C. Resistor Cahaya
2.6 RANGKAIAN LOGIKA
Pengertian Gerbang Logika
Gerbang logika yaitu rangkaian dengan satu atau lebih dari satu signal masukan tetapi hanya menghasilkan satu signal keluaran. Gerbang disebut juga dengan rangkaian logika. Pada gerbang logika terdapat dua keadaan, yaitu 0 dan 1, atau tegangan yang digunakan dalam gerbang logika adalah High ( 1 ) dan Low ( 0 ).
Sistem digital yang paling kompleks seperti komputer disusun dari gerbang logika dasar seperti, AND, OR, NOT dan gerbang kombinasi ( turunan ) yang disusun dari gerbang dasar tersebut seperti NAND, NOR, EXNOR, dan EXOR.
Jenis Gerbang Logika
• Gerbang AND
Digunakan untuk menghasilkan logika 1 apabila semua masukan berlogika 1. Sebuah elemen logika dapat dimisalkan sebagai sebuah stater mobil, sebelum stater bekerja mesin akan hidup jika dua kondisi berada pada daerah keadaan siap. Pertama kunci diputar dan kedua bahan bakar siap pada posisinya. Sinyal elektrik baru bisa dikirim ke stater sehingga dapat membakar. Sirkuit ini dapat diperhatikan pada gambar di bawah ini.
LABORATORIUM MEKATRONIKA
Kelompok II 76
Gambar 2.6.1 Simbol Gerbang AND dan Perumpamaan
Situasi pada gambar merupakan contoh dari gerbang AND dimana jika S1 dan S2 tertutup maka arus tidak dapat mengalir demikian juga dengan S2 tertutup dan S1 terbuka arus masih tetap tidak mengalir. Berikut adalah tabel kebenaran gerbang AND
Tabel 2.6.1 Tabel Kebenaran Gerbang AND Adapun bentuk grafik dari gerbang AND sebagai berikut :
A
B
(A.B)1
Gambar 2.6.3 Grafik Gerbang AND Aljabar Boolean untuk Gerbang AND
LABORATORIUM MEKATRONIKA
Kelompok II 77
• Gerbang OR
Identik dengan rangkaian paralel dari dua buah resistor Jika saklar tertutup maka arus akan mengalir melalui tahanan dan jika tidak ada satupun yang tertutup maka arus tidak akan mengalir.
Gambar 2.6.4 Perumpamaan Gerbang OR
Gambar 2.6.5 Simbol Gerbang Logika OR Berikut adalah tabel kebenaran gerbang OR :
LABORATORIUM MEKATRONIKA
Kelompok II 78
Grafik dari gerbang OR
A
B
(A.B)1
Gambar 2.6.6 Grafik Gerbang OR
Aljabar Boolean untuk gerbang OR Y = A + B
• Gerbang Not
Gerbang NOT bersifat sebagai pembalik dari sebuah rangkaian dimana berlaku analisa sebagai berikut :
1. Jika masukan bernilai nol (A = 0) maka keluaran bernilai satu (Y = 1). 2. Jika masukan bernilai satu (A = 1) maka keluaran bernilai nol (Y = 0).
LABORATORIUM MEKATRONIKA
Kelompok II 79
Gambar 2.6.7 Perumpamaan Gerbang NOT
Gambar 2.6.8 Simbol Gerbang NOT
Tabel 2.6.3 Tabel Kebenaran Gerbang NOT
A
B
(A.B)1
LABORATORIUM MEKATRONIKA
Kelompok II 80
Aljabar Boolean untuk Gerbang NOT
• Gerbang NAND
Gerbang NAND adalah gabungan dari gerbang AND dan NOT. Dimana output dari gerbang AND menjadi input bagi gerbang NOT.
Gambar 2.6.10 Simbol Gerbang NAND
Tabel 2.6.4 Tabel Kebenaran Gerbang NAND
A
B
(A.B)1
LABORATORIUM MEKATRONIKA
Kelompok II 81
Aljabar Boolean untuk Gerbang NAND
• Gerbang NOR
Merupakan gabungan dari gerbang OR dan NOT. Dimana output dari OR menjadi input baru gerbang NOT.
Gambar 2.6.12 Simbol Gerbang NOR
Tabel 2.6.5 Tabel Kebenaran Gerbang NOR
A
B
LABORATORIUM MEKATRONIKA
Kelompok II 82
Gambar 2.6.13 Grafik Gerbang NOR
Aljabar Boolean untuk Gerbang NOR
• Gerbang Exkusive OR (XOR)
Gerbang XOR merupakan suatu gerbang logika yang apabila kedua inputnya sama maka outputnya akan bernilai negatif dan sebaliknya.
Gambar 2.6.14 Simbol Gerbang XOR
Tabel 2.6.6 Tabel Kebenaran Gerbang XOR
A
B
LABORATORIUM MEKATRONIKA
Kelompok II 83
Gambar 2.6.15 Grafik Gerbang XOR Aljabar Boolean untuk Gerbang XOR
• . Exlusive NOR (XNOR)
Terjadi apabila output sama maka outputnya akan bernilai positif dan sebaliknya.
Gambar 2.6.16 Simbol Gerbang XNOR
Tabel 2.6.7 Tabel Kebenaran Gerbang XNOR
A
B
A.B1+ A1.B
Kelompok II
Kombinasi Gerbang Logika
Berikut ini beberapa contoh kombinasi gerbang logika: 1. Kombinasi gerbang logika AND dan NOT
Contoh gambarnya sebagai
Tabelnya sebagai berikut:
2. Kombinasi gerbang logika AND, NOT dan OR Contoh gambarnya sebagai
LABORATORIUM MEKATRONIKA Gambar 2.6.17 Grafik Gerbang XNOR
Kombinasi Gerbang Logika
Berikut ini beberapa contoh kombinasi gerbang logika: Kombinasi gerbang logika AND dan NOT
Contoh gambarnya sebagai berikut:
Gambar 2.18Rangkaian logika AND dan NOT Tabelnya sebagai berikut:
Tabel:2.6.8 kebenaran AND dan NOT
Input Out put
a B Ā X Z
1 1 0 0 0
1 0 0 0 0
1 1 1 1 0
1 0 1 0 0
Kombinasi gerbang logika AND, NOT dan OR Contoh gambarnya sebagai berikut :
LABORATORIUM MEKATRONIKA
84 Rangkaian logika AND dan NOT
Kelompok II
Gambar 2.6.1
Tabelnya sebagai berikut:
3. Kombinasi gerbang logika AND, NOT dan NAND
Contoh gambarnya
Tabelnya sebagai berikut:
LABORATORIUM MEKATRONIKA
Gambar 2.6.19 Rangkaian logika AND,NOT,dan OR
Tabelnya sebagai berikut:
Tabel 2.6.9 kebenaran AND, NOT dan OR
Input Out put a b Ā x z 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 1
Kombinasi gerbang logika AND, NOT dan NAND Contoh gambarnya sebagai berikut:
Gambar 2.6.20 Rangkaian logika AND,NOT,dan NAND Tabelnya sebagai berikut:
LABORATORIUM MEKATRONIKA
85 Rangkaian logika AND,NOT,dan NAND
LABORATORIUM MEKATRONIKA
Kelompok II 86
Tabel 2.6.10 kebenaran AND, NOT dan NAND
Input Out put a B Ā x z 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1 0 1 0 1
4. Kombinasi gerbang logika NOT, NOR dan AND Contoh gambarnya sebagai berikut:
Gambar 2.6.21 Rangkaian logika NOT, NOR, dan AND
tabelnya sebagai berikut:
Tabel:2.6.11 kebenaran NOT, NOR dan AND
Input Out
put
Kelompok II
5. Kombinasi gerbang logika NAND, NOT,
Gambar 2.6.22 Nama Fungsi Gerbang-AND (AND) LABORATORIUM MEKATRONIKA 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 0 0
Kombinasi gerbang logika NAND, NOT, NOR, XOR dan NXOR
Gambar 2.6.22 Rangkaian logika NAND, NOT, NOR, XOR dan NXOR
Fungsi Lambang dalam rangkaian
IEC 60617-12 US-Norm
(sebelum
LABORATORIUM MEKATRONIKA
87 NOR, XOR dan NXOR
Rangkaian logika NAND, NOT, NOR, XOR dan NXOR
Tabel kebenaran DIN 40700 (sebelum 1976) A B Y 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1
Kelompok II Gerbang-OR (OR) Gerbang-NOT (NOT, Gerbang-komplemen, Pembalik(Inve rter)) Gerbang-NAND (Not-AND) Gerbang-NOR (Not-OR) Gerbang-XOR (Antivalen, Exclusive-OR) LABORATORIUM MEKATRONIKA atau LABORATORIUM MEKATRONIKA 88 A B Y 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 \ A Y 0 1 1 0 A B Y 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 A B Y 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 atau A B Y 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0
Kelompok II Gerbang-XNOR (Ekuivalen, Not-Exclusive-OR) LABORATORIUM MEKATRONIKA atau
Tabel 2.8 Tabel Ringkasan Gerbang Logika
LABORATORIUM MEKATRONIKA 89 atau A B Y 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 1
LABORATORIUM MEKATRONIKA
Kelompok II 90
2.6PLC ( Programmable Logic Controller )
2.6.1 DefenisiProgrammable Logic Controller (PLC) a. Programmable
Menunjukan kemampuan yang dapat dengan mudah diubah-ubah sesuai dengan program yang dibuat dan kemampuanya dalam hal ini memori program yang telah dibuat.
b. Logic
Menunjukkan kemampuannya dalam memproses input secar aritmatik (ALU) yakni melakukan operasi membandingkan, menjumlahkan, mengalikan, membagi, mengurangi, dan negasi.
c. Controller
Menunjukkan kemampuan dalam mengontrol dan mengatur proses sehingga menghasilkan output yang diinginkan.
Berdasarkan pendefinisian dari programmable, logic, controller maka PLC adalah suatu perangkat elektronik digital yang dapat diprogram untuk melakukan operasi logik, sekuensial, aritmatik, timing, dan counting untuk mengontrol mesin atau proses.
LABORATORIUM MEKATRONIKA
Kelompok II 91
Gambar 2.1 PLC
2.6.2 Sejarah dan Perkembangan PLC
Secara historis, PLC pertama kali dirancang oleh perusahaan General Motor (GM) sekitar tahun 1968 untuk menggantikan control relay pada proses sekuensial yang dirasakan tidak fleksibel dan berbiaya tinggi. Pada saat itu, hasil rancangan telah benar-benar berbasis komponen solid state dan memiliki fleksibilitas tinggi, hanya secara fungsional masih terbatas pada fungsi-fungsi kontrol relai saja.
Seiring perkembangan teknologi solid state, saat ini PLC telah mengalami perkembangan luar biasa, balk dari ukuran.kepadatan komponen serta dari segi fungsionalnya. Beberapa peningkatan perangkat keras dan perangkat lunak ini di antaranya adalah:
1. Ukuran semakin kecil dan kompak.
2. Jumlah input output yang semakin banyak dan padat. 3. Waktu eksekusi program yang semakin cepat.
4. Pemrograman relatif semakin mudah. Hal ini terkait dengan perangkat lunak pemrograman yang semakin user friendly
5. Memiliki kemampuan komunikasi dan sistem dokumentasi yang semakin baik.
6. Jenis instruksi/fungsi semakin banyak dan lengkap
7. Beberapa jenis dan tipe PLC dilengkapi dengan modul-modul untuk tujuan kontrol kontinu. misalnya modul ADC/DAC, PID, modul Fuzzv. dan lainlain.
Dewasa ini, vendor-vendor PLC umumnya memproduksi PLC dengan berbagai ukuran, jumlah input/output, instruksi dan kemampuan lainnya yang beragam. Hal ini pada dasamya dilakukan untuk memenuhi Kebutuhan pasar yang sangat luas, yaitu untuk tujuan kontrol yang relatif sederhana dengan jumlah input/output puluhan, sampai kontrol yang kompleks dengan dengan
Kelompok II
jumlah input/output mencapai ribuan.
Berdasarkan jumlah input/output yang dimilikinya ini. secara umum PLC dapat dibagi menjadi tiga kelo