Laporan Plc Dan Rangkaian Logika

PRAKTIKUM 2015/2016 LABORATORIUM MEKATRONIKA

MODUL 5 PLC & RANGKAIAN LOGIKA

5.1 Tu Tujuan juan Praktikum

1. Mampu memahami memahami dasar-d dasar-dasar asar unit unit rancang rancang bangun bangun PLC. PLC. 2. Mampu membuat membuat dan dan menjelask menjelaskan an program program dasar di PLC. PLC. 3. Mampu membuat membuat program program atau diagram diagram ladder dari suatu suatu masalah masalah sederhana pada PLC. 4. Mengeta Mengetahui hui prin prinsip sip dasar dasar gerba gerbang ng logik logika. a. 5. Mengeta Mengetahui hui komb kombina inasi si gerba gerbang ng logik logika. a. . Mengeta Mengetahui hui aplika aplikasi si gerba gerbang ng logi logika. ka.

5.2 Te Teori ori Daar Daar 5.2. 5.2.1 1

Gerr!an" Ge !an" Lo"i Lo"ik ka

!erbang "aitu rangkaian dengan satu atau lebih dari satu signal masukan tetapi han"a menghasilkan satu signal keluaran. !erbang disebut juga dengan rangkaian logika. A. In#er n#ertter

#n$erte #n$erterr adalah adalah gerbang gerbang

dengan dengan satu signal signal masukan masukan dan satu signal

keluaran dan keadaan keluarann"a selalu berla%anan dengan keadaan masukan.

Gam!ar 5.2.1.1 #n$erter &ransistor

Penguat emiter sekutu 'common emiter( tersebut beralih antara keadaan pancung dan jenuh. )ika tegangan masuk '*in( '*in( rendah menghasilkan keluaran '*o '*out( menjadi tinggi+ begitu juga j uga sebalikn"a. #n$erter disebut juga sebagai gerbang ,& karena keluarann"a tidak sama dengan dengan masukan masukan n"a. eluaran in$erter kadang kadang kadang kadang disebut disebut komplemen komplemen dari masukan.

Kelompok 13

1 53


/imbol #n$erter

Gam!ar 5.2.1.2 /imbol #n$erter

$. Non Non In# In#er erte terr

0ila 0ila mengga menggabun bungka gkan n dua atau atau lebih lebih in$ert in$erter+ er+ kita kita akan akan mempero memperoleh leh sebuah penguat ,on #n$erting 'tidak membalik(. perasi penguat ini selalu sama "aitu tegangan masuk "ang rendah akan menghasilkan tegangan keluaran "ang rendah rendah pula pula dan sebali sebalikn" kn"aa tegang tegangan an masuk masuk "anga "anga tiggi tiggi akan akan mengah mengahasi asilka lkan n tegangan keluaran "ang tinggi pula. Penggunaan utama dari penguat tak membalik adalah sebagai buer "ang memberikan isolasi antara dua buah rangkaian. C. Ge Ger! r!an an" " AND AND

!erbang , mempun"ai dua atau lebih dari jenis masukan+ tetapi han"a satu satu signa signall kelu keluara aran. n. /emua /emua masu masuka kan n haru haruss dalam dalam kead keadaa aan n tingg tinggii untu untuk k mendapatkan keluaran "ang tinggi.

D. Dio%e Dio%e Ger Ger!an !an" " AND AND

edu eduaa diod diodee akan akan meng mengha hant ntark arkan an dan dan meng mengel elua uarka rkan n tega tegang ngan an luar luar menjadi tegangan rendah. )ika salah satu masukan rendah+ maka "ang lainn"a tinggi maka diode akan menghantarkan dan men"ebabkan keluarn"a tegangan rendah rendah.. /edang /edangkan kan diode diode dengan dengan masukan masukan tinggi tinggi akan akan prateg prategang angan an 'daerah 'daerah(( mundur atau berada pada daerah pancung

. Ger! Ger!an" an" AND %en"a %en"an n maukan maukan 'e!i( 'e!i( %ari %ari %ua

)ik )ika

sem semua

masu asukan kan

berte erteg gang angan

ren rendah+ dah+

sem semua

diod iode

akan akan

menghantarkan+ hal seperti ini diharapkan men"ebabkan tegangan keluaran "ang rendah. 0ila semua masukan n"a tinggi semua diode akan terputus dan sumber tegangan akan mengangkat keluaran menuju ke tegangan tinggi.

Kelompok 13

1 54


!erbang , dapat mempun"ai jumlah masukan seban"ak "ang dikehendaki dengan penambahan sebuah diode untuk setiap masukan tambahan. Misaln"a  buah diode akan menghasilkan gerbang ,  masukan+ 1 diode akan menghasilkan 1 gerbang. /ebuah elemen logikan dapat dimisalkan sebagai stater mobil "ang akan hidup. )ika kondisi kunci dibuka+ bahan bakar siap maka kunci akan membakar bahan bakan dan mesin hidup. !erbang , jika s1 dan s2 ditutup dan dibuka+ maka arus tidak dapat mengalir+ demikian juga jika s2 tertutup dan s1 ter buka arus masih tidak mengalir.

Gam!ar 5.2.1.) !erbang ,

&erdapat empat hal "ang dianalisa 1.   6 dan 0  6. edua saklar tidak dihubungkan maka keluaran bernilai nol "  6. 2.   6 dan 0  1. kibat saklar dirangkai dalam bentuk seri maka arus tidak mengalir dalam rangkaian %alaupun saklar 0 tertutup sehingga 7  6. 3.   1 dan 0  6. /ama dengan kondisi 2 sehingga 7  6. 4.   1 dan 0  1. &egangan mengalir dalam rangkaian jika kedua saklar tertutup sehingga keluaran 7  1.

Kelompok 13

155


&abel gerbang , 

0

7

6

6

6

1

6

6

6

1

6

1

1

1

Ta!e' 5.2.1.1 !erbang ,

!erbang , disebut juga gerbang 8semua atau tidak9. alam persamaan matematik menjadi : Y=A.B *. Ger!an" OR

#dentik dengan rangkaian paralel dari dua buah resistor

Gam!ar 5.2.1.+ !erbang ;

)ika saklar tertutup maka arus akan mengalir melalui tahanan dan jika tidak ada satupun "ang tertutup maka arus tidak akan mengalir. /imbol

Gam!ar 5.2.1.5 /imbol !erbang ;

Kelompok 13

156


Prinsip kerja gerbang ; adalah : 1. )ika   6 dan 0  6. engan kedua saklar terbuka maka tegangan keluaran pasti nol karena tidak ada tegangan dimanapun dalam rangkaian. leh karena itu+"  6. 2. )ika   6 dan 0  1.saklar 0 tertutup menjadi penghubung tegangan input dengan tegangan output sehingga "  1 meskipun saklar  terbuka. 3. )ika   1 dan 0  6. /aklar  tertutup menjadi penghubung tegangan input dengan tegangan output sehingga "  1 meskipun saklar 0 terbuka. 4. )ika   1 dan 0  1. edua saklar tertutup maka kedua saklar menjadi penghubung tegangan input dengan tegangan output sehingga "  1.

&abel ebenaran !erbang ; 

0

7

6

6

6

1

6

1

6

1

1

1

1

1

Ta!e' 5.2.1.2 !erbang ;

!erbang ; disebut juga gerbang 8setiap atau semua9. alam persamaan matematika dapat ditulis menjadi : ,-A$ G. Ger!an" NOT

!erbang ,& bersiat sebagai pembalik dari sebuah rangkaian dimana berlaku analisa sebagai berikut : 1. )ka masukan bernilai nol '  6( maka keluaran bernilai satu '7  1(. 2. )ika masukan bernilai satu '  1( maka keluaran bernilai nol '7  6(.

Kelompok 13

157


/imbol

Gam!ar 5.2.1./ !erbang ,&

Gam!ar 5.2.1.0 ;angkaian !erbang ,&

&abel ebenaran !erbang ,&

 1

7 6

6

1

Ta!e' 5.2.1.) !erbang ,&

. Ger!an" NOR

!erbang ,; merupakan kombinasi antara gerbang ; dan ,&. &abel kebenaran dari ,; menjadi in$ert dari table kebenaran ; karena gerbang ,& disini menjadi in$erter dari rangkaian.

Kelompok 13

158


&abel ebenaran !erbang ,; 

0

7

6

6

1

6

1

6

1

6

6

1

1

6

Ta!e' 5.2.1.+ !erbang ,;

/imbol

Gam!ar 5.2.1. !erbang ,;

I. Ger!an" NAND

!erbang ,, merupakan gabungan dari gerbang ,& dan ,. &abel kebenarann"a merupakan in$ert dari gerbang , /imbol

Gam!ar 5.2.1.3 !erbang ,,

Kelompok 13

159


&abel ebenaran gerbang ,, 

0

7

6

6

1

6

1

1

1

6

1

1

1

6

Ta!e' 5.2.1.5 !erbang ,,

4. Ger!an" OR

&erjadi jika kedua input sama maka keluaran akan bernilai nol. !erbang <; disebut juga gerbang 8setiap tapi tidak semua9. /imbol

Gam!ar 5.2.1.16 !erbang <;

&abel ebenaran !erbang <; 

0

7

6

6

6

1

6

1

6

1

1

1

1

6

Ta!e' 5.2.1./ &abel <;

Kelompok 13

160


5.2.2 Programmable Logic Controller

PLC adalah sebuah perangkat untuk melaksanakan kendali dan juga monitor "ang dapat diprogram. berdasarkan naman"a konsep PLC adalah sebagai berikut: 1. Programmable+ menunjukkkan kemampuan dalam hal memori untuk men"impan program "ang telah dimasukkan atau dibuat "ang dengan mudah dapat diubah-ubah ungsi ataupun kegunaann"a. 2. Logic+ menunjukkan kemampuan dalam memproses input secara aritmatik atau

logic

'L=(+

"aitu

melakukan

operasi

membandingkan+

menjumlahkan+ mengalikan+ negasi+ ,+ ;+ dan lainn "a. 3. Controller + adalah kemampuan dalam mengontrol dan mengatur proses untuk dihasilkan output "ang diharakan.

Gam!ar 5.2.2.11 PLC

ari forumsains.com disampaikan bah%a+ PLC 'Programmable Logic Controller( diperkenalkan pertama kali pada tahun 1>> oleh ;ichard ?. Morle" "ang merupakan pendiri Modicon Corporation. Menurut ,ational ?lectrical Manuacturing ssosiation ',?M( PLC dideinisikan sebagasi suatu perangkat elektronik digital dengan memori "ang dapat diprogram untuk men"impan instruksi-instruksi "ang menjalankan ungsi-ungsi spesiik seperti: logika+ sekuen+ timing+ counting+ dan aritmatika untuk mengontrol suatu mesin industri atau proses industri sesuai dengan "ang diinginkan. PLC mampu mengerjakan

Kelompok 13

161


suatu proses terus menerus sesuai $ariabel masukan dan memberikan keputusan sesuai keinginan pemrograman sehingga nilai keluaran tetap terkontrol. PLC merupakan 8komputer khusus9 untuk aplikasi dalam industri+ untuk memonitor proses+ dan untuk menggantikan hard %iring control dan memiliki bahasa pemrograman sendiri. kan tetapi PLC tidak sama akan personal computer karena PLC dirancang untuk instalasi dan pera%atan ol eh teknisi dan ahli listrik di industri "ang tidak harus mempun"ai skill elektronika "ang tinggi dan memberikan leksibilitas kontrol berdasarkan eksekusi instruksi logika. arena itulah PLC semakin hari semakin berkembang baik dari segi jumlah input dan output+ jumlah memory "ang tersedia+ kecepatan+ komunikasi antar PLC dan cara atau teknik pemrograman. @ampir segala macam proses produksi di bidang industri dapat diotomasi dengan menggunakan PLC. ecepatan dan akurasi dari operasi bisa meningkat jauh lebih baik menggunakan sistem kontrol ini. eunggulan dari PLC adalah kemampuann"a untuk mengubah dan meniru proses operasi di saat "ang bersamaan dengan komunikasi dan pengumpulan inormasiinormasi $ital. /ebelum PLC ditemukan+ sistem kontrol "ang digunakaan untuk membantu

proses

produksi

pada

industri-industri

keban"akan

masih

menggunakan rangkaian berbasis rela" logic. /istem ini menggunakan rela" dalam kegiatan pengendalian sistem. Penggunaan rela" ini kurang memuaskan karena kurang leksibel terhadap perubahan dalam sistem+ serta sulit dalam memonitor input dan output n "a selain itu karena menggunakan sistem elektromagnetik maka kecepatan operasin"a juga relati rendah. Penggunaan rela" seringkali diperlukan rangkaian "ang rumit serta membutuhkan ruang "ang besar+ dari hal tersebut misal perusahaan berkehendak merubah atau meningkatkan perorma dalam sistem produksi perubahan cukup membutuhkan bia"a "ang relati lebih besar serta menguras tenaga. emampuan PLC semakin hari semakin dikembangkan hingga saat ini. engan menggunakan teknologi mikroprosesor PLC+ kini memiliki scan times "ang cepat. /eiring dengan perkembangan teknologi solid state+ saat ini PLC

Kelompok 13

162


memiliki perkembangan "ang luar biasa+ baik ukuran isikn"a maupun ungsin"a. disebutkan sebagai berikut macam peninggkatann"a: •

=kuran semakin kecil dan kompak

•

Penambahan umlah #A

•

&erdapat beberapa modul untuk keperluan pengendalian P#+ Bu"+ modul CAC

•

Perangkat lunak untuk pemrograman "ang semakin mudah

•

/istem komunikasi "ang semakin lengkap

•

/istem dokumentasi "ang lebih baik

•

?ksekusi program lebih cepat

•

)enis instruksi dan ungsi "ang leboh lengkap dan ban"ak

Prini7 kerja PLC :

1. #nput scanning : masukan dari perangkat input 2. Processing : mengolahA e$aluasi oleh program "ang ditanamkan 3. utput /canning : menghasilkan keluaranA output $a"ian !a"ian PLC:

1. CP= : berungsi untuk mengontrol dan menga%asi operasi dalam PLC+ melaksanakan program 2. Memor" : men"impan program dan men"ediakan lokasi pen"impanan dari hasil perhitungan

Kelompok 13

163


3. #nputAutpot : setiap #A memiliki alamat dan nomorurutan untuk digunakan selama membuat program 4. Po%er suppl" A. $a(aa Pemo"raman

&erdapat ban"ak pilihan bahasa untuk membuat program dalam PLC. Masingmasing bahasa mempun"ai keuntungan dan kerugian tergantung dari sudut pandang kita sebagai user A pemogram. Pada umumn"a terdapat 2 bahasa pemograman sederhana dari PLC + "aitu pemograman diagram ladder dan bahasa instruction list. 'mnemonic code(.iagram Ladder adalah bahasa "ang dimiliki oleh setiap PLC. $. La%%er %ia"ram

iagram Ladder menggambarkan program dalam bentuk graik. iagram ini dikembangkan dari kontak-kontak rela" "ang terstruktur "ang menggambarkan aliran arus listrik. alam diagram ladder terdapat dua buah garis $ertical dimana garis $ertical sebelah kiri dihubungkan dengan sumber tegangan positip catu da"a dan garis sebelah kanan dihubungkan dengan sumber tegangan negatip catu da"a. Program ladder ditulis menggunakan bentuk pictorial atau simbol "ang secara umum mirip dengan rangkaian kontrol rela". Program ditampilkan pada la"ar dengan elemen-elemen seperti normall" open contact+ normall" closed contact+ timer+ counter+ seDuencer dll ditampilkan seperti dalam bentuk pictorial. iba%ah kondisi "ang benar+ listrik dapat mengalir dari rel sebelah kiri ke rel sebelah kanan+ jalur rel seperti ini disebut sebagai ladder line 'garis tangga(. Peraturan secara umum di dalam menggambarkan program ladder diagram : 1. a"a mengalir dari rel kiri ke rel kanan 2. utput koil tidak boleh dihubungkan secara langsung di rel sebelah kiri. 3. &idak ada kontak "ang diletakkan disebelah kanan output coil

Kelompok 13

164


4. @an"a diperbolehkan satu output koil pada ladder line. engan diagram ladder+ gambar diatas direpresantisakan menjadi

Gam!ar 5.2.2.12 iagram Ladder

iantara dua garis ini dipasang kontak-kontak "ang menggambarkan kontrol dari s%itch+ sensor atau output. /atu baris dari diagram disebut dengan satu rung. #nput menggunakan s"mbol E F 'kontak normall" open( dan EAF 'kontak normall" close(. utput mempun"ai s"mbol ' ( "ang terletak paling kanan.

C. Memori Cir8uit 9Lat8(in":

;angkaian "ang bersiat mengingat kondisi sebelumn"a seringkali dibutuhkan dalam kontrol logic. Pada rangkaian ini hasil keluaran dikunci 'latching( dengan menggunakan kontak hasil keluaran itu sendiri+ sehingga %alaupun input sudah berubah+ kondisi output tetap.

Gam!ar 5.2.2.1) ;angkaian Latching

D. O7erai Lo"ika 1. OR:

Kelompok 13

165


&abel kebenaran logika ; adalah sebagai berikut+

Ta!e' 5.2.2.0 &abel ebenaran ;

on$ersi ke Ladder iagram+

Gam!ar 5.2.2.1+ iagram Ladder ;

2. AND

&abel kebenaran logika , adalah sebagai berikut+

Kelompok 13

166

PRAKTIKUM 2015/2016 LABORATORIUM MEKATRONIKA Ta!e' 5.2.2. &abel ebenaran ,


Gam!ar 5.2.2.15 iagram Ladder ,

). NOT

&abel kebenaran logika ,& adalah sebagai berikut+

Ta!e' 5.2.2.3 Ta!e' Ke!enaran NOT


Gam!ar 5.2.2.1/ iagram Ladder ,&

+. NOR

Merupakan pengembangan dari logika ,+ ;+ ,&. &abel kebenaran logika ,; adalah sebagai berikut+

Kelompok 13

167

PRAKTIKUM 2015/2016 LABORATORIUM MEKATRONIKA Ta!e' 5.2.2.16 &abel ebenaran ,;


Gam!ar 5.2.2.10 iagram Ladder ,;

5. OR

Logikan ini merupakan pengembangan dari logika ,+ ; dan ,&. &abel kebenaran logika <; adalah sebagai berikut+

Ta!e' 5.2.2.11 &abel ebenaran <;


Gam!ar 5.2.2.1 iagram Ladder <;

. Timer

&imer berungsi untuk mengaktikan suatu keluaran dengan inter$al %aktu "ang dapat diatur. &imerdapat diatur untuk , ela" atau  ela"+ pada n

Kelompok 13

168


ela" &imer akan n setelah input ditekan selang %aktu "ang ditentukan. ebalikann"a pada ungsi  ela" ungsi timer akan tetap dalam keadaan n selama rentang %aktu tertentu meskipun input pemicu telah dilepas. Pengaturan %aktu dilakukan melaui nilai setting (preset value). &imer tersebut akan bekerja bila diberi input dan mendapat pulsa clock. =ntuk pulsa clock sudah disediakan oleh pembuat PLC. 0esarn"a nilai pulsa clock pada setiap timer tergantung pada nomor timer "ang digunakan. /aat input timer , maka timer mulai mencacah pulsa dari 6 sampai preset value. 0ila sudah mencapai preset $alue maka akan mengaktikan utput "ang telah ditentukan. *. Counter

Bungsi counter adalah mencacah pulsa "ang masuk. /epintas cara kerja counter dan timer mirip. Perbedaann"a adalah timer mencacah pulsa internal sedangkan counter mencacah pulsa dari luar. &erdapat mode inkremental atau cacah naik dan dekremental atau cacah turun.

Kelompok 13

169


5.) Meto%o'o"i Per8o!aan 5.).1

;kema A'at

Peralatan "ang dipakai dalam praktikum ini : 1

0oard gerbang logika

Gam!ar 5.2.2.13 0oard !erbang Logika

2

Multitester

Kelompok 13

170


Gam!ar 5.2.2.26 Multitester

5.).2

5.).)

1

Proe%ur Per8o!aan

1

/iapkan board gerbang logika

2

/iapkan sumber tegangan input

3

/iapkan multitester untuk mengukur output

4

kombinasikan gerbang tersebut sesuai dengan table

Lan"ka( Per8o!aan

Benomena #& !erbang Logika a. /iapkan #& !erbang logika b. Lakukan percobaan sesuai tabel kebenaran masing-masing gerbang c. 0uka sot%are PLC dan PC d. 0uat program sederhana gerbang logika pada sot%are pemograman PLC dan cek kesesuaian program dengan #&

2

Benomena lat a. /iapkan alat pengisian material otomatis b. ktikan alat dan liat langkah proses dari alat pengisian material

Kelompok 13

171


5.+ Data %an Pem!a(aan 5.+.1 Data ai' Per8o!aan

Pada praktikum rangkaian logika ini+ data "ang didapatkan adalah berupa bilangan binar" untuk + 0+ dan C. ,ilai-nilai pada + 0+ dan C tersebut akan dugunakan untuk menentukan keluaran '7( untuk rangkaian logika berikut ini : 1. 7   G 0 2. 7  '0GC( 3. 7  0 G 0C 4. 7  , G ; G ,, ,ilai-nilai "ang berupa bilangan binar" pada + 0+ dan C tersebut adalah sebagai berikut: 

Kelompok 13

0

C

172


6 6 6 6 1 1 1 1

6 6 1 1 6 6 1 1

6 1 6 1 6 1 6 1

Ta!e' 5.+.1.12 0ilangan 0inar"

5.+.2 Data ai' Pem!a(aan

1. 7   G 0  6 6 6 6 1 1 1

0 6 6 1 1 6 6 1

C 6 1 6 1 6 1 6

7 6 1 6 1 6 1 1

1

1

1

1

Ta!e' 5.+.2.1) 7  G0

2. 7  '0GC(  6 6 6 6 1 1 1 1

0 6 6 1 1 6 6 1 1

C 6 1 6 1 6 1 6 1

7 6 6 6 6 6 1 1 1

Ta!e' 5.+.2.1+ 7  '0GC(

3. 7  0 G 0C 

Kelompok 13

0

C

173

7


6 6 6 6 1 1 1 1

6 6 1 1 6 6 1 1

6 1 6 1 6 1 6 1

6 1 6 6 6 1 1 1

Ta!e' 5.+.2.15 7  0 G 0C

4. 7  , G ; G ,,  6 6 6 6 1 1 1 1

0 6 6 1 1 6 6 1 1

C 6 1 6 1 6 1 6 1

7 1 1 1 1 1 1 1 1

Ta!e' 5.+.2.15 , G ; G ,,

5.+.) Ana'ia

ari praktikum rangkaian logika ini didapatkan data-data "ang berupa bilangan binar" "ang digunakan sebagai input + 0+ dan C. emudian dari ketiga jenis input tersebut akan dicari output 7 sesuai dengan rangkaian logika atau kombinasi rangkaian logika "ang digunakan. ;angkaian logika atau kombinasi rangkaian logika "ang digunakan untuk mencari output 7 tersebut adalah : 1. 7   G 0 2. 7   '0GC( 3. 7  0 G 0C 4. 7  , G ; G ,, /ebelumn"a telah diketahui bah%a rumus untuk masing-masing gerbang logika adalah : ,+ 7  0

Kelompok 13

174


;+ 7   G 0 ,&+ 7   ,,+ 7  ,

5.5 Penutu7 5.5.1 Keim7u'an

;angkaian logika digunakan untuk mengatur sin"al-sin"al input dalam suatu s"stem+ apakah sin"al tersebut akan diteruskan+ dibalikkan+ dibedakan dengan outputn"a+ dan sebagain"a+ sesuai dengan rangkaian logika "ang digunakan. ;angkain logika merupakan rangkain "ang mempun"ai satu atau lebih gerbang logika. !erbang logika tersebut terdiri dari : a.

,

7 G 0 b. ;

7  0

c. ,&

7  d. ,; e. ,,

7  , . <;

Kelompok 13

175


5.5.2

;aran

=ntuk praktikan lainn"a "ang akan melakukan praktikum ini ada baikn"a menguasai dan memahami

prinsip kerja motor stepper serta

mampu

membedakan input dan outputn"a kemudian dalam penghitungan data ada sebaikn"a menggunakan rumus rumus "ang dibuthkan serta ketelitiann"a juga sangat penting.

Lam7iran

Gam!ar 21 PLC

Gam!ar 22 0oard !erbang Logika

Gam!ar 2) Multitester

Kelompok 13

176


Gam!ar 2+ iagram Ladder

Kelompok 13

177

Laporan Plc Dan Rangkaian Logika

Recommend Documents