Gerbang Logika
•
Fungsi Logika
Konsep bilangan biner memperlihatkan bagaimana kuantitas fisik (variabel biner) yang ada ada di salah satu dari dua state (kondisi) dapat direpresentasikan sebagai 1 atau 0. Sekarang, nda akan melihat bagaimana penggabungan dua kondisi kondisi atau lebih dari variabel!variabel biner tersebut dapat mengakibatkan kondisi "#$% atau FLS%, FLS%, yang masing masing di&akili nilai 1 dan 0. 'rogrammable ontrollers membuat keputusan berdasarkan hasil dari kondisi logika tersebut. perasi dilakukan oleh peralatan digital, misalnya seperti pengendali yang dapat diprogram, didasarkan pada tiga fungsi f ungsi logika yaitu *+, #, dan *". Fungsi!fungsi ini menggabungkan variabel biner untuk membentuk pernyataan. asing! masing fungsi memiliki aturan yang menentukan kondisi yang dihasilkan ("#$% atau FLS%) FLS%) dan simbol yang me&akilinya tersebut. $ntuk artikel ini, hasil dari keluaran kondisi (state) ini disebut output (-), dan kondisi dari masukan logika disebut input ( dan ). aik input dan output me&akili dua kondisi variabel, seperti yang dibahas sebelumnya dalam bagian ini.
•
Fungsi *+
/ambar di ba&ah ini disebut sebagai gerbang *+. -ang -ang digunakan untuk memperlihatkan fungsi *+. *+. utput *+ *+ adalah "#$% (1) hanya hanya ika semua input bernilai 1 ("#$%).
Gambar tiga input gerbang AND Fungsi *+ dapat memiliki umlah input yang tak terbatas dari, tetapi hanya dapat memiliki satu output. /ambar di ba&ah menunukkan dua input gerbang *+ dan menghasilkan output -, didasarkan pada semua kombinasi masukan yang mungkin. uruf dan merupakan masukan ke ontroller. 2ni pemetaan output sesuai dengan inputan yang telah ditetapkan, disebut sebagai tabel kebenaran. 3ontoh gambar di ba&ah inimenunukkan aplikasi dari fungsi *+.
Gambar dua input gerbang AND dan tabel kebenaran 3ontoh di ba&ah memperlihatkan tampilkan gerbang logika, tabel kebenaran, dan representasi sirkuit untuk alarm yang akan berbunyi ika yang dua input, tombol push '1 dan '4, ditekan dua duanya seara bersamaan.
Tabel kebenaran
•
Fungsi #
/ambar di ba&ah memperlihatkan fungsi #, output # akan "#$% (1) ika salah satu atau lebih input bernilai 1 ("#$%)
Gambar gerbang OR Seperti dengan fungsi *+, fungsi gerbang # dapat memiliki umlah input yang tidak terbatas tetapi hanya mempunyai satu output. /ambar di ba&ah menunukkan tabel kebenaran fungsi # dan output - yang dihasilkan, didasarkan pada semua kombinasi masukan yang mungkin. 3ontoh di ba&ah menunukkan penerapan fungsi #.
Gambar dua input gerbang OR dan tabel kebenaran 3ontoh diba&ah menampilkan gerbang logika, tabel kebenaran, dan representasi sirkuit untuk alarm yang akan berbunyi ika salah satu dari input ditekan (tombol '1 dan '4).
Tabel kebenaran
•
Fungsi *"
/ambar di ba&ah ini menggambarkan simbol *", yang digunakan seara grafis me&akili fungsi *". utput *" adalah "#$% (1) ika input!an nya adalah FLS% (0). Sebaliknya, ika input "#$% (1) maka output akan FLS%(0). asil dari operasi *" selalu kebalikan dari input, oleh karena itu, kadang!kadang disebut sebagai pembalik kondisi. Fungsi *", tidak sama seperti fungsi *+ dan #, hanya dapat memiliki satu masukan. Fungsi *" ini arang digunakan sendiri, melainkan berhubungan dengan gerbang *+ atau #. /ambar di ba&ah ini menunukkan operasi *" dan tabel kebenarannya. 'erhatikan bah&a dengan garis di atas merupakan *" .
Gambar simbol gerbang NOT
+ua ontoh berikut menunukkan aplikasi dari fungsi *". 3ontoh 1 /ambar di ba&ah menampilkan gerbang logika, tabel kebenaran, dan representasi sirkuit untuk solenoid valve (51) yang akan terbuka (*) ika s&ith S1 6 * dan ika level s&ith L1 *" * (level li7uid belum terapai).
Catatan : +alam ontoh ini, Level s&ith L1 adalah *, tetapi menadi menutup (*3) ketika airan menapai limit s&ith L1. 'ada rangkaian ladder membutuhkan tambahan relay kontrol (3#1) untuk
digunakan agar sinyal L1 bersifat *" *. Ketika L1 menutup (*), 3#1 diberi energi, sehingga membuka kontak *3 3#1!1 dan menonaktifkan 5alve 51. S1 akan * ketika sistem operasi diaktifkan. 3ontoh 4 /ambar di ba&ah menampilkan gerbang logika, tabel kebenaran, dan representasi sirkuit untuk alarm yang akan berbunyi ika push button '1 adalah * (1) dan '4 *" 0 (tidak ditekan)
Catatan : +alam ontoh ini, merupakan representasi fisik dari elemen perangkat lapangan yang menandakan fungsi *" di&akili sebagai *3, atau *" * pada s&ith '4. 'ada bagian representasi logis dari ontoh ini, s&ith push button direpresentasikan sebagai *" open oleh simbol *". +ua ontoh sebelumnya menunukkan simbol *" ditempatkan di input ke gerbang. Simbol *" yang ditempatkan di output dari gerbang *+ akan negate (meniadakan), atau membalikkan, hasil output normal. 'embalikkan dari gerbang *+ disebut gerbang **+. /ambar di ba&ah menunukkan simbol logika dan tabel kebenaran gerbang **+.
Dua input gerbang NAND dan tabel kebenaran 'rinsip yang sama berlaku ika simbol *" ditempatkan pada output dari gerbang #. utput normal ditiadakan (negate), dan fungsi ini disebut sebagai gerbang *#. /ambar di ba&ah menunukkan simbol *# dan tabel kebenaran.
/ambar dua input gerbang *# dan tabel kebenaran
Istilah dalam PLC 2stilah 'L3 merupakan hal yang umum digunakan, banyak yang unik untuk istilah 'L3. gar dapat memahami istilah dan konsep 'L3, pemahaman dari ketentuan ini diperlukan.
•
Sensor
Sensor adalah sebuah peralatan yang mengubah kondisi fisik menadi sinyal listrik untuk digunakan oleh 'L3. Sensor yang terhubung ke masukan dari 'L3. Sebuah tombol tekan (pushbutton) adalah salah satu ontoh sensor yang terhubung ke input 'L3. Sinyal listrik yang dikirim dari pushbutton ke 'L3 menunukkan kondisi (terbuka 8tertutup) dari pushbutton tersebut.
•
Aktuator
ktuator mengkonversi (mengubah) sinyal listrik dari 'L3 menadi kondisi fisik. ktuator terhubung dari output 'L3. otor starter atau biasa di sebut magneti kontaktor adalah salah satu ontoh dari aktuator yang terhubung dari output 'L3. "ergantung dari sinyal output 'L3, apakah motor starter akan S"#" atau akan S"' motor.
•
Discrete Input
+isrete input uga disebut sebagai input digital, merupakan masukan yang berupa kondisi * atau FF. 'ushbuttons, toggle s&ith, limit s&ith, dan pro9imity s&ith adalah ontoh dari sensor diskrit yang dihubungkan ke 'L3.. +alam kondisi * masukan diskrit dapat
disebut sebagai logika 1 atau logika tinggi. +an kondisi FF input diskrit dapat disebut sebagai logika 0 atau logika rendah
. Kontak * push button digunakan dalam ontoh diba&ah berikut.. Satu kontak pushbutton terhubung inputan 'L3 yang pertama. Sedangkan sisi lain dari pushbutton terhubung ke internal 4: 5+3 po&er supply. anyak 'L3 memerlukan po&er supply terpisah untuk daya masukan. +alam keadaan terbuka, tidak ada tegangan masuk pada inputan 'L3, ini adalah kondisi FF. Ketika pushbutton ditekan, tegangan 4: 5+3 masuk ke inputan 'L3, ini adalah kondisi *.
•
Analog Input
2nput analog adalah sinyal yang mempunyai variabel terus menerus (ontinous). "ype signal input analog dapat bervariasi dari 0 sampai 40 milliamps, : sampai 40 milliamps, atau 0 sampai 10 volt. +alam ontoh berikut, level transmitter memonitor tingkat ketinggian airan yang ada dalam dalam tangki. "ergantung dari level transmitter, sinyal yang ke 'L3 dapat meningkat atau menurun seperti tingkat ketinggian airan yang ada pada tanki tersebut apakah meningkat atau menurun.
•
Discrete Output
+isrete output adalah output yang berupa kondisi * atau FF .Solenoid valve, koil kontaktor, dan lampu adalah ontoh perangkat aktuator terhubung ke output diskrit. Selain disrete output uga dapat disebut sebagai output digital. +alam ontoh berikut, lampu bisa dihidupkan atau dimatikan oleh 'L3.
•
Analog Output
nalog output adalah sinyal yang mempunyai variabel terus menerus. utputnya mungkin sederhana yaitu 0!10 5+3 yang men! drive analog meter. 3ontoh output analog meter adalah keepatan, berat badan, dan suhu. Sinyal output uga dapat digunakan pada aplikasi yang lebih kompleks seperti transduser arus ke!pneumatik yang mengontrol udara yang dioperasikan flo& ontrol valve.
•
CPU
3entral 'roessor $nit (3'$) adalah sistem mikroprosesor yang berisi sistem memori dan pengambilan keputusan pada 'L3. 3'$ memonitor input dan membuat keputusan berdasarkan instruksi yang ada di memori program. 3'$ bertindak sebagai relay, ounter, timer , ompare data, dan se7uene operasi (operasi berurutan).
•
Programming
Suatu program terdiri dari satu atau lebih instruksi untuk menalankan tugas yang diinginkan. da beberapa ara untuk melakukan (membuat) program tersebut yaitu dengan ladder logi, S"L (statement list), atau funtion blok diagram (F+).
•
adder ogic
/aris vertikal kiri dari ladder logi merupakan representasi (me&akili) sebagai penghantar fasa (positif). /aris vertial sebelah kanan merupakan reperesentasi (me&akili) penghantar nol (negatif). 'rogram dibuat melalui garis horisontal dari ke kiri dan mempunyai output di kanan. Ladder logi dibaa dari kiri!ke!kanan, atas!ke!ba&ah. nak tangga yang kadang! kadang disebut sebagai aringan. Sebuah aringan mungkin memiliki beberapa elemen kontrol, tetapi hanya mempunyai 1 oil output.
+alam program ontoh tersebut di atas ditunukkan 20.0, 20.1 dan ;0.0 merupakan kombinasi instruksi pertama.
, dan ;1.1 merupakan kombinasi instruksi kedua. diberi po&er, output relay ;0.1 * (energi=ed)
•
Statement ist !ST"
Statement List (S"L) memberikan pandangan lain dari instruksi pemograman. perasi, apa yang harus dilakukan, ditunukkan pada sebelah kiri . Sedangkan operasi, item yang akan dioperasikan, ditampilkan di sebelah kanan. Sebuah perbandingan antara statement list yang ditampilkan di ba&ah ini, dan ladder logi ditampilkan pada ontoh sebelumnya, memperlihatkan struktur operasi (ara kera) yang mirip. 2nstruksi dalam statemen list melakukan tugas yang sama seperti ladder logi.
•
#unction $lock Diagram !#$D"
Funtion blok diagram (F+) memberikan pandangan lain dari instruksi pemograman 'L3. Fungsi masing!masing memiliki nama untuk menunuk tugas yang spesifik. Fungsi yang
ditunukkan oleh kotak persegi panang. asukan ditampilkan di sisi kiri persegi panang dan output yang ditampilkan pada sisi kanan. +iagram blok fungsi yang ditampilkan di ba&ah ini melakukan fungsi yang sama seperti yang ditunukkan oleh diagram tangga dan statement list pada ontoh sebelumnya.
•
PC Scan
'rogram 'L3 dialankan sebagai bagian dari proses berulang yang disebut sebagai san. San 'L3 dimulai dengan pembaaan 3'$ status input. 'rogram aplikasi dialankan dengan menggunakan status input. Setelah program selesai, 3'$ melakukan diagnosa internal dan tugas komunikasi.Siklus san berakhir dengan memperbarui output, kemudian berakhir.?aktu siklus tergantung pada ukuran program, umlah2 8 , dan umlah komunikasi yang diperlukan.
•
So%t&are
Soft&are adalah informasi apapun dalam bentuk yang komputer atau 'L3 yang dapat digunakan. Soft&are termasuk instruksi atau program yang langsung ke hard&are.
•
'ard&are
ard&are adalah peralatan 'L3 yang sebenarnya, perangkat pemograman, dan kabel penghubung adalah ontoh dari hard&are.
Sistem Bilangan dalam PLC
Karena 'L3 adalah komputer, menyimpan informasi dalam bentuk kondisi *8 FF (1 atau 0), disebut sebagai digit biner (bit). Kadang!kadang angka biner yang digunakan seara individual dan kadang!kadang mereka digunakan untuk me&akili nilai!nilai numerik. Sistem Desimal da berbagai sistem bilangan yang digunakan oleh 'L3. Semua sistem bilangan memiliki tiga karakteristik yang sama@ digit, base, &eight. Sistem desimal, yang umum digunakan dalam kehidupan sehari!hari, memiliki karakteristik berikut @ "en digit 0, 1, 4, A, :, >, B, C, D, E ase 10 ?eight 1, 10, 100, 1000, ..... Sistem $iner Sistem biner digunakan oleh pengendali yang dapat diprogram. Sistem biner memiliki karakteristik sebagai berikut @ "&o digit 0, 1 ase 4 ?eight Kelipatan 4 (1, 4, :, B, D,.......) +alam sistem biner 1 dan 0 tersebut diatur ke dalam kolom. asing!masing kolom mempunyai nilai pangkat (&eight). Kolom pertama memiliki pangkat, biner 4 pangkat 0. 2ni setara dengan 1 desimal. al ini disebut sebagai LS (least signifikan bit). 'angkat biner bernilai dua kali lipat. Kolom berikutnya, misalnya, memiliki pangkat, dari 4 pangkat1, yang setara dengan 4 desimal. *ilai desimal dua kali lipat dalam masing!masing kolom.
*"% @ 1 digit membentuk 1 bit, D bit membentuk 1 byte. 4 byte atau 1B bit membentuk 1 &ord.
ogic *+ logic , 'L3 hanya dapat memahami sinyal * atau FF (1 atau 0). Sistem biner adalah sistem di mana hanya ada dua angka, 1 dan 0. iner 1 menunukkan bah&a ada sinyal, atau saklar n. biner 0 menunukkan bah&a tidak ada sinyal, atau saklar ff.
$CD iner!3oded +eimal (3+) adalah angka desimal di mana 1digit s di&akili oleh bilangan : bit bilangan biner. 3+ umumnya digunakan dengan perangkat input dan output. Sebuah thumb&heel S&ith adalah salah satu ontoh dari perangkat input yang menggunakan 3+. ilangan : bit bilangan biner yang dibagi menadi kelompok, masing!masing kelompok me&akili 1 bilangan desimal. Sebuah saklar thumb&heel empat digit, seperti yang ditampilkan di sini, akan mengendalikan 1B (: 9 :) 'L3 masukan.
'e-a Desimal eksadesimal adalah sistem lain yang digunakan dalam 'L3. Sistem heksadesimal ini memiliki karakteristik sebagai berikut@
1B digit 1,4, A, :, >, B, C, D, E, , , 3, +, %, F ase 1B ?eight 1, 1B, 4>B, :0EB, ..... 6 1
+ 6 1A
6 11 3 6 14
% 6 1: F 6 1>
Sistem heksadesimal digunakan dalam 'L3 karena memungkinkan status bit biner dengan umlah besar untuk di&akili dalam ruang keil seperti pada layar komputer atau perangkat pemrograman. Setiap digit heksadesimal me&akili status empat bit biner. $ntuk mengkonversi angka desimal ke angka heksadesimal, angka desimal dibagi oleh dasar dari 1B. $ntuk mengkonversi 4D desimal, misalnya, untuk heksadesi mal @
4D desimal dibagi dengan 1B adalah 1 dengan sisa 14. +ua belas adalah setara dengan 3 dalam heksadesimal.
(on)ersi $ilangan /rafik berikut menunukkan nilai numerik beberapa bilangan dalam desimal,biner, 3+, dan representasi heksadesimal.
