Kegiatan Belajar 1
SISTEM KONTROL PLC
A. Kompetensi dan Indikator
Setelah mempelajari topik ini Mahasiswa memiliki kompetensi sebagai berikut.
Memahami system sistem kontrol PLC yang terbagi dalam dua belas indikator berikut ini:
Menjelaskan sistem sistem kontrol loop terbuka dan sistem sistem kontrol loop tertutup.
Menjelaskan bagian-bagian PLC.
Menjelaskan jenis peralatan input dan jenis peralatan output dalam PLC. Menjelaskan jumlah I/O pada PLC CPM2A.
Menjelaskan aplikasi analog CPM1A-MAD01 Mengidentifikasi terminal analog MAD01. Menjelaskan batas I/O Analaog MAD01. Menjelaskan spesifikasi PLC.
Menjelaskan perbandingan sistem sistem kontrol elektromagnetik dan PLC. Menjelaskan keunggulan PLC.
Menyebutkan daerah penerapan PLC.
Menjelaskan langkah-langkah desain sistem sistem kontrol PLC.
B. Uraian Materi
1. Sistem Sistem kontrol
suatu mesin dan memetakan tingkah laku mesin tersebut sesuai dengan yang dikehendaki. Fungsi kerja mesin tersebut mencakup antara lain menjalankan (start), mengatur (regulasi), dan menghentikan suatu proses kerja. Pada umumnya, sistem sistem kontrol merupakan suatu kumpulan peralatan elektro atau elektronik, peralatan mekanik, dan peralatan lain yang menjamin stabilitas dan transisi halus serta ketepatan suatu proses kerja.
Sistem sistem kontrol mempunyai tiga unsur yaitu input, proses, dan output.
Gambar 1 Unsur-unsur sistem sistem kontrol
Input pada umumnya berupa sinyal dari sebuah transduser, yaitu alat yang dapat merubah besaran fisik menjadi besaran elektro, misalnya tombol tekan, saklar batas, termostat, dan lain-lain. Transduser memberikan informasi mengenai besaran yang diukur, kemudian informasi ini diproses oleh bagian proses. Bagian proses dapat berupa rangkaian sistem kontrol yang menggunakan peralatan yang dirangkai secara elektro, atau juga berupa suatu sistem sistem kontrol yang dapat diprogram misalnya PLC.
Pemrosesan informasi (sinyal input) menghasilkan sinyal output yang selanjutnya digunakan untuk mengaktifkan aktuator (peralatan output) yang dapat berupa motor elektro, kontaktor, katup selenoid, lampu, dan sebagainya. Dengan peralatan output, besaran elektro diubah kembali menjadi besaran fisik.
Sistem sistem kontrol dibedakan menjadi dua, yaitu sistem sistem kontrol loop terbuka dan sistem sistem kontrol loop tertutup.
a) Sistem Sistem kontrol Loop Terbuka
PROSES
Sistem sistem kontrol loop terbuka adalah proses pengendalian di mana variabel input mempengaruhi output yang dihasilkan. Gambar 2 menunjukkan diagram blok sistem sistem kontrol loop terbuka.
Gambar 2 Diagram blok sistem sistem kontrol loop terbuka
Dari Gambar 2 di atas, dapat dipahami bahwa tidak ada informasi yang diberikan oleh peralatan output kepada bagian proses sehingga tidak diketahui apakah hasil output sesuai dengan yang dikehendaki.
b) Sistem Sistem kontrol Loop Tertutup
Sistem sistem kontrol loop tertutup adalah suatu proses pengendalian di mana variabel yang disistem kontrolkan (output) disensor secara kontinyu, kemudian dibandingkan dengan besaran acuan.
Gambar 3 Sistem sistem kontrol loop tertutup
2. Sistem Sistem kontrol PLC
Hingga akhir tahun 1970, sistem otomasi mesin disistem kontrolkan oleh relai elektromagnet. Dengan semakin meningkatnya perkembangan teknologi, tugas-tugas pengendalian dibuat dalam bentuk pengendalian terprogram yang dapat dilakukan antara lain menggunakan PLC (Programmable Logic Controller). Dengan PLC, sinyal dari berbagai peralatan luar diinterfis sehingga fleksibel dalam mewujudkan sistem sistem kontrol. Disamping itu, kemampuannya dalam komunikasi jaringan memungkinkan penerapan yang luas dalam berbagai operasi pengendalian sistem.
Dalam sistem otomasi, PLC merupakan ‘jantung’ sistem sistem kontrol. Dengan program yang disimpan dalam memori PLC, dalam eksekusinya, PLC dapat memonitor keadaan sistem melalui sinyal dari peralatan input, kemudian didasarkan atas logika program menentukan rangkaian aksi pengendalian peralatan output luar.
PLC dapat digunakan untuk mengendalikan tugas-tugas sederhana yang berulang-ulang, atau di-interkoneksi dengan yang lain menggunakan komputer melalui sejenis jaringan komunikasi untuk mengintegrasikan pengendalian proses yang kompleks.
Gambar 4 Diagram blok PLC
Dari Gambar 4 terlihat bahwa komponen sistem sistem kontrol PLC terdiri atas PLC, peralatan input, peralatan output, peralatan penunjang, dan catu daya. Penjelasan masing-masing komponen sebagai berikut :
a) PLC
PLC terdiri atas CPU (Central Processing Unit), memori, modul interface input dan output program sistem kontrol disimpan dalam memori program. Program mengendalikan PLC sehingga saat sinyal iput dari peralatan input on timbul respon yang sesuai. Respon ini umumnya mengonkan sinyal output pada peralatan output.
CPU adalah mikroprosesor yang mengkordinasikan kerja sistem PLC. ia mengeksekusi program, memproses sinyal input/ output, dan mengkomunikasikan dengan peralatan luar.
Memori adalah daerah yang menyimpan sistem operasi dan data pemakai. Sistem operasi sesungguhnya software sistem yang mengkordinasikan PLC. Program sistem kontrol disimpan dalam memori pemakai.
Read Only Memory) yang isinya dapat dihapus dengan cara menyinari menggunakan sinar ultraviolet dan kemudian di isi program ulang menggunakan PROM Writer.
Interface adalah modul rangkaian yang digunakan untuk menyesuaikan sinyal pada peralatan luar. Interfis input menyesuaikan sinyal dari peralatan input dengan sinyal yang dibutuhkan untuk operasi sistem. Interfis output menyesuaikan sinyal dari PLC dengan sinyal untuk mengendalikan peralatan output.
b) Peralatan Input
Peralatan input adalah peralatan yang memberikan sinyal kepada PLC dan selanjutnya PLC memproses sinyal tersebut untuk mengendalikan peralatan output. Peralatan input itu antara lain :
Berbagai jenis saklar, misalnya tombol, saklar togel, saklar batas, saklar level, saklar tekan, saklar proximity.
Berbagai jenis sensor, misalnya sensor cahaya, sensor suhu, sensor level,
Rotary encoder
c) Peralatan Output
Sistem otomasi tidak lengkap tanpa ada peralatan output yang disistem kontrolkan. Peralatan output itu misalnya :
Kontaktor
Motor AC/DC
Lampu
Buzer
d) Peralatan Penunjang
berbagai jenis alat pemrogram, yaitu komputer, software ladder, konsol pemrogram, programmable terminal, dan sebagainya.
Berbagai software ladder, yaitu : SSS, LSS, Syswin, dan CX Programmer.
Berbagai jenis memori luar, yaitu : disket, CD ROM, flash disk.
Berbagai alat pencetak dalam sistem komputer, misalnya printer, plotter.
e) Catu Daya
PLC adalah sebuah peralatan digital dan setiap peralatan digital membutuhkan catu daya DC. Catu daya ini dapat dicatu dari luar, atau dari dalam PLC itu sendiri. PLC tipe modular membutuhkan catu daya dari luar, sedangkan pada PLC tipe compact catu daya tersedia pada unit.
3. Komponen Unit PLC
Unit PLC dibuat dalam banyak model/ tipe. Pemilihan suatu tipe harus mempertimbangkan yang dibedakan menurut
jenis catu daya
jumlah terminal input/ output tipe rangkaian output
a) Jenis Catu Daya
PLC adalah sebuah peralatan elektronik dan setiap peralatan elektronik untuk dapat beroperasi membutuhkan catu daya. Ada dua jenis catu daya untuk disambungkan ke PLC yaitu AC dan DC.
b) Jumlah I/O
terminal I/O ini dapat dikembangkan dengan memasang Unit I/O Ekspansi sehingga dimungkinkan memiliki 100 I/O.
Pada umumnya, jumlah terminal input dan output megikuti perbandingan tertentu, yaitu 3 : 2. Jadi, PLC dengan terminal I/O sebanyak 10 memiliki terminal input 6 dan terminal output 4.
c) Tipe Rangkaian Output
PLC dibuat untuk digunakan dalam berbagai rangkaian sistem kontrol. Bergantung kepada peralatan output yang disistem kontrolkan, tersedia tiga tipe rangkaian output yaitu : output relai, output transistor singking dan output transistor soucing.
Gambar 5 Terminal CPU Penjelasan Komponen
1. Terminal input catu daya
Terminal yang menghubungkan catu daya (100 s.d 240 VAC atau 24 VDC).
2. Terminal Ground Fungsional
Terminal yang berfungsi untuk meningkatkan kekebalan terhadap derau (noise) dan mengurangi resiko kejutan elektro (hanya untuk PLC tipe AC).
3. Terminal Ground Pengaman
Terminal yang berfungsi untuk mengurangi resiko kejutan elektro
4. Terminal catu daya luar
Terminal yang berfungsi untuk mencatu daya peralatan input, PLC tertentu, misalnya CPM2A dilengkapi dengan terminal output catu daya 24 VDC.
5. Terminal input
Terminal yang berfungsi untuk menghubungkan peralatan input.
6. Terminal Output
Terminal yang berfungsi untuk menghubungkan peralatan output.
7. Indikator status PLC
Indikator Status Arti PWR
(hijau)
ON Daya sedang dicatukan ke PLC OFF Daya tidak sedang dicatu ke PLC RUN
(hijau)
ON PLC beroperasi dalam mode RUN atau MONITOR
OFF PLC beroperasi dalam mode PROGRAM, atau terjadi kesalahan fatal
COMM (kuning)
Berkedip Data sedang ditransfer melalui port peripheral atau port RS-232C
OFF Data tidak sedang ditransfer melalui port peripheral atau port RS-232C
ERR/ALM (merah)
ON Terjadi kesalahan fatal Berkedip Terjadi kesalahan tidak fatal OFF Operasi berlangsung normal
8. Indikator input
Indikator input menyala saat terminal input yang sesuai ON. Indikator input menyala selama refreshing input/ output.
Jika terjadi kesalahan fatal, indikator input berubah sebagai berikut :
Kesalahan fatal Indikator input
Kesalahan unit CPU, kesalahan bus I/O, atau terlalu banyak unit I/O
Padam
Kesalahan memori atau kesalahan FALS (sistem fatal)
Indikator akan berubah sesuai status sinyal input, tetapi status input tidak akan diubah pada memori.
9. Indikator output
Indikator output menyala saat terminal output yang sesuai on.
10. Analog Control
11. Port peripheral
Port yang menghubungkan PLC ke peralatan pemrogram : Konsol Pemrogram, atau komputer.
12. Port RS 232C
Port yang menghubungkan PLC ke peralatan pemrogram : Konsol Pemrogram, komputer, atau Programmable Terminal.
13. Saklar komunikasi
Saklar ini untuk memilih apakah port peripheral atau port RS-232C akan menggunakan setting komunikasi pada PC Setup atau setting standar.
OFF
Port peripheral dan port RS-232C beroperasi sesuai dengan setting komunikasi pada PLC setup, kecuali untuk Konsol Pemrogram yang disambung ke port peripheral.
ON
Port peripheral dan port RS-232C beroperasi sesuai dengan setting komunikasi standar, kecuali untuk Konsol Pemrogram yang disambung ke port peripheral.
14. Baterai
Batere ini memback-up memori pada unit PLC.
15. Konektor ekspansi
Tempat sambungan PLC ke unit I/O ekspansi atau unit ekspansi (unit I/O analog, unit sensor suhu).
4. Analog MAD01
a. Aplikasi Analog PLC CPM1A-MAD 01
Pada PLC CPM1A dan CPM2A serta CPM2C dapat menggunakan analog yang
pada dasarnya dapat menerima input dan output sinyal analog dari peralatan lainnya.
yang naik dan turun secara linier, sebagai pengukur membukanya katub-katub pada
penumatic, sebagai penukur nilai arus yang dihasilkan sensor CT. Sedangkan output
-nya sebagai pengatur putaran motor DC, sebagai pengatur membuka dan menutup-nya
katub-katub penumatic.
b. Ekspansi
Pada PLC untuk jalur tambahan jika kita membutuhkan I/O yang lebih banyak terdapat slot ekspansi yang gunanya untuk keperluan I/O, dan juga unit analog. Dalam pemasangan ekspansi pada PLC maksimum tiga ekspansi
Gambar 6 PLC CPM 2A Dengan Ekspansi.
c. Unit Analog CPM1A-MAD01
Gambar 7 CPM1A – MAD01.
d. Batas I/O Analog
Input analog dapat diset dari 0 – 10V DC, 1 – 5V DC atau 4 – 20mA. Pada
rangkaian terbuka dapat digunakan pengaturan dengan 1 sampai 5V DC dan 4 sampai
20 mA. Untuk analog outpu-tnya dapat diatur dari 0 – 10V DC, 4 – 20 mA atau -10 –
10V DC. Dengan output analog sangat mungkin untuk mengeluarkan arus dan
tegangan pada saat yang bersamaan dalam hal ini arus output total tidak boleh lebih
dari 21mA. Pada analog input yang masuk kedalam PLC akan dirubah menjadi bilangan
heksa desimal yang merupakan hasil konversi dari input tersebut, lain halnya pada
output akan terjadi hal sebaliknya dari bilangan heksa dikonversi menjadi nilai output
pada analog. Untuk pengaturan batasan – batasan di atas membutuhkan pengaturan
Gambar 9 Grafik Konversi Pada Output .
Tabel 1 Batas Input Dan Output Analog .
Pada batasan – batasan input maupun output analog memerlukan pengaturan
pada Ladder Diagram. Untuk menulis aturan tersebut tulis kode pembatas pada tabel
di bawah dengan (n + 1) pada eksekusi awal program. I/O analog tidak akan bekerja
jika kode pembatas tersebut belum tertulis. Pertama kode harus terulis, dan tetap
tidak akan bekerja pada saat memasukkan kode tersebut CPU PLC telah berjalan, dan
untuk memulai lagi PLC harus dimatikan terlebih dahulu baru dihidupkan kembali.
Tetapi masih ada cara lain yaitu dengan cara mentransfer ulang data kedalam PLC,
Gambar 10 Cara Penulisan Kode Pembatas Analog.
e. Instalasi analog
Pada instalasi analog MAD01 ini tidaklah sulit yaitu dengan memasukkan kabel
penghubung slot ekspansi analog ke CPU CPM2A. Untuk inisial channel dari input
analog menyesuaikan channel dari CPU CPM2A yang terkoneksi dengan
menambahkan angka 1(n + 1) jika terdapat dua input maka input dua akan mengikuti
(n + 1) dari input pertama. Begitu juga untuk channel output mengikuti channel
output dari CPU CPM2A yang terkoneksi dengan menambahkan angka 1(n + 1).
Gambar 11 Cara Penulisan Channel Analog .
Pada langkah pengkabelan (wiring) pada analog MAD01 ini haruslah mengikuti
petunjuk pada Gambar 12 di bawah dengan benar jika terjadi kesalahan dalam
penyambungan pada bagian ini akan terjadi kerusakan permanen pada analog
terminal – terminal yang terdapat pada analog MAD01, separti pada Gambar 12 di
bawah ini.
Gambar 12 Terminal –Terminal Analog MAD01 . keterangan:
Gambar 14 Pengkabelan Output Tegangan Analog MAD01 .
Gambar 15 Pengkabelan Output Arus Analog MAD01 .
5. Spesifikasi
Penggunaan PLC harus memperhatikan spesifikasi teknisnya. Mengabaikan hal ini dapat mengakibatkan PLC rusak atau beroperasi secara tidak tepat (mal-fungsi).
Berikut ini diberikan tabel spesifikasi unit PLC yang terdiri atas spesifikasi umum, spesifikasi input, dan spesifikasi output.
a) Spesifikasi Umum PLC
Butir Spesifiasi Tegangan catu AC 100 s.d 240 VAC, 50/60 Hz
DC 24 VDC
Tegangan operasi AC 85 s.d 264 VAC
DC 20,4 s.d 26,4 VDC
Penggunaan daya AC 60 VA maks
DC 20 W maks
Catu daya luar Tegangan catu 24 VDC Kapasitas output 300 mA
Tahanan isolasi 20 M minimum
Kuat dielektrik 2300 VAC 50/60 Hz selama 1 menit
Suhu ruang 0o s.d 55o
Ukuran sekerup terminal M3
Berat AC 650 g
DC 550 g
b) Spesifikasi Input
Tabel 3 Spesifikasi input
Butir Spesifikasi
Tegangan input 24 VDC +10%/-15% Impedansi input 2,7 k
Arus input 8 mA
Tegangan/ arus on 17 VDC input, 5 mA Tegangan/ arus of 5 VDC maks, 1 mA
Tunda on 10 ms
Tunda of 10 ms
c) Spesifikasi Output
Tabel 4 Spesifikasi output.
Butir Spesifikasi
Usia kerja relai Elektro : 150.000 operasi (beban resistif 24 VDC)
100.000 operasi (beban induktif)
Mekanik : 20.000.000 operasi
Tunda on 15 ms maks
Tunda of 15 ms maks
Konfigurasi rangkaian output
6. Perbandingan Sistem Sistem kontrol Elektromagnet dan PLC
dimoifikasi menjadi sistem yang baru dengan segera. Dengan kata lain, panel sistem kontrol elektromagnetik tidak fleksibel.
Dari uraian di atas, dapat disimpulkan adanya kelemahan sistem sistem kontrol relai elektromagnetik sebagai berikut :
Terlalu banyak pengawatan panel.
Modifikasi sistem sistem kontrol sulit dilakukan.
Pelacakan gangguan sistem sistem kontrol sulit dilakukan.
Jika terjadi gangguan mesin harus diistirahatkan untuk melacak kesalahan sistem.
Kesulitan-kesulitan di atas dapat diatasi dengan menggunakan sistem sistem kontrol PLC.
7. Keunggulan Sistem Sistem kontrol PLC
Sistem sistem kontrol PLC memiliki banyak keunggulan dibandingkan dengan sistem sistem kontrol elektromagnetik sebagai berikut :
Pengawatan sistem sistem kontrol PLC lebih sedikit.
Modifikasi sistem sistem kontrol dapat dengan mudah dilakukan dengan cara mengganti progam sistem kontrol tanpa merubah pengawatan sejauh tidak ada tambahan peralatan input/output.
Tidak diperlukan komponen sistem kontrol seperti timer dan hanya diperlukan sedikit kontaktor sebagai penghubung peralatan output ke sumber tenaga elektro.
Kecepatan operasi sistem sistem kontrol PLC sangat cepat sehingga produktivitas meningkat.
Biaya pembangunan sistem sistem kontrol PLC lebih murah dalam kasus fungsi sistem kontrolnya sangat rumit dan jumlah peralatan input/outputnya sangat banyak.
Program sistem kontrol PLC dapat dicetak dengan cepat.
8. Penerapan Sistem Sistem kontrol PLC
Sistem sistem kontrol PLC digunakan secara luas dalam berbagai bidang antara lain untuk mengendalikan :
Traffic light
Lift
Konveyor
Sistem pengemasan barang
Sistem perakitan peralatan elektronik
Sistem pengamanan gedung
Sistem pembangkitan tenaga elektro
Robot
Pemrosesan makanan
9. Langkah-Langkah Desain Sistem Sistem kontrol PLC
Pengendalian sistem sistem kontrol PLC harus dilakukan melalui langkah-langkah sistematik sebagai berikut :
1. Memilih PLC dengan spesifikasi yang sesuai dengan sistem sistem kontrol.
2. Memasang Sistem Komunikasi
3. Membuat program sistem kontrol
4. Mentransfer program ke dalam PLC
5. Memasang unit
6. Menyambung pengawatan I/O
8. Menjalankan program
C. Rangkuman
1. PLC adalah kepanjangan dari Programmable Logic Controller yang berarti pengendali yang bekerja secara logika dan dapat diprogram.
2. Peralatan sistem sistem kontrol PLC terdiri atas Unit PLC, peralatan input, peralatan output, peralatan penunjang, dan catu daya.
3. Pemilihan suatu unit PLC didasarkan atas pertimbangan jenis catu daya untuk PLC, jumlah I/O dan tipe rangkaian output.
4. Penggunaan PLC harus memperhatikan spesifikasi teknisnya. Mengabaikan hal ini dapat mengakibatkan PLC rusak atau beroperasi secara tidak tepat (mal-fungsi).
5. Dibandingkan sistem sistem kontrol elektromagnet, PLC lebih unggul dalam banyak hal, antara lain pengawatan sistem lebih sederhana, gambar sistem sistem kontrol mudah dicetak, lebih murah dalam kasus rangkaian sistem kontrol yang rumit, mempunyai fungsi self diagnostic, dll.
6. PLC diterapkan dalam hampir segala lapangan industri sebagai pengendali mesin dan proses kerja alat
D. Tugas
1. Identifikasi terminal yang ada pada PLC CPM2 A!
2. Bandingkan PLC Type CPM2 A dengan merk lain dan uraikan perbedaan dan persamaannya!
3. Identifikasi beberapa Merk PLC yang ada di perusahaan atau ditoko!
E. Tes Formatif
1. Apakah yang dimaksud dengan sistem sistem kontrol ?
3. Apakah PLC itu ?
4. Sebutkan masing-masing tiga contoh : a. Alat input
b. Alat output c. Alat penunjang
5. Gambarkan diagram blok yang menunjukkan hubungan masing-masing peralatan sistem sistem kontrol PLC ?
6. Sebutkan lima keunggulan PLC dibandingkan sistem sistem kontrol elektromagnet ?
7. Jelaskan bahwa sistem sistem kontrol PLC lebih murah jika dibandingkan sistem sistem kontrol elektromagnet ?
8. Sebutkan daerah penerapan PLC ?
9. Jelaskan apa yang dimaksud dengan analog MAD01 ?
10. Sebutkan terminal – terminal yang terdapat pada analog MAD01 ?
F. Lembar Kerja
Mengidentifikasi Terminal PLC CPM2A Untuk dihubungkan ke Input/Output
a. Alat dan Bahan
1. PLC Type CPM2A 1 buah 2. Unit Komputer 1 buah
b. Langkah Kerja
1. Buatlah kelompok belajar (empat orang atau lebih dalam satu kelompok, kemudian buat diskusi untuk memahami cara kerja PLC).
3. Identifikasi spesifikasi umum, spesifikasi input dan spesifikasi output PLC. Tuliskan pada lembaran kerja.
4. Identifikasi conector untuk menghubungkan PLC dan komputer.
c. Kesimpulan
Tuliskan kesimpulan dari apa yang telah dikerjakan berdasarkan lembaran kerja.
Kegiatan Belajar 2
TEKNIK PEMROGRAMAN PLC
A. Kompetensi dan Indikator
Setelah mempelajari topik ini Mahasiswa memiliki kompetensi sebagai berikut. Memahami bahasa pemrograman yang terbagi dalam empat indikator berikut ini:
Menjelaskan instruksi pemrograman.
Menjelaskan struktur daerah memori PLC CPM2A. Menjelaskan langkah – langkah pembuatan program.
Memahami program sistem kontrol motor.
B. Uraian Materi
1. Unsur-Unsur Program
Program sistem kontrol PLC terdiri atas tiga unsur yaitu : alamat, instruksi, dan operand.
dalam alamat yang tepat sehingga seluruh instruksi dilaksanakan mulai dari alamat terendah hingga alamat tertinggi dalam program.
Instruksi adalah 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 adalah 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.
2. Bahasa Pemrograman
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.
a) Diagram Ladder
Gambar 16 Contoh Diagram Ladder
Terlihat dari gambar di atas bahwa garis instruksi dapat bercabang kemudian menyatu kembali. Sepasang garis 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.
b) Kode Mneumonik
Kode mneumonik memberikan informasi yang sama persis seperti halnya diagram ladder. Sesungguhnya, program yang disimpan 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 mneumonik :
Alamat Instruksi Operand
00000 LD HR 01
00001 AND 0.01
00002 OR 0.02
AND LD
3. Struktur Daerah Memori
Program pada dasarnya adalah pemrosesan data dengan berbagai instruksi pemrograman. Data disimpan dalam daerah memori PLC. Pemahaman daerah data, disamping pemahaman terhadap berbagai jenis instruksi merupakan hal yang sangat penting, karena dari segi inilah intisari pemahaman terhadap program.
Data yang merupakan operand suatu instruksi dialokasikan sesuai dengan jenis datanya. Tabel di bawah ini ditunjukkan daerah memori PLC CPM2A sebagai berikut :
Tabel 5 Daerah memori PLC CPM2A
Daerah Data Channel/ Words Bit
IR Daerah input IR 000 s.d IR 009 IR 000.00 s.d IR 009.15 Daerah output IR 010 s.d IR 019 IR 010.00 s.d IR 019.15 Daerah ‘kerja’ IR 020 s.d IR 049
IR 200 s.d IR 227
IR 020.00 s.d IR 049.15 IR 200.00 s.d IR 227.15
Terdapat banyak instruksi untuk memprogram 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 sistem kontrol 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.
Adapun Intruksi – intruksi dasar yang ada pada pemrograman menggunakan PLC CPM-2A ini adalah :
a. LD (Load)
Intruksi ini digunakan sebagai permulaan dari sebuah rangkaian
Contoh : LD 00000
00000
Intruksi untuk rangkaian seri (logika AND). Kondisi rangkaian sebelumnya (bit 00001) akan di-AND-kan dengan bit bersangkutan (bit TIM 000).
Contoh : LD 00000
00001 TIM 000 AND TIM 000
c. OR
Imtruksi untuk rangkaian pararel (logika OR). Kodisi rangkaian sebelumnya (bit 00001) akan di-OR-kan dengan bit bersangkutan (bit CNT 001).
Contoh : LD 00001
00001 OR CNT 001
CNT 001
d. OUT
Intruksi ini digunakan untuk meng-output-kan suatu rangkaian.
Contoh : LD 0000
00000 00003 01000 OR 00002 AND 00003
00002 OUT 01000
e. NOT
Intruksi ini digunakan untuk menuliskan kontak NC.
Contoh : LD NOT 00000
00000
f. TIM
S
R 00001
00000
Timer ini digunakan timer hitung mundur (count-down). Nilai PV dari timer ini akan direset bila terjadi power of.
g. CNT
Intruksi ini untuk mengaktifkan suatu penghitung mundur (count-down counter).
Contoh : LD 00000
Seperti set-reset flip-flop. Bila input reset OFF dan input set berubah dari OFF ke ON maka output akan ON pada saat transisi tersebut. Output tersebut tetap akan ON meskipun input set kembali ke kondisi OFF. Bila input reset ON maka output akan OFF, tidak terpengaruh oleh kondisi input set.
Contoh : 0100 LD 00000
LD 00001 KEEP 0100
i. DIFU(13) – Differentiate Up
Bila kondisi input berubah dari kondisi OFF ke ON (rising edge) maka output akan ON selama i scan time.
Contoh :
j. DIFD(14) – Differentiate Down CNT
N
SV
DIFU
Bit status Not changed
Bila kondisi input berubah dari kondisi ON ke OFF (falling edge) maka output akan ON selama 1 scan time.
Contoh :
k. MOVE - MOV(21)
Intruksi MOVE berfungsi untuk mentransfer data (bisa data dalam suatu channel atau konstanta) ke dalam channel yang dituju.
Ladder Symbols Operand Data Areas
Ketika kondisi pelaksanaan OFF, MOV(21) tidak dijalankan ketika ON, MOVE(21) menyalin isi S KE D.
Contoh :
D : Destination word
IR, SR, AR, DM, HR, LR
S : Source word
IR, SR, AR, DM, HR, TC,LR, #
S : Source word D : Destination word
DIFD
l. COMPARE-CMP(20)
Compare (CMP) digunakan untuk membandingkan suatu dalam channel tertentu dengan data pada channel lain.
Contoh :
Ketika kondisi pelaksanaan OFF, CMP(20) tidak di jalankan. Ketika ON, CMP(20) membandingkan C1 dengan C2 dan mengeluarkan hasilnya ke flag GR,EQ dan LE pada daerah SR.
5. Peringatan dalam pemrograman
Untuk mengurangi kemungkinan terjadinya kesalahan dalam merancang program sistem kontrol, perlu diingat hal-hal sebagai berikut :
a. Jumlah kondisi (kontak) yang digunakan seri atau paralel dan juga banyaknya perulangan penggunaan suatu bit tak terbatas sepanjang kapasitas memori PLC tidak dilampaui.
b. Diantara dua garis instruksi tidak boleh ada kondisi yang melintas secara vertikal.
c. Tiap garis instruksi harus memiliki sedikitnya satu kondisi yang menentukan eksekusi instruksi sisi kanan, kecuali untuk instruksi END(01), ILC(03) dan JME(05).
Gambar diagram A di bawah ini diperlukan instruksi OR LOAD. Hal ini dapat dihindari dengan menggambar ulang diagram ladder seperti Gambar diagram B.
Gambar 17 Penyederhanaan Program Logika
6. Eksekusi program
Saat eksekusi program, PLC men-scan program dari atas ke bawah, mengecek semua kondisi, dan mengeksekusi semua instruksi. Instruksi harus ditempatkan dengan tepat, misalnya data yang dikehendaki dipindahkan ke words sebelum words tersebut digunakan sebagai operand instruksi. Ingat bahwa garis instruksi berakhir pd instruksi terminal sisi kanan, setelah itu baru mengeksekusi garis instruksi bercabang ke instruksi terminal yang lain. Eksekusi program semata-mata merupakan salah satu tugas yang dilakukan oleh PLC sebagai bagian dari waktu siklus.
7. Langkah-langkah pembuatan program
Untuk membuat program sistem kontrol PLC ditempuh melalui langkah-langkah sistematis sebagi berikut :
Pembuatan program diawali dengan penguraian urutan sistem kontrol. Ini dapat dibuat dengan menggunakan kalimat-kalimat logika, gambar-gambar, diagram waktu, atau bagan alir (flow chart). Bit operand untuk peralatan input/ output mengacu pada daerah memori PLC yang digunakan. Bit operand dapat dipilih secara bebas sejauh berada pada jangkah daerah memori yang dalokasikan. Tetapi, penggunaan secara bebas sering menjadikan ketidak-konsistenan sehingga menjadikan program sistem kontrol keliru. Oleh sebab itulah penggunaan bit operand harus ditetapkan sebelum program dibuat. Inventarisir semua peralatan input dan output yang akan disambung ke PLC, kemudian tetapkan bit operandnya.
b. Menetapkan bit operand untuk peralatan input/ output.
Jumlah bit oprand yang tersedia bergantung kepada tipe PLC yang dispesifikasikan menurut jumlah input-outputnya. Perbandingan jumlah bit input dan output pada umumnya 3 : 2. Misalnya PLC dengan I/O 10 memiliki bit input sejumlah 6 dan bit output 4. Di bawah ini diberikan contoh daerah memori PLC OMRON CPM1A-10CDRA.
Daerah Data Words Bit
IR (Internal Relay)
Input 0 0.00 – 0.11
Output 10 10.00 – 10.07
Kerja (internal) 200 – 231 200.00 – 231.15
TR (Temporarilly Relay) TR0 – TR7
c. Membuat program sistem kontrol
Program sistem kontrol PLC dapat dibuat dengan diagram ladder atau kode mneumonik. Pemilihan tipe program sesuai dengan jenis alat pemrogram yang akan digunakan untuk memasukkan program ke dalam PLC. Jika digunakan komputer pilihlah diagram ladder dan jika digunakan konsol pemrogram gunakan kode mneumonik.
8. Program Sistem kontrol Motor
Terdapat berbagai macam operasi motor induksi, suatu motor yang paling banyak digunakan sebagai penggerak mesin industri. Tetapi, hanya ada beberapa prinsip operasi motor induksi yaitu :
Operasi motor satu arah putaran Operasi motor dua arah putaran
Operasi beberapa motor sistem kontrol kerja berurutan a. Program Sistem kontrol Motor Satu arah Putaran
1. Urutan Sistem kontrol Motor
Jika tombol Start ditekan, motor berputar searah jarum jam, dan jika kemudian tombol Start dilepaskan, motor tetap berputar dalam arah yang sama. Jika tombol Stop ditekan, motor berhenti berputar.
2. Penetapan Bit I/O
No Alat
input/output
Bit
operand Fungsi
1 Tombol Stop 0.00 Menghentikan operasi motor 2 Tombol Start 0.01 Menjalankan motor
3 Relay 10.00 Menghubungkan motor ke
jaringan
Kecuali untuk operasi yang sangat khusus, secara umum operasi menjalankan motor adalah dengan menekan tombol Start dan jika kemudian tombol ini dilepas motor akan tetap berputar. Maka, selanjutnya untuk menjalankan motor cukup disebutkan dengan menekan tombol Start saja.
Motor berdaya kecil dapat disambung langsung ke PLC. Tetapi, untuk motor berdaya cukup dengan arus nominal diatas kemampuan PLC harus menggunakan kontaktor / relay sebagai penghubung motor ke jaringan.
3. Program Sistem kontrol PLC
Gambar 18 Program Sistem kontrol Motor Satu Arah Putaran
b. Program Sistem kontrol Motor Dua Arah Putaran
1. Urutan Sistem kontrol Motor
Jika tombol Forward (FWD) ditekan, motor berputar searah jarum jam dan jika yang ditekan tombol Reverse (REV), motor berputar berlawanan arah jarum jam. Tombol STOP digunakan untuk menghentikan operasi motor setia saat.
2. Penetapan Bit I/O
No input/outputAlat operandBit Fungsi
1 Tombol Stop 0.00 Menghentikan operasi motor
2 Tombol Fwd 0.01 Menjalankan motor searah jarum jam 3 Tombol Rev 0.02 Menjalankan motor berlawanan arh
jarum jam
4 Relay 1 10.00 putaran searah jarum jam
Gambar 19 Program Sistem kontrol Motor Dua Arah Putaran
c. Program Sistem kontrol Motor bolak balik otomatis
1. Urutan Sistem kontrol Motor
Jika tombol Start ditekan, motor berputar searah jarum jam selama 1 menit, kemudian berhenti. Sepuluh detik kemudian, motor berputar berlawanan arah jarum jam selama 1 menit, kemudian berhenti. Selanjutnya, motor beroperasi seperti di atas secara otomatis tanpa melalui penekanan tombol Start. Tombol Of digunakan untuk menghentikan operasi motor setiap saat.
2. Penetapan Bit I/O
No input/outputAlat operandBit Fungsi
1 Tombol Stop 0.00 Menghentikan operasi motor 2 Tombol start 0.01 Menjalankan motor
4 Relay 1 10.00 putaran searah jarum jam 5 Relay 2 10.01 putaran berlawanan arah jarum
jam
Gambar 20 Sistem unsur yaitu alamat, instruksi dan operand.
2. Program PLC dapat dibuat dengan diagram ladder atau kode mneumonik. Pemilihan tipe program ditentukan oleh alat pemrogram yang akan digunakan.
3. Untuk dapat membuat program sistem kontrol PLC, pemrogram harus memahami struktur daerah memori PLC yang akan digunakan. Daerah memori PLC berbeda-beda sesuai dengan tipe PLC.
4. Memahami instruksi pemrograman memegang peranan paling penting dalam pembuatan program sistem kontrol. Terdeapat banyak sekali instruksi pemrograman, tetapi tidak semua instruksi dapat duterapkan pada semua tipe PLC.
5. Pembuatan program PLC harus dilakukan secara sistematis, yaitu mendeskripsikan sistem sistem kontrol, menetapkan operand untuk alat input/ output, baru membuat program.
D. Tugas
Motor start
LS2 LS1
Jika tombol Start ditekan, motor bergerak dari kiri ke kanan hingga mencapai Limit Switch LS1 kemudian berhenti. Lima detik kemudian, motor bergerak ke kiri hingga mencapai Limit Switch LS2, kemudian berhenti.
Tabel I/O Bit I/O
Jawablah pertanyaan di bawah ini dengan singkat dan jelas. 1. Apa yang dimaksud dengan program ?
2. Sebutkan dua macam bentuk program sistem kontrol PLC ? 3. Sebutkan unsur-unsur sebuah program ?
4. Apa yang dimaksud dengan instruksi sisi kiri ? 5. Sebutkan enam macam instruksi diagram ladder ?
6. Instruksi manakah yang digunakan untuk operasi penundaan waktu ? 7. Apa yang dimaksud dengan SV (Set Value) ?
8. Apa tujuan suatu instruksi ditulis menggunakan kode fungsi ? 9. Sebutkan contoh instruksi yang tidak memerlukan operand ?
10. Mengapa bit operand untuk perlatan I/O harus ditetapkan terlebih dahulu sebelum membuat diagram ladder ?
F. Lembar Kerja
Membuat Program Ladder Menggunakan CX-Programmer
a. Alat dan Bahan
1. Komputer 1 buah
b. Langkah Kerja
1. Hidupkan komputer lalu buka program CX-Programmer.
2. Gambarlah diagram ladder di bawah ini menggunakan CX – Progarammer.
3. Setelah menggambar program lalu simpan file tersebut.
4. Selanjutnya tutuplah file dan matikan komputer.
c. Kesimpulan
Tuliskan kesimpulan dari apa yang telah dikerjakan berdasarkan lembaran kerja.
Kegiatan Belajar 3
MEMBUAT PROGRAM DENGAN
CX PROGRAMMER
A. Kompetensi dan Indikator
Setelah mempelajari topik ini Mahasiswa memiliki kompetensi sebagai berikut. Memahami software CX Programmer yang terbagi dalam tiga indikator berikut ini: Menjelaskan jenis – jenis alat pemrogram.
Membuat program diagram ladder dengan CX Programmer. Memasukkan program dari PC ke dalam PLC melalui kabel RS 232.
B. Uraian Materi
Operasi PLC dikategorikan dalam tiga mode yaitu : PROGRAM, MONITOR, dan RUN. Pilihan mode operasi harus dipilih dengan tepat sesuai dengan aktifitas dalam sistem sistem kontrol PLC.
Mode PROGRAM digunakan untuk membuat dan mengedit program, menghapus memori, atau mengecek kesalahan program. Pada mode ini, program tidak dapat dieksekusi/ dijalankan.
Mode MONITOR digunakan menguji operasi sistem, seperti memonitor status operasi, melaksanakan instruksi force set dan force reset bit I/O, merubah SV (Set Value) dan PV (Present Value) timer dan counter, merubah data kata, dan mengedit program online.
Mode RUN digunakan untuk menjalankan program. Status operasi PLC dapat dimonitor dari peralatan pemrogram, tetapi bit tidak dapat di paksa set/ reset dan SV/PV timer dan counter tidak dapat diubah.
2. Jenis-Jenis Alat Pemrogram
Ada beberapa jenis alat untuk memasukkan program ke dalam PLC yaitu komputer yang dilengkapi dengan software ladder misalnya CX-Programmer,
Konsol Pemrogram, dan Programmable Terminal.
Dengan software ladder CX-Programmer, program yang dimasukkan ke dalam PLC dapat berbentuk diagram ladder atau kode mneumonik, tetapi Konsol Pemrogram hanya dapat memasukkan program dalam bentuk kode mneumonik.
3. Sambungan Alat Pemrogram
PLC dapat disambung ke Konsol Pemrogram atau komputer dengan software ladder seperti CX-Programmer, SSS (Sysmac Support Software), atau Syswin, dan Programmable Terminal.
Komunikasi Host Link adalah komunikasi antara PLC dan komputer yang didalamnya diinstal software ladder. Komputer dapat disambung ke port peripheral atau port RS-232C PLC. Port peripheral dapat beroperasi dalam mode Host Link atau mode peripheral bus. Port RS-232C beroperasi hanya dalam mode Host Link
Komputer dapat disambung ke port peripheral PLC dengan adapter RS-232C : CQM1-CIF02 atau CPM1-CIF01.
Gambar 21 Sambungan komunikasi Host Link
b. Sambungan Komunikasi NT Link
Komunikasi NT Link adalah komunikasi antara PLC dan Programmable Terminal.
Gambar 22 Sambungan komunikasi NT Link
4. Memasukkan Program Menggunakan CX-Programmer
CX Programmer adalah software ladder untuk PLC merk OMRON. Ia beroperasi di bawah sistem operasi Windows, oleh sebab itu pemakai software ini diharapkan sudah familier dengan sistem operasi Windows antara lain untuk :
Menjalankan software program aplikasi
Membuat file baru
Menyimpan file
Mencetak file
Menutup file
Membuka file
Keluar dari (menutup) software program
Ada beberapa persyaratan minimum yang harus dipenuhi untuk bisa mengoperasikan CX Programmer secara optimal yaitu :
Komputer IBM PC/ AT kompatibel
CPU Pentium I minimal 133 MHz
RAM 32 Mega bytes
Hard disk dengan ruang kosong kurang lebih 100 MB
Monitor SVGA dengan resolusi 800 x 600
Klik tombol Start > Program > OMRON > CX-Programmer > CX- Programmer. Akan tampil Layar CX Programmer sebagai berikut :
Gambar 23. Layar interface utama
Ada beberapa menu/ command yang perlu diketahui pada layar CX-Programmer utama yaitu :
Menu/Command Fungsi
File File>New Membuat file baru
File>Open Membuka file
File>Exit Keluar dari CX-Programmer View>Toolbar Menampilkan/ menyembunyikan
toolbar
Tool>Option Mengatur beberapa opsi :
Help Help Topic Meminta penjelasan menurut
topik
Help Content Meminta penjelasan menurut isi
Klik File, New untuk membuat file baru. Kotak dialog Change PLC ditampilkan
Gambar 24. Kotak dialog merubah PLC
Pada kotak Device Type, klik tanda untuk memilih tipe PLC yang akan digunakan. Kemudian klik Setting untuk memilih jumlah input/output PLC. Kotak dialog Device Type Setting ditampilkan.
Gambar 25 Kotak dialog Device Type Setting
Project Workspace Output Ladder Diagram
Gambar 26 Layar CX-Programmer
Secara default ada tiga window tampil secara bersamaan, yaitu :
1. Window diagram ladder
Di sini, diagram ladder akan digambar.
2. Window Project Workspace
Window Project Workspace (Ruang Kerja Proyek) menampilkan proyek sebagai struktur hierarkhi antara PLC dan rincian program. Penjelasan beberapa obyek dalam struktur ini sebagai berikut :
PLC Menampilkan dan merubah tipe PLC, menampilkan mode operasi PLC
Symbols Global Menampilkan simbol global, yaitu simbol yang digunakan secara umum untuk semua program. Yang dimaksud symbols adalah operand dalam daerah memori PLC.
Symbol Local Menampilkan simbol lokal, yaitu simbol yang digunakan hanya pada program yang sedang aktif.
Section Menampilkan/ menyembunyikan tampilan diagram ladder.
3. Window Output
Window output akan menampilkan kesalahan dalam menulis diagram ladder. Kesalahan juga ditunjukkan secara langsung dalam window diagram ladder, dimana akan muncul tampilan warna merah pada bagian program yang salah.
Layar komputer yang menampilkan tiga window sekaligus akan mempersempit tampilan diagram ladder. Oleh sebab itu, jika diperlukan ruang diagram ladder yang lebih luas, dua window yang terakhir dapat ditutup dengan cara mengklik toolbar pada masing-masing window, atau dengan mengklik toolbar yang sesuai pada layar CX-Programmer.
c. Menggambar Diagram Ladder
CX-Programmer membebaskan pemakai untuk membuat program dalam bentuk diagram ladder atau mneumonik. Tetapi, akan lebih baik menggunakan program diagram ladder.
Pemakai juga dibebaskan untuk menggunakan operasi toolbar, atau shortcut keyboard. Fungsi masing-masing toolbar dan shortcut ditunjukkan pada tabel berikut ini :
Tabel 6 operasi menggunakan toolbar atau shortcut.
Menu/ Comand Toolbar Shortcut
Insert>Contact>Normally Open C
Insert>Vertical>Up U
Insert>Vertical>Down V
Insert>Horizontal
-Insert>Coil>Normally Open O
Insert>Coil>Normally Closed Q
Insert>Instruction I
Misalnya, program ladder di bawah ini akan dibuat menggunakan CX-Programmer !
Gambar 27 Program Diagram ladder
Lakukan prosedur persiapan hingga tampil layar CX-Programmer seperti dijelaskan diatas.
1. Tempatkan kursor pada sel kiri atas. Klik Insert > Contact > Normally Open
Gambar 28 Kotak dialog New Contact
Pada kotak Name or address, ketik ‘1’ untuk menulis operand 0.01. Klik OK atau tekan Enter. Kursor akan bergeser ke kanan satu sel.
2. Klik Insert > Contact > Normally Closed atau , ketik ‘0’ untuk menulis operand 0.00, Klik OK atau tekan Enter.
3. Klik Insert > Coil > Normally Open atau , maka muncul kotak dialog New Coil :
Gambar 29 Kotak dialog New Coil
4. Ketik ‘1000’ untuk menulis operand 10.00. Klik OK atau tekan Enter.
5. Tekan Enter, untuk menambah baris pada rung yang sama. Kursor berpindah ke awal baris baru.
7. Klik Insert > Vertical > Up atau diantara kontak NO 0.01 dan kontak NC 0.00.
8. Tekan tombol Esc untuk menon-aktifkan toolbar yang sedang aktif. Pindahkan kursor ke awal rung baru dengan menggunakan tombol anak panah. Begitu kursor berpindah ke rung baru, diagram ladder secara otomatis mengembang ke kanan.
9. Klik Insert > Instruction untuk menulis instruksi lainnya. Muncul kotak dialog Instruction sebagai berikut :
Gambar 30 Kotak dialog Instruction
Ketik END pada kotak Instruction, OK. Pindahkan kursor ke rung baru. Seperti tadi, instruksi END mengembang ke kanan otomatis.
d. Menyimpan File
1. Klik File Save atau untuk menyimpan file. Muncul kotak dialog Save CX-Programmer File.
2. Klik pada kotak Save input untuk memilih tempat memori dimana file akan disimpan. Misalkan file akan disimpan di floppy disk, maka pilih 3½ Floppy (A:).Pada kotak File Name, tulis nama file, misalnya ‘M1A’.Pada
kotak Save input type, klik untuk memilih tipe file. Pilih CX-Programmer
Project Files, lalu klik .
e. Menutup File
Klik File> close untuk menutup file.
f. Membuka file proyek
1. Klik File>Open atau untuk membuka file yang pernah dibuat.
Klik pada kotak Save input tempat dimana file disimpan.
2. Klik pada kotak file name untuk memilih nama-nama file yang ada pada memori.
3. Klik pada kotak file of type untuk memilih tipe file, lalu klik
, maka file yang dipilih akan dibuka.
g. Mentransfer program ke dalam PLC
Operasi pemrograman PLC dibedakan menjadi operasi offline dan operasi online. Operasi offline adalah kegiatan pemrograman yang tidak memerlukan unit PLC, misalnya membuat diagram ladder, menyimpan file. Operasi online adalah kegiatan pemrograman yang tidak dapat dilakukan tanpa adanya unit PLC, misalnya mentransfer program, memonitor program, dan menjalankan program.
Transfer program dibedakan menjadi dua yaitu : Download dan Upload. Download adalah pemindahan program dari komputer ke PLC, sedangkan upload adalah pemindahan program dari PLC ke komputer.
Operasi transfer program hanya dapat dilakukan dalam mode operasi PROGRAM. Jika PLC tidak dalam mode ini, CX-Programmer akan merubah mode secara otomatis.
Prosedur transfer program dari komputer ke PLC (Download) sebagai berikut :
Yes untuk melanjutkan operasi. Latar belakang layar diagram ladder berubah menjadi gelap yang menunjukkan anda sedang berada pada operasi on-line.
2. Klik menu PLC > Transfer > To PLC untuk mendown-load program. Muncul kotak dialog yang meminta penjelasan apa saja yang akan di transfer : program atau setting, atau keduanya. Setelah dipilih, klik OK.
Gambar 31 Download option
Kotak dialog konfirmasi transfer program ditampilkan. Konfirmasi ini penting karena perintah transfer program akan berpengaruh terhadap PLC yang disambung.
Klik Yes untuk melanjutkan operasi. Pada layar ditunjukkan operasi transfer program sedang berlangsung. Jika selesai, ada informasi Download successful.
Gambar 32 Informasi Download selesai
C. Rangkuman
1. Ada tiga mode operasi PLC yaitu mode PROGRAM, MONITOR, dan RUN. Mode PROGRAM digunakan untuk membuat dan mengedit program, menghapus memori, atau mengecek kesalahan program. Mode MONITOR digunakan menguji operasi sistem. Mode RUN digunakan untuk menjalankan program.
2. Ada beberapa jenis alat pemrogram antara lain CX-Programmer, Konsol Pemrogram, dan Programmable Terminal.
3. Dengan software ladder CX-Programmer, program yang dimasukkan ke dalam PLC dapat berbentuk diagram ladder atau kode mneumonik, tetapi Konsol Pemrogram hanya dapat memasukkan program dalam bentuk kode mneumonik.
D. Tugas
1. Ada berapa cara untuk membuat program PLC, sebutkan dan mana
yang lebih mudah menurut Saudara ?
2. Untuk membuat program kontrol dengan program PLC, langkah - langkah apa saja yang harus Saudara perbuat ?
3. Jelaskan cara kerja fungsi timer dalam PLC ?
E. Tes Formatif 3
1. Sebutkan tiga jenis alat yang digunakan untuk memprogram PLC !
2. Sebutkan software komputer untuk memprogram PLC merk OMRON ! 3. Sebutkan lima syarat komputer untuk dapat digunakan mengoperasikan
software CX-Programmer secara optimal !
a. Mengambar kontak NO
b. Menggambar kontak NC
c. Menggambar garis horisontal
d. Menggambar garis vertikal ke bawah
e. Menggambar garis vertikal ke atas
f. Menggambar kumparan
g. Menggambar instruksi END
5. Apakah yang dimaksud dengan down-load ?
F. Lembar Kerja
Memasukkan Program Menggunakan CX – Programmer
a. Alat dan Bahan
1. Komputer 1 buah
2. flasdisk /disket 1 buah
3. PLC OMRON CPM2A-10CDRA 1 buah
4. Adapter Interface CPM2-C1F01 1 buah
5. Kabel RS-232C 3 meter
b. Langkah Kerja
2. Hidupkan komputer lalu buka program CX – Programmer.
3. Bukalah file proyek yang telah saudara simpan.
4. Transfer program ke dalam PLC.
5. mengecek kebenaran program.
6. tutuplah file CX – Programmer dan matikan komputer.
c. Kesimpulan
Tuliskan kesimpulan dari apa yang telah dikerjakan berdasarkan lembaran kerja.
Kegiatan Belajar 4
PENGENDALIAN MOTOR DC
A. Kompetensi dan Indikator
Setelah mempelajari topik ini Mahasiswa memiliki kompetensi Membuat rangkaian sistem sistem kontrol PLC untuk menggerakkan motor DC.
B. Uraian Materi
1. Keselamatan Kerja Pemasangan Unit PLC
1. Jangan memasang PLC pada tempat-tempat dengan kondisi sebagai berikut :
Terkena sinar matahari langsung. Suhu di bawah 0oC atau di atas 55 oC.
Kelembaban di bawah 10% atau di atas 90%.
Terjadi pengembunan sebagai akibat perubahan suhu. Mengandung gas korosif atau mudah terbakar.
Berdebu.
Terkana kejutan atau getaran.
Terkena percikan air, minyak, atau bahan kimia.
2. Berikan perisai saat memasang PLC pada tempat sebagai berikut :
Terkena muatan elektro statis.
Terkena medan elektromagnet yang kuat.
Terkena pancaran radiasi.
Dekat dengan jaringan catu daya.
3. Dalam memasang pastikan ada ventilasi untuk pendinginan
Berikan ruang yang cukup untuk sirkulasi udara. Jangan memasang PLC di atas perlengkapan yang
membangkitkan panas seperti heater, transformer, atau resistor berukuran besar.
Pasang kipas atau sistem pendingin saat suhu ruang melebihi 55 oC.
Jangan memasang PLC pada panel atau kabinet perlengkapan tegangan tinggi.
Berikan jarak + 200 mm antara PLC dan jaringan daya terdekat. Berikan tempat yang lapang untuk operasi dan pemeliharaan
PLC.
Gambar 33 Posisi Pemasangan PLC 5. Lepaslah label untuk menghindari pemanasan lebih.
6. Jangan memasang pengawatan I/O PLC pada pipa yang sama dengan jaringan daya.
2. Keselamatan Kerja Pengawatan I/O
3. Kawat catu daya dipilin untuk menjaga noise dari jaringan catu daya. Gunakan transformer isolasi 1:1 untuk mengurangi noise elektro.
4. Dengan mempertimbangkan kemungkinan turun tegangan, gunakan jaringan daya yang besar.
Gambar 34 Penyambungan Catu daya PLC
5. Sebelum menyambung catu daya, pastikan bahwa tegangan yang tersambung sudah tepat AC atau DC. Rangkaian internal PLC akan rusak jika daya AC dicatu ke PLC yang memerlukan catu daya DC.
6. Terminal input catu daya terletak pada bagian atas PLC, sedangkan terminal pada bagian bawah PLC untuk peralatan luar. Rangkaian internal PLC akan rusak jika daya AC dicatu ke terminal output catu daya PLC.
7. Kencangkan sekrup catu daya AC, sekrup yang kendor dapat mengakibatkan kebakaran atau malfungsi.
8. Gunakan selalu terminal crimp untuk jaringan daya PLC. Jangan menyambung kawat serabut telanjang secara langsung ke terminal.
Gambar 35 Pengawatan input
10. Jika output 24 VDC berbeban lebih atau terhubung singkat, tegangan akan drop dan mengakibatkan outputnya OFF. Tindakan pengamanan luar harus diberikan untuk menjamin keselamatan sistem.
11. Kawatilah output PLC seperti ditunjukkan pada diagram berikut ini.
Gambar 36 Pengawatan output
12. Rangkaian output internal dapat rusak saat beban yang tersambung ke output terhubung singkat, maka pasanglah sekering pengaman pada tiap rangkaian output.
13. Berikanlah rangkaian Emergency Stop, rangkaian insterlock, rangkaian pembatas, dan tindakan pengamanan sejenis pada rangkaian sistem kontrol luar (yaitu bukan pada PLC) untuk menjamin keselamatan pada sistem jika terjadi ketidak-normalan yang disebabkan oleh mal-fungsi PLC atau faktor luar lainnya yang mempengaruhi operasi PLC. Jika tidak, dapat mengakibatkan kecelakaan serius.
Gambar 37 Rangkaian interlock
Pada rangkaian interlock di atas, MC1 dan MC2 tidak dapat ON pada saat yang sama meskipun output 01005 dan 01006 keduanya ON.
14. Saat menyambung beban induktif ke output, sambunglah pengaman surja atau dioda yang disambung paralel dengan beban.
Gambar 38 Pengaman output
3. Pengawatan I/O Program Sistem kontrol Motor
Gambar 39
Pengawatan I/O Program Sistem kontrol Motor Satu Arah Putaran
Gambar 40
Gambar 41
Pengawatan I/O Program sistem kontrol motor bolak balik otomatis
4. Pengecekan Pengawatan I/O
1. Mengecek Pengawatan Input
Pengawatan input dapat dicek tanpa menggunakan alat pemrogram. Begitu PLC dihubungkan ke catu daya, dengan mengonkan peralatan input, maka indikator input yang sesuai menyala. Jika tidak demikian, berarti terjadi kesalahan penyambungan peralatan input.
2. Mengecek Pengawatan Output
Pengawatan output dapat dicek menggunakan alat pemrogram baik dengan Konsol Pemrogram atau software ladder. Operasi yang digunakan adalah Force Set/Reset. Operasi ini dapat dilakukan dalam mode operasi PROGRAM atau MONITOR.
Pengecekan Menggunakan CX-Programmer
2. Hubungkan PLC ke catu daya yang sesuai.
3. Jalankan software CX-Programmer.
4. Tampilkan program ladder yang sesuai dengan pengawatan I/O yang disambung.
5. Lakukan transfer program dari komputer ke PLC. Jika program yang dimaksud telah ada pada PLC, lakukan transfer program dari PLC ke komputer.
6. Set mode operasi ke MONITOR.
7. Klik kanan output (coil) pada diagram ladder yang akan dicek, kemudian klik Force>On, maka indikator output dan peralatan output yang sesuai on. Jika tidak demikian, maka sambungan antara output PLC dan perlatan output tidak benar.
8. Klik kanan output (coil) pada diagram ladder yang akan dicek, kemudian klik Force>Cancel, maka indikator output dan peralatan output yang sesuai of.
9. Lakukan langkah 7 dan 8 diatas untuk output yang lain.
C. Tes Formatif
Diberikan program ladder sebagai berikut :
1. Sebutkan komponen input/ output yang diperlukan untuk mewujudkan program sistem kontrol di atas ?
3. Apakah yang terjadi jika kontak NC diwakili oleh tombol NC ?
4. Mengapa sumber tegangan untuk rangkaian input menggunakan arus searah ? 5. Apa yang terjadi jika sumber tegangan DC untuk rangkaian input terbalik
polaritasnya ?
6. Dapatkah rangkaian input menggunakan sumber tegangan AC, Jelaskan alasan jawabanmu ?
7. Apakah tujuan disediakan lebih dari satu terminal COMM pada output PLC ? 8. Gambarkan rangkaian pengawatan input/ output dari diagram ladder di atas ?
D. Lembar kerja
MEMBUAT RANGKAIAN SISTEM SISTEM KONTROL MOTOR
a. Bahan dan Alat
1. PLC OMRON CPM2A-10CDRA... 1 buah 2. MCB 1 fasa ... 1 buah
1. Janganlah menyambung ujung kawat langsung ke terminal PLC, tetapi gunakan terminal crimp (skun) 6,2 mm.
2. Kencangkan baud terminal untuk menjain sambungan yang baik.
3. Pastikan semua bahan dan alat yang digunakan dalam keadaan baik.
4. Periksalah tegangan catu daya sesuai dengan spesifikasi PLC
1. Siapkan semua alat dan bahan yang akan digunakan.
2. Rangkailah pengawatan input/ output sesuai gambar berikut ini
3. Hubungkan PLC ke catu daya yang sesuai.
4. Tekan tombol OFF, maka indikator input 00 pada PLC menyala, kemudian lepaslah penekanan tombol OFF, maka indikator input 00 padam.
1. Tekan tombol ON, maka indikator input 01 pada PLC menyala, kemudian lepaslah penekanan tombol ON, maka indikator input 01 padam.
Catatan :
