Prinsip Kerja PLC

2.2 Progammable Logic Controller (PLC)

2.2.1 Prinsip Kerja PLC

Pada prinsipnya sebuah PLC melalui modul input bekerja menerima data-data berupa sinyal-sinyal dari peralatan input luar (external input device) dari sistem yang dikontrol dan diperlihatkan oleh gambar 3.11. peralatan input dari luar antara lain berupa saklar, tombol dan sensor. Data-data masukan yang masih berupa sinyal analog akan diubah oleh input modul A/D (Analog to digital input module) menjadi sinyal digital. Selanjutnya oleh unit processor

sentral atau CPU (Central Processing Unit) yang ada dalam PLC sinyal digital itu diolah sesuai dengan program yang telah dibuat dan disimpan dalam ingatan (memori). Seterusnya CPU mengambil keputusan dan memberikan perintah melalui modul output dalam bentuk sinyal digital. Kemudian oleh modul output D/A (Digital to Analog Output Module) sinyal digital itu bila perlu diubah lagi menjadi sinyal analog. Pada akhirnya sinyal analog inilah yang mampu menggerakan peralatan output luar (External Output Device) dari sistem kontrol antara lain berupa kontaktor, solenoid valve, heater, alarm dimana nantinya dapat untuk mengoperasikan secara otomatis sistem kerja yang dikontrol tersebut.

Gambar 2.11 Prinsip Kerja PLC 2.2.2 Komponen-komponen PLC

PLC terdiri dari beberapa komponen, yaitu : a. Hardware

b. Software

Programmer

Peralatan Input

Luar ^{Modul I/O}

Memori CPU

Power Supply

Peralatan Output Luar

2.2.2.1 Hardware

Hardware dalam PLC adalah modul input/output (I/O) yang terdiri dari dua bagian yaitu modul input dan modul output. Terminal masukan dihubungkan dengan sensor-sensor, sedangkan terminal keluaran dihubungkan dengan actuator dalam hal ini adalah katup dengan selenoid.

Beberapa tipe modul I/O antara lain 8, 12, atau 16 modul.

a. Modul input

Modul input dari sebuah PLC adalah modul yang merupakan sebuah penghubung dari sensor-sensor. Sinyal sensor akan dikirimkan ke pengolah sinyal yaitu perangkat komputer.

Modul input memiliki fungsi penting sebagai berikut :  Mampu mendeteksi sinyal dengan baik.

 Mengubah sinyal kontrol menjadi sinyal logika.

 Melindungi komponen elektronik yang sensitif dengan tegangan balik.

 Menyaring sinyal. b. Modul Output

Modul output menghubungkan sinyal dari programmer, dalam hal ini adalah sebuah perangkat komputer menuju elemen kendali akhir yaitu aktuator, yang bergantung pada perintah yang diberikan.

Berikut ini fungsi utama dari modul output :

 Mengubah sinyal logika menjadi sinyal kontrol.

 Melindungi komponen elektronik sensitif dari tegangan balik dari perangkat komputer.

 Melindungi modul output dari hubungan arus pendek dan beban berlebih.

 Meningkatkan daya untuk aktuasi elemen kendali akhir utama yaitu silinder pneumatik.

2.2.2.2 Software

Software yang dimaksudkan adalah bahasa pemograman yang dilakukan dalam membuat program perintah yang digunakan untuk mengontrol sistem pneumatik.

Dalam pembuatan program PLC harus diperhatikan prosedur dan urutan langkah yang harus dilakukan. Berikut ini merupakan diagram alir untuk prosedur pembuatan program.

Gambar 2.12 Diagram Alir Prosedur Pemrograman

Bahasa pemograman yang digunakan adalah sebagai berikut : a) Diagram ladder (LDR)

Diagram ladder (tangga) merupakan diagram kontrol pada PLC. Diagram ini dinamakan tangga karena bentuknya menyerupai tangga. Pada gambar 3.15 sebuah diagram ladder tersusun dari beberapa simbol-simbol kotak A, B, C dengan keluaran X dan Y. pada pengambaran diagram tangga dikenal dengan simbol-simbol sebagai berikut :

Permasalahan

Gambaran Masalah

Sensor

Transmisi ke Sistem Kontrol Daftar Alokasi ( Allocation List )

 Saklar Normally Open (NO), saklar ini menandakan keadaan saklar yang normalnya pada posisi OFF / terbuka, dan akan ON / terhubung jika relay telah dialiri listrik.

Gambar 2.13 Simbol NO

 Saklar Normally Closed (NC), saklar ini menandakan keadaan saklar yang normalnya pada keadaan ON / tertutup, jadi jika saklar tersebut jika diaktifkan maka akan menjadi OFF / terbuka.

Gambar 2.14 Simbol NC

 Keluaran dapat berupa relay yang akan mengaktifkan kontak-kontak sensor NO dan NC.

a. Gerbang Logika

Pada bahasa pemograman PLC juga terdapat gerbang logika. Gerbang merupakan sebuah rangkaian dengan satu atau beberapa masukan yang akan menghasikan satu buah keluaran bila diberi masukan. Pada dasar nya gerbang logika dapat dianalogikan sebagai saklar. Saklar mempunyai dua buah keadaan yaitu ON

(terhubung) atau OFF (terputus). Pada sistem digital dikenal dengan keadaan “1” untuk keadaan ON dan “0” untuk keadaan OFF.

 Gerbang AND

Gerbang logika AND dianalogikan seperti susunan beberapa buah saklar yang terhubung secara seri. Susunan saklar ini akan menghasilkan satu keluaran jika semua saklar masukan dalam keadaan terhubung.

Tabel 2.1 Tabel Kebenaran Gerbang Logika AND Input 1 Input 2 Input 3 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 0 1

Dari tabel akan terlihat bahwa output akan selalu 0 jika hanya ada satu input yang bernilai 1 dan output akan bernilai 1 jika kedua input bernilai 1. Bila gerbang logika AND diatas dituliskan sebagai suatu susunan diagram tangga dan statement list maka akan membentuk suatu susunan seperti gambar berikut ini :

IF INPUT 1 AND INPUT 2 THEN SET OUTPUT

Gambar 2.15 Ladder dan Statement list AND

 Gerbang OR

Gerbang logika OR merupakan merupakan susunan beberapa buah saklar yang terhubung secara parallel. Susunan ini akan memberikan keluaran jika sesuatu atau lebih saklar tersebut terhubungkan .

Tabel 2.2 Tabel Kebenaran Gerbang Logika OR Input 1 Input 2 Input 3 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1

Dari table datas terlihat output akan selalu bernilai 1 jika salah satu ataupun kedua input bernilai 1 dan output akan bernilai 0 jika kedua input bernilai 0.

Bila gerbang OR diatas dituliskan sebagai suatu susunan diagram tangga dan statement list maka akan terbutuk suatu susunan seperti gambar berikut ini :

Gambar 2.16 Ladder dan Statement list OR

 Gerbang NAND (Not AND)

Gerbang NAND merupakan kebalikan dari gerbang AND.

Gerbang NAND merupakan gabungan antara gerbang AND dan NOT, yang berarti keluaran dari gerbang logika AND yang dibalik (invers).

Tabel 2.3 Tabel Kebenaran Gerbang Logika NAND Input 1 Input 2 Input 3 0 0 1 1 0 1 0 1 1 1 1 1

Dari table datas terlihat output yang bernilai 1 jika salah satu atau tidak kedua input bernilai 1 dan output akan bernilai 0 jika kedua input bernilai 1. Bila gerbang NAND diatas dituliskan sebagai suatu susunan diagram tangga dan statement list maka akan terbentuk suatu susunan seperti gambar berikut ini :

Gambar 2.17 Ladder dan Statement list NAND

 Gerbang NOR (NOT OR)

Gerbang NOR merupakan kebalikan dari gerbang OR.

Gerbang NOR merupakan gabungan antara gerbang OR dan NOT, yang berarti keluaran dari gerbang logika OR yang dibalik (invers).

Tabel 2.4 Tabel Kebenaran Gerbang Logika NOR Input 1 Input 2 Input 3 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 0 0

Dari table datas terlihat output yang bernilai 1 jika kedua input bernilai 0 dan output akan bernilai 0 jika jika salah satu ataupun kedua input bernilai 1. Bila gerbang NOR diatas dituliskan sebagai suatu susunan diagram tangga dan statement list maka akan terbentuk suatu susunan seperti gambar berikut ini :

Gambar 2.18 Ladder dan Statement list NOR 2.2.3 Programmer

Programmer dalam PLC merupakan suatu perangkat dari computer yang terdiri dari monitor, Central Prosesing Unit (CPU), dan kelengkapanya. Pemrogram dapat berupa console.

Dengan menggunakan perangkat computer data akan diolah dalam CPU. CPU mengontrol dan menjalankan semua operasi dalam PLC. Pada dasarnya adalah sebuah unit yang berisi microprosesor yang menginterpretasikan sinyal-sinyal input dan tindakan pengontrolan, sesuai dengan program yang tersimpan dalam memori. Lalu mengkomunikasikan keputusan-keputusan yang diambilnya sebagai sinyal-sinyal kontrol ke modul output.

2.2.4 Sensor

Sensor pada PLC ada 2 macam : a) Dengan kontak (Roller)

Sensor ini berkotak lansung dengan aktuator. Pada alat pencetak tablet digunakan sensor kotak yang mempunyai penggerak tuas rol dan pengembali pegas. Sensor berfungsi sebagai saklar pembatas / limit switch yang bekerja jika diberi tekanan mekanik dan tidak bekerja jika tekanan mekanik dihilangkan.

Gambar 2.19 Limit switch (www.google.co.id)

b) Tanpa kontak (Proximity Switch)

Sensor ini bekerja tanpa berkotak langsung dengan aktuator. Contohnya sensor warna, sensor logam, sensor cahaya, dan lain-lain. Pada alat pencetak tablet ini tidak menggunakan sensor tanpa kotak.

Gambar 2.20 Proximity Switch (www.google.co.id)