Pertemuan ke-2
Pengantar PLC
Pertemuan ke 2
Sasaran Pelatihan
• Mengetahui sejarah perkembangan PLC• Mengetahui pengontrolan dengan Relay • Prinsip dasar operasi PLC
• Mengetahui informasi umum mengenai PLC
Sejarah Singkat Sistem Kontrol Industri
j
g
• Proses kontinyu • Sederhana
• Sinyal elektrik analog 4-20 mA • Sistem kontrol digital
• Proses kontinyu • Lebih kompleks
• Sinyal elektrik analog 4-20 mA, FF, HART
g
• Input output terbatas • Sistem kontrol digital
• Input output banyak • Algoritma pengontrol PID
Era Pneumatic Era PLC
Era DDC Era DCS
Smart Instrument FCS Electric Instrument
Tradisional Instrument
Era Pneumatic Era PLC
- Proses Diskrit S d h
• Menggantikan relay
• Sinyal digital
- Sederhana
- Sinyal pneumatic 3-15 psi - Sistem kontrol
penumatik-mekanik
- Input/output terbatas
• Sinyal elektrik 4-20mA • Sistem kontrol digital • Input/output banyak
• Sistem kontrol yang lebih
• Sinyal digital • FF network
• Direct download
p p
Direct Digital Control (DDC)
g
(
)
IBM Control Station
Controller
IBM Control Station
Apple Control Station
Traditional Signal : 4 – 20 mA 1 – 5 V Instrument Card TT CV CV Process A TT TT TT FT LT LT LT PUMP Process A TT Process B Process C
Distributed Control System (DCS)
Contoh : DCS PLC NI – FP Hub – Switch Contr oller Traditional Signal Semi-digital Signal Digital SignalIndustrial Comm : High Speed Data Exchange : HSE, DH+, FF, CAN
TT CV CV Spur Controller Digital Signal 0 mA Digitized :FF/DH+/CAN m A Spur TT TT TT FT LT LT LT PUMP Process A 4 – 2 4 – 20 m TT Process B Process C
Field Control System (FCS)
Computer Function : Data logging Supervisory Monitoring Contoh : NI – CAN NI – FF Setting Input Programming PLC/DCS NI – FPIndustrial Communication Card
Contr
oller
Fully
Digital Signal Industrial Comm : High Speed Data Exchange : HSE, DH+, FF, CAN Spur TT CV CV Spur Controller Digitized :FF/DH+/CAN Spur Spur TT TT TT FT LT LT LT PUMP Process A Controller TT Process B Process C
Mengapa menggunakan PLC
g p
gg
• Bisa mengontrol komplet proses manufaktur • Mencapai konsistensi dalam manufaktur
• Meningkatkan kualitas dan akurasi
B k j d l li k lit/b h
• Bekerja dalam lingkungan yang sulit/bahaya • Meningkatkan produktivitas
• Memperpendek waktu pemasaranMemperpendek waktu pemasaran
• Menyediakan variasi produk yang lebih besar
• Dengan cepat mengubah dari satu produk ke produk g p g p p yang lain
Kemudahan dengan PLC
g
• PLC merupakan hardened industrial computer
• Sekuens kontrol PLC dengan mudah diubah dengan
pemrograman. Beberapa fungsi advance:
• Aritmatika
• Manipulasi data
• Shift registers
• Penyimpanan dataPenyimpanan data
• Pemrograman LD menggunakan PC
• Link komunikasi dan jaringan antara PLC dan PC
Bagian-bagian PLC
g
g
• Bagian sensing • Bagian input • Controller • Programmer • Bagian outputBagian output
Pengontrolan di Masa Lalu
g
• Kelistrikan telah digunakan untuk mengontrolg g • Berbasis pada relay
• Relay ini memungkinkan daya listrik men-switch on atau off tanpa men-switch secara mekanik
Perkembangan PLC
g
• Pengembangan komputer dengan biaya rendah telah membawakepada revolusi teknologi yaitu teknologi PLC
• Penggunaan PLC dimulai sejak tahun 1970 an dan menjadi pilihan utama dalam pengontrolan di industri manufaktur
• Keuntungan dari PLC :g
– Efektifitas biaya dalam mengontrol sistem kompleks – Fleksibel
Kemampuan komputasi untuk kontrol canggih – Kemampuan komputasi untuk kontrol canggih
– Kemudahan dalam troubleshooting mengurangi downtime. – Komponen yang mudah didapatkan dapat beroperasi tahunan
Relay
y
• Relay digunakan untuk logika kontrol• Relay adalah alat sederhana yang menggunakan medan magnetik y y g gg g untuk mengontrol switch
• Kontak yang menutup pada saat energized coil disebut normally open. Kontak yang menutup pada saat tidak ada energized coil p y g p p g disebut normally closed
Coil
Bagaimana Mengontrol Relay ?
g
g
y
Input tunggal push button
Meng-energized coil
Mendrive output relay 220V AC
Cara Kerja Program PLC
j
g
• PLC diprogram dengan teknik berdasarkan logika skema pengkabelan relay
• Daya listrik ada di sebelah kiri, garis vertikal, hot rail. • Di sebelah kanan disebut neutral rail.
N t l I t Hot Rail Neutral Input Rung Rung Output
PLC Connections
I O PUMP
nput utput
Tanki
Ketika proses dikontrol, PLC menggunakan input dari
k b
sensor untuk membuat
keputusan dan meng-update
output untuk men-drive p LT aktuator
Cara Kerja CPU
j
Scanning
POWER ON
Loop kontrol adalah siklus
kontinyu dari pembacaan Scanning
Input Real Input
kontinyu dari pembacaan input PLC, memecahkan logika LLD, kemudian mengubah output Scanning Operation New Output p Execution! Output
Cara Kerja PLC
Sanity Check POWER ON POWER ONj
Error STOP Yes • Power On• Men-check apakah hardware bekerja dengan benar
Error Indikator On
Scanning
Save to
bekerja dengan benar
• Jika ada masalah PLC akan berhenti dan menyalakan indikator error No Scanning All Inputs Save to Memori L dd L i S l d
• Mulai membaca (scan) semua input
• Ladder logic akan discan (dipecahkan) menggunakan
Ladder Logic Solved
Scanning
( p ) gg
nilai input yang tersimpan tersebut.
• Output akan discan • Nilai ouput berubah
Scanning All Outputs
O C
• Nilai ouput berubah
• Waktu yang diperlukan untuk masing-masing tahapan dalam milliseconds.
Konfigurasi Fisik PLC
g
• Fixed
– Terdiri dari prosesor, modul input-output, catu daya
dalam satu unit
Chassis adalah suatu tempat
• Modular
– Terdiri dari prosesor, semua
modul input-output sebagai Chassis adalah suatu tempat
yang terdiri dari slot-slot…
… tempat modul I/O…
p p g
perangkat keras yang dapat dipasang dan dilepas secara terpisah
… dipasang dipasang.
A Picture of PLC System
y
Man-Machine Interface Programming Device
C
PLC Network
PLC PLC PLC PLC
Tipikal Panel Pengontrol (PLC)
p
g
(
)
PLC vs. PC
• PC– Menerima masukan dari keyboard dan menampilkan hasil operasi program pada monitor
• PLC
– Menerima masukan dari suatu alat, seperti switch atau , p termokopel, dan menetapkan suatu keluaran, seperti
menghidupkan lampu atau menutup bukaan katup (valve), berdasarkan hasil operasi program
PLC vs. PC
• PLC didesain untuk beroperasi di lingkungan industri:
Temperatur dan kelembaban lingkungan yang fluktuatif dalam p g g y g rentang yang besar.
PLC yang didesain dengan baik tidak dipengaruhi oleh noise elektrik
elektrik.
• Hardware dan software PLC didesain sedemikian
sehingga mempermudah penggunaan oleh electrician d k i i
dan teknisi.
PLC diprogram dengan relay ladder logic.
PLC tampil dengan bahasa pemrograman yang dibangun dalam p g p g y g g memory permanennya,
PLC vs. PC (2)
• PC merupakan mesin komputasi yang kompleks
Mampu mengeksekusi beberapa program atau tugas secara
( )
p g p p g g
simultan dan dengan beberapa urutan
• Sedangkan PLC mengeksekusi program tunggal secara ber r tan dan sek ensial dari instr ksi a al sampai akhir berurutan dan sekuensial dari instruksi awal sampai akhir • Troubleshooting dipermudah karena pada PLC sudah
didesain fault indicator/information
• Interface modular yang mengkoneksikan field device dengan mudah dikoneksikan dan diganti.
PLC vs. PC (3)
• Software PLC yang dijalankan pada PC
dikategorikan dalam 2 hal berikut
:
( )
dikategorikan dalam 2 hal berikut
:
Software PLC yang digunakan user untuk memprogram dan mendokumentasikan
S ft PLC di k t k it d
Software PLC yang digunakan user untuk memonitor dan mengontrol proses, dikenal sebagai man machine interface
Typical Configurations for PLC
yp
g
Medium Large
Small
Typical Configurations for PLC
• Small size:yp
g
sampai 128 I/O memory sampai 2 KB M di i • Medium size: sampai 2048 I/O memory sampai 32 KB • Large size: sampai 16000 I/O memory sampai 2 MB memory sampai 2 MBTiga tipe aplikasi PLC
Tiga tipe aplikasi PLC
• Single Ended • Multitask C t l t • Control management A lik i SLC 500 t ll Aplikasi SLC 500 controllers: • Packaging Machinery
• Conveyors and other Material Handling Machinery
M hi T l • Machine Tools • Textile Machinery
• Food Products Machinery
