PLC

PENGENALAN
PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER
(PLC)


















HIMPUNAN MAHASISWA ELEKTRO
UNIVERSITAS SATYAGAMA
2001



PENGANTAR PLC
Dalam bidang industri penggunaan mesin otomatis dan pemrosesan secara otomatis merupakan hal yang umum. Sistem prengontrolan dengan elektromekanik yang menggunakan relay-relay mempunyai banyak kelemahan, diantaranya kontak-kontak yang dipakai mudah aus karena panas / terbakar atau karena hubung singkat, membutuhkan biaya yang besar saat instalasi, pemeliharaan dan modifikasi dari sistem yang telah dibuat jika dikemudian hari dipertlukan modifikasi.
Dengan menggunakan PLC hal-hal ini dapat diatasii, karena sistem PLC mengintegrasikan berbagai macam komponen yang berdiri sendiri menjadi suatu sistem kendali terpadu dan dengan mudah merenovasi tanpa harus mengganti semua instrumen yang ada.

KONSEP PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLERS (PLC)
Konsep dari PLC sesuai dengan namanya adsalah sebagai berikut :
Programmable : menunjukkan kemampuannya yang dapat dengan mudah diubah-ubah sesuai program yang dibuat dan kemampuannya dalam hal memori program yang telah dibuat.
Logic : menunjukkan kemampuannya dalam memproses input secara aritmetik (ALU), yaitu melakukjan operasi membandingkan, menjumlahkan, mengalikan, membagi, mengurangi dan negasi.
Controller : menunjukkan kemampuannya dalam mengontrol dan mengatur proses sehingga menghasilkan output yang diinginkan.

FUNGSI PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLERS (PLC)
Fungsi dan kegunaan dari PLC dapat dikatakan hampir tidak terbatas. Tapi dalam prakteknya dapat dibagi secara umum dan khusus.
Secara umum fungsi dari PLC adalah sebagai berikut :
1. Kontrol Sekensial
PLC memroses input sinyal biner menjadi output yang digunakan untuk keperluan pemrosesan teknik secara berurutan (sekuensial), disini PLC menjaga agar semua step / langkah dalam proses sekuensial berlangsung dalam urutan yang tepat.
2. Monitoring Plant
PLC secara terus menerus memonitor suatu sistem (misalnya temperatur, tekanan, tingkat ketinggian) dan mengambil tindakan yang diperlukan sehubungan dengan proses yang dikontrol (misalnya nilai sudah melebihi batas) atau menampilkan pesan tersebut ke operator.

BAHASA PEMOGRAMAN
Terdapat banyak pilihan bahasa untuk membuat program dalam PLC. Masing-masing bahasa mempunyai keuntungan dan kerugian tergantung dari sudut pandang kita sebagai user / pemogram. Pada umumnya terdapat 2 bahasa pemograman sederhana dari PLC , yaitu pemograman diagram ladder dan bahasa instruction list. (mnemonic code).Diagram Ladder adalah bahasa yang dimiliki oleh setiap PLC.

LADDER DIAGRAM
Diagram Ladder menggambarkan program dalam bentuk grafik. Diagram ini dikembangkan dari kontak-kontak relay yang terstruktur yang menggambarkan aliran arus listrik. Dalam diagram ladder terdapat dua buah garis vertical dimana garis vertical sebelah kiri dihubungkan dengan sumber tegangan positip catu daya dan garis sebelah kanan dihubungkan dengan sumber tegangan negatip catu daya.
Program ladder ditulis menggunakan bentuk pictorial atau simbol yang secara umum mirip dengan rangkaian kontrol relay. Program ditampilkan pada layar dengan elemen-elemen seperti normally open contact, normally closed contact, timer, counter, sequencer dll ditampilkan seperti dalam bentuk pictorial.
Dibawah kondisi yang benar, listrik dapat mengalir dari rel sebelah kiri ke rel sebelah kanan, jalur rel seperti ini disebut sebagai ladder line (garis tangga). Peraturan secara umum di dalam menggambarkan program ladder diagram adalah :
 Daya mengalir dari rel kiri ke rel kanan
 Output koil tidak boleh dihubungkan secara langsung di rel sebelah kiri.
 Tidak ada kontak yang diletakkan disebelah kanan output coil
 Hanya diperbolehkan satu output koil pada ladder line.





Dengan diagram ladder, gambar diatas direpresantisak menjadi

Gambar 1. Diagram Ladder
Diantar dua garis ini dipasang kontak-kontak yang menggambarkan kontrol dari switch, sensor atau output. Satu baris dari diagram disebut dengan satu rung. Input menggunakan symbol [ ] (kontak normally open) dan [/] (kontak normally close). Output mempunyai symbol ( ) yang terletak paling kanan.

2. Prinsip-prinsip Ladder Diagram PLC
Untuk memperlihatkan hubungan antara satu rangkaian fisik dengan ladder diagram yang mempresentasikannya, lihatlah rangkaian motor listrik pada gambar dibawah ini.
Motor dihubungkan ke sumber daya melalui 3 saklar yang dirangkai secara seri ditambah saklar over load sebagai pengaman. Motor akan menyala bila seluruh saklar dalam kondisi menutup.

Gambar 2. rangkaian start – stop motor


Kesimpulan :
 Ladder diagram tersusun dari dua garis vertical yang mewakili rel daya
 Diantara garis vertikal tersebut disusun garis horizontal yang disebut rung (anak tangga) yang berfungsi untukmenempatkan komponen kontrol sistem.

3. Praktek memori Circuit (Latch)
Rangkaian yang bersifat mengingat kondisi sebelumnya seringkali dibutuhkan dalam kontrol logic. Pada rangkaian ini hasil keluaran dikunci (latching) dengan menggunakan kontak hasil keluaran itu sendiri, sehingga walaupun input sudah berubah, kondisi output tetap.

Gambar 3. Latching Circuit

OPERASI LOGIKA P L C
I. TUJUAN :
 Mampu memahami dasar-dasar unit rancang bangun PLC
 Mampu memasukan dan menjalankan program dasar di PLC
 Mampu membuat program atu diagram ladder dari suatu masalah sederhana

II. PRAKTEK :
A. PRAKTEK INPUT / OUTPUT
Setelah melakukan praktek ini , peserta diharapkan mampu :
 Menjadikan PLC sebagai pengontrol terhadap suatu kondisi input tertentu.
Program :
 Lampu 1 akan menyala bila saklar 1 ON dan mati bila OFF
 Lampu 2 akan menyala bila saklar 2 OFF dan mati bila ON
 Lampu dan saklar diandaikan suatu kondisi dalam suatu proses dalam mesin.

Gambar 4. Kontak lampu on –off

B. OPERASI LOGIKA
B.1. OR
1. Rangkaian disusun seperti pada gambar
2. terminal output dihubungkan ke modul I/O train (input ke output)
3. PLC dihidupkan lalu operasi + OFFLINE MODE dipilih
4. Buatlah program untuk diagram ladder di bawah ini :



Gambar 5. Operasi Logika – OR

5. Kemudian jalankan program untuk diagram ladder di bawah ini :




Tabel 1. Tabel logika
No Input Output
X2 X1 X0 OR AND NOR NAND
1 Off Off Off
2 Off Off On
3 Off On Off
4 Off On On
5 On Off Off
6 On Off On
7 On On Off
8 On On On

B.2. AND
6. Buatlah program untuk diagram ladder di bawah ini :

Gambar 6. Operasi Logika – AND

7. Jalankan program tersebut, lalu isi dan lengkapi tabel 1


B.3. NOR
8. Buatlah program yang sesuai untuk diagram ladder dibawah ini :


Gambar 7. Operasi Logika – AND
9. Kemudian jalankan program tersebut lalu isi dan lengkapi tabel 1.
B.4. EXOR
10. Buatlah program yang sesuai untuk diagram ladder dibawah ini

Gambar 8. Operasi Logika – EXOR

11. Kemudian jalankan program tersebut lalu isi dan lengkapi tabel 2

B.5. EXNOR
12. Buatlah program yang sesuai untuk diagram ladder di bawah ini

Gambar 9. Operasi Logika – EXNOR
13. Kemudian jalankan program tersebut lalu isi dan lengkapi tabel 2






Tabel 2. Tabel kebenaran lanjutan

No Input Output
X2 X1 EXOR EXNOR
1 Off Off
2 Off On
3 On Off
4 On On

TIMER
Timer berfungsi untuk mengaktifkan suatu keluaran dengan interval waktu yang dapat diatur. Pengaturan waktu dilakukan melaui nilai setting (preset value). Timer tersebut akan bekerja bila diberi input dan mendapat pulsa clock. Untuk pulsa clock sudah disediakan oleh pembuat PLC. Besarnya nilai pulsa clock pada setiap timer tergantung pada nomor timer yang digunakan. Saat input timer ON maka timer mulai mencacah pulsa dari 0 sampai preset value. Bila sudah mencapai preset value maka akan mengaktifkan Outputyang telah ditentukan.

COUNTER
Fungsi counter adalah mencacah pulsa yang masuk. Sepintas cara kerja counter dan timer mirip. Perbedaannya adalah timer mencacah pulsa internal sedangkan counter mencacah pulsa dari luar.