Pelatihan PLC Mitsubishi Q-Series (Tingkat Dasar)

(1)

Pelatihan PLC Dasar - 01 1

Program Studi D3 Teknik Elektro FTI ITS

Pelatihan PLC Mitsubishi Q-Series

(Tingkat Dasar)

Ir. Jos Pramudijanto, M.Eng. Jurusan Teknik Elektro FTI ITS Telp. 5947302 Fax.5931237 Email: jos@ee.its.ac.id

(2)

Objektif:

Pengantar PLC

Arsitektur PLC

(3)

Referensi Pengantar PLC

Buku Pustaka:

[1]….."Mitsubishi Programmable Logic Controller

Training Manual Q-series Basic Course (for GX Developer)”, SH(NA)-080617ENG-A(0601)MEE,

Mitsubishi Jan., 2006.

[2]….."PLC: Beginner Guide”, W353-E1-05, OMRON-Corporation, 1997.

[3]….."Q Series Introduction”, Presentasi Bagian Marketing PT. Autoteknindo Sumber Makmur,

(4)

Effisiensi untuk Meningkatkan Pelayanan

Meningkatkan kualitas (Quality), Meminimkan Harga (Cost),

Pengiriman produk (Delivery) yang sangat cepat sehingga tidak ada waktu tunggu,

Keamanan dan keselamatan kerja (Safety) bagi pekerja sangat tinggi sehingga tidak rawan

kecelakaan,

Mengurangi operasi-operasi manual yang bisa membahayakan operator bahkan menimbulkan kematian dan beberapa aspek vital lainnya.

(5)

Sejarah Perkembangan

Programmable Logic Controller pertama kali

dikembangkan oleh General Motor tahun 1968;

Sistem kontrol ini digunakan untuk mengganti sistem relay control yang banyak digunakan dalam proses permesinan, pengepakan, material handling,

assembly terotomasi dan sebagainya;

Menurut IEC61131 part 1, pengertian PLC

merupakan sistem elektronik yang beroperasi secara digital, menggunakan programmable memory untuk internal storage yang berorientasi kepada user,

untuk melakukan fungsi khusus seperti logic, sequencing, timing, arithmetic; sehingga cocok digunakan pada proses yang berulang-ulang.

(6)

(7)

(8)

Pelatihan PLC Dasar - 01

Sistem Kontrol Loop Terbuka/Tertutup

Loop Terbuka:

Loop Tertutup (dengan Feedback):

Sensor Desired output

+

-Error signal Kontroler Plant Actuating signal Control signal Plant output Aktuator Desired output Kontroler Plant Actuating signal Control signal Aktuator Plant output

(9)

(10)

(11)

(12)

(13)

(14)

(15)

Ruang Lingkup Pengendalian (1)

Sequence Control :

9 Conventional relay control logic 9 Timer dan Counter

9 Pengendalian otomatis/semiotomatis/manual pada suatu

mesin/proses

Sophisticated Control :

9 Operasi aritmatik

9 Penanganan informasi

9 Kontrol analog (temperatur, tekanan, dan lain-lain) 9 PID (proporsional, integral, derivatif)

9 Pengendalian motor servo 9 Pengendalian motor stepper

(16)

Ruang Lingkup Pengendalian (2)

Supervisory Control :

9 Monitoring proses dan alarm

9 Diagnostik dan monitoring kesalahan

9 Interfacing dengan komputer (RS 232C dan RS422) 9 Interfacing dengan printer

9 Factory automation (FA) Network 9 Local Area Network

(17)

Tahapan Sistem dengan PLC

1. Desain Sistem 2. I/O Assigment 3. Penulisan Program 4. Programming 5. Editing 6. Monitoring 7. Penyimpanan Program

(18)

Hardware Penyusun PLC

• CPU

• Perangkat Pemrograman • Power Supply

• Sistem Input Output

(19)

Bagian-bagian CPU

CPU

terdiri dari tiga komponen utama:

Processor Memory

(20)

(21)

(22)

Concept of MELSEC (Q series)

Q Series is now established

Intelligently (and intentionally) designed for easy migration Huge performance, flexibility, and TCO advantages

(23)

High Performance Model QCPU

5 types available:

Q02/Q02H/Q06H/Q12H/Q25HCPU

High-speed program processing (LD = 0.034µs)

Large capacity extended memory up to 32M bytes memory card

Upto 8192 control I/O points including remote I/O Large capacity programs up to 252k steps

Expandable of up to 64 I/O slots

Including USB and RS232 programming ports Multiple CPU capability

(24)

Mitsubishi Melsec FX 2N-32MR pada Filling Lithos

(25)

Proses yang secara alami dilakukan PLC, yaitu

proses untuk membaca semua perangkat input

lapangan dan melakukan control program yang

menurut logic yang telah terprogram, mematikan

dan menyalakan perangkat lapangan.

Waktu yang dibutuhkan sekali proses scan

dinamakan scan time.

(26)

♦ Memeriksa kondisi semua input baik yang benar maupun yang salah di dalam lokasi yang disebut I/O image table.

♦ Membaca instruksi dan data dari semua bagian memori dan menjalankan pekerjaan berdasarkan instruksi-instruksi tersebut.

♦ Melakukan diagnosa internal.

♦ Mengirim dan menerima informasi dari perangkat pemrograman.

♦ Mengatur semua output agar sesuai dengan informasi terbaru.

(27)

Perangkat GPC ini bentuknya mirip dengan laptop.

(28)

• Dimensi 4,72”x 3,15” x 1,57” • Jumlah titik I/O 16 titik

• Saluran komunikasi RS-232

(29)

Dibutuhkan perangkat lunak sebagai pelengkap

pemrogramannya. Misal: CX Programming pada PLC Omron, WinCC pada PLC Siemens, RS Logic pada PLC Allen Bradley, dan GX Developer pada PLC

Mitsubishi

(30)

Sistem memori PLC dibagi berdasarkan tugas yang diberikan:

♦ Executive Memory adalah lokasi memori untuk menyimpan kumpulan program secara permanen yang merupakan

instruksi software, yaitu relay instruction, block transfer, dan

math instruction. Lokasi memori ini tidak tersedia bagi pemakai tetapi memori ini yang menjalankan sistem

♦ Application Memory adalah lokasi memori untuk menyimpan kumpulan user program (program pemakai), yaitu area yang menyimpan ladder diagrams, timers, dan data-data yang telah terkumpul.

(31)

ROM (Read Only Memory)

• ROM di rancang untuk menyimpan secara permanen yang telah fixed. Isinya masih bisa di uji dan dibaca tetapi tidak bisa di ubah, ROM tidak memerlukan back up power untuk menjaga memorinya. Executive program biasanya

disimpan di ROM.

RAM (Random Access Memory)

• RAM dikenal sebagai read write memori dan dirancang supaya informasi dapat ditulis dan dibaca dari lokasi manapun. Ada 2 jenis RAM, Volatile dan

Nonvolatile. Volatile memerlukan battery back-up kalau power hilang

sedangkan nonvoltile RAM akan menjaga programmnya meskipun power hilang.

(32)

PROM (Programmable Read Only Memory)

• Memori ini biasanya digunakan untuk program yang diyakini benar untuk sistem kontrol dengan PLC. Jika dibutuhkan perubahan algoritma pada sistem kontrol tersebut, maka PROM harus diganti (diupload) dengan program baru. PROM bisa dipergunakan sebagai backup permanen user program.

EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory)

• Memori ini mirip PROM, tetapi masih dapat dihapus dengan dengan

membuka jendela di bagian atas IC dengan disinari UV selama beberapa menit. EPROM bisa dipertimbangkan sebagai alat penyimpanan semi permanen sehingga akan menyimpan sebuah program secara permanen sampai dirasakan perlu adanya perubahan.

(33)

EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)

• Memori ini mirip EPROM, tetapi cara penghapusannya lebih fleksibel. Cara penghapusan pogram dengan memberikan tegangan kedua kaki-kaki (pin-pin) memori untuk proses ‘burning’. Hal ini berarti bahwa tipe memori ini bisa dipakai berulang.

(34)

Perangkat Input dan Output ini

secara garis

besar terdiri dari:

• Perangkat Digital Input (DI)

• Perangkat Digital Output (DO) • Perangkat Analog Input (AI)

• Perangkat Analog Output (AO)

• Perangkat untuk Komunikasi (serial/paralel)

Macam Perangkat I/O

(35)

Perangkat hanya menghasilkan kondisi biner

dengan pengolah sinyal berupa :

– Contact Output :

• Komponen untuk mengeluarkan sinyal adalah relay. • Umumnya untuk beban arus yang relatif besar.

• Supply beban bisa AC/DC. • Kecepatan respon rendah.

• Ada contact bounch, menyebabkan ada noise.

(36)

– Solid State Output (SSR)

• Komponen yang digunakan solid-state

• Beban AC: outputnya menggunakan SCR. Respons lebih cepat dari contact output, dan lebih rendah dari transistor output.

• Beban DC: outputnya menggunakan Transistor. Respons sangat cepat untuk beban arus kecil. Frekwensi kerja

cukup tinggi.

(37)

Sinyal output pada beban DC dapat berupa :

– Output Tegangan: memberikan sinyal tegangan sebagai output dan tahanan beban harus cukup tinggi dengan

konsumsi arusnya kecil.

– Output Arus: mengolah sinyal arus (source/sink). Beban yang bekerja pada I/O-nya ada:

• current source (PNP) : arus diberikan kebeban, beban dihubungkan keterminal output dan negatip catudaya.

• current sink (NPN) : arus ditarik dari beban, beban dihubungkan keterminal positip catudaya dan terminal output.

(38)

(39)

♦ Arus dari peralatan luar (mis. sensor) masuk ke modul DC input. Bagi

peralatan luar berfungsi sebagai

source, sedang modul DC input

sebagai sink.

♦ Arus dari modul DC input ke peralatan luar (mis. katup). Bagi modul DC input berfungsi sebagai source, sedang

peralatan luar sebagai sink.

(40)

• Melakukan perubahan modul sink ke source bisa dilakukan dengan menggunakan rangkaian berikut untuk arus I_out 50 mA.

(41)

Pada modul ini tegangan yang digunakan bisa AC dan atau DC. Tegangan output yang mampu diolah:

• 12 - 48 Volt AC/DC • 120 Volt AC/DC • 230 Volt AC/DC • contact (relay) • Isolated output • 5 - 50 Volt DC (sink/source)

(42)

Modul ini mengolah sinyal analog dari perangkat luar (sensor) ke sinyal digital.

Sinyal input yang bisa diolah berupa arus dan atau tegangan seperti : • 4 hingga 20 mA • 0 hingga 5 Volt DC • 0 hingga 10 Volt DC • -10 hingga +10 Volt DC

Modul A/D

(43)

Modul ini mengolah data bit dari CPU ke perangkat luar (aktuator, motor, katup), atau representasi digital ke

analog.

Sinyal output yang dihasilkan berupa arus dan atau tegangan seperti : • 4 hingga 20 mA • 0 hingga 5 Volt DC • 0 hingga 10 Volt DC • -10 hingga +10 Volt DC

Modul D/A

(44)

Modul Simulator PLC Q-Series

Y6F-Y60 _Y5F-Y50 _Y4F-Y40

POWER

FUSE

X2F-X20

X3F-X30 Y76 Y75 Y74 Y70 Y73 Y72 Y71 Y70

X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 AD-INPUT PULSE AD-INPUT DA-OUTPUT PO W E R SU P L L Y M IT S UB IS HI ME L S EC Q6 1 P CP U Q0 2 H C P U MO D U L IN P U T Qx 4 2 MO D U L O U T P U T QY 4 2P A/ D Q6 4 A D D/ A Q6 2D A G X -D E V E L O PER QD 6 2 S L O T KO S O NG S L O T KO S O NG

(45)

Pemrograman dan Tipe Data

IEC61131-3 menetapkan lima bahasa pemrograman: Representasi gambar/simbol, dapat berupa

Ladder Diagram (LAD)

Diagram Blok Fungsi (Function Block Diagram / FBD) Urutan Chart Fungsi (Sequential Function Chart / SFC)

Tabel perintah, dapat berupa

Daftar Instruksi (Statement List / STL) Teks Terstruktur (Structured Text / ST)

(46)

Tabel Bahasa Pemrograman IEC61131

Ladder logic diagram (LD) Graphical Discrete control Function Block Diagram (FBD) Graphical Continuous control Sequential Function Chart (SFC) Graphical Sequencing

Statement List (STL) Textual Similar to ladder diagrams Structured Text (ST) Textual Complex logic, computations

Language Abbrev. Type Application best suited for

Sumber:

http://www.iica.org.au/letters/IEC1131.html http://www.isagraf.com/about/about1.htm

(47)

Pelatihan PLC Mitsubishi Q-Series (Tingkat Dasar)

Program Studi D3 Teknik Elektro FTI ITS