV
Tegangan catu
Tegangan
operasi
Penggunaan
daya
Catu daya luar
20
7TIWMJMEWM
AC
100 s.d 240 VAC, 50/60 Hz
DC
24 VDC
AC
85 s.d 264 VAC
DC
20,4 s.d 26,4 VDC
AC
60 VA maks
DC
20 W maks
Tegangan catu
24 VDC
Kapasitas output
300 mA
Tahanan isolasi
20 M minimum
Kuat dielektrik
2300 VAC 50/60 Hz selama 1 menit
Suhu ruang
0o s.d 55o
Ukuran sekerup terminal
M3
AC
650 g
DC
550 g
MODAL PENGOPERASIAN PLC
Berat
7TIWMJMOEWM-RTYX
&YXMV
Tegangan
7TIWMJMOEWM
24 VDC +10%/-15%
input
Impedansi
2,7 k
input
Arus input
8 mA
Tegangan/
17 VDC input, 5 mA
arus on
Tegangan/
5 VDC maks, 1 mA
arus off
Tunda on
10 ms
Tunda off
10 ms
Konfigurasi
rangkaian
input
21
MODAL PENGOPERASIAN PLC
7TIWMJMOEWM3YXTYX
&YXMV
7TIWMJMOEWM
Kapasitas switching
2 A, 250 VAC (cos = 1)
maksimum
2 A, 24 VDC
Kapasitas switching
10 mA, 5 VDC
minimum
Usia kerja relai
Listrik : 150.000 operasi (beban resistif 24 VDC)
100.000 operasi (beban induktif)
Mekanik : 20.000.000 operasi
Tunda on
15 ms maks
Tunda off
15 ms maks
Konfigurasi rangkaian
output
22
4IVFERHMRKER7MWXIQ/IRHEPM)PIOXVSQEKRIXHER40'
Pada sistem kendali relai elektromagnetik (kontaktor), semua pengawatan
MODAL PENGOPERASIAN PLC
)
ditempatkan dalam sebuah panel kendali. Dalam beberapa kasus panel kendali
terlalu besar sehingga memakan banyak ruang (tempat). Tiap sambungan dalam
logika relai harus disambung. Jika pengawatan tidak sempurna, maka akan terjadi
kesalahan sistem kendali. Untuk melacak kesalahan ini, perlu waktu cukup lama.
Pada umumnya, kontaktor memiliki jumlah kontak terbatas. Dan jika diperlukan
modifikasi, mesin harus diistirahatkan, dan boleh jadi ruangan tidak tersedia serta
pengawatan harus dilacak untuk mengakomodasi perubahan. Jadi, panel kendali
hanya cocok untuk proses yang sangat khusus. Ia tidak dapat dimodifikasi menjadi
sistem yang baru dengan segera. Dengan kata lain, panel kendali elektromagnetik
tidak fleksibel.
Dari uraian di atas, dapat disimpulkan adanya kelemahan sistem kendali
relai elektromagnetik sebagai berikut :
Terlalu banyak pengawatan panel.
Modifikasi sistem kendali sulit dilakukan.
Pelacakan gangguan sistem kendali sulit dilakukan.
Jika terjadi gangguan mesin harus diistirahatkan untuk melacak kesalahan
sistem.
Kesulitan-kesulitan di atas dapat diatasi dengan menggunakan sistem
kendali PLC.
*
/IYRKKYPER7MWXIQ/IRHEPM40'
Sistem kendali PLC memiliki banyak keunggulan dibandingkan dengan
sistem kendali elektromagnetik sebagai berikut :
23
MODAL PENGOPERASIAN PLC
Pengawatan sistem kendali PLC lebih sedikit.
Modifikasi sistem kendali dapat dengan mudah dilakukan dengan cara
mengganti progam kendali tanpa merubah pengawatan sejauh tidak ada
tambahan peralatan input/output.
Tidak diperlukan komponen kendali seperti timer dan hanya diperlukan
sedikit kontaktor sebagai penghubung peralatan output ke sumber tenaga
listrik.
Kecepatan operasi sistem kendali PLC sangat cepat sehingga produktivitas
meningkat.
Biaya pembangunan sistem kendali PLC lebih murah dalam kasus fungsi
kendalinya sangat rumit dan jumlah peralatan input/outputnya sangat
banyak.
+
Sistem kendali PLC lebih andal.
Program kendali PLC dapat dicetak dengan cepat.
4IRIVETER7MWXIQ/IRHEPM40'
Sistem kendali PLC digunakan secara luas dalam berbagai bidang antara
lain untuk mengendalikan :
24
Traffic light
Lift
Konveyor
Sistem pengemasan barang
Sistem perakitan peralatan elektronik
Sistem pengamanan gedung
,
Sistem pembangkitan tenaga listrik
Robot
Pemrosesan makanan
MODAL PENGOPERASIAN PLC
0ERKOEL0ERKOEL(IWEMR7MWXIQ/IRHEPM40'
Pengendalian sistem kendali PLC harus dilakukan melalui langkah-langkah
sistematik sebagai berikut :
1.
Memilih PLC dengan spesifikasi yang sesuai dengan sistem kendali.
2.
Memasang Sistem Komunikasi
3.
Membuat program kendali
4.
Mentransfer program ke dalam PLC
5.
Memasang unit
6.
Menyambung pengawatan I/O
7.
Menguji coba program
8.
Menjalankan program
6ERKOYQER
1)
PLC adalah kependekan dari Programmable Logic Controller yang berarti
pengendali yang bekerja secara logika dan dapat diprogram.
2)
Peralatan sistem kendali PLC terdiri atas Unit PLC, peralatan input,
peralatan output, peralatan penunjang, dan catu daya.
3)
Pemilihan suatu unit PLC didasarkan atas pertimbangan jenis catu daya
untuk PLC, jumlah I/O dan tipe rangkaian output.
25
MODAL PENGOPERASIAN PLC
4)
Penggunaan
PLC
harus
memperhatikan
spesifikasi
teknisnya.
Mengabaikan hal ini dapat mengakibatkan PLC rusak atau beroperasi
secara tidak tepat (malfungsi).
5)
Dibandingkan sistem kendali elektromagnet, PLC lebih unggul dalam
banyak hal, antara lain pengawatan sistem lebih sederhana, gambar sistem
kendali mudah dicetak, lebih murah dalam kasus rangkaian kendali yang
rumit, mempunyai fungsi self diagnostic, dll.
6)
PLC diterapkan dalam hampir segala lapangan industri sebagai pengendali
mesin dan proses kerja alat.
8IW*SVQEXMJ
1.
Apakah yang dimaksud dengan sistem kendali ?
2.
Apakah perbedaan sistem kendali loop terbuka dan loop tertutup ?
3.
Apakah sesungguhnya PLC itu ?
4.
Sebutkan masing-masing tiga contoh :
5.
a.
Alat input
b.
Alat output
c.
Alat penunjang
Gambarkan diagram blok yang menunjukkan hubungan masing-masing
peralatan sistem kendali PLC !
6.
Sebutkan lima keunggulan PLC dibandingkan sistem kendali elektromagnet
!
7.
Jelaskan bahwa sistem kendali PLC lebih murah jika dibandingkan sistem
kendali elektromagnet !
8.
26
Sebutkan daerah penerapan PLC !
1.
Sistem kendali adalah suatu peralatan atau sekelompok peralatan yang
MODAL PENGOPERASIAN PLC
/YRGM.E[EFER8IW*SVQEXMJ
digunakan untuk mengatur fungsi kerja suatu mesin dan memetakan
tingkah laku mesin tersebut sesuai dengan yang dikehendaki.
2.
Terletak pada umpan balik hasil pengendalian, yaitu pada sistem kendali
loop terbuka variabel yang dikendalikan tidak memberikan umpan balik
kepada bagian proses, sedangkan pada sistem kendali loop tertutup,
variabel yang dikendalikan memberikan umpan balik kepada bagian proses
untuk mengoreksi hasil pengendalian sehingga diperoleh hasil sesuai yang
dikehendaki.
3.
PLC adalah alat pengendali mesin atau suatu proses yang dapat diprogram.
4.
(Periksa tiga jawaban diantara jawaban berikut ini) :
a)
tombol, sensor, saklar proximity, rotary encoder,
b)
lampu, kontaktor/relai, buzer, motor,
c)
konsol pemrogram, komputer, software ladder, disket, printer
5.Gambar diagram blok sistem kendali PLC
Peralatan
input
interfis
input
CPU
interfis
output
Peralatan
output
Peralatan
Penunjang
Catu Daya
memori
6.
(Periksa lima jawaban diantara jawaban berikut ini) :
27
MODAL PENGOPERASIAN PLC
a.
Pengawatan sistem kendali menjadi berkurang sampai 80%
dibandingkan sistem kendali relai konvensional
b.
Konsumsi daya berkurang karena PLC menggunakan daya sedikit.
c.
Fungsi self diagnostik PLC memungkinkan pelacakan kesalahan
sistem menjadi mudah dan cepat.
d.
Modifikasi urutan kendali dapat dengan mudah dilakukan dengan
memprogram melalui konsol pemrogram atau software komputer
tanpa merubah pengawatan I/O, asal tidak ada tambahan piranti
input atau output.
e.
Suku cadang sistem PLC untuk relai dan timer sangat berkurang
dibandingkan panel kendali konvensional.
f.
Waktu siklus mesin meningkat luar biasa karena kecepatan operasi
PLC dalam orde mili-detik. Jadi, produktivitas meningkat.
g.
Harganya lebih murah dibandingkan sistem konvensional dalam
situasi saat jumlah I/O sangat banyak dan fungsi kendalinya rumit.
h.
Keandalan PLC lebih tinggi daripada relai dan timer mekanik.
i.
Pencetakan program PLC dapat dilakukan segera dalam bilangan
menit. Maka, salinan dokumentasi dapat menjadi lebih mudah.
7.
Dalam kasus rangkaian kendali rumit dan memerlukan banyak timer dan
komponen kendali elektronik, maka PLC lebih murah karena di dalam PLC
tersedia fasilitas yang dapat menggantikan kerja peralatan yang
dimaksud.
8.
28
Penerapan PLC
a.
Pengendali lampu lalu lintas
b.
Pengendali robot
c.
Pengendali mesin
d.
Pengendali lift
e.
Pengendali conveyor
8IORMO4IQVSKVEQER40'
MODAL PENGOPERASIAN PLC
/IKMEXER&IPENEV
Tujuan Pembelajaran :
1.
Merancang program kendali PLC sederhana
2.
Memasukkan program ke dalam PLC
3.
Mengecek kebenaran program
Uraian Materi
%
9RWYV9RWYV4VSKVEQ
Program kendali PLC terdiri atas tiga unsur yaitu : alamat, instruksi, dan operand.
Alamat adalah nomor yang menunjukkan lokasi, instruksi atau data dalam daerah
memori. Instruksi harus disusun secara berurutan dan menempatkannya dalam
alamat yang tepat sehingga seluruh instruksi dilaksanakan mulai dari alamat
terendah hingga alamat tertinggi dalam program.
Instruksi adalah perintah yang harus dilaksanakan PLC. PLC hanya dapat
melaksanakan instruksi yang ditulis menggunakan ejaan yang sesuai. Oleh karena
itu, pembuat program harus memperhatikan tata cara penulisan instruksi.
Operand adalah nilai berupa angka yang ditetapkan sebagai data yang digunakan
untuk suatu instruksi. Operand dapat dimasukkan sebagai konstanta yang
menyatakan nilai angka nyata atau merupakan alamat data dalam memori.
29
MODAL PENGOPERASIAN PLC
&
&ELEWE4IQVSKVEQER
Program PLC dapat dibuat dengan menggunakan beberapa cara yang disebut
bahasa pemrograman. Bentuk program berbeda-beda sesuai dengan bahasa
pemrograman yang digunakan. Bahasa pemrograman tersebut antara lain:
diagram ladder, kode mneumonik, diagram blok fungsi, dan teks terstruktur.
Beberapa merk PLC hanya mengembangkan program diagram ladder dan kode
mneumonik.
30
MODAL PENGOPERASIAN PLC
1.
Diagram Ladder
Digram ladder terdiri atas sebuah garis vertikal di sebelah kiri yang
disebut bus bar, dengan garis bercabang ke kanan yang disebut rung.
Sepanjang
garis
instruksi,
ditempatkan
kontak-kontak
yang
mengendalikan/mengkondisikan instruksi lain di sebelah kanan. Kombinasi
logika kontak-kontak ini menentukan kapan dan bagaimana instruksi di
sebelah kanan dieksekusi. Contoh diagram ladder ditunjukkan pada gambar
di bawah ini.
0.00
0.01
TIM0
10.01
10.01
10.01
TIM0
#50
10.00
10.00
10.00
10.01
10.02
10.00
10.02
10.03
END(01)
Gambar 6 Contoh Diagram Ladder
Terlihat dari gambar di atas bahwa garis instruksi dapat bercabang
kemudian menyatu kembali. Sepasang garis vertikal disebut kontak
(kondisi). Ada dua kontak, yaitu kontak NO (Normally Open) yang digambar
31
MODAL PENGOPERASIAN PLC
tanpa garis diagonal dan kontak NC (Normally Closed) yang digambar
dengan garis diagonal. Angka di atas kontak menunjukkan bit operand.
2.
Kode Mneumonik
Kode mneumonik memberikan informasi yang sama persis seperti
halnya diagram ladder. Sesungguhnya, program yang disimpan di dalam
memori PLC dalam bentuk mneumonik, bahkan meskipun program dibuat
dalam bentuk diagram ladder. Oleh karena itu, memahami kode mneumonik
itu sangat penting. Berikut ini contoh program mneumonik :
%PEQEX
-RWXVYOWM
3TIVERH
00000
LD
HR 01
00001
AND
0.01
00002
OR
0.02
00003
LD NOT
0.03
00004
OR
0.04
00005
AND LD
00006
MOV(21)
0.00
DM 00
00007
CMP(20)
DM 00
HR 00
32
7XVYOXYV(EIVEL1IQSVM
Program pada dasarnya adalah pemrosesan data dengan berbagai instruksi
MODAL PENGOPERASIAN PLC
'
pemrograman. Data disimpan dalam daerah memori PLC. Pemahaman daerah
data, disamping pemahaman terhadap berbagai jenis instruksi merupakan hal
yang sangat penting, karena dari segi inilah intisari pemahaman terhadap program.
Data yang merupakan operand suatu instruksi dialokasikan sesuai dengan jenis
datanya. Tabel di bawah ini ditunjukkan daerah memori PLC CPM2A sebagai
berikut :
(EIVEL(EXE
'LERRIP;SVHW
&MX
Daerah input
IR 000 s.d IR 009
IR 000.00 s.d IR 009.15
Daerah output
IR 010 s.d IR 019
IR 010.00 s.d IR 019.15
Daerah ‘kerja’
IR 020 s.d IR 049
IR 020.00 s.d IR 049.15
IR 200 s.d IR 227
IR 200.00 s.d IR 227.15
SR
SR 228 s.d SR 255
SR 228.00 s.d SR 255.15
TR
---
TR 0 s.d TR 7
HR
HR 00 s.d HR 19
HR 00.00 s.d HR 19.15
AR
AR 00 s.d AR 23
AR 00.00 s.d AR 23.15
LR
LR 00 s.d LR 15
LR 00.00 s.d LR 15.15
IR
TIM/ CNT
(
TC 000 s.d TC 255
-RWXVYOWM4IQVSKVEQER
Terdapat banyak instruksi untuk memprogram PLC, tetapi tidak semua
instruksi dapat digunakan pada semua model PLC. Instruksi pemrograman dapat
dikelompokkan sebagai berikut :
33
MODAL PENGOPERASIAN PLC
Klasiikasi menurut pengkodean mneumonik:
Instruksi dasar
Instruksi khusus
Klasifikasi menurut kelompok fungsi
Instruksi sisi kiri (ladder)
Instruksi sisi kanan
Klasifikasi menurut kelompok fungsi
Instruksi ladder
Instruksi kendali bit
Instruksi timer/ counter
Instruksi geser bit
Instruksi sub routine
Instruksi ekspansi
Pada dasarnya, tingkat pemahaman pemakai PLC ditentukan oleh seberapa
banyak instruksi yang telah dipahaminya. Oleh karena itu, untuk pemula berikut ini
hanya dijelaskan beberapa instruksi saja. Untuk pendalaman lebih lanjut dapat
mempelajari manual pemrograman yang diterbitkan oleh pemilik merk PLC.
-RWXVYOWM(MEKVEQ0EHHIV
Instruksi
diagram
ladder
adalah
instruksi
sisi
kiri
yang
mengkondisikan instruksi lain di sisi kanan. Pada program diagram ladder
instruksi ini disimbolkan dengan kontak-kontak seperti pada rangkaian
kendali elektromagnet.
34
instruksi blok logika. Instruksi blok logika adalah instruksi yang digunakan
MODAL PENGOPERASIAN PLC
Instruksi diagram ladder terdiri atas enam instruksi ladder dan dua
untuk menghubungkan bagian yang lebih kompleks.
Instruksi LOAD dan LOAD NOT
Instruksi LOAD dan LOAD NOT menentukan kondisi eksekusi awal,
oleh karena itu, dalam diagram ladder disambung ke bus bar sisi kiri. Tiap
instruksi memerlukan satu baris kode mneumonik. Kata “instruksi” mewakili
sembarang instruksi lain yang dapat saja instruksi sisi kanan yang akan
dijelaskan kemudian.
Diagram Ladder
Mneumonik
0.00
Instruksi
0.01
Instruksi
Alamat
00000
00001
00002
00003
Instruksi Operand
LD
0.00
Instruksi
LD NOT
0.01
Instruksi
Gambar 7 Penggunaan Instruksi LOAD dan LOAD NOT
Jika misalnya hanya ada satu kontak seperti contoh di atas, kondisi
eksekusi pada sisi kanan akan ON jika kontaknya ON. Untuk instruksi LD
yang kontaknya NO, kondisi eksekusinya akan ON jika IR 0.00 ON; dan untuk
instruksi LD NOT yang kontaknya NC, akan ON jika IR 0.01 OFF.
Instruksi AND dan AND NOT
Jika dua atau lebih kontak disambung seri pada garis yang sama,
kontak pertama berkait dengan instruksi LOAD atau LOAD NOT dan sisanya
adalah instruksi AND atau AND NOT. Contoh di bawah ini menunjukkan tiga
35
MODAL PENGOPERASIAN PLC
kontak yang masing-masing menunjukkan instruksi LOAD, AND NOT, dan
AND.
Diagram Ladder
0.00
0.01
Mneumonik
TIM 000
Instruksi
Alamat
00000
00001
00002
00003
Instruksi Operand
LD
0.00
AND NOT 0.01
AND
TIM 000
Instruksi
Gambar 8 Penggunaan Instruksi AND dan AND NOT
Instruksi OR dan OR NOT
Jika dua atau lebih kontak terletak pada dua instruksi terpisah dan
disambung paralel, kontak pertama mewakili instruksi LOAD atau LOAD NOT
dan sisanya mewakili instruksi OR atau OR NOT. Contoh berikut
menunjukkan tiga kontak yang masing-masing mewakili instruksi LOAD, OR
NOT, dan OR.
Diagram Ladder
Mneumonik
0.00
Instruksi
0.01
TIM 000
Alamat
00000
00001
00002
00003
Gambar 9 Penggunaan Instruksi OR dan OR NOT
36
Instruksi Operand
LD
0.00
OR NOT
0.01
OR
TIM 000
Instruksi
antara tiga kontak ON, yaitu saat IR 0.00 ON, saat IR 0.01 OFF, atau saat IR
MODAL PENGOPERASIAN PLC
Instruksi akan mempunyai kondisi eksekusi ON jika salah satu di
0.03 ON.
Kombinasi Instruksi AND dan OR
Jika instruksi AND dan OR dikombinasikan pada diagram yang lebih
rumit, mereka dapat dipandang secara individual di mana tiap instruksi
menampilkan operasi logika pada kondisi eksekusi dan status bit operand.
Perhatikan contoh berikut ini hingga yakin bahwa kode mneumonik meliputi
alur logika yang sama dengan diagram ladder.
Diagram Ladder
0.00
0.03
Mneumonik
0.03
0.04
Instruksi
M O D U L E L E K T R O N I K A D A N M E K AT R O N I K A
PENGOPERASIAN PLC
OLEH LINGGA NURRAHMAN
Untuk Sekolah Menengah Kejuruan
Edisi Tahun 2017
MODAL PENGOPERASIAN PLC
MODUL PENGOPERASIAN PLC
KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN
DIREKTORAT JENDERAL PENDIDIKAN DASAR DAN MENENGAH
DIREKTORAT PEMBINAAN SEKOLAH MENENGAH KEJURUAN
1
MODAL PENGOPERASIAN PLC
MODUL PENGOPERASIAN PLC
Copyright © 2017, Direktorat Pembinaan SMK
All rights Reserved
Pengarah
Drs. H. Mustaghirin Amin, M.BA
Direktur Pembinaan SMK
Penanggung Jawab
Arie Wibowo Khurniawan, S.Si. M.Ak
Kasubdit Program dan Evaluasi, Direktorat Pembinaan SMK
Ketua Tim
Arfah Laidiah Razik, S.H., M.A.
Kasi Evaluasi, Subdit Program dan Evaluasi, Direktorat Pembinaan SMK
Penyusun
Lingga Nurrahman, S.Pd
(SMK Negeri 1 Cilegon)
Desain dan Tata Letak
Rayi Citha Dwisendy, S.Ds
ISBN
Penerbit:
Direktorat Pembinaan Sekolah Menengah Kejuruan
Komplek Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan, Gedung E, Lantai 13
Jalan Jenderal Sudirman, Senayan, Jakarta 10270
2
MODAL PENGOPERASIAN PLC
KATA PENGANTAR KASUBDIT PROGRAM DAN EVALUASI
Assalamu’alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh
Salam Sejahtera,
Melalui Instruksi Presiden (Inpres) Nomor 9 Tahun 2016 tentang
Revitalisasi Sekolah Menengah Kejuruan (SMK), dunia pendidikan
khususnya SMK sangat terbantu karena akan terciptanya sinergi antar
instansi dan lembaga terkait sesuai dengan tugas dan fungsi masingmasing dalam usaha mengangkat kualitas SMK. Kehadiran Buku
Serial Revitalisasi SMK ini diharapkan dapat memudahkan penyebaran
informasi bagaimana tentang Revitalisasi SMK yang baik dan benar
kepada seluruh stakeholder sehingga bisa menghasilkan lulusan yang
terampil, kreatif, inovatif, tangguh, dan sigap menghadapi tuntutan dunia
global yang semakin pesat.
Buku Serial Revitalisasi SMK ini juga diharapkan dapat memberikan
pelajaran yang berharga bagi para penyelenggara pendidikan Kejuruan,
khususnya di Sekolah Menengah Kejuruan untuk mengembangkan
pendidikan
kejuruan
yang
semakin
relevan
dengan
kebutuhan
masyarakat yang senantiasa berubah dan berkembang sesuai tuntuan
dunia usaha dan industri.
Tidak dapat dipungkuri bahwa pendidikan kejuruan memiliki peran
strategis dalam menghasilkan manusia Indonesia yang terampil dan
berkeahlian dalam bidang-bidang yang sesuai dengan kebutuhan.
Terima kasih dan penghargaan kami sampaikan kepada semua pihak
yang terus memberikan kontribusi dan dedikasinya untuk meningkatkan
kualitas Sekolah Menengah Kejuruan. Buku ini diharapkan dapat
menjadi media informasi terkait upaya peningkatan kualitas lulusan dan
mutu Sumber Daya Manusia (SDM) di SMK yang harus dilakukan secara
sistematis dan terukur.
Wassalamu`alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh
Jakarta, 2017
Kasubdit Program Dan Evaluasi
Direktorat Pembinaan SMK
i
MODAL PENGOPERASIAN PLC
KATA PENGANTAR
PENULIS
/%8%4)2+%28%6
Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat dan
karunia-Nya, sehingga kami dapat menyusun bahan ajar modul manual untuk Bidang
Ketenagalistrikan.
Modul
ini
disusun
menggunakan
pendekatan
pembelajaran
berdasarkan kompetensi, sebagai konsekuensi logis dari Kurikulum SMK Tahun 2016
yang menggunakan pendekatan kompetensi.
Pekerjaan berat ini dapat terselesaikan, tentu dengan banyaknya dukungan dan
bantuan dari berbagai pihak yang perlu diberikan penghargaan dan ucapan terima kasih.
Kami mengharapkan saran dan kritik dari para pakar di bidang psikologi, praktisi dunia
usaha dan industri, dan pakar akademik sebagai bahan untuk melakukan peningkatan
kualitas modul. Diharapkan para pemakai berpegang pada azas keterlaksanaan,
kesesuaian, dan fleksibilitas dengan mengacu pada perkembangan IPTEK pada dunia
kerja dan potensi SMK serta dukungan kerja dalam rangka membekali kompetensi standar
para peserta diklat.
Demikian, semoga modul ini dapat bermanfaat bagi kita semua, khususnya
peserta diklat SMK Bidang Ketenagalistrikan, atau praktisi yang sedang mengembangkan
bahan ajar modul SMK.
Stuttgart, 09 April 2017
Lingga Nurrahman, S.Pd
ii
(%*8%6-7-
MODAL PENGOPERASIAN PLC
DAFTAR ISI
Kata Pengantar Kasubdit Program Dan Evaluasi....................................................... i
Kata Pengantar Penulis............................................................................................... ii
iii
Daftar Isi ………………………………………………………………………………………………………………………………..iii
BAB I PENDAHULUAN …………………………………………………………………………………………………………1
A. Deskripsi…………………………………………………………………………………………………………….. 1
B. Prasyarat……………………………………………………………………………………………………………. 1
C. Petunjuk Penggunaan Modul…………………………………………………………………………. 1
D. Tujuan Akhir………………………………………………………………………………………………………. 2
E. Kompetensi ………………………………………………………………………………………………………..2
F. Cek Kemampuan ……………………………………………………………………………………………….3
BAB II PEMBELAJARAN…………………………………………………………………………………………………….. 6
Rencana Belajar Siswa…………………………………………………………………………………………… 6
Kegiatan Belajar 1 : Sistem Kendali PLC……………………………………………………………….7
A. Sistem Kendali ………………………………………………………………………………………………….7
B. Sistem Kendali PLC…………………………………………………………………………………………10
C. Komponen Unit PLC …………………………………………………………………………………….…14
D. Spesifikasi …………………………………………………………………………………………………….…20
E. Perbandingan Sistem Kendali Elektromagnet da PLC ………………………….….23
F. Keunggulan Sistem Kendali PLC ………………………………………………………………...23
G. Penerapan Sistem Kendali PLC …………………………………………………………………...24
H. Langkah-Langkah Desain Sistem Kendali PLC…………………………………………. 25
Rangkuman 1 ………………………………………………………………………………………………………….25
Tes Formatif 1 ………………………………………………………………………………………………………..26
Kunci Jawaban Tes Formatif 1…………………………………………………………………………... 27
Kegiatan Belajar 2 : Teknik Pemrograman PLC………………………………………………....29
A. Unsur-Unsur Program ……………………………………………………………………………………..29
B. Bahasa Pemrograman …………………………………………………………………………………...30
iii
MODAL PENGOPERASIAN PLC
C. Struktur Daerah Memori ………………………………………………………………………………33
D. Instruksi Pemrograman ……………………………………………………………………………….33
E. Peringatan Dalam Pemrograman ……………………………………………………………….48
F. Eksekusi Program ………………………………………………………………………………………...49
G. Langkah-Langkah Pembuatan Program………………………………………………….. .50
H. Program Kendali Motor ………………………………………………………………………………..51
Tugas ……………………………………………………………………………………………………………………..57
Rangkuman 2 ………………………………………………………………………………………………………..58
Tes Formatif 2 ……………………………………………………………………………………………………...59
Jawaban Tes Formatif 2…………………………………………………………………………………… ..60
Kegiatan Belajar 3 : Memasukkan Program ke Dalam PLC………………………… ..62
A. Mode Operasi PLC ………………………………………………………………………………………..62
B. Jenis-Jenis Alat Pemrogram ………………………………………………………………………63
C. Sambungan Alat Pemrogram………………………………………………………………….. ..63
D. Memasukkan Program Menggunakan CX-Programmer ………………………..65
E. Memasukkan Program Menggunakan Konsol Pemrogram …………………..77
Rangkuman 3………………………………………………………………………………………………………. 83
Tes Formatif 3 ……………………………………………………………………………………………………..84
Jawaban Tes Formatif 3 …………………………………………………………………………………….86
Lembar Kerja 3.1 ………………………………………………………………………………………………….87
Lembar Kerja 3.2 ………………………………………………………………………………………………….90
Lembar Kerja 3.3 ………………………………………………………………………………………………….92
Kegiatan Belajar 4 : Pemasangan dan Pengawatan I/O ………………………………..93
A. Keselamatan Kerja Pemasangan Unit PLC ……………………………………………...95
B. Keselamatan Kerja Pengawatan I/O ………………………………………………………....95
C. Pengawatan I/O Program Kendali Motor…………………………………………………..99
D. Pengawatan Beban Sistem Kendali Motor ……………………………………………..101
E. Pengecekan Pengawetan I/O…………………………………………………………………….103
iv
Tes Formatif 4 ………………………………………………………………………………………………………..106
MODAL PENGOPERASIAN PLC
Rangkuman 4 ………………………………………………………………………………………..……………….105
Jawaban Tes Formatif 4 ……………………………………………………………………………………….107
Lembar Kerja 4 ……………………………………………………………………………………………………….108
Kegiatan Belajar 5 : Mengoperasikan Sistem Kendali ……………………………………..110
A. Menguji coba Program Kendali PLC …………………………………………………………...110
B. Mengoperasikan Motor Dengan Kendali PLC …………………………………………….114
Rangkuman 5 ………………………………………………………………………………………………………….115
Tes Formatif 5.....................................................................................................116
Jawaban Tes Formatif 5 ……………………………………………………………………………………….116
Lembar Kerja 5 ……………………………………………………………………………………………………….118
Kegiatan Belajar 6 : Melacak Kesalahan Sistem Kendali PLC ………………………..123
A. Macam-Macam Kesalahan Sistem Kendali PLC ……………………………………….123
B. Kesalahan Pemrograman ……………………………………………………………………………..123
C. Kesalahan Komunikasi ………………………………………………………………………………….128
D. Kesalahan Operasi ………………………………………………………………………………………...128
E. Pemeliharaan Preventif …………………………………………………………………………..…...130
F. Bagan Alir Lacak Kesalahan ………………………………………………………………………..132
Rangkuman 6 ………………………………………………………………………………………………………..135
Tes Formatif 6 ……………………………………………………………………………………………………….135
Jawaban Tes Formatif 6…………………………………………………………………………………….. 136
Lembar Kerja 6.1……………………………………………………………………………………………………137
Lembar Kerja 6.2 ………………………………………………………………………………………………….138
BAB III Evaluasi …………………………………………………………………………………………………………………139
Daftar Pustaka…………………………………………………………………………………………………………………. 142
v
vi
MODAL PENGOPERASIAN PLC
%
MODAL PENGOPERASIAN PLC
BAB
I
&%&-
PENDAHULUAN
4)2(%,909%2
(IWOVMTWM
Modul Pengoperasian PLC ini diproyeksikan bagi siswa Sekolah Menengah
Kejuruan (SMK) pada bidang keahlian ketenagalistrikan. Mengingat bahwa fungsi PLC
sebagai alat kendali sangat luas, sementara jumlah jam pembelajaran yang dialokasikan
terbatas, maka materi modul mencakup hanya kemampuan dasar yang harus dimiliki
siswa untuk memenuhi kompetensi yang dimaksud.
Selain itu, meskipun secara prinsip penggunaan PLC sebagai alat kendali adalah
sama apapun merknya, namun kenyataannya terdapat perbedaan dalam beberapa hal,
misalnya dalam teknik pengalamatan. Oleh karena itu, demi kesinambungan paparan
pemelajaran, maka dalam modul ini PLC yang dijelaskan hanya satu merk saja.
&
4VEW]EVEX
Agar mudah memahami modul ini diharapkan siswa telah menguasai kompetensi
sebagai berikut :
'
Gerbang logika dasar
Sistem kendali elektromagnet
Karakteristik operasi mesin listrik
Pengoperasian komputer dengan sistem operasi Window.
4IXYRNYO4IRKKYREER1SHYP
Modul ini disusun sedemikian sehingga siswa dapat menguasai kompetensi
secara mandiri. Oleh karena itu, modul ini dilengkapi dengan tes formatif dengan maksud
agar siswa dapat mengukur kemampuannya sendiri. Kunci jawaban disediakan untuk
dibaca setelah siswa mengerjakan soal tes formatif. Jika terdapat kesalahan jawaban,
maka modul harus dipelajari ulang khusus pada bagian materi yang belum dikuasai.
1
MODAL PENGOPERASIAN PLC
Fungsi guru pembimbing, dalam hal ini sebagai fasilitator yang menyediakan
peralatan untuk sarana praktek dan memberikan penjelasan materi yang sulit dipahami
siswa. Pemberian tugas-tugas tambahan sangat perlu untuk mengembangkan
kemampuan siswa.
(
8YNYER%OLMV
Setelah mempelajari modul ini, diharapkan siswa dapat menguasai kompetensi
mengoperasikan mesin produksi dengan kendali PLC. Kompetensi yang dimaksud
mencakup pengetahuan, keterampilan dan sikap kerja yang benar berkaitan dengan
penggunaan PLC sebagai alat kendali. Aspek-aspek keselamatan kerja lebih diutamakan
mengingat bahwa PLC merupakan peralatan yang riskan terhadap kesalahan
penggunaan.
)
/SQTIXIRWM
Mata Pelajaran
: Sistem Kontrol Terprogram
Kelas
: XI
Jumlah Jam
: 288 JP (8 JP x 36 minggu efektif)
/SQTIXIRWM
1.
-RHMOEXSV4IRGETEMER/SQTIXIRWM
dan
Menentukan dan menganalisis kondisi operasi sistem
memeriksa kondisi operasi
dan perangkat keras PLC berdasarkan operation
sistem
manual
Menganalisis
keras
dan
PLC
perangkat
berdasarkan
operation manual
2.
Menganalisis
memeriksa
2
Mengkonstruksi dan memeriksa kondisi operasi
sistem dan komponen perangkat keras PLC
dan
hubungan
Menyelidiki dan menganalisis hubungan digital I/O
PLC dengan komponen eksternal.
-RHMOEXSV4IRGETEMER/SQTIXIRWM
digital I/O PLC dengan
komponen eksternal
3.
Menerapkan
PLC dengan komponen eksternal
konfigurasi,
set-up PLC dan mengatur
PLC sesuai dengan buku
manual dan fungsinya
4.
PLC dan pengalamatan I/O
serta Menggunakan peta
dan
pengalamatan
Menerangkan dan menerapkan konfigurasi dan set-up
PLC
Mengaktifkan dan mengatur PLC sesuai dengan buku
manual dan fungsinya
Menentukan peta memori
memori*
Mengkonstruksi dan memeriksa hubungan digital I/O
MODAL PENGOPERASIAN PLC
/SQTIXIRWM
Menerangkan dan menentukan peta memori PLC dan
pengalamatan I/O
Menunjukkan dan menggunakan peta memori dan
pengalamatan I/O pada pemrograman PLC
I/O pada
pemrograman PLC
5.
Menentukan
bahasa
pemrograman
PLC
berdasarkan programming
dan
merancang
pengontrolan
dengan
manual
Menerangkan dan menentukan bahasa pemrograman
PLC berdasarkan programming manual
Mengkonstruksi dan merancang pengontrolan dengan
bahasa pemrograman PLC
bahasa pemrograman PLC
*
'IO/IQEQTYER
Tabel berikut menginventarisir kemampuan-kemampuan yang menunjukkan Anda
telah menguasai kompetensi mengoperasikan mesin produksi dengan kendali PLC.
Berilah tanda pada kolom 3 atau 4 sesuai kemampuan Anda.
3
MODAL PENGOPERASIAN PLC
Penguasaan
Kompetensi
Kemampuan
Ya
1.
Menganalisis
memeriksa
dan
a.
keras PLC berdasarkan operation manual
kondisi
operasi sistem dan
Menentukan kondisi operasi sistem dan perangkat
b.
Menganalisis
kondisi
operasi
sistem
dan
perangkat keras PLC
perangkat keras PLC berdasarkan operation
berdasarkan
manual
operation manual
c.
Mengkonstruksi kondisi operasi sistem dan
perangkat keras PLC berdasarkan operation
manual
d.
Memeriksa kondisi operasi sistem dan perangkat
keras PLC berdasarkan operation manual
2.
Menganalisis
dan
a.
memeriksa
komponen eksternal.
hubungan digital I/O
PLC
Menyelidiki hubungan digital I/O PLC dengan
b.
dengan
komponen eksternal
Menganalisis hubungan digital I/O PLC dengan
komponen eksternal.
c.
Mengkonstruksi hubungan digital I/O PLC dengan
komponen eksternal
d.
Memeriksa hubungan digital I/O PLC dengan
komponen eksternal
3.
Menerapkan
a.
Menerangkan konfigurasi dan set-up PLC
konfigurasi, set-up
b.
Menerapkan konfigurasi dan set-up PLC
c.
Mengaktifkan mengatur PLC sesuai dengan buku
PLC dan mengatur
PLC sesuai dengan
buku manual dan
fungsinya
4
manual dan fungsinya
d.
Mengatur PLC sesuai dengan buku manual dan
fungsinya
Tidak
Menentukan peta
a.
memori PLC dan
pengalamatan I/O
b.
c.
Menentukan bahasa
d.
a.
b.
dengan bahasa
Menunjukkan peta memori dan pengalamatan I/O
Menggunakan peta memori dan pengalamatan
Menerangkan
bahasa
pemrograman
PLC
Menentukan
bahasa
pemrograman
PLC
berdasarkan programming manual
c.
merancang
pengontrolan
Menentukan peta memori PLC dan pengalamatan
berdasarkan programming manual
programming
manual dan
dan
I/O pada pemrograman PLC
pemrograman PLC
berdasarkan
PLC
pada pemrograman PLC
PLC
5.
memori
I/O
pengalamatan I/O
pada pemrograman
peta
pengalamatan I/O
serta Menggunakan
peta memori dan
Menerangkan
MODAL PENGOPERASIAN PLC
4.
Mengkonstruksi pengontrolan dengan bahasa
pemrograman PLC
d.
Merancang
pengontrolan
dengan
bahasa
pemrograman PLC
pemrograman PLC
5
MODAL PENGOPERASIAN PLC
BAB
II
&%&--
PEMBELAJARAN
4)1&)0%.%6%2
6IRGERE&IPENEV7MW[E
Mata Pelajaran
:
Sistem Kontrol Terprogram
Kompetensi
:
1.
Menganalisis dan memeriksa kondisi operasi sistem
dan perangkat keras PLC berdasarkan operation
manual
2.
Menganalisis dan memeriksa hubungan digital I/O
PLC dengan komponen eksternal
3.
Menerapkan konfigurasi, set-up PLC dan mengatur
PLC sesuai dengan buku manual dan fungsinya
4.
Menentukan peta memori PLC dan pengalamatan I/O
serta Menggunakan peta memori dan pengalamatan
I/O pada pemrograman PLC
5.
Menentukan bahasa pemrograman PLC berdasarkan
programming manual dan merancang pengontrolan
dengan bahasa pemrograman PLC
.IRMW/IKMEXER
Kegiatan belajar 1
Kegiatan belajar 2
Kegiatan belajar 3
Kegiatan belajar 4
Kegiatan belajar 5
Kegiatan belajar 6
6
8ERKKEP
;EOXY
4EVEJ+YVY
MODAL PENGOPERASIAN PLC
/IKMEXER&IPENEV
7-78)1/)2(%0-40'
Tujuan Pemelajaran
Setelah pemelajaran siswa dapat :
Mengidentifikasi peralatan sistem kendali PLC
Menjelaskan cara kerja sistem kendali PLC
Menjelaskan keunggulan PLC
Menyebutkan daerah penerapan PLC
Mengidentifikasi struktur PLC
%
7MWXIQ/IRHEPM
Istilah sistem kendali dalam teknik listrik mempunyai arti suatu peralatan
atau sekelompok peralatan yang digunakan untuk mengatur fungsi kerja suatu
mesin dan memetakan tingkah laku mesin tersebut sesuai dengan yang
dikehendaki. Fungsi kerja mesin tersebut mencakup antara lain menjalankan
(start), mengatur (regulasi), dan menghentikan suatu proses kerja. Pada umumnya,
sistem kendali merupakan suatu kumpulan peralatan listrik atau elektronik,
peralatan mekanik, dan peralatan lain yang menjamin stabilitas dan transisi halus
serta ketepatan suatu proses kerja.
Sistem kendali mempunyai tiga unsur yaitu input, proses, dan output.
Input
PROSES
Output
Gambar 1 Unsur-unsur sistem kendali
7
MODAL PENGOPERASIAN PLC
Input pada umumnya berupa sinyal dari sebuah transduser, yaitu alat yang
dapat merubah besaran fisik menjadi besaran listrik, misalnya tombol tekan, saklar
batas, termostat, dan lain-lain. Transduser memberikan informasi mengenai
besaran yang diukur, kemudian informasi ini diproses oleh bagian proses. Bagian
proses dapat berupa rangkaian kendali yang menggunakan peralatan yang
dirangkai secara listrik, atau juga berupa suatu sistem kendali yang dapat
diprogram misalnya PLC.
Pemrosesan informasi (sinyal input) menghasilkan sinyal output yang
selanjutnya digunakan untuk mengaktifkan aktuator (peralatan output) yang dapat
berupa motor listrik, kontaktor, katup selenoid, lampu, dan sebagainya. Dengan
peralatan output, besaran listrik diubah kembali menjadi besaran fisik.
Sistem kendali dibedakan menjadi dua, yaitu sistem kendali loop terbuka
dan sistem kendali loop tertutup.
7MWXIQ/IRHEPM0SST8IVFYOE
Sistem kendali loop terbuka adalah proses pengendalian di mana variabel
input mempengaruhi output yang dihasilkan. Gambar 2 menunjukkan
diagram blok sistem kendali loop terbuka.
Gangguan
Setting
Peralatan
Kendali
Sistem yang
dikendalikan
Gambar 2 Diagram blok sistem kendali loop terbuka
8
Output
diberikan oleh peralatan output kepada bagian proses sehingga tidak
MODAL PENGOPERASIAN PLC
Dari gambar 2 di atas, dapat dipahami bahwa tidak ada informasi yang
diketahui apakah hasil output sesuai dengan yang dikehendaki.
7MWXIQ/IRHEPM0SST8IVXYXYT
Sistem kendali loop tertutup adalah suatu proses pengendalian
di mana variabel yang dikendalikan (output) disensor secara kontinyu,
kemudian dibandingkan dengan besaran acuan.
Variabel yang dikendalikan dapat berupa hasil pengukuran
temperatur,
kelembaban,
posisi
mekanik,
kecepatan
putaran,
dan
sebagainya. Hasil pengukuran tersebut diumpan-balikkan ke pembanding
(komparator) yang dapat berupa peralatan mekanik, listrik, elektronik, atau
pneumatik. Pembanding membandingkan sinyal sensor yang berasal dari
variabel yang dikendalikan dengan besaran acuan, dan hasilnya berupa
sinyal kesalahan. Selanjutnya, sinyal kesalahan diumpankan kepada
peralatan kendali dan diproses untuk memperbaiki kesalahan sehingga
menghasilkan output sesuai dengan yang dikehendaki. Dengan kata lain,
kesalahan sama dengan nol.
9
MODAL PENGOPERASIAN PLC
Gangguan
Error
Peralatan
Setting Kendali
Sistem yang
dikendalikan
(Proses)
Output
Sensor
Umpan balik
Gambar 3 Sistem kendali loop tertutup
&
7MWXIQ/IRHEPM40'
Hingga akhir tahun 1970, sistem otomasi mesin dikendalikan oleh relai
elektromagnet. Dengan semakin meningkatnya perkembangan teknologi, tugastugas pengendalian dibuat dalam bentuk pengendalian terprogram yang dapat
dilakukan antara lain menggunakan PLC (Programmable Logic Controller). Dengan
PLC, sinyal dari berbagai peralatan luar diinterfis sehingga fleksibel dalam
mewujudkan sistem kendali. Disamping itu, kemampuannya dalam komunikasi
jaringan
memungkinkan
penerapan
yang
luas
dalam
berbagai
operasi
pengendalian sistem.
Dalam sistem otomasi, PLC merupakan ‘jantung’ sistem kendali. Dengan
program yang disimpan dalam memori PLC, dalam eksekusinya, PLC dapat
memonitor keadaan sistem melalui sinyal dari peralatan input, kemudian
didasarkan atas logika program menentukan rangkaian aksi pengendalian
peralatan output luar.
PLC dapat digunakan untuk mengendalikan tugas-tugas sederhana yang
berulang-ulang, atau di-interkoneksi dengan yang lain menggunakan komputer
melalui sejenis jaringan komunikasi untuk mengintegrasikan pengendalian proses
yang kompleks.
10
ditunjukkan pada Gambar 4.
CPU
memori
Peralatan
output
Peralatan
Penunjang
interfis output
interfis input
Peralatan
input
Catu
Daya
MODAL PENGOPERASIAN PLC
Cara kerja sistem kendali PLC dapat dipahami dengan diagram blok seperti
Gambar 4 Diagram blok PLC
Dari gambar terlihat bahwa komponen sistem kendali PLC terdiri atas PLC,
peralatan input, peralatan output, peralatan penunjang, dan catu daya. Penjelasan
masing-masing komponen sebagai berikut :
40'
PLC terdiri atas CPU (Central Processing Unit), memori, modul
interface input dan output program kendali disimpan dalam memori
program. Program mengendalikan PLC sehingga saat sinyal input dari
peralatan input on timbul respon yang sesuai. Respon ini umumnya
menghidupkan (on) sinyal output pada peralatan output.
CPU adalah mikroprosesor yang mengkordinasikan kerja sistem
PLC. ia mengeksekusi program, memproses sinyal input/output, dan
mengkomunikasikan dengan peralatan luar.
11
MODAL PENGOPERASIAN PLC
Memori adalah daerah yang menyimpan sistem operasi dan data
pemakai.
Sistem
operasi
sesungguhnya
software
sistem
yang
mengkordinasikan PLC. Program kendali disimpan dalam memori pemakai.
Ada dua jenis memori yaitu : ROM (Read Only Memory) dan RAM
(Random Access Memory). ROM adalah memori yang hanya dapat
diprogram sekali. Penyimpanan program dalam ROM bersifat permanen,
maka ia digunakan untuk menyimpan sistem operasi. Ada sejenis ROM,
yaitu EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory) yang isinya dapat
dihapus dengan cara menyinari menggunakan sinar ultraviolet dan
kemudian diisi program ulang menggunakan PROM Writer.
Interfis
adalah
modul
rangkaian
yang
digunakan
untuk
menyesuaikan sinyal pada peralatan luar. Interfis input menyesuaikan
sinyal dari peralatan input dengan sinyal yang dibutuhkan untuk operasi
sistem. Interfis output menyesuaikan sinyal dari PLC dengan sinyal untuk
mengendalikan peralatan output.
4IVEPEXER-RTYX
Peralatan input adalah yang memberikan sinyal kepada PLC dan
selanjutnya PLC memproses sinyal tersebut untuk mengendalikan
peralatan output. Peralatan input itu antara lain :
Berbagai jenis saklar, misalnya: tombol, saklar togel, saklar batas,
saklar level, saklar tekan, saklar proximity.
Berbagai jenis sensor, misalnya: sensor cahaya, sensor suhu, sensor
level,
12
Rotary encoder
4IVEPEXER3YXTYX
Sistem otomasi tidak lengkap tanpa ada peralatan output yang
MODAL PENGOPERASIAN PLC
dikendalikan. Peralatan output itu antara lain:
Kontaktor
Motor listrik
Lampu
Buzzer
4IVEPEXER4IRYRNERK
Peralatan penunjang adalah peralatan yang digunakan dalam sistem
kendali PLC, tetapi bukan merupakan bagian dari sistem secara nyata.
Maksudnya, peralatan ini digunakan untuk keperluan tertentu yang tidak
berkait dengan aktifitas pegendalian. Peralatan penunjang itu, antara lain :
berbagai jenis alat pemrogram, yaitu komputer, software ladder,
konsol pemrogram, programmable terminal, dan sebagainya.
Berbagai software ladder, yaitu : SSS, LSS, Syswin, dan CX
Programmer.
Berbagai jenis memori luar, yaitu : disket, CD ROM, flash disk.
Berbagai alat pencetak dalam sistem komputer, misalnya printer,
plotter.
'EXY(E]E
PLC adalah sebuah peralatan digital dan setiap peralatan digital
membutuhkan catu daya DC. Catu daya ini dapat dicatu dari luar, atau dari
dalam PLC itu sendiri. PLC tipe modular membutuhkan catu daya dari luar,
sedangkan pada PLC tipe compact catu daya tersedia pada unit.
13
MODAL PENGOPERASIAN PLC
'
/SQTSRIR9RMX40'
Unit PLC dibuat dalam banyak model/tipe. Pemilihan suatu tipe harus
mempertimbangkan : yang dibedakan menurut
jenis catu daya
jumlah terminal input/output
tipe rangkaian output
.IRMW'EXY(E]E
PLC adalah sebuah peralatan elektronik dan setiap peralatan elektronik
untuk dapat beroperasi membutuhkan catu daya. Ada dua jenis catu daya
untuk disambungkan ke PLC yaitu AC dan DC.
.YQPEL-3
Pertimbangan lain untuk memilih unit PLC adalah jumlah terminal I/O.
Jumlah terminal I/O yang tersedia bergantung kepada merk PLC. Misalnya
PLC merk OMRON pada satu unit tersedia terminal I/O sebanyak 10, 20, 30,
40 atau 60. Jumlah terminal I/O ini dapat dikembangkan dengan memasang
Unit I/O Ekspansi sehingga dimungkinkan memiliki 100 I/O.
14
MODAL PENGOPERASIAN PLC
Pada umumnya, jumlah terminal input dan output megikuti perbandingan
tertentu, yaitu 3 : 2. Jadi, PLC dengan terminal I/O sebanyak 10 memiliki
terminal input 6 dan terminal output 4.
8MTI6ERKOEMER3YXTYX
PLC dibuat untuk digunakan dalam berbagai rangkaian kendali.
Bergantung kepada peralatan output yang dikendalikan, tersedia tiga tipe
rangkaian output yaitu : output relai, output transistor singking dan output
transistor sourcing.
15
MODAL PENGOPERASIAN PLC
Di bawah ini diberikan tabel yang menunjukkan jenis catu daya, jumlah
I/O, dan tipe rangkaian output.
Penjelasan Komponen
1.
Terminal input catu daya
Hubungkan catu daya (100 s.d 240 VAC atau 24 VDC) ke terminal ini
2.
Terminal Ground Fungsional
Pastikan untuk membumikan terminal ini (hanya untuk PLC tipe AC) untuk
meningkatkan kekebalan terhadap derau (noise) dan mengurangi resiko
kejutan listrik.
16
Terminal Ground Pengaman
Pastikan untuk membumikan terminal ini untuk mengurangi resiko kejutan
MODAL PENGOPERASIAN PLC
3.
listrik
4.
Terminal catu daya luar
PLC tertentu, misalnya CPM2A dilengkapi dengan terminal output catu daya
24 VDC untuk mencatu daya peralatan input.
5.
Terminal input
Sambunglah peralatan input luar ke terminal input ini.
6.
Terminal Output
Sambunglah peralatan output luar ke terminal output ini.
7.
Indikator status PLC
Indikator ini menunjkkan status operasi PLC, seperti ditunjukkan pada tabel
berikut ini :
17
MODAL PENGOPERASIAN PLC
-RHMOEXSV
7XEXYW
%VXM
PWR
ON
Daya sedang dicatukan ke PLC
(hijau)
OFF
Daya tidak sedang dicatu ke PLC
RUN
ON
PLC beroperasi dalam mode RUN atau MONITOR
(hijau)
OFF
PLC beroperasi dalam mode PROGRAM, atau
terjadi kesalahan fatal
COMM
Berkedip
Data sedang ditransfer melalui port peripheral
atau port RS-232C
(kuning)
Data tidak sedang ditransfer melalui port
OFF
peripheral atau port RS-232C
ERR/ALM
ON
Terjadi kesalahan fatal
(merah)
Berkedip
Terjadi kesalahan tidak fatal
OFF
Operasi berlangsung normal
8.
Indikator input
Indikator input menyala saat terminal input yang sesuai ON. Indikator input
menyala selama refreshing input/ output.
Jika terjadi kesalahan fatal, indikator input berubah sebagai berikut :
/IWEPELERJEXEP
-RHMOEXSVMRTYX
Kesalahan unit CPU, kesalahan
Padam
bus I/O, atau terlalu banyak unit
I/O
Kesalahan
memori
atau
kesalahan FALS (sistem fatal)
Indikator akan berubah sesuai status
sinyal input, tetapi status input tidak
akan diubah pada memori.
18
Indikator output
Indikator output menyala saat terminal output yang sesuai on.
10.
MODAL PENGOPERASIAN PLC
9.
Analog Control
Putarlah control ini untuk setting analog (0 s.d 200) pada IR 250 dan IR 251.
11.
Port peripheral
Sambungan PLC ke peralatan pemrogram : Konsol Pemrogram, atau
komputer
12.
Port RS 232C
Sambungan PLC ke peralatan pemrogram : Konsol Pemrogram, komputer,
atau Programmable Terminal.
13.
Saklar komunikasi
Saklar ini untuk memilih apakah port peripheral atau port RS-232C akan
menggunakan setting komunikasi pada PC Setup atau setting standar.
Port peripheral dan port RS-232C beroperasi sesuai dengan
OFF
setting komunikasi pada PLC setup, kecuali untuk Konsol
Pemrogram yang disambung ke port peripheral.
Port peripheral dan port RS-232C beroperasi sesuai dengan
ON
setting komunikasi standar, kecuali untuk Konsol Pemrogram
yang disambung ke port peripheral.
14.
Batere
Batere ini memback-up memori pada unit PLC.
15.
Konektor ekspansi
19
MODAL PENGOPERASIAN PLC
Tempat sambungan PLC ke unit I/O ekspansi atau unit ekspansi (unit I/O
analog, unit sensor suhu).
(
7TIWMJMOEWM
Penggunaan
PLC
harus
memperhatikan
spesifikasi
teknisnya.
Mengabaikan hal ini dapat mengakibatkan PLC rusak atau beroperasi secara tidak
tepat (malfungsi).
Berikut ini diberikan spesifikasi unit PLC yang terdiri atas spesifikasi umum,
spesifikasi input, dan spesifikasi output.
7TIWMJMOEWM9QYQ
&YXMV
Tegangan catu
Tegangan
operasi
Penggunaan
daya
Catu daya luar
20
7TIWMJMEWM
AC
100 s.d 240 VAC, 50/60 Hz
DC
24 VDC
AC
85 s.d 264 VAC
DC
20,4 s.d 26,4 VDC
AC
60 VA maks
DC
20 W maks
Tegangan catu
24 VDC
Kapasitas output
300 mA
Tahanan isolasi
20 M minimum
Kuat dielektrik
2300 VAC 50/60 Hz selama 1 menit
Suhu ruang
0o s.d 55o
Ukuran sekerup terminal
M3
AC
650 g
DC
550 g
MODAL PENGOPERASIAN PLC
Berat
7TIWMJMOEWM-RTYX
&YXMV
Tegangan
7TIWMJMOEWM
24 VDC +10%/-15%
input
Impedansi
2,7 k
input
Arus input
8 mA
Tegangan/
17 VDC input, 5 mA
arus on
Tegangan/
5 VDC maks, 1 mA
arus off
Tunda on
10 ms
Tunda off
10 ms
Konfigurasi
rangkaian
input
21
MODAL PENGOPERASIAN PLC
7TIWMJMOEWM3YXTYX
&YXMV
7TIWMJMOEWM
Kapasitas switching
2 A, 250 VAC (cos = 1)
maksimum
2 A, 24 VDC
Kapasitas switching
10 mA, 5 VDC
minimum
Usia kerja relai
Listrik : 150.000 operasi (beban resistif 24 VDC)
100.000 operasi (beban induktif)
Mekanik : 20.000.000 operasi
Tunda on
15 ms maks
Tunda off
15 ms maks
Konfigurasi rangkaian
output
22
4IVFERHMRKER7MWXIQ/IRHEPM)PIOXVSQEKRIXHER40'
Pada sistem kendali relai elektromagnetik (kontaktor), semua pengawatan
MODAL PENGOPERASIAN PLC
)
ditempatkan dalam sebuah panel kendali. Dalam beberapa kasus panel kendali
terlalu besar sehingga memakan banyak ruang (tempat). Tiap sambungan dalam
logika relai harus disambung. Jika pengawatan tidak sempurna, maka akan terjadi
kesalahan sistem kendali. Untuk melacak kesalahan ini, perlu waktu cukup lama.
Pada umumnya, kontaktor memiliki jumlah kontak terbatas. Dan jika diperlukan
modifikasi, mesin harus diistirahatkan, dan boleh jadi ruangan tidak tersedia serta
pengawatan harus dilacak untuk mengakomodasi perubahan. Jadi, panel kendali
hanya cocok untuk proses yang sangat khusus. Ia tidak dapat dimodifikasi menjadi
sistem yang baru dengan segera. Dengan kata lain, panel kendali elektromagnetik
tidak fleksibel.
Dari uraian di atas, dapat disimpulkan adanya kelemahan sistem kendali
relai elektromagnetik sebagai berikut :
Terlalu banyak pengawatan panel.
Modifikasi sistem kendali sulit dilakukan.
Pelacakan gangguan sistem kendali sulit dilakukan.
Jika terjadi gangguan mesin harus diistirahatkan untuk melacak kesalahan
sistem.
Kesulitan-kesulitan di atas dapat diatasi dengan menggunakan sistem
kendali PLC.
*
/IYRKKYPER7MWXIQ/IRHEPM40'
Sistem kendali PLC memiliki banyak keunggulan dibandingkan dengan
sistem kendali elektromagnetik sebagai berikut :
23
MODAL PENGOPERASIAN PLC
Pengawatan sistem kendali PLC lebih sedikit.
Modifikasi sistem kendali dapat dengan mudah dilakukan dengan cara
mengganti progam kendali tanpa merubah pengawatan sejauh tidak ada
tambahan peralatan input/output.
Tidak diperlukan komponen kendali seperti timer dan hanya diperlukan
sedikit kontaktor sebagai penghubung peralatan output ke sumber tenaga
listrik.
Kecepatan operasi sistem kendali PLC sangat cepat sehingga produktivitas
meningkat.
Biaya pembangunan sistem kendali PLC lebih murah dalam kasus fungsi
kendalinya sangat rumit dan jumlah peralatan input/outputnya sangat
banyak.
+
Sistem kendali PLC lebih andal.
Program kendali PLC dapat dicetak dengan cepat.
4IRIVETER7MWXIQ/IRHEPM40'
Sistem kendali PLC digunakan secara luas dalam berbagai bidang antara
lain untuk mengendalikan :
24
Traffic light
Lift
Konveyor
Sistem pengemasan barang
Sistem perakitan peralatan elektronik
Sistem pengamanan gedung
,
Sistem pembangkitan tenaga listrik
Robot
Pemrosesan makanan
MODAL PENGOPERASIAN PLC
0ERKOEL0ERKOEL(IWEMR7MWXIQ/IRHEPM40'
Pengendalian sistem kendali PLC harus dilakukan melalui langkah-langkah
sistematik sebagai berikut :
1.
Memilih PLC dengan spesifikasi yang sesuai dengan sistem kendali.
2.
Memasang Sistem Komunikasi
3.
Membuat program kendali
4.
Mentransfer program ke dalam PLC
5.
Memasang unit
6.
Menyambung pengawatan I/O
7.
Menguji coba program
8.
Menjalankan program
6ERKOYQER
1)
PLC adalah kependekan dari Programmable Logic Controller yang berarti
pengendali yang bekerja secara logika dan dapat diprogram.
2)
Peralatan sistem kendali PLC terdiri atas Unit PLC, peralatan input,
peralatan output, peralatan penunjang, dan catu daya.
3)
Pemilihan suatu unit PLC didasarkan atas pertimbangan jenis catu daya
untuk PLC, jumlah I/O dan tipe rangkaian output.
25
MODAL PENGOPERASIAN PLC
4)
Penggunaan
PLC
harus
memperhatikan
spesifikasi
teknisnya.
Mengabaikan hal ini dapat mengakibatkan PLC rusak atau beroperasi
secara tidak tepat (malfungsi).
5)
Dibandingkan sistem kendali elektromagnet, PLC lebih unggul dalam
banyak hal, antara lain pengawatan sistem lebih sederhana, gambar sistem
kendali mudah dicetak, lebih murah dalam kasus rangkaian kendali yang
rumit, mempunyai fungsi self diagnostic, dll.
6)
PLC diterapkan dalam hampir segala lapangan industri sebagai pengendali
mesin dan proses kerja alat.
8IW*SVQEXMJ
1.
Apakah yang dimaksud dengan sistem kendali ?
2.
Apakah perbedaan sistem kendali loop terbuka dan loop tertutup ?
3.
Apakah sesungguhnya PLC itu ?
4.
Sebutkan masing-masing tiga contoh :
5.
a.
Alat input
b.
Alat output
c.
Alat penunjang
Gambarkan diagram blok yang menunjukkan hubungan masing-masing
peralatan sistem kendali PLC !
6.
Sebutkan lima keunggulan PLC dibandingkan sistem kendali elektromagnet
!
7.
Jelaskan bahwa sistem kendali PLC lebih murah jika dibandingkan sistem
kendali elektromagnet !
8.
26
Sebutkan daerah penerapan PLC !
1.
Sistem kendali adalah suatu peralatan atau sekelompok peralatan yang
MODAL PENGOPERASIAN PLC
/YRGM.E[EFER8IW*SVQEXMJ
digunakan untuk mengatur fungsi kerja suatu mesin dan memetakan
tingkah laku mesin tersebut sesuai dengan yang dikehendaki.
2.
Terletak pada umpan balik hasil pengendalian, yaitu pada sistem kendali
loop terbuka variabel yang dikendalikan tidak memberikan umpan balik
kepada bagian proses, sedangkan pada sistem kendali loop tertutup,
variabel yang dikendalikan memberikan umpan balik kepada bagian proses
untuk mengoreksi hasil pengendalian sehingga diperoleh hasil sesuai yang
dikehendaki.
3.
PLC adalah alat pengendali mesin atau suatu proses yang dapat diprogram.
4.
(Periksa tiga jawaban diantara jawaban berikut ini) :
a)
tombol, sensor, saklar proximity, rotary encoder,
b)
lampu, kontaktor/relai, buzer, motor,
c)
konsol pemrogram, komputer, software ladder, disket, printer
5.Gambar diagram blok sistem kendali PLC
Peralatan
input
interfis
input
CPU
interfis
output
Peralatan
output
Peralatan
Penunjang
Catu Daya
memori
6.
(Periksa lima jawaban diantara jawaban berikut ini) :
27
MODAL PENGOPERASIAN PLC
a.
Pengawatan sistem kendali menjadi berkurang sampai 80%
dibandingkan sistem kendali relai konvensional
b.
Konsumsi daya berkurang karena PLC menggunakan daya sedikit.
c.
Fungsi self diagnostik PLC memungkinkan pelacakan kesalahan
sistem menjadi mudah dan cepat.
d.
Modifikasi urutan kendali dapat dengan mudah dilakukan dengan
memprogram melalui konsol pemrogram atau software komputer
tanpa merubah pengawatan I/O, asal tidak ada tambahan piranti
input atau output.
e.
Suku cadang sistem PLC untuk relai dan timer sangat berkurang
dibandingkan panel kendali konvensional.
f.
Waktu siklus mesin meningkat luar biasa karena kecepatan operasi
PLC dalam orde mili-detik. Jadi, produktivitas meningkat.
g.
Harganya lebih murah dibandingkan sistem konvensional dalam
situasi saat jumlah I/O sangat banyak dan fungsi kendalinya rumit.
h.
Keandalan PLC lebih tinggi daripada relai dan timer mekanik.
i.
Pencetakan program PLC dapat dilakukan segera dalam bilangan
menit. Maka, salinan dokumentasi dapat menjadi lebih mudah.
7.
Dalam kasus rangkaian kendali rumit dan memerlukan banyak timer dan
komponen kendali elektronik, maka PLC lebih murah karena di dalam PLC
tersedia fasilitas yang dapat menggantikan kerja peralatan yang
dimaksud.
8.
28
Penerapan PLC
a.
Pengendali lampu lalu lintas
b.
Pengendali robot
c.
Pengendali mesin
d.
Pengendali lift
e.
Pengendali conveyor
8IORMO4IQVSKVEQER40'
MODAL PENGOPERASIAN PLC
/IKMEXER&IPENEV
Tujuan Pembelajaran :
1.
Merancang program kendali PLC sederhana
2.
Memasukkan program ke dalam PLC
3.
Mengecek kebenaran program
Uraian Materi
%
9RWYV9RWYV4VSKVEQ
Program kendali PLC terdiri atas tiga unsur yaitu : alamat, instruksi, dan operand.
Alamat adalah nomor yang menunjukkan lokasi, instruksi atau data dalam daerah
memori. Instruksi harus disusun secara berurutan dan menempatkannya dalam
alamat yang tepat sehingga seluruh instruksi dilaksanakan mulai dari alamat
terendah hingga alamat tertinggi dalam program.
Instruksi adalah perintah yang harus dilaksanakan PLC. PLC hanya dapat
melaksanakan instruksi yang ditulis menggunakan ejaan yang sesuai. Oleh karena
itu, pembuat program harus memperhatikan tata cara penulisan instruksi.
Operand adalah nilai berupa angka yang ditetapkan sebagai data yang digunakan
untuk suatu instruksi. Operand dapat dimasukkan sebagai konstanta yang
menyatakan nilai angka nyata atau merupakan alamat data dalam memori.
29
MODAL PENGOPERASIAN PLC
&
&ELEWE4IQVSKVEQER
Program PLC dapat dibuat dengan menggunakan beberapa cara yang disebut
bahasa pemrograman. Bentuk program berbeda-beda sesuai dengan bahasa
pemrograman yang digunakan. Bahasa pemrograman tersebut antara lain:
diagram ladder, kode mneumonik, diagram blok fungsi, dan teks terstruktur.
Beberapa merk PLC hanya mengembangkan program diagram ladder dan kode
mneumonik.
30
MODAL PENGOPERASIAN PLC
1.
Diagram Ladder
Digram ladder terdiri atas sebuah garis vertikal di sebelah kiri yang
disebut bus bar, dengan garis bercabang ke kanan yang disebut rung.
Sepanjang
garis
instruksi,
ditempatkan
kontak-kontak
yang
mengendalikan/mengkondisikan instruksi lain di sebelah kanan. Kombinasi
logika kontak-kontak ini menentukan kapan dan bagaimana instruksi di
sebelah kanan dieksekusi. Contoh diagram ladder ditunjukkan pada gambar
di bawah ini.
0.00
0.01
TIM0
10.01
10.01
10.01
TIM0
#50
10.00
10.00
10.00
10.01
10.02
10.00
10.02
10.03
END(01)
Gambar 6 Contoh Diagram Ladder
Terlihat dari gambar di atas bahwa garis instruksi dapat bercabang
kemudian menyatu kembali. Sepasang garis vertikal disebut kontak
(kondisi). Ada dua kontak, yaitu kontak NO (Normally Open) yang digambar
31
MODAL PENGOPERASIAN PLC
tanpa garis diagonal dan kontak NC (Normally Closed) yang digambar
dengan garis diagonal. Angka di atas kontak menunjukkan bit operand.
2.
Kode Mneumonik
Kode mneumonik memberikan informasi yang sama persis seperti
halnya diagram ladder. Sesungguhnya, program yang disimpan di dalam
memori PLC dalam bentuk mneumonik, bahkan meskipun program dibuat
dalam bentuk diagram ladder. Oleh karena itu, memahami kode mneumonik
itu sangat penting. Berikut ini contoh program mneumonik :
%PEQEX
-RWXVYOWM
3TIVERH
00000
LD
HR 01
00001
AND
0.01
00002
OR
0.02
00003
LD NOT
0.03
00004
OR
0.04
00005
AND LD
00006
MOV(21)
0.00
DM 00
00007
CMP(20)
DM 00
HR 00
32
7XVYOXYV(EIVEL1IQSVM
Program pada dasarnya adalah pemrosesan data dengan berbagai instruksi
MODAL PENGOPERASIAN PLC
'
pemrograman. Data disimpan dalam daerah memori PLC. Pemahaman daerah
data, disamping pemahaman terhadap berbagai jenis instruksi merupakan hal
yang sangat penting, karena dari segi inilah intisari pemahaman terhadap program.
Data yang merupakan operand suatu instruksi dialokasikan sesuai dengan jenis
datanya. Tabel di bawah ini ditunjukkan daerah memori PLC CPM2A sebagai
berikut :
(EIVEL(EXE
'LERRIP;SVHW
&MX
Daerah input
IR 000 s.d IR 009
IR 000.00 s.d IR 009.15
Daerah output
IR 010 s.d IR 019
IR 010.00 s.d IR 019.15
Daerah ‘kerja’
IR 020 s.d IR 049
IR 020.00 s.d IR 049.15
IR 200 s.d IR 227
IR 200.00 s.d IR 227.15
SR
SR 228 s.d SR 255
SR 228.00 s.d SR 255.15
TR
---
TR 0 s.d TR 7
HR
HR 00 s.d HR 19
HR 00.00 s.d HR 19.15
AR
AR 00 s.d AR 23
AR 00.00 s.d AR 23.15
LR
LR 00 s.d LR 15
LR 00.00 s.d LR 15.15
IR
TIM/ CNT
(
TC 000 s.d TC 255
-RWXVYOWM4IQVSKVEQER
Terdapat banyak instruksi untuk memprogram PLC, tetapi tidak semua
instruksi dapat digunakan pada semua model PLC. Instruksi pemrograman dapat
dikelompokkan sebagai berikut :
33
MODAL PENGOPERASIAN PLC
Klasiikasi menurut pengkodean mneumonik:
Instruksi dasar
Instruksi khusus
Klasifikasi menurut kelompok fungsi
Instruksi sisi kiri (ladder)
Instruksi sisi kanan
Klasifikasi menurut kelompok fungsi
Instruksi ladder
Instruksi kendali bit
Instruksi timer/ counter
Instruksi geser bit
Instruksi sub routine
Instruksi ekspansi
Pada dasarnya, tingkat pemahaman pemakai PLC ditentukan oleh seberapa
banyak instruksi yang telah dipahaminya. Oleh karena itu, untuk pemula berikut ini
hanya dijelaskan beberapa instruksi saja. Untuk pendalaman lebih lanjut dapat
mempelajari manual pemrograman yang diterbitkan oleh pemilik merk PLC.
-RWXVYOWM(MEKVEQ0EHHIV
Instruksi
diagram
ladder
adalah
instruksi
sisi
kiri
yang
mengkondisikan instruksi lain di sisi kanan. Pada program diagram ladder
instruksi ini disimbolkan dengan kontak-kontak seperti pada rangkaian
kendali elektromagnet.
34
instruksi blok logika. Instruksi blok logika adalah instruksi yang digunakan
MODAL PENGOPERASIAN PLC
Instruksi diagram ladder terdiri atas enam instruksi ladder dan dua
untuk menghubungkan bagian yang lebih kompleks.
Instruksi LOAD dan LOAD NOT
Instruksi LOAD dan LOAD NOT menentukan kondisi eksekusi awal,
oleh karena itu, dalam diagram ladder disambung ke bus bar sisi kiri. Tiap
instruksi memerlukan satu baris kode mneumonik. Kata “instruksi” mewakili
sembarang instruksi lain yang dapat saja instruksi sisi kanan yang akan
dijelaskan kemudian.
Diagram Ladder
Mneumonik
0.00
Instruksi
0.01
Instruksi
Alamat
00000
00001
00002
00003
Instruksi Operand
LD
0.00
Instruksi
LD NOT
0.01
Instruksi
Gambar 7 Penggunaan Instruksi LOAD dan LOAD NOT
Jika misalnya hanya ada satu kontak seperti contoh di atas, kondisi
eksekusi pada sisi kanan akan ON jika kontaknya ON. Untuk instruksi LD
yang kontaknya NO, kondisi eksekusinya akan ON jika IR 0.00 ON; dan untuk
instruksi LD NOT yang kontaknya NC, akan ON jika IR 0.01 OFF.
Instruksi AND dan AND NOT
Jika dua atau lebih kontak disambung seri pada garis yang sama,
kontak pertama berkait dengan instruksi LOAD atau LOAD NOT dan sisanya
adalah instruksi AND atau AND NOT. Contoh di bawah ini menunjukkan tiga
35
MODAL PENGOPERASIAN PLC
kontak yang masing-masing menunjukkan instruksi LOAD, AND NOT, dan
AND.
Diagram Ladder
0.00
0.01
Mneumonik
TIM 000
Instruksi
Alamat
00000
00001
00002
00003
Instruksi Operand
LD
0.00
AND NOT 0.01
AND
TIM 000
Instruksi
Gambar 8 Penggunaan Instruksi AND dan AND NOT
Instruksi OR dan OR NOT
Jika dua atau lebih kontak terletak pada dua instruksi terpisah dan
disambung paralel, kontak pertama mewakili instruksi LOAD atau LOAD NOT
dan sisanya mewakili instruksi OR atau OR NOT. Contoh berikut
menunjukkan tiga kontak yang masing-masing mewakili instruksi LOAD, OR
NOT, dan OR.
Diagram Ladder
Mneumonik
0.00
Instruksi
0.01
TIM 000
Alamat
00000
00001
00002
00003
Gambar 9 Penggunaan Instruksi OR dan OR NOT
36
Instruksi Operand
LD
0.00
OR NOT
0.01
OR
TIM 000
Instruksi
antara tiga kontak ON, yaitu saat IR 0.00 ON, saat IR 0.01 OFF, atau saat IR
MODAL PENGOPERASIAN PLC
Instruksi akan mempunyai kondisi eksekusi ON jika salah satu di
0.03 ON.
Kombinasi Instruksi AND dan OR
Jika instruksi AND dan OR dikombinasikan pada diagram yang lebih
rumit, mereka dapat dipandang secara individual di mana tiap instruksi
menampilkan operasi logika pada kondisi eksekusi dan status bit operand.
Perhatikan contoh berikut ini hingga yakin bahwa kode mneumonik meliputi
alur logika yang sama dengan diagram ladder.
Diagram Ladder
0.00
0.03
Mneumonik
0.03
0.04
Instruksi