APA PLC ITU?

PLC (Programmable Logic Controller) atau programmable controller merupakan PLC diperkenalkan pertama kali pada tahun 1969 oleh Richard E. Morley yang merupakan pendiri Modicon Corporation. Menurut National Electrical Manufacturing Assosiation (NEMA) PLC didefinisikan sebagai suatu perangkat elektronik digital dengan memori yang dapat diprogram untuk menyimpan instruksi-instruksi yang menjalankan fungsi-fungsi spesifik seperti: logika, sekuensial, timing, counting, dan aritmatika untuk mengontrol suatu mesin industri atau proses industri sesuai dengan yang diinginkan. PLC mampu mengerjakan suatu proses terus menerus sesuai variabel masukan dan memberikan keputusan sesuai keinginan pemrograman sehingga nilai keluaran tetap terkontrol.

Dalam konsep tradisional, automasi hanya dapat digunakan untuk memproduksi satu jenis item. Sekarang perlu mengotomatisasi produksi dengan berbagai macam variasi yang baik, dalam jumlah yang cukup, seperti produktivitas yang lebih tinggi dan penambahan investasi dan peralatan yang kecil.

ArsitekturPLC

Pada prinsipnya, sebuah PLC terbentuk dari koordinasi antara 2 bagian utama, yakni: Central Processing Unit (CPU), dan I/O system. CPU merupakan bagian PLC yang berfungsi seperti otak pada manusia. CPU berperan sebagai penerima, penyimpan dan pengolah informasi logika. CPU PLC terdiri dari 3 bagian utama (lihat Gambar 1-3), yakni processor, memory dan power supply.

§  Processor berfungsi mengkodekan, mendekodekan data dan melakukan komputasi data.

§  Memory berperan dalam menyimpan segala informasi logika baik dari program kendali maupun dari perangkat I/O yang terkoneksi dengan PLC.

§  Power supply berfungsi untuk menyediakan daya listrik yang dibutuhkan selama PLC tersebut dioperasikan.

I/O system merupakan bagian PLC yang berfungsi sebagai antarmuka dengan dunia luar atau perangkat input/output (I/O). I/O system terdiri dari rack dan I/O module. I/O PLC dikelompokkan menjadi 2 jenis, yakni diskrit dan analog.

§  Input diskrit berfungsi untuk menyampaikan sinyal informasi logika atau data biner, yakni logika 1 dan logika 0 dari perangkat input. Contoh perangkat input diskrit adalah sensor, switch atau sakelar, dan push button.

§  Sedangkan input analog memberi sinyal informasi yang kontinu dan bervariasi (dapat diubah-ubah nilainya). Biasanya sinyal tersebut berupa tegangan 1-10 Vdc, arus 0-20 mA, atau arus 5-12 mA. Sebagai contoh perangkat uang terkoneksi dengan input analog adalah sebuah transmitter masukkan pengukur level cairan.

Output diskrit bekerja menghasilkan sinyal biner ON-OFF. Lampu, solenoid, dan kontaktor koil merupakan contoh-contoh perangkat output yang terkoneksi dengan output diskrit. Output analog mengirimkan sinyal kontinu dan bervariasi dalam kisaran 0-10 V dc. Transduser arus ke peneumatik dan analog meter merupakan perangkat output yang terkoneksi dengan output analog.

MENGAPA PLC DIPILIH SEBAGAI PENGENDALI?

Di dunia industri yang serba kompetitif pada dewasa ini, efisiensi produksi secara umum merupakan kunci sebuah kesuksesan. Programmable controller merupakan sebuah faktor kunci dalam efisiensi produksi di industri. Dalam sistem produksi yang fleksibel, programmable controller merupakan jawabannya. Sistem ini meliputi peralatan otomatis seperti nonconection machine, robot-robot industri, transportasi otomatis dan sistem produksi otomasi.

PLC merupakan “komputer khusus” untuk aplikasi dalam industri, untuk memonitor proses, dan untuk menggantikan hard wiring control dan memiliki bahasa pemrograman sendiri. Akan tetapi PLC tidak sama akan personal computer karena PLC dirancang untuk instalasi dan perawatan oleh teknisi dan ahli listrik di industri yang tidak harus mempunyai skill elektronika yang tinggi dan memberikan fleksibilitas kontrol berdasarkan eksekusi instruksi logika. Karena itulah PLC semakin hari semakin berkembang baik dari segi jumlah input dan output, jumlah

memory yang tersedia, kecepatan, komunikasi antar PLC dan cara atau teknik pemrograman. Hampir segala macam proses produksi di bidang industri dapat diotomasi dengan menggunakan PLC. Kecepatan dan akurasi dari operasi bisa meningkat jauh lebih baik menggunakan sistem kontrol ini. Keunggulan dari PLC adalah kemampuannya untuk mengubah dan meniru proses operasi di saat yang bersamaan dengan komunikasi dan pengumpulan informasi-informasi vital.

Dari berbagai kelebihan diatas PLC juga memiliki kekurangan antara lain yang sering disoroti adalah bahwa untuk memrogram suatu PLC dibutuhkan seseorang yang ahli dan sangat mengerti dengan apa yang dibutuhkan pabrik dan mengerti tentang keamanan atau safety yang harus dipenuhi. Sementara itu orang yang terlatih seperti itu cukup jarang dan pada pemrogramannya harus dilakukan langsung ke tempat dimana server yang terhubung ke PLC berada, sementara itu tidak jarang letak main computer itu di tempat-tempat yang berbahaya. Oleh karena itu diperlukan suatu perangkat yang mampu mengamati, meng-edit serta menjalankan program dari jarak jauh.

Instruksi diagram ladder

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.

Instruksi diagram ladder terdiri atas enam instruksi ladder dan dua instruksi blok logika. Instruksi blok logika adalah instruksi yang digunakan untuk menghubungkan bagian yang lebih kompleks.

Instruksi LOAD dimulai dengan barisan logic yang dapat diteruskan menjadi ladder diagram rung. Instruksi LOAD digunakan setiap kali rung baru dimulai.

Inversi dari Instruksi LOAD adalah instruksi LOAD NOT .

Baca lagi mnemonics  (http://a-plc.blogspot.com/2013/07/instruksi-mnemonics.html)

Instruksi Mnemonics

Terdapat banyak instruksi untuk memrogram PLC, tetapi tidak semua instruksi dapat digunakan pada semua model PLC. Instruksi  pemrograman dapat dikelompokkan sebagai berikut:

Klasifikasi 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.

Ladder vs mnemonics

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.

DiagramLadder     Diagram 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.

            

Terlihat dari gambar di atas bahwa garis instruksi dapat bercabang kemudian menyatu kembali. Sepasang garus vertikal disebut kontak (kondisi). Ada dua kontak, yaitu kontak NO (Normally Open) yang digambar tanpa garis diagonal dan kontak NC (Normally Closed) yang digambar dengan garis diagonal. Angka di atas kontak menunjukkan bit operand.

Kode Mnemonik     Kode mneumonics (Instruction list) memberikan informasi yang sama persis seperti halnya diagram ladder. Sesungguhnya, program yang disimpah 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 mnemonik:

Alamat	Instruksi	Operand
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

Unsur-Unsur Program PLC

Program kendali PLC terdiri atas tiga unsur yaitu: alamat, instruksi, dan operand.

Alamat (address)              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                    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                 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.

Ladder- Start-Stop motor induksi

Deskripsi:
Berikut ini adalah contoh aplikasi PLC untuk start-stop motor induksi.

Ladder Diagram:

referensi: omron(1999) beginer guide

Counter

Counter (pencacah) dapat dipakai untuk mencacah bit dengan SV dari 0 sampai dengan 999. Brikut adalah ladder program dan mnemonicnya.

Timer

Timer (pewaktu) digunakan sebagai pewaktu (delay) pada satu atau lebih rung. Ada dua jenis timer pada PLC OMRON, yakni: Timer ON Delay dan OFF delay. Berikut adalah ladder diagram, mnemonics dan timing diagram sebuah rangkaian ON Delay

Pada timing diagram terlihat bahwa Timer ON delay PLC OMRON akan ON setelah waktu tunda tertentu. Nilai waktu tunda (delay) merupakan data pada timer, yang biasanya dalam sekon (s). OMRON menyediakan data pewaktu, Set Value (SV) dari 0-999 sekon.

           Contoh:

Mengecekan koneksi I/O PLC - Force SET

Pengecekan koneksi I/O PLC adalah dilakukan untuk memastikan hubungan pengawatan antara PLC dengan peralatan-peralatan I/O telah tesambung dengan benar.

·         Pengecekaninput

Dapat dilakukan dengan mengONkan toggle switch (input yang sesuai) dengan alamat yang sesuai untuk masing-masing channel input pada PLC. Jika lampu input PLC yang bersesuaian menyala, maka peralatan input telah tersambung dengan benar.

·         Pengecekan output (omron, 1999)

Dapat dilakukan dengan menggunakan instruksi FORCED SET RESET.

Instruksi-instruksi Logika

Pada prinsipnya salah satu cara pemogramman PLC adalah menggunakan ladder diagram (diagram tangga). OMRON menyediakan beberapa intruksi dasar untuk memprogram sebuah ladder diagram ke PLC.

Mengenal console

Console digunakan sebagai perangkat pemrograman PLC OMRON (programming terminal). Console dilengkapi dengan selector switch (mode switch), yakni saklar pilih dengan aktuator berupa sebuah kunci, key (tombol kunci), dan LED display.

A. MODE SWICTH

Console memiliki 3 pilihan mode, yakni:  

Console PLC OMRON

PROGRAM  

Pada mode ini kita dapat memprogram (menuliskan intruksi/ladder) pada memori PLC.

RUN

Mode ini dipilih saat ingin menjalankan ladder/ instruksi yang telah diprogram. Ketika selector switch menunjuk mode RUN, ladder/instruksi yang telah diprogram secara otomatis akan didownload oleh PLC. 

MONITOR

Mode MONITOR digunakan untuk memonitor instruksi/ladder yang telah diprogram.

Mode operasi

B. LCD Display

Selain memiliki mode selector, pada console juga terdapat LCD display. LCD display berfungsi menampilkan program pada console. Tampilan awal dari LCD display console OMRON diperlihatkan pada Gambar  dibawah ini!

LCD Console PLC OMRON

C. Keys

Tombol-tombol kunci (keys) (Gambar 4-3) pada console terdiri atas 4 (empat) kelompok, yakni:

Command key

Tombol – tombol yang termasuk kelompok command key berfungsi untuk memprogram ladder diagram PLC.

Key (Tombol kunci) pada console PLC OMRON

Berikut ini adalah tombol-tombol yang termasuk ke dalam kelompok command key pada console PLC OMRON.

FUN    berfungsi untuk memilih fungsi tertentu. Tombol ini dipakai untuk intsruksi – intsruksi khusus. Intruksi khusus tersebut diprogram dengan menekan tombol FUN dan tombol numerik yang sesuai. Daftar Instruksi-intruksi khusus dapat dilihat pada Apendik A.

SFT    untuk menuliskan instruksi SHIFT REGISTER.

NOT    untuk menuliskan instruksi NOT.

AND    untuk menuliskan instruksi AND.

CNT    untuk menuliskan instruksi COUNTER. COUNTER harus diisi dengan data (value).

LD      untuk menuliskan instruksi LOAD.

OUT    untuk menuliskan instruksi OUTPUT.

TIM     untuk menuliskan instruksi TIMER. TIMER harus diisi dengan data (value).

TR      untuk menuliskan instruksi memori rele sementara

          (temporary memory relay).

LR      untuk menuliskan instruksi rele penghubung (link relay).

HR      untuk menuliskan instruksi rele penahan (holding relay)

DM     untuk menuliskan instruksi data memory.

CH      memilih channel.

CONT  untuk mencari kontak pada ladder program (rung).

Operation key

Tombol –tombol ini digunakan untuk mengesekusi intruksi ladder yang telah ditulis dengan tombol command. Berikut ini adalah tombl-tombol operation key yang disediakan pada console PLC OMRON.

Numerical key

Tombol-tombol ini terdiri atas angka numerik dari 0 sampai dengan 9. Numerical key berguna untuk mengisi nomor alamat dari mnemonic-mnemonic pada ladder program.

CLR key

Tombol CLR berfungsi untuk menghapus tampilan pada display console. Tombol ini dipakai bersama dengan tombol MONTR seperti contoh:

Pengawatan PLC OMRON CPM1A-10 CDR

Pengawatan PLC OMRON CPM1A-10 CDR dilakukan pada terminal input dan terminal output yang diperlukan. Masing masing peralatan I/O yang diperlukan, termasuk juga catu daya AC 220 V 50 

Hz dari MCB 1 fasa dihubungkan ke terminal I/O PLC yang sesuai dengan perancangan. Gambar a dan Gambar b Berikut ini adalah contoh pengawatan I/O pada PLC OMRON CPM1A-10 CDR.

Gambar a. Pengawatan terminal input PLC OMRON CPM1A-10 CDR

Gambar b. Pengawatan terminal output PLC OMRON CPM1A-10 CDR

Tips membaca Label pada PLC

PLC OMRON tipe CPM 1A 10 CDR merupakan salah satu jenis PLC standar yang biasa dipergunakan sebagai trainer. Gambar berikut ini memperlihatkan sebuah unit PLC dengan label OMRON CPM 1A-10 CDR-A.

PLC OMRON CPM1A 10 CDR (www.omron-ap.com/product_info/CPM1A) 

Pelabelan (Marking) OMRON SYSMAC CPM 1A-10 CDR-A dapat mempermudah para pemakai PLC untuk mengetahui karakteristik PLC tersebut. Berikut ini adalah penjelasan arti dari label yang digunakan oleh perusahaan OMRON:

 Pelabelan PLC OMRON (omron datasheet)

PLC OMRON tipe CPM1A dengan kapasitas 10 buah port I/O (6 buah port input dan 4 buah port output), jenis output berupa rele, dan bekerja pada  masukan AC.

Terminal masukan 220 Vac. Terdiri dari dua buah terminal yang diberi nama L1 dan L2. Tegangan masukan PLC tipe ini berkisar 220 Vac sampai dengan 240Vac. Biasanya sebagai pengaman dipasang MCB dan fuse (sekering) pada terminal L1-L2.

GND (Ground) dan PE (Protective Earth). Kedua terminal ini merupakan terminal tambahan yang berguna untuk safety (keamanan) bagi para pengguna PLC dari kemungkinan terjadinya sengatan listrik maupun gejala induksi pada power supplynya.

Terminal Input. Terminal input OMRON CPM1A-10 CDR-A berjumlah 6 buah dengan pengalamatan memori, yakni: 00, 01, 02, 03, 04, 05.

Terminal Output. Terminal output OMRON CPM1A-10 CDR-A berjumlah 4 buah dengan pengalamatan memori, yakni: 00, 01, 02, 03.

Indikator Input. Pada PLC OMRON CPM1A-10 CDR-A indikator tersebut berupa lampu led sejumlah 6 buah dengan setiap lampu LED mengacu pada alamat input tertentu. Misalkan, Lampu LED 00 pada indikator input akan menyala bila ada sinyal input dari alamat 00. Akan tetapi bila terjadi kesalahan (error) seperti:

·         CPU error atau  bus I/O error :  Indikator input akan dimatikan secara otomatis.

·         Memory error: sttus indikator input akan tetap dipertahankan meskipun terjadi perubahan pada sinyal input.

Indikator Output. Serupa dengan indikator input, indikator output juga berupa lampu LED. Indikator output berjumlah 4 buah dengan setiap lampu LED mengacu pada alamat output tertentu. Misalkan, Lampu LED 00 pada indikator output akan menyala bila ada sinyal output dari alamat 00.

PLC Status Indikator. Indikator tersebut berfungsi memonitor status PLC. Indikator ini berjumlah 4 buah, yaitu:

·         PWR (LED berwarna hijau) berfungsi untuk mengindikasi adanya supply daya ke PLC

·         RUN (LED berwarna hijau). Bila indikator tersebut menyala (ON)  maka PLC sedang berada pada mode RUN atau mode MONITOR. Bila indikator tersebut OFF berarti PLC berada pada mode PROGRAM atau terjadi error

·         COMM (LED berwarna orange) mengindikasi adanya proses pentranferan data antara PLC dengan programming terminal (console atau PC) melalui konektor RS232C.

·         ERR/ALM (LED berwarna merah). Sedangkan jika indikator tersebut berkedip (flashing), maka PLC bekerja dengan normal.

RS232C connector berfungsi sebagai penghubung antara PLC dengan console atau Personal Computer (PC).