BAB II LANDASAN TEORI

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1. PLC

Definisi PLC menurut National Electrical Manufactures Association (NEMA) adalah suatu alat elektonika digital yang menggunakan memori yang dapat diprogram untuk menyimpan instruksi-instruksi dari suatu fungsi tertentu seperti logika, sekuensial, pewaktu, pencacah dan aritmatika untuk mengendalikan mesin dari suatu proses.

Programmable Logic Controller (PLC) pada dasarnya adalah sebuah

komputer yang khusus dirancang untuk mengontrol suatu proses atau mesin. Proses yang dikontrol ini dapat berupa regulasi variabel secara kontinyu seperti pada sistem-sistem servo atau hanya melibatkan kontrol dua keadaan (On/Off) saja tapi dilakukan secara berulang-ulang seperti umum kita jumpai pada mesin pengeboran, sistem konveyor, dan lain sebagainya.

PLC sendiri sampai saat ini memiliki beberapa merek dengan nama-nama besar dari perusahaan ternama didunia. Salah satunya adalahan OMRON. Omron sejatinya memiliki hasil produksi yang beragam dibidang kontrol sistem. Salah satunya adalah PLC. PLC Omron CQM1 merupakan salah satu tipe PLC yang memiliki kecepatan yang tinggi yang dirancang untuk operasi kontrol yang mempunyai jumlah I/O dari 0 - 16 buah alamat per modul, dan bisa ditambah lagi sesuai kebutuhan, pada PLC Omron CQM1 terdapat juga internal relay yaitu dari 600 - 1500. Selain itu, PLC ini memiliki kemudahan dalam penginstalan, pengembangan, dan pemasangan sistem.

 

PLC sendiri biasany mempunyai konfigurasi yang terdiri dari 6 bagian utama yaitu:

a. Unit Power Supply

Unit ini berfungsi untuk memberikan tegangan pada blok CPU PLC, biasanya berupa switching power supply.

b. CPU

Unit CPU merupakan otak dari PLC, disinilah program akan diolah sehingga sistem kontrol yang telah kita desain bekerja seperti yang kita inginkan. CPU PLC sangat bervariasi macamnya tergantung pada masing-masing merk dan tipe PLC.

c. Memori Unit

Memori unit terdiri dari 3 kompenen yaitu : 1. RAM : Random Acces Memory

2. EPROM : Eraseable Progammable Read Only Memory 3. EEPROM : Electrical Eraseable Programmable Read Only

Memory

d. Input Unit

Input unit atau Input digital dapat disamakan dengan Input Point Digital terdiri dari beberapa unsur yaitu :

 DC 24 V input

 DC 5 V input / TTL (Transistor Transistor Logic)  AC/DC 24 V input

 AC 220 V input Input Analaog  0 – 10 V DC  -10 V DC – 10 V DC  4 – 20 mA DC e. Output Unit

Output unit terdiri dari 2 komponen yaitu Relay Output dan

Output Analog atau disebut juga Output Point Linier. Adapun

komponen Relay Ouput terdiri dari :  AC 110 V output

 AC 220 V output

 DC 24 V output,tipe PNP dan tipe NPN.

Sedangkan Output Analog atau Output Point Linier terdiri dari :  0 – 1 V DC

 -10 V DC – 10 V DC• 4 – 20 mA DC  4 – 20 mA DC

f. Peripheral

Yang termasuk peripheral adalah :  SSS (Sysmac Support Software)  EPROM writer

  2.1 Konse 1. 2.  FIT (F 1.1. Konse ep PLC dec Programm Menunjuk program atau kegu Logic Menunjuk dan logi Factory Inte Gamb ep PLC Sec cara umum d mable kkan kema yang telah unaannya. kkan kemam ic (ALU), elegent Term bar 2.1 PLC cara Umum dapat dibag ampuan da dibuat ser mpuan dala yakni m minal) C Konfigura m gi menjadi 3 alam hal m rta dengan am mempro melakukan asi unsur, yait memori un mudah diu oses input operasi m tu : tuk menyim ubah-ubah f secara aritm membandin mpan fungsi matik ngkan,

menjumlahkan, mengalikan, membagi, mengurangi, AND, OR, dan lain sebagainya.

3. Controller

Menunjukkan kemampuan dalam mengontrol dan mengatur proses sehingga menghasilkan output yang diinginkan.

PLC ini dirancang untuk menggantikan suatu rangkaian relay sequensial dalam suatu sistem kontrol. Selain dapat diprogram, alat ini juga dapat dikendalikan, dan dioperasikan oleh orang yang tidak memiliki pengetahuan di bidang pengoperasian komputer secara khusus. PLC ini memiliki bahasa pemrograman yang mudah dipahami dan dapat dioperasikan bila program yang telah dibuat dengan menggunakan software yang sesuai dengan jenis plc yang digunakan sudah dimasukkan.

2.1.2. Fungsi PLC Secara Umum a. Sekuensial Control

PLC memproses input sinyal biner menjadi output yang digunakan untuk keperluan pemrosesan teknik secara berurutan (sekuensial), disini PLC menjaga agar semua step atau langkah dalam proses sekuensial berlangsung dalam urutan yang tepat.

b. Monitoring Plant

PLC secara terus menerus memonitor status suatu sistem (misalnya temperatur, tekanan, tingkat ketinggian) dan mengambil

 

(misalnya nilai sudah melebihi batas) atau menampilkan pesan tersebut pada operator.

c. Shutdown System

Prinsip kerja sebuah PLC adalah menerima sinyal masukan proses yang dikendalikan lalu melakukan serangkaian instruksi logika terhadap sinyal masukan tersebut sesuai dengan program yang tersimpan dalam memori lalu menghasilkan sinyal keluaran untuk mengendalikan aktuator atau peralatan lainnya.

2.1.3. Komponen pada PLC

Adapun penjelasan dari komponen-komponen pada PLC adalah sebagai berikut:

a. Central Processing Unit ( CPU )

CPU merupakan bagian utama dan merupakan otak dari aplikasi PLC. CPU ini berfungsi untuk melakukan komunikasi denngan PC atau consule, interkoneksi pada setiap bagian aplikasi PLC, mengeksekusi program-program, serta mengatur input dan output system, agar lebih jelasnya gambar CPU dapat dilihat pada Gambar 2.2

b. G . Memori Mem tempat m tersebut m oleh user flash mem mudah b reprogram juga terda Sist blok mem digunakan bagian m digunakan Gambar 2.2 mori meru menyimpan p merupakan r. Sistem m mory. Deng bagi pengg mming seca apat eprom tem memor miliki fungs n untuk me memori yang n pada p 2 CPU PLC upakan tem program ya hasil terjem memori pada an menggun guna untuk ara berulang yang dapat ri dibagi da si sendiri-s enyimpan st g lain digun program C OMRON C mpat penyim ang harus d mahan dari l a PLC juga nakan flash k melakuka g-ulang. Se dihapus ber alam blok-b sendiri. Beb tatus dari in nakan untuk seperti ni CQM-1 mpan data dijalankan, ladder diag a mengarah h memory m an program

elain itu pad rulang-ulan blok dimana berapa bagi nput dan ou k menyimpa ilai timer sementara dimana pro gram yang d h pada tekn maka akan s mming ma da flash me ng. a masing-m ian dari me utput, seme an variable dan cou a dan ogram dibuat nologi angat aupun emory masing emori entara yang unter.

  c. Program memastik lampu ind dilihat pa Catu Day Cat tegangan sekitar 24 biasanya Cat langsung merupaka daya untu PLC memi kan memori dikator pada ada gambar 2 Gam ya tu daya (p pada PLC. 4 VDC ata diletakkan t tu daya tid ke input m an saklar. J uk input dan iliki suatu r i PLC tida a PLC. Aga 2.3 mbar 2.3 M power sup Tegangan au 220 VA terpisah. dak diguna aupun outp Jadi pengg n output pad rutin kompl ak rusak. H ar lebih jela emori CPU pply) digun masukan pa AC. Pada P akan untuk ut, yang ber guna harus da PLC. De leks yang d Hal ini dap asnya gamb U nakan untu ada program PLC yang b memberik rarti input d menyediak engan cara i digunakan u pat dilihat ar memori uk membe m PLC bias besar, catu kan daya s dan output m kan sendiri ini maka PL untuk lewat dapat erikan sanya daya secara murni catu LC itu

d. tidak akan dilihat pa . Rangkaia Kem program input con sensor ya logika 0 gambar In n mudah ru ada gambar 2 Gamb an Input P mampuan su aplikasi PL ntohnya sen ang tepat un dan 1 (on nput unit da usak. Agar 2.4 bar 2.4 Cat LC uatu sistem LC dalam m nsor. Untuk ntuk tiap-ti dan off) a apat dilihat p lebih jelasn tu Daya PLC m otomatis te membaca s k mendetek ap kondisi. ataupun an pada gamba nya gambar C ergantung p sinyal dari ksi suatu pr Sinyal inp alog. Untuk ar 2.5 catu daya pada kemam berbagai p roses dibutu put dapat b k lebih jela dapat mpuan piranti uhkan erupa asnya

  Ga Dal rangkaian untuk leb ambar 2.7 Gamb lam Penggu n sink ( NPN ih jelasnya Circuit Sink bar 2.5 Inp unaan rangk N Sensor ) dapat diliha k Type PLC ut Unit PLC kaian inpu atau rangk at pada gam C Modular ( C ut terbagi m aian source mbar 2.7 dan Input Senso menjadi dua e ( PNP Sen n 2.8 or NPN ) yaitu nsor )

Gam e. mbar 2.8C Rangkaia Sua tidak mem maupun d analog se dan mem dalam PL pada rang juga dibu CPU dari antarmuk dapat dili Circuit Sour an Output atu sistem o miliki jalur digital. Outp edangkan o mutuskan jal LC adalah m gkaian inpu utuhkan sua i peralatan ka input PL hat pada ga rce Type PL PLC otomatis tid r output. Ou put analog output digit lur, misalny motor, relay tprogram a atu antarmu eksternal. LC. Agar le ambar 2.9 da C Modular dak akan le utput contr digunakan tal digunak ya piranti o y, solenoid, aplikasi PL uka yang di Antarmuka ebih jelasny an 2.10. ( Input Sen engkap jika rol ini dapa untuk men kan untuk output yang lampu, dan LC, pada bag igunakan un a output PL ya gambar o nsor PNP ) a sistem ter at berupa an nghasilkan s menghubun g sering di n speaker.se gian output ntuk melind LC sama de output unit rsebut nalog sinyal ngkan ipakai eperti t PLC dungi engan PLC

  Gam PLC. Se dibawah Gam Gam mbar diatas edangkan r ini. mbar 2.10 W mbar 2.9 Ou s adalah ben rangkaianya Wiring Diag utput Unit P ntuk fisik d a dijelaska gram Outpu PLC daripada slot an pada g ut Unit OD t external o gambar be 212 output eriktut

f. Penambahan I/O PLC

Setiap PLC pasti memiliki jumlah I/O yang terbatas, yang ditentukan berdasarkan tipe PLC tersebut. Namun dalam aplikasi seringkali I/O yang ada pada PLC tidak mencukupi. Oleh sebab itu diperlukan perangkat tambahan untuk menambah jumlah I/O yang tersedia. Penambahan jumlah I/O ini dinamakan dengan expansion unit.

g. PLC Yang Digunakan

Type PLC pada Omron terbagi menjadi dua yaitu, modular dan

compact. Untuk perancangan yang sedang penulis lakukan adalah

menggunakan type compect dimana untuk compact ini terdiri dari beberapa bagian antara lain , base unit, power supply unit, cpu, memori, I/O unit.

Sedangkan untuk type modular base unit, power supply unit I/O Unit dan spesial unit semua terpisah (tidak menjadi satu seperti type

compact).

h. Software PLC Yang Digunakan

Dalam membuat program PLC kita membutuhkan software untuk berkomunikasi dengan PLC tersebut. Software yang dipergunakan untuk PLC Omron kita mempergunakan CX ONE.

  2.2. MMCB MC Biasanya sekaligus berfungsi berfungsi dengan s melebihi Arus nom Kod sebagainy Nom hantarkan Gambar CB merupa MCB digu sebagai p i sebagai p i sebagai pe segera mem dari arus no minal yang t de 1A, 2A ya. minal MCB n, satuan dar 2.11 Softw akan kepend unakan ole pengaman pengaman h engaman be mutuskan a ominal yang erdapat pad , 4A, 6A, B ditentuka ri arus adala ware PLC Om dekan dari eh pihak P dalam sua hubung sing eban lebih. arus apabil g telah dite da MCB ada 10A, 16A, an dari be ah Ampere. mron Miniature LN untuk atu instalas gkat (konsl MCB akan la arus yan ntukan pad alah : , 20A, 25A esarnya aru . Circuit Bre membatasi si listrik. M leting) dan n secara oto ng melewa da MCB ters A, 32A dan us yang bi eaker. arus MCB juga omatis atinya sebut. n lain isa ia

2.3. RRelay Rel Beberapa pensaklar juga bis rangkaian lengkap rangkaian digunakan suatu ran Relay di komputer G ay adalah k a relay men ran secara m sa digunak n dengan s antara kon n yang har n di rangka ngkaian dan igunakan s r untuk dapa Gambar 2.1 komponen li nggunakan mekanis, te kan. Relay sinyal daya ntrol dan r rus dikontr aian telegra n mentransm ecara luas at melakuka 12 MCB istrik yang d elektromag etapi prinsip y diperluka a rendah (d rangkaian k rol oleh sa af, mengula misikan ulan dalam pe an operasi lo dioperasika gnet untuk p-prinsip op an untuk dengan isol kontrol), at atu sinyal. ang sinyal y ng ke rang erakitan tel ogis. an sebagai sa mengopera perasi yang mengenda lasi listrik tau di beb Relay per yang datang kaian yang lepon dan aklar. asikan g lain alikan yang berapa rtama g dari g lain. awal

  2.4. M Motor energi lis memutar i bahan, dll dan di ind diperkirak industri. Keunt tidak mem mengatur: Jeni untuk sec disebut ko Motor DC r DC meru trik menjad impeller po . Motor list dustri. Moto kan bahwa m tungan utam mpengaruhi is relay yan cara langsun ontaktor. G upakan seb di energi m mpa, fan at trik digunak or listrik ka motor-moto ma motor kualitas pa ng dapat m ng mengend Gambar 2.1 buah perang mekanik. E tau blower, kan juga di adangkala d or menggun DC adalah asokan daya menangani d dalikan moto 13 Relay gkat elektro Energi mek menggerak rumah (mix isebut “kud nakan sekita h sebagai p a. Motor ini daya tinggi or listrik ata omagnetis kanik ini di kan kompre xer, bor list da kerja” ny ar 70% beba pengendali dapat dike yang diper au beban la yang meng igunakan u sor, mengan trik, kipas a ya industri s an listrik to kecepatan, endalikan de lukan innya gubah untuk, ngkat angin) sebab otal di yang engan

• Tegangan dinamo – meningkatkan tegangan dinamo akan meningkatkan kecepatan.

• Arus medan – menurunkan arus medan akan meningkatkan kecepatan.

Motor DC tersedia dalam banyak ukuran, namun penggunaannya pada umumnya dibatasi untuk beberapa penggunaan berkecepatan rendah, penggunaan daya rendah hingga sedang seperti peralatan mesin dan rolling mills, sebab sering terjadi masalah dengan perubahan arah arus listrik mekanis pada ukuran yang lebih besar. Juga, motor tersebut dibatasi hanya untuk penggunaan di area yang bersih dan tidak berbahaya sebab resiko percikan api pada sikatnya. Motor DC juga relatif mahal dibanding motor AC.

Hubungan antara kecepatan, flux medan dan tegangan dinamo ditunjukkan dalam persamaan berikut:

Gaya elektromagnetik: E = KΦN Torque: T = KΦIa

Dimana:

E = gaya elektromagnetik yang dikembangkan pada terminal dinamo (volt) Φ = flux medan yang berbanding lurus dengan arus medan

N = kecepatan dalam RPM (putaran per menit)

T = torque electromagnetik

  K = konst Kompone Mo yang tida penggunaa percepatan memiliki t a. Kutu Secar meny yang kutub dan ku anta persam G en Utama M otor arus se ak langsun an khusus n yang teta tiga kompon b Medan ra sederhan ebabkan pe stasioner d b medan. M utub selatan maan Gambar 2. Motor DC earah, seba ng (direct dimana d ap untuk k nen utama, na digamba erputaran pa dan dinamo Motor DC se n. Garis mag .14 Motor D agaimana n -unidirectio diperlukan kisaran kec yaitu: arkan bahw ada motor D yang meng ederhana m gnetik energ DC dengan G namanya, m onal). Mot penyalaan cepatan yan wa interaksi DC. Motor ggerakan b memiliki dua gi membesa Girbox menggunakan tor DC d torque ya ng luas.Seb i dua kutu DC memil earing pada a kutub med ar melintasi n arus lang digunakan ang tinggi buah motor ub magnet iki kutub m a ruang dia dan: kutub i bukaan dia gsung pada atau r DC akan medan antara utara antara

kutub-kutub dari utara ke selatan. Untuk motor yang lebih besar atau lebih komplek terdapat satu atau lebih elektromagnet. Elektromagnet menerima listrik dari sumber daya dari luar sebagai penyedia struktur medan.

b. Dinamo

Bila arus masuk menuju dinamo, maka arus ini akan menjadi elektromagnet. Dinamo yang berbentuk silinder, dihubungkan ke as penggerak untuk menggerakan beban. Untuk kasus motor DC yang kecil, dinamo berputar dalam medan magnet yang dibentuk oleh kutub-kutub, sampai kutub utara dan selatan magnet berganti lokasi. Jika hal ini terjadi, arusnya berbalik untuk.

c. Commutator

Komponen ini terutama ditemukan dalam motor DC. Kegunaannya adalah untuk membalikan arah arus listrik dalam dinamo. Commutator juga membantu dalam transmisi arus antara dinamo dan sumber daya.

2.5. Power Supply

Pengertian power supply adalah suatu hardware komponen elektronika yg mempunyai fungsi sebagai supplier arus listrik dengan terlebih dahulu merubah tegangannya dari AC jadi DC. Jadi arus listrik PLN yang bersifat Alternating

Current (AC) masuk ke power supply, dikomponen ini tegannya diubah menjadi

Direct Current (DC) baru kemudian dialirkan ke komponen lain yang

  pada umu DC. Iba utamanya memerluk 2.6. Li Lim berfungsi Push on-o Limit swi memberik tersebut. Pe (objek) ya umnya seper aratnya mak untuk mem kannya. imit Switch mit switch menggantik off yaitu han

itch termasu kan perubah nerapan da ang bergerak rti kompute khluk hidup mompa hasil Gamb h merupakan kan tombol nya akan ter uk dalam k han elektrik ari limit sw k. Simbol li er, hanya bi p, power sup l proses pem bar 2.15 Po n jenis sakla l. Prinsip k rhubung ata kategori sen k saat terj witch adala imit switch isa bekerja pply sama d mbentukan ower Supply ar yang dile kerja limit au terputus nsor mekan adi peruba ah sebagai ditunjukan dengan me dengan jant darah kesel y engkapi den switch sam pada saat k nis yaitu se ahan mekan sensor pos pada gamba enggunakan tung yang f luruh tubuh ngan katup ma seperti s katupnya dit ensor yang nik pada s sisi suatu b ar berikut. n arus fungsi yang yang saklar tekan. akan ensor benda

Gam Sedangkan Limit swit  Me ben  Me  Se Prinsip batas/daer penghubun yaitu NO mbar diatas n rangkaian (C tch umumny emutuskan nda lain. enghidupka bagai senso p kerja limi rah yang tel

ngan rangk (Normally Gam adalah ben nya dijelaska COM) Gambar 2 ya digunaka dan meng an daya yang or posisi ata t switch dia lah ditentuk aian dari ra Open) dan mbar 2.16 L ntuk fisik da an pada gam 2.17 Schema an untuk : ghubungkan g besar, den au kondisi su akt.tifkan de kan sebelum angkaian ter n kontak NC imit Switch aripada Lim mbar beriktu aticLimit S rangkaian ngan sarana uatu objek. engan penek mnya sehin rsebut. Lim C (Normally h mit Switch ut dibawah (NC) (NO) Switch n mengguna a yang kecil. kanan pada ngga terjadi it switch m ly Close) di berukuran ini. akan objek . tombolnya pemutusan memiliki 2 k imana salah kecil. atau a pada n atau ontak h satu

  2.7. Pu Pull C jika emerg pull cord i kawat slin area yang sedini mu ataupun ha Sama mekanis, perubahan ull Cord Cord Switch gency stop b ini sebuah e ng pemicuny g terpasangi ungkin. Seh asil produks halnya den yaitu senso n mekanik p . Ga h pada dasa button kita emergency s ya. Kawat s i pull cord hingga men si itu sendir ngan limit s or yang ak pada sensor ambar 2.18 arnya adalah mengaktifk stop dengan sling ini terp d. Pull cord ngurangi r ri. switch, pull kan membe tersebut. 8 Ilustrasi P h sebuah e kannya deng n cara meng pasang di se d dirancang esiko kece l cord terma erikan peru Penggunaan mergency s gan cara me gaktifkannya epanjang ko g sebagai p elakaan terh asuk dalam ubahan elek Pull Cord stop. Hanya enekannya, a adalah me onveyor, ata pencegah ba hadap kary m kategori s ktrik saat te a saja maka enarik aupun ahaya yawan ensor erjadi

Di batu b pada b 2.8. M Sa kemun kanan sebuat cara m G atas adalah bara. Sepert bagian sling Missaligmen aat proses ngkinan aka ataupun ki t safety dev merubah day Gambar 2.1 h foto penga i yang suda g yang terpa nt Switch / pengisian an terjadiny iri. Sama ha vice yang b ya mekanis y 9 Pull Cord aplikasian s ah dijelaska sang sepanj Belt Switch batu bara ya belt kon alnya denga bekerja seba yang akan b d Pada Konv safety devic an bahwa ca jang convey h ke kapal nveyor miri an pull cord agai emerg berubah me veyor Batu ce pull cord ara kerjany yor. tongkang, ing dan ber

d, missaligm gency stop. njadi senso Bara d pada conv ya dengan d tidak men rgeser kese ment merup Bekerja de r elektrik. veyor ditarik nutup ebelah pakan engan

  Ra sensifi gamba G adius putar itas kerja k ar dibawah i Gambar Gambar 2. untuk stik kontak didal ini. r 2.21 Conto 20 Missalig k sensorny lamnya ada oh Ilustrasi gment Switc ya bisa me alah 10’. Se Missaligme ch / Belt Sw encapai 18 eperti disim ent Switch / with 0’. Akan t mulasikan de / Belt Swith tetapi engan h