209047895 Kontrol Logika Terprogram
-
Upload
rianaakbar -
Category
Documents
-
view
49 -
download
1
Transcript of 209047895 Kontrol Logika Terprogram
Kontrol logika terprogram (bahasa Inggris: programmable logic controller atau PLC) adalah suatu
mikroprosesor yang digunakan untuk otomasi proses industri seperti pengawasan dan pengontrolan
mesin di jalur perakitan suatu pabrik. PLC memiliki perangkat masukan dan keluaran yang digunakan
untuk berhubungan dengan perangkat luar seperti sensor, relai, contactor dll. Bahasa pemrograman
yang digunakan untuk mengoperasikan PLC berbeda dengan bahasa pemrograman biasa. Bahasa yang
digunakan adalah Ladder, yang hanya berisi input-proses-output. Disebut Ladder, karena bentuk
tampilan bahasa pemrogramannya memang seperti tampilan tangga. Disamping menggunakan
pemrograman ladder, PLC juga dapat diprogram dengan pemrograman SFC dan pemrograman ST, untuk
yang ST sudah jarang digunakan lagi.
Kontrol kendali industri pada awalnya mengandalkan pada relay elektromekanik. Relay ini
bekerja bedasarkan prinsip kemagnetan. Sistem kendali ini memiliki beberapa kelemahan,
diantranya: (1) membutuhkan ruang kontrol yang besar (2) perawatannya susah (3)
pengembangan sistem tidak mudah (4) butuh waktu yang lama untuk membangun, memelihara,
memperbaiki dan mengembangkan sistem kendali dengan relay elektromekanik.
Perkembangan komponen mikroelektronik pada akhirnya mampu menghasilkan sistem yang
dapat menggantikan fungsi puluhan bahkan ratusan relay elektromekanik hanya dengan satu
keping chip mikrokontroller yang dapat diprogram.
isinilah semua sinyal input dikumpulkan . Sinyal-sinyal input biasanya 24VDC atau 110VAC.
Unit PLC yang sesuai harus dipilih untuk dapat bekerja dengan tegangan input yang dipilih.
Dalam penjelasan sebelumnya, dapat dilihat bahwa interface input mengakses CPU secara
langsung. Untuk melindungi CPU dari tegangan dan arus tinggi yang berbahaya, maka terminal-
terminal input diisolasi. Metode tersebut adalah “Opto -isolation; tidak ada tegangan yang
ditransmisi dari terminal-terminal input menuju CPU, hanya pulsa-pulsa optik (cahaya). Metode
ini digunakan dalam sebagian besar PLC.
Interface Output
Sekali lagi disinilah semua sinyal output berasal. jenis sinyal output tergantung pada metode
switching output. Hal ini lebih baik ditunjukan dalam satu tabel ;
Sekali lagi bila kita lihat penjelasan sebelumnya, dapat dilihat bahwa CPU secara langsung
dihubungkan pada interface OuputTegangan balik yang berbahaya dapat merusak CPU sehingga
diperlukan isolasi antara CPU dan interface Output. Unit PLC harus dipilih yang cocok dengan
tegangan output yang digunakan. Baik unit transistor maupun triac menggunakan Opto-isolation.
Unit-unit relay mempunyai isolasi yang terpasang builtin, yaitu tegangan dirubah dengan
menggerakkan coil, dengan asas kerja mekanis.
Unit Memori
Pada sebagian PLC, terdapat dua jenis memori, RAM (Random Access Memory) dan Rom
(Read Only Memory). Hanya satu jenis memory yang biasanya dapat diakses pada satu waktu.
RAM biasanya dipasang built-in pada PLC, sementara ROM tersedia sebagai option/tambahan.
Sudah menjadi hal yang umum, bahwa bila ROM digunakan, maka akan mendapat prioritas dari
RAM internal. Penjelasan lebih terperincinya disini.
Processing Unit
CPU dapat dianggap sebagai otak dari PLC. Program dipanggil dari unit memori dan diproses
CPU. Pemrosesan dapat disebut sebagai menjalankan program. Apa yang sebenarnya terjadi
adalah bahwa program tersebut discan, ini berarti bahwa program diperiksa dari awal hingga
akhir dan informasi baru dimasukkan. Ini sering disebut sebagai waktu scan PLC, walaupun
sebenarnya lebih berkaitan dengan waktu pengoperasuan program. Scan dari program umumnya
memakan waktu 70ms tetapi hal ini tergantung pada panjang program dan kerumitannya.
Setelah scan yang satu selesai, scan berikutnya akan dimulai segera.
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.
Penggunaan PLC di bidang perindustrian membuat PLC memiliki
beberapa karakteristik, antara lain :
1. Kokoh dan dirancang untuk tahan terhadap getaran, suhu, kelembaban dan
kebisingan.
2. Interface untuk input dan output telah tersedia secara built-in di dalamnya.
3. Mudah diprogram dan menggunakan bahasa pemrograman yang mudah
dipahami dan sebagian besar berkaitan dengan operasi-operasi logika dan
penyambungan (switching).
4. Dapat menangani input dan output dalam jumlah besar dan dalam bentuk
sinyal analog maupun digital.
Komponen-komponen Pada PLC Pada kenyataannya merupakan suatu
mikrokontroller yang digunakan untuk keperluan industri. PLC dapat
dikatakan sebagai suatu perangkat keras dan lunak yang dibuat untuk diaplikasikan dalam dunia industri.
Secara umum PLC memiliki bagian-bagian yang sama dengan komputer maupun mikrokontroler, yaitu CPU, Memori dan I/O. Susunan komponen
PLC dapat dilihat pada gambar berikut :
Blok Diagram PLC
Komponen-komponen pada PLC adalah Sebagai Berikut :
1. Central Processing Unit (CPU)
Unit processor atau Central Processing Unit (CPU) adalah CPU
merupakan bagian utama dan merupakan otak dari PLC. CPU ini berfungsi untuk melakukan komunikasi denngan PC atau Consule, interkoneksi pada
setiap bagian PLC, mengeksekusi program-program, serta mengatur input dan ouput sistem.
Fungsi dari CPU adalah mengatur semua proses yang terjadi di PLC.
Ada tiga komponen utama penyusun CPU ini.
Blok Diagram CPU Pada PLC
· Power Supply
Catu daya (power supply) digunakan untuk memberikan tegangan pada PLC. Tegangan masukan pada PLC biasanya sekitar 24 VDC atau 220 VAC.
Pada PLC yang besar, catu daya biasanya diletakkan terpisah.
Catu daya tidak digunakan untuk memberikan daya secara langsung ke
input maupun output, yang berarti input dan output murni merupakan saklar. Jadi pengguna harus menyediakan sendiri catu daya untuk input dan
output pada PLC. Dengan cara ini maka PLC itu tidak akan mudah rusak.
· Processor
Processor adalah bagian yang mengontrol supaya informasi tetap jalan
dari bagian yang satu ke bagian yang lain, bagian ini berisi rangkaian clock,
sehingga masing-masing transfer informasi ke tempat lain tepat sampai
pada waktunya, Perangkat pemrograman dipergunakan untuk memasukan
program yang dibutuhkan ke dalam memori. PLC sekarang kebanyakn sudah
menggunakan program melalui software untuk memasukan program yang
dibuat ke dalam PLC
· Memori
Memori merupakan tempat penyimpanan data sementara dan tempat menyimpan yang harus di jalankan, diman program tersebut hasil
terjemahan dari ladder diagram yang di buat oleh user. Sistem memori pada PLC juga mengarahkan pada technologi flash memory. dengan
menggunakan flash memory maka akan sangat mudah bagi pengguna untuk melakukan programming maupun reprogramming secara berulang-ulang.
Sistem memori dibagi dalam blok-blok dimana masing-masing blok memiliki fungsi sendiri-sendiri. Beberapa bagian dari memori digunakan
untuk menyimpan status dari input dan output, sementara bagian memori yang lain digunakan untuk menyimpan variable yang digunakan pada
program seperti nilai timer dan counter.PLC memiliki suatu rutin kompleks yang digunakan untuk memstikan memori PLC tidak rusak. Hal ini dapat
dilihat lewat lampu indikator pada PLC.
Terdapat beberapa elemen memori di dalam sistem PLC :
Read-Only Memory (ROM) adalah memori non-volatile yang hanya bisa di program hanya sekali saja. Memori jenis ini tidak fleksibel dan
kurang popular di bandingkan jenis-jenis memori lainnya. Random- Access Memory (RAM) adalah memori yang bisa di
gunakan untuk menyimpan program dari user dan data-data tertentu. Data- data yang tersimpan di memori ini akan hilang bila sumber
tenaganya diambil. Masalah ini dapat diatasi dengan menambahkan baterai sebagai back up tenaga daripada RAM.
Erasable Programmable Read Only Memory (EPROM) adalah
memori yang dapat menyimpan data sama halnya dengan ROM. Data- data yangtersimpan di memori ini dapat di hapus dengan
menambahkan sinar ultraviolet. Untuk memogram ulang memori ini di
butuhkan sebuah perangkat PROM writer. Electrically Erasable Programmable Read Only Memory
(EEPROM) adalah memori yang mengkombinasikan akses fleksibilitas dari RAM dan non-volatile ROM jadi satu. Data- data yang diisikan ke
memori ini dapat di hapus dan di program ulang secara elektrik. Tetapi memori ini mempunyai siklus tulis dan hapus yang terbata
2. Rangkaian Input PLC
Adalah Merupakan bagian yang menerima sinyal elektrik dari sensor
atau komponen lain dan sinyal itu dialirkan ke PLC untuk diproses. Ada banyak jenis modul input yang dapat dipilih dan jenisnya tergantung dari
input yang akan digunakan. Jikainput adalah limit switches dan pushbutton
dapat dipilih kartu input DC. Modul input analog adalah kartu input khusus yang menggunakan ADC (Analog to Digital Conversion) dimana kartu ini
digunakan untuk input yang berupa variable seperti temperatur, kecepatan, tekanan dan posisi. Pada umumnya ada 8-32 input point setiap modul
inputnya. Setiap point akan ditandai sebagai alamat yang unik oleh prosesor
3. Rangkaian Output PLC
Adalah bagian PLC yang menyalurkan sinyal elektrik hasil pemrosesan PLC ke peralatan output. Besaran informasi / sinyal elektrik itu dinyatakan
dengan tegangan listrik antara 5 – 15 volt DC dengan informasi diluar sistem tegangan yang bervariasi antara 24 – 240 volt DC mapun AC. Kartu
output biasanya mempunyai 6-32 output point dalam sebuah single module. Kartu output analog adalah tipe khusus dari modul output yang
menggunakan DAC (Digital to Analog Conversion). Modul output analog dapat mengambil nilai dalam 12 bit dan mengubahnya ke dalam signal
analog. Biasanya signal ini 0-10 volts DC atau 4-20 mA. Signal Analog
biasanya digunakan pada peralatan seperti motor yang mengoperasikan katup dan pneumatic position control devices.Bila dibutuhkan, suatu sistem
elektronik dapat ditambahkan untuk menghubungkan modul ini ke tempat yang jauh. Proses operasi sebenarnya di bawah kendali PLC mungkin saja
jaraknya jauh, dapat saja ribuan meter
Komponen Pada PLC
October 17, 2008 by Williamzian Robin
Pada kenyataannya PLC merupakan suatu mikrokontroller yang digunakan untuk keperluan
industri. PLC dapat dikatakan sebagai suatu perangkat keras dan lunak yang dibuat untuk
diaplikasikan dalam dunia industri.
Secara umum PLC memiliki bagian-bagian yang sama dengan komputer maupun
mikrokontroler, yaitu CPU, Memori dan I/O. Susunan komponen PLC dapat dilihat pada gambar
berikut :
Adapun Penjelasan dari komponen-komponen pada PLC adalah Sebagai Berikut :
1. Central Processing Unit (CPU)
CPU merupakan bagian utama dan merupakan otak dari PLC.
CPU ini berfungsi untuk melakukan komunikasi denngan PC atau Consule, interkoneksi
pada setiap bagian PLC, mengeksekusi program-program, serta mengatur input dan ouput
sistem
2. Memori
Memori merupakan tempat penyimpan data sementara dan tempat menyimpan program
yang harus dijalankan, dimana program tersebut merupakan hasil terjemahan dari ladder
diagram yang dibuat oleh user. Sistem memori pada PLC juga mengarah pada teknologi
flash memory. Dengan menggunakan flash memory maka akan sangat mudah bagi
pengguna untuk melakukan programming maupun reprogramming secara berulang-ulang.
Selain itu pada flash memory juga terdapat EPROM yang dapat dihapus berulang-ulang.
Sistem memori dibagi dalam blok-blok dimana masing-masing blok memiliki fungsi
sendiri-sendiri. Beberapa bagian dari memori digunakan untuk menyimpan status dari
input dan output, sementara bagian memori yang lain digunakan untuk menyimpan
variable yang digunakan pada program seperti nilai timer dan counter.
PLC memiliki suatu rutin kompleks yang digunakan untuk memstikan memori PLC tidak
rusak. Hal ini dapat dilihat lewat lampu indikator pada PLC.
3. Catu Daya PLC
Catu daya (power supply) digunakan untuk memberikan tegangan pada PLC. Tegangan
masukan pada PLC biasanya sekitar 24 VDC atau 220 VAC. Pada PLC yang besar, catu
daya biasanya diletakkan terpisah.
Catu daya tidak digunakan untuk memberikan daya secara langsung ke input maupun
output, yang berarti input dan output murni merupakan saklar. Jadi pengguna harus
menyediakan sendiri catu daya untuk input dan output pada PLC. Dengan cara ini maka
PLC itu tidak akan mudah rusak.
4. Rangkaian Input PLC
Kemampuan suatu sistem otomatis tergantung pada kemampuan PLC dalam membaca
sinyal dari berbagai piranti input, contoh senseor. Untuk mendeteksi suatu proses
dibutuhkan sensor yang tepat untuk tiap-tiap kondisi. Sinyal input dapat berupa logika 0
dan 1 (ON dan OFF) ataupun analog.
Pada Jalur Input terdapat rangkaian antarmuka yang terhubung dengan CPU. Rangkaian
ini digunakan untuk menjaga agar sinyal-sinyal yang tidak diinginkan tidak langsung
masuk ke dalam CPU. Selain itu juga rangkaian ini berfungsi sebagai tegangan dari
sinyal-sinyal input yang memiliki tegangan kerja yang tidak sama dengan CPU agar
menjadi sama. Contoh Jika CPU menerima input dari sensor yang memiliki tegangan
kerja sebesar 24VDC maka tegangan tersebut harus dikonversi terlebih dahulu mendai
5VDC agar sesuai dengan tegangan kerja CPU.
5. Rangkaian output PLC
Suatu sistem otomatis tidak akan lengkap jika sistem tersebut tidak memiliki jalu output.
Output sistem ini dapat berupa analog maupun digital. output analog digunakan untuk
menghasilkan sinyal analog sedangkan output digital digunakan untuk menghubungkan
dan memutuskan jalur, misalnya piranti output yang sering dipakai dalam PLC adalah
motor, relai, selenoid, lampu, dan speaker.Seperti pada rangkaian input PLC, pada bagian
output PLC juga dibutuhkan suatu antarmuka yang digunakan untuk melindungi CPU
dari peralatan eksternal. Antarmuka output PLC sama dengan antarmuka input PLC.
6. Penambahan I/O PLC Setiap PLC pasti memiliki jumlah I/O yang terbatas, yang ditentukan berdasarkan tipe
PLC. Namun dalam Aplikasi seringkali I/O yang ada pada PLC tidak mencukupi. Oleh
sebab itu diperlukan perangkat tambahan untukmenambah jumlaj I/O yang tersedia.
Penambahan jumlah I/O ini dinamakan dengan expansin Unit.
Komponen Utama dan I/O PLC
Komponen PLC
PLC yang tersedia di pasaran banyak sekali konfigurasi yang berbeda walaupun itu masih satu Vendor.
Tetapi semua itu memliki konsep dan komponen utama yang mirip yaitu
1. Power supply : power supply / catu daya PLC ada yang sudah terintegerasi dengan PLC ataupun yang
Ekternal. Umumnya catu daya yang dibutuhkan PLC (dengan atau tanpa power supply) adalah 24VDC,
120VAC dan 220VAC.
2. CPU : adalah sebuah computer dimana logika ladder di simpan dan di proses.
3. I/O : sejumlah terminal input / output yang harus tersedia sehingga PLC dapat memonitor proses dan
respon.
4. Lampu Indikasi : terdiri dari Lampu indikasi Power ON, Running Program dan sebuah kesalahan.
Input dan Output PLC
PLC butuh untuk memonitor dan mengontrol sebuah proses. Input dan Output dapat di kategorikan
menjadi dua:
1. Logical : Jika Input / output hanya dapat On atau Off saja.
2. Continuous : Jika Input / Output memiliki level yang berbeda-beda
Output PLC ke Sebuah Aktuator dapat menyebabkan sesuatu terjadi di dalam sebuah proses. Berikut ini
adalah actuator yang biasanya di pakai :
1. Solenoid valves : Output Logic yang dapat men-switch sebuah hidrolik atau pneumatik.
2. Light : Output Logic yang di catu secara langsung dari Output PLC.
3. Motor Starters : sebuah motor sering menghasilkan sebuah arus besar ketika di nyalakan pertama kali,
sehingga butuh Motor Starters.
4. Servo motors : Sebuah output kontinu dari PLC yang menghasilkan sebuah variable speed atau posisi.
Output dari PLC adalah Relay, tetapi ada juga yang berupa Solid State Electronic seperti Transistor untuk
Output DC atau Triac untuk output AC. Continuous Output membutuhkan Special Output Card dengan
Digital to Analog Converters.
Input berasal dari Sensor menerjemahkan fenomena fisik ke Sinyal Elektrik. Berikut ini adalah contoh
sensor yang sering / biasanya di gunakan :
1. Proximity Switches : Menggunakan Induktansi, kapasitansi atau Cahaya untuk mendeteksi sebuah objek
secara Logic (Logical Input).
2. Switches : Struktur mekanik yang akan membuka atau menutup kontak elektrik untuk sebuah Logical
Signal.
3. Potensiometer : mengukur posisi sudut secara continuous menggunakan resistansi.
4. LVDT (Linear Variable Differential Transformer) : Mengukur perpindahan linear secara continuous
menggunakan magnetic coupling.
Pada kenyataannya PLC merupakan suatu mikrokontroller yang digunakan untuk keperluan
industri. PLC dapat dikatakan sebagai suatu perangkat keras dan lunak yang dibuat untuk
diaplikasikan dalam dunia industri.
Secara umum PLC memiliki bagian-bagian yang sama dengan komputer maupun
mikrokontroler, yaitu CPU, Memori dan I/O. Susunan komponen PLC dapat dilihat pada gambar
berikut : Adapun Penjelasan dari komponen-komponen pada PLC adalah Sebagai Berikut :
1. Central Processing Unit (CPU) CPU merupakan bagian utama dan merupakan otak dari PLC.
CPU ini berfungsi untuk melakukan komunikasi dengan PC atau Console, interkoneksi pada
setiap bagian PLC, mengeksekusi program-program, serta mengatur input dan ouput sistem
2. Memori Memori merupakan tempat penyimpan data sementara dan tempat menyimpan program yang
harus dijalankan, dimana program tersebut merupakan hasil terjemahan dari ladder diagram yang
dibuat oleh user. Sistem memori pada PLC juga mengarah pada teknologi flash memory.
Dengan menggunakan flash memory maka akan sangat mudah bagi pengguna untuk melakukan
programming maupun reprogramming secara berulang-ulang. Selain itu pada flash memory juga
terdapat EPROM yang dapat dihapus berulang-ulang.
Sistem memori dibagi dalam blok-blok dimana masing-masing blok memiliki fungsi sendiri-
sendiri. Beberapa bagian dari memori digunakan untuk menyimpan status dari input dan output,
sementara bagian memori yang lain digunakan untuk menyimpan variable yang digunakan pada
program seperti nilai timer dan counter.
PLC memiliki suatu rutin kompleks yang digunakan untuk memastikan memori PLC tidak rusak.
Hal ini dapat dilihat lewat lampu indikator pada PLC.
3. Catu Daya PLC Catu daya (power supply) digunakan untuk memberikan tegangan pada PLC. Tegangan masukan
pada PLC biasanya sekitar 24 VDC atau 220 VAC. Pada PLC yang besar, catu daya biasanya
diletakkan terpisah.
Catu daya tidak digunakan untuk memberikan daya secara langsung ke input maupun output,
yang berarti input dan output murni merupakan saklar. Jadi pengguna harus menyediakan sendiri
catu daya untuk input dan output pada PLC. Dengan cara ini maka PLC itu tidak akan mudah
rusak.
4. Rangkaian Input PLC Kemampuan suatu sistem otomatis tergantung pada kemampuan PLC dalam membaca sinyal
dari berbagai piranti input, contoh sensor. Untuk mendeteksi suatu proses dibutuhkan sensor
yang tepat untuk tiap-tiap kondisi. Sinyal input dapat berupa logika 0 dan 1 (ON dan OFF)
ataupun analog.
Pada Jalur Input terdapat rangkaian antarmuka yang terhubung dengan CPU. Rangkaian ini
digunakan untuk menjaga agar sinyal-sinyal yang tidak diinginkan tidak langsung masuk ke
dalam CPU. Selain itu juga rangkaian ini berfungsi sebagai tegangan dari sinyal-sinyal input
yang memiliki tegangan kerja yang tidak sama dengan CPU agar menjadi sama. Contoh Jika
CPU menerima input dari sensor yang memiliki tegangan kerja sebesar 24VDC maka tegangan
tersebut harus dikonversi terlebih dahulu menjadi 5VDC agar sesuai dengan tegangan kerja
CPU.
Rangkaian ini digunakan untuk menjaga agar sinyal-sinyal yang tidak diinginkan tidak langsung
masuk ke dalam CPU. Selain itu juga rangkaian ini berfungsi sebagai tegangan dari sinyal-sinyal
input yang memiliki tegangan kerja yang tidak sama dengan CPU agar menjadi sama.
Contoh Jika CPU menerima input dari sensor yang memiliki tegangan kerja sebesar 24VDC
maka tegangan tersebut harus dikonversi terlebih dahulu menjadi 5VDC agar sesuai dengan
tegangan kerja CPU.
Rangkaian ini disebut dengan rangkaian Opto-Isolator yang artinya tidak ada hubungan kabel
dengan dunia luar. Cara kerjanya yaitu ketika bagian input memperoleh sinyal, maka akan
mengakibatkan LED menjadi ON sehingga photo-transistor menerima cahaya dan akan
menghantarkan arus ON sehingga tegangannya drop di bawah 1 Volt. Hal ini akan menyebabkan
CPU membaca logika 0. Begitu juga sebaliknya.
5. Rangkaian output PLC Suatu sistem otomatis tidak akan lengkap jika sistem tersebut tidak memiliki jalur output. Output
sistem ini dapat berupa analog maupun digital. output analog digunakan untuk menghasilkan
sinyal analog sedangkan output digital digunakan untuk menghubungkan dan memutuskan jalur,
misalnya piranti output yang sering dipakai dalam PLC adalah motor, relai, selenoid, lampu, dan
speaker.
Seperti pada rangkaian input PLC, pada bagian output PLC juga dibutuhkan suatu antarmuka
yang digunakan untuk melindungi CPU dari peralatan eksternal. Antarmuka output PLC sama
dengan antarmuka input PLC.
6. Penambahan I/O PLC Setiap PLC pasti memiliki jumlah I/O yang terbatas, yang ditentukan berdasarkan tipe PLC.
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 expansin Unit
khoirul17.wordpress.com/2009/12/20/fungsi-dari-komponen-utama-plc/
http://id.wikipedia.org/wiki/Kontrol_logika_terprogram
http://blogerpoter.blogspot.com/2011/04/programmable-logic-controller-plc-pada.html
http://duniaengineering.wordpress.com/2008/10/17/komponen-pada-plc/
http://marizaazhar.blogspot.com/2013/03/komponen-utama-dan-io-plc.html
http://belajarplconline.wordpress.com/2010/04/13/komponen-komponen-pada-plc/