PLC BAB 3-4

BAB III

PERANGKAT PEMOGRAMMAN PLC

3.1. TUJUAN  Menguraikan prosedur pemakaian perangkat pemogramman PLC.  Memilih dan mempergunakan perangkat pemogramman yang pantas.  Memahami pengambaran diagram tangga yang benar dan yang salah.  Memperkirakan dan merencanakan diagram tangga untuk merancang dan menjalankan PLC  Menguraikan tindakan yang diperlukan untuk mengambil keputusan dalam kesalahan operasional dari sistem PLC

Syaprudin – te-pnj - 2005

31

3.2. PENDAHULUAN Dalam bab terdahulu telah digambarkan macam macam tipe perangkat pemogramman diantaranya Programmer/ Monitor layar lebar, portable hand-held programmer dan personal komputer. Dalam bab ini akan dibahas pemogramman menggunakan personal komputer (PC), bagaimana memulai sampai mendownload program ke PLC. Merencanakan diagram ladder yang benar, meninjau ulang bagaimana PLC menguji kesalahan operasi.

3.3. PERANGAT PEMOGRAMMAN Pemograman PLC Diantaranya:

• Instruksi Code Mnemonic alat yang digunakan Pemogramman Genggam (Hand Held Programmer) Type ini disebut juga Pemoggramman On Line.

• Program Ladder (STL-Step Ladder) Alat yang digunakan Komputer dapat memungkinkan Pemograman Off Line.

• Program SFC (Sequential Function Chart) alat yang digunakan Komputer. Konfigurasi pemogramman PLC mempergunakan personal komputer (PC) diperlihatkan pada gambar 3.1. dibawah ini. Software Program PLC

RS232 inventer

P L C

PERANGKAT LUAR INPUT dan OUTPUT

Gambar 3.1. Blok diagram Konfigurasi Pemogramman.

 Fungsi Komputer dipergunakan sebagai alat Bantu pemogramman instruksiinstruksi yang diperlukan berupa diagram ladder.  Fungsi RS232 sebagai perantara sinyal dari sistem komputer ke PLC.  Fungsi dari sistem PLC pada blok diagram dipergunakan untuk mengolah data hasil pembacaan sinyal input, setelah diproses menghasilkan sinyal output untuk opersai perangkat luar input dan output.  Fungsi perangkat luar sebagai peralatan yang akan dikontrol operasi kerjanya.


32

3.4. PROSEDUR PEMOGRAMMAN PLC Untuk keperluan penulisan program pada komputer diperlukan sebuah software yang mana Software tersebut harus diinstal terlebih dahulu pada komputer anda. Adapun software yang mendukung ada dalam berbagai tipe tergantung dari jenis PLC yang dipergunakan. Software yang digunakan oleh PLC ini dapat digunakan untuk menulis program, men-donwload program, membaca program, mengecek kesalahan program, memonitoring program dan lain-lain.

Contoh 1. Membuat Program Baru, Untuk memulai program baru langkahlangkah yang harus dilakukan a. Klik icon program yang ada pada desktop komputer atau dapat juga dengan langkah klik start, program, nama program application, Tampilan seperti gambar 3.2a. b. Setelah software running klik file, new atau dengan mengklik toolbar bergambar kertas.Tampilan seperti gambar 3.2b. c. Klik pilihan jenis PLC pada menu PLC type setting, Klik OK.

(a) Tampilan program.

(b) Memulai Program

Gambar 3.2. Tampilan dan Memulai Program

Contoh 2. Menulis program Penulisan program dapat dilakukan dengan dua cara yaitu dengan Ladder diagram atau dengan kode mnemonic. Untuk menulis program menggunakan ladder diagram dapat dilakukan dengan langkah-langkah sebagai berikut :


33

a. Klik View, ladder diagram atau dengan menklik pada toolbar, ladder diagram. Akan muncul tampilan seperti gambar 3.3a. berikut. b. Tulis program yang inginkan dengan mengklik kontak-kontak seperti NC dan NO, Ouput, END dan lain-lain atau dengan menggunakan shortkey F5, F6, F7, F8, dan F9,

sesuai dengan kontak- kontak atau output yang digunakan.

Sedangkan F4 untuk menconvert program yang telah dibuat. Catatan : Untuk

(a) Layar Program

(b) Penulisan Program

(c ) Menu Check Program

Gambar 3.3. Layar, Penulisan dan Menu Check Program

c. mengakhiri program selalu ditutup degan END. Gambar 3.3b Program yang ditulis menggunakan ladder diagram. d. Klik option, program check, akan muncul menu program check, seperti gambar 3.3c. pilih syntax error chek, execute untuk mengecek program apabila terdapat kesalahan.

Contoh 3. Menyimpan program Menyimpan pekerjaan pada memori komputer untuk menjaga agar program yang di tulis dapat ditampilkan kembali. Langkah-langkah yang harus dilakukan untuk menyimpan program adalah sebagai berikut : a. Klik File save, atau dengan menklik pada toolbar yang bergambar disket. b. Set penempatan folder penyimpanan, ketik nama file. c. klik OK. Penempatan folder penyimpanan yang benar akan memudahkan kita untuk membuka kembali program yang telah disimpan.


34

Gambar 3.4. Penyimpanan file program.

Contoh 4. Membuka program yang telah ada. Program sebelumya yang telah di tulis dan di simpan dapat dibuka kembali dengan langkah-langkah sebagai berikut : a. klik file, open atau dengan menklik toolbar bergambar folder terbuka. b. Pilih nama file yang akan dibuka. Klik OK untuk membukanya.

Contoh 5. Men-download program ke PLC Pada software ini untuk men-download program yang telah ditulis ke PLC dapat dilakukan degan langkah-langkah sebagai berikut :

(a)

(b)

Gambar 3.5. (a) Hubungan Ke Port (b) Download Program Ke PLC


35

a. Pastikan kabel Rs232 penghubung dari komputer ke PLC terhubung. b. Setting pilihan COM. Klik PLC, Ports pilih ports yang digunakan klik OK. c. Pada menu toolbar klik PLC, transfer, write. d. Pilih All range pada menu program write. Kemudian klik OK untuk mentransfer program tersebut, maka program akan ditransfer ke PLC, tunggu sampai proses pentransferan selesai, Tampilan layar diperlihatkan pada gambar 3.5b.

Contoh 6. Memonitoring program Program yang telah di-download ke PLC kemudian di RUN atau dijalankan. Untuk mengecek kebenaran dari program yang telah ditulis, pada software dilengkapi dengan fasilitas monitoring. Langkah-langkahnya sebagai berikut : 1. Klik monitor/test, start monitor. Sofware akan memonitor secara otomatis atas program yang ditulis. 2. Klik stop monitor untuk mengakhiri proses monitoring. Catatan : Fasilitas monitoring ini hanya dapat dilakukan apabila PLC dan komputer masih dalam keadaan terhubung oleh kabel penghubung.

Contoh 7. Men-Upload program dari PLC ke komputer Sofware juga dilengkapi dengan fasilitas upload program dari PLC ke komputer/ software. Program yang di-download dalam bentuk ladder dan mnemonic-nya. Adpun langkah-langkahnya sebagai berikut : 1. Klik PLC, transfer, read. 2. Pilih type PLC yang dipakai, kemudian klik OK. Maka secara otomatis program akan ditransfer dari PLC ke Komputer. Tunggu sampai proses ini selesai.

Catatan : PLC harus dalam keadaan terhubung ke komputer dan posisi saklar pilih PLC pada posisi STOP.


36

3.5. FORMAT DIAGRAM LADDER Bahasa Pemograman Ladder. Apakah Ladder itu ? liaht gambar 3.6. Rel Sumber Tegangan Rung/ Network

Rel Ground Branch Ladder Rel Rung Branch

= Tangga = Penyangga pijakan = Pijakan = Percabangan Gambar 3.6. Pengertian Diagram Tangga

Dalam pembuatan program Diagram Ladder harus mengikuti format yang benar, CPU PLC tidak akan menerima diagram ladder yang diprogram tidak sesuai., ketika program yang telah dibuat tidak diterima suatu pesan kesalahan akan tampil dilayar (lihat contoh 2d). Pembatasan format diagram tangga yang harus dilakukan adalah sebagai berikut: 1. Suatu kontak harus ditempatkan pada sisi sebelah kiri dari rung. 2. Suatu coil harus ditempatkan pada sisi sebelah kanan dari rung. 3. Semua kontak harus dihubungkan secara horizontal, dan tidak di izinkan untuk menhubungkan kontak secara parallel, pada gambar 3.7a. kontak C pada penempatan yang salah. gambar 3.7b. solusi masalah. 4. Banyaknya kontak pada setiap matrix (rung) terbatas, sebagai contoh 3 kebawah dan 5 mendatar, seperti gambar 3.7c. 5. Hanya satu output yang dihubungkan untuk semua kelompok kontak, lihat gambar 3.7c. 6. Percabangan kontak harus benar lihat contoh gambar 3.7 d dan 3.7e. 7. Aliran arus dari kiri kekanan. Lihat gambar 3.7f. dan 3.7g. 8. Gerakan kontak harus lurus mendatar, lihat gambar 3.7h. dan 3.7i.


37

A

Y

B C D

E

(a) Tidak diperbolehkan kontak vertikal Dalam Rangkaian Y A

B

D

C

D

E

C

E

(b) Solusi Rangkaian yang benar

Y

( c) Kontak Matrix IN001

CR007

IN002

(d) Salah IN003

IN004

IN001

CR007

IN002

(e) Benar IN003


IN004

38

IN 1

IN 2

IN 3

CR11

IN 4

Tidak Legal IN 5

(f) Salah

IN 1

IN 5

IN 2

IN 3

IN 3

CR11

IN 4

IN 5

(g) Benar

IN 1

IN 6

IN 2

IN 4

IN 7

IN 3

IN 5

IN 8

CR12

SALAH (h) Salah

IN 1

IN 4

IN 6

IN 2

IN 5

IN 7

IN 3

IN 8

CR12

BENAR (i) Benar

Gambar 3.7. Diagram Ladder Yang Sesuai


39

3.6. PROSES WAKTU SCAN. Siklus operasional setiap PLC dibagi menjadi tiga bagian, (1) Input Scan, (2) Program Scan dan (3) Output Scan, lihat gambar 3.8a. Proses pembacaan dari input, mengeksekusi program dan memperbaharui output yang disebut scanning. Waktu scan umumnya konstan dan proses sekuensial dari pembacaan status input, mengevaluasi logika kontrol dan memperbaharui output. Proses scan detailnya dapat dilihat pada gambar 3.8b. OUTPUT SCAN

INPUT SCAN

PROGRAM SCAN

(a) Tiga Bagian Operasi Scan INPUT T E R M I N A L

INPUT STATUS TABLE

USER P R O G R A M

OUTPUT STATUS TABLE

OUTPUT T E R M I N A L

INPUT SCAN

PROGRAM SCAN

OUTPUT SCAN

Terminal input dibaca Status table Diperbaharu Dengan data Yang sesuai

Selama scan program Data pada input table Diberlakukan bagi pemakai program Program dieksekusi dan output Table diperbaharui dengan data Yang sesuai

Data yang berhubungan Dengan output status table ditransfer Ke terminal output

(b). Proses scan Secara Detail

Gambar 3.8. Proses Scan Spesifikasi waktu scan menunjukkan seberapa cepat kontroler dapat bereaksi terhadap input dan memecahkan dengan benar kontrol logicnya. Faktor yang Mempengaruhi Waktu Scan. Waktu yang diperlukan untuk membuat suatu scan bervariasi antara 1 milidetik sampai 30 milidetik. Waktu scan tergantung dari panjang program. Penggunaan subsistem remote I/O juga menaikkan waktu scan karena harus mentransfer I/O update ke subsistem remote.


40

Monitoring dari kontrol program juga menambah waktu overhead dari scan karena CPU harus mengirim status dari coil dan contact ke CRT atau peralatan monitoring lainnya

3.7. KESALAHAN OPERASI PADA PLC. Setiap PLC dilengkapi dengan kode kesalahan (code error), untuk mengindentifikasi kesalahan dalam program dan kesalahan operasi. Apabila terjadi kesalahan maka kode error akan ditampilkan pada monitor. Pada sustu sistem menampilkan kode error dalam bilangan digit heksa desimal (0 s/ d F). dimana setiap digit mewakili informasi yang berbeda sesuai dengan tabel 3.1. Misalnya monitor menampilkan kode error “24” yang berarti digit pertama pada tabel A, memberi informasi “Program Sum Check Error”dan digit kedua Tabel B. “Memory Pack replacement” Tabel 3.1. Pesan Kesalahan. A

Error Code

B

Error Code

Error

TIM/CNT

Program

Keeping

Program

Error

Power

WDT

Memory

User

code

Present

Sum

Data

Ming

Code

Failure Or

Error

Pack

Memory

Display

value

Check

Sum

Error

Display

Memori

Replace

CRC

CRC

Error

Check

Pack

ment

Error

Error

Removal

error 1



2 3



1 

2



3 

4



5





6





7

4 5



6 7





8 9



A B



9





A





B





C





D







E









E F Error LED

 OFF

ON


OFF

ON

 

 

 

 





 

8



C D



F Error LED

 

 





 





















OFF

OFF

OFF

ON



41

Pada beberapa sistem PLC dapat terjadi kesalahan tidak ada hubungan atau pesan kesalahan komunikasi, Kebanayakan PLC memiliki indikator pesan lima buah LED yang ada pada panel PLC, macam macam kondisi diperlihatkan pada tabel 3.2. LED Indikator kesalahan.

Tabel 3.2. LED Indikator Kesalahan. LED POWER

Indikasi Daya Tegangan berfungsi. Program scan sedang mengolah data dan mengendalikan output-

RUN

LED berkedip ketika PC berhenti-Output berhenti. LED padam ketika PC berhenti=Output disable.

FAULT

Prosessor rusak

LOW BATERY

Batere Lemah

PROM

Module PROM terhubung dan beroperasi.

3.8. SOAL SOAL LATIHAN. 1. Bandingkan beberapa model alat pemogramman PLC, Bagaimana bentuknya dan apa perbedaannya. 2. Daftar dan susun peraturan dalam perencanaan program, format bagaimana yang tidak dapat diproses oleh CPU. 3. Berapa lama waktu untuk scan pada setiap unit. 4. Bagaimana prosedur perbaikan yang dilakukan apabila indikator CPU menyala,


42

BAB IV

PEMOGRAMMAN I/O ON-OFF PLC

4.1. TUJUAN  Menjelaskan fungsi kontak (input) dari PLC.  Menjelaskan fungsi coil (output) dari PLC.  Menjelaskan prosedur menginstalasi program ON-OFF PLC.  Membandingkan masalah kontrol industri dengan program ON-OFF PLC.  Mengetahui kemampuan dari PLC.  Menunjukan kemampuan dari PLC terhadap relay logika didalam pengawatan.  Mengembangkan diagram ladder untuk permasalahan industri.


43

4.2. PENDAHULUAN Dalam bab ini diilustrasikan bagaimana memprogram PLC dalam rangkaian operasi dengan input dan output ON-OFF. Kontak (Input) diberi nama yang berbeda beda oleh pabrik seperti ON, OFF, word, latter, number, kombinasi latterword dan instruksi. Dalam penjelasan buku ini nama untuk input menggunakan nomor seperti IN009. Coil (output) juga diberi nama yang berbeda beda oleh pabrik seperti OUT, number, letter dan CR (Control Relay) sebagai contoh CR013. Selain membahas input dan output ON-OFF, juga dibahas tentang tipe tipe prosedur operasi, contoh contoh program ON-OFF lainnya seperti rangkaian latch-Unlatch dan start-stop.

4.3. INSTRUKSI INPUT PLC Seperti yang telah dijelaskan pada pendahuluan, ada banyak tipe kontak yang diberikan nama berbeda beda oleh pabrik. Berbagai tipe instruksi dari kontak (input) adalah sebagai berikut: a. Membuka kontak secara normal, ketika kontak tertutup fungsi membawa beberapa aksi. b. Menutup kontak secara normal, ketika kontak terbuka fungsi membawa beberapa aksi. c. Sistem latch (mengunci) atau unlatch (tidak mengunci), actuator latch kekanan sehingga input ON, walaupun actuator latch kembali seperti semula input akan tetap ON, selama actuator unlatch tidak bekerja. Input akan OFF apabila actuator unlatch kekanan, dan akan tetap OFF walaupun actuator unlatch kembali seperti semula. d. Penyimpangan naik atau rising-edge actuation, fungsi peningkatan untuk sekali sapuan waktu pada sisi permukaan sinyal. e. Penyimpangan turun atau falling-edge actuation, fungsi penurunan untuk sekali sapuan waktu pada sisi permukaan sinyal. Dalam bab ini akan dibahas tipe 1, 2 dan 3 kemudian mendiskusikan tipe 4 dan 5.


44

Dalam sistem PLC, masing masing input ditandai dengan nomor diatas modul input dan didalam CPU. Memungkinkan sejumlah nomor dalam blok berupa angka dan huruf, untuk beberapa tipe PLC dipergunakan awalan IN. untuk input yang ke lima akan sesuai dengan program PLC nomor IN0005. Rangkaian skema input diperlihatkan pada gambar 4.1. Terminal input diberi penomoran mulai dari IN0001 sampai IN0016, sejumlah terminal input modul dihubungkan dengan perangkat switch SIP atau DIP.

Gambar 4.1. Skema Input PLC


45

Tegangan sebesar 120VAC dipergunakan untuk tenaga perangkat eksternal, dan biasanya dipergunakan tegangan 24VDC. Tegangan yang berbeda dapat juga dipergunakan dengan modul input yang berkelompok. Beberapa perangkat kontak ditunjukan pada gambar 4.2. PUSH - BUTTONS SINGLE CIRCUIT

NO

NC

DOUBLE CIRCUIT

FOOT - SWITCH

NO

NO

NC

NC

NO dan NC

Presure dan Vacuum Switch

Liquid Level switch

NO

NO

NC

LIMIT - SWITCH

NC

Temperatur Actuated Switch NO

NC

Flow Switch [Air and Water] NO

NC

Gambar 4.2. Perangkat Input PLC.

4.4. OUTPUT PLC: COIL, INDIKATOR Disaat nomor coil terhubung menjadi ON didalam diagram ladder dan merupakan program internal PLC, maka akan mengirimkan output sinyal ke perangkat eksternal melalui modul output yang diberi tegangan. Tidak semua coil didalam program mempunyai hubungan keluar, banyak coil yang hanya digunakan sebagai internal logic, tipe skema output PLC diperlihatkan pada gambar 4.3. Modul output harus diberi tegangan dan arus yang sesuai kebutuhan. Gambar menunjukkan 120VAC digunakan untuk perangkat output, dapat juga perangkat output menggunakan tegangan yang lain sesuai yang dibutuhkan. Dengan cara yang sama, pada input, nomor output harus berhubungan, sbagai contoh hanya output CR0017 sampai CR0032 yang dihubungkan dengan


46

CPU melalui modul output, Jika coil-coil program memiliki nomor nomor seperti CR0014 dan CR0034 maka tidak seluruhnya dapat mempengaruhi output, karena tidak ada coil penghubung untuk pengaruhi sinyal output. Jika CR0018 dinyalakan makaoutput CR0018 akan menyala. Beberapa model perangkat output untuk output-output coil ditunjukan dalam gambar 4.4.

Gambar 4.3. Skema output PLC.


47

Pemilihan perangkat output sangat penting, jika ada peralatan output yang sensitive terhadap nilai rendah sebuah tegangan, maka kebocoran arus output yang kecil ketika keluaran PLC berhenti peralatan output mungkin tidak akan mati, walaupun modul output dalam keadaan mati. Gambar 4.4. menggambarkan beberapa dari model peralatan output yang digunakan dalam proses.

Motor DC Armature

Anunciator

Shunt Field

Coil Series Field

Bell

Buzzer

Comm/ Compens Field

Horn/ sirene

Shunt

Volt Meter

V M

Series

Amper Meter

A M

Gambar 4.4. Perangkat modul output PLC

4.5. PROSEDUR OPERASI Sebuah program sederhana akan mengindikasikan bagaimana memulai merangkai sebuah proses kontrol PLC. Untuk melakukan prosedur operasi yang dikehendaki dbuat contoh sebagai berikut: Sebuah relay coil bekerja ketika dua buah saklar toggle dan sebuah limit switch diaktifkan. Langkah pertama adalah memberi nomor masing masing input dan output untuk mengindentifikasi PLC, Input biasanya menggunakan awalan I atau IN dan output menggunakan awalan O atau CR. Tabel 4.1. menunjukan pemberian nomor pada PLC.


48

Tabel 4.1. Indentifikasi Input Output Penomoran PLC. Perangkat

Penomoran

Saklar 1

IN001

Saklar 2

IN002

Limit switch

IN003

Output Relay

CR001

Langkah kedua, sketsa diagram logika relay untuk menunjukan kerja rangkaian diatas, ditunjukan dalam gambar 4.5. SAKLAR 1

SAKLAR 2

LIMIT SWITCH

RELAY COIL

Gambar 4.5. Diagram Logika Relay.

Langkah ketiga, gambarkan pengawatan perangkat input ouput ke modul input output PLC. Asumsikan PLC memiliki terminal input 8 dan terminal output 8, itu diperlukan untuk mengatur saklar saklar pada modul, sehingga terminal modul memiliki penomoran sebagai input 1 s/d 8 dan output 1 s/d 8. Hubungan perangkat input dan output ke modul dibuat berdasarkan gambar 4.6. Modul Input T1 Common1 T2 Input 1 T3 Input 2 T4 Input 3 T5 Input 4 T6 Input 5 T7 Input 6 T8 Input 7 T9 Input 8 T10 GND

SAKLAR 1

SAKLAR 2

LIMIT SWITCH

Modul Output

CPU

Hot Common T1 Output 1 T2 Output 2 T3 Output 3 T4 Output 4 T5 Output 5 T6 Output 6 T7 Output 7 T8 Output 8 T9 GND T10

Relay Coil

Gambar 4.6. Rangkaian Pengawatan Perangkat I/O.

Langkah keempat, sketsa diagram ladder sesuai urutan penomoran PLC. rangkaian ditunjukan pada gambar 4.7.


49

IN001

IN002

IN003

CR001

Gambar 4.7. Diagram Ladder

Program ladder harus dimasukan ke dalam CPU dengan diterjemahkan memakai keyboard. Sebuah prosedur umum untuk memasukan program dalam format ladder adalah: 1. Bersihkan memori CPU PLC. Langkahnya akan direncanakan disebuah layar menu atau dalam manual operasi untuk PLC. 2. Masukangaris kontrol perangkat sebagai berikut dalam mode edit: a. Tekan tombol kontak Normali Open b. Tekan tombol input c. Tekan tombol angka 001 d. Tekan tombol enter, kontak akan tampil dimonitor. e. Geser kursor satu spasi kekanan f. Ulangi langkah a dan b g. Tekan tombol angka 002 h. Tekan tombol enter, kontak kedua akan tampil dimonitor. i. Geser lagi kursor satu spasi kekanan, dan ulangi langkah diatas untuk proses angka 003 j. Lanjutkan garis kekanan. k. Tekan coil/ tombol output, coil akan tampil dimonitor. l. Tekan tombol angka 001 m. Tekan enter n. Jika garis terlihat sesuai, tekan tombol ladder, insert kemudian tekan enter.

Hasil diagram akan terlihat seperti pada gambar 4.7. Diagram ladder, ketika saklar PLC diatur untuk bekerja, rangkaian akan bekerja sesuai dengan yang diharapkan. Langkah edit program ladder dapat berbeda beda tergantung dari type PLC dan software yang dipergunakan, untuk bentuk lain dapat dipergunakan buku petunjuk operasi.


50

4.6. CONTOH CONTOH PEMOGRAMMAN I/O Berikut ini ditampilkan enam contoh model pemogramman PLC yang menggunakan kontak dan coil. Contoh yang pertama sampai kelima tersusun dari dasar. Contok yang ke enam merupakan sebuah masalah sistem alarm yang lebih rumit. Untuk ketiga contoh pertama menunjukan penyelesaian mengenai PLC dan Logic relay, untuk empat, lima dan enam hanya diagram hubungan PLC. Keenam contoh tersebut adalah sebagai berikut: 1. Satu kontak sederhana dan satu coil. 2. Rangkaian standar start-stop pengunci dan rangkaian Latch-Unlatch. 3. Forwars-reverse stop dengan interlocks mutual. 4. Forward-reverse stor dengan pembalikan langsung. 5. Start stop berjalan. 6. Sistem Alarm

Contoh 1. adalah sebuah rangkaian sederhana dengan sebuah saklar sebagai kontak dan sebuah coil sebagai output. Bila saklar terbuka output akan mati, dan bila saklar tertutup output akan hidup. Gambar 4.8. menunjukan diagram ladder untuk relay logic dan PLC logic. LOGIC RELAY DIAGRAM DASAR L1

SW 1

M

DIAGRAM PENGAWATAN L1 L2

L2

Kontak Power

3 SW 1

T1

3

T2

M

LOGIC PLC BENTUK DI LAYAR

DIAGRAM PENGAWATAN Input

IN001

CR01 7

SW 1

COM 1 2 P 3 L 4 C 5 6 7 8

Output COM 17 18 19 20 21 22 23 24

M

Gambar 4.8. Rangkaian kontrol satu saklar satu coil.


51

kontrol tegangan untuk motor dapat sebesar 24VDC atau 120VAC atau tegangan yanglain, Arus yang mengalir ke motor relatif kecil. Maka dari itu, arus yang dikontrol melalui kontak power dibuat sangat besar untuk digunakan pada relay atau PLC.

Contoh 2. adalah rangkaian start stop pengunci, ketika tombol start di tekan, coil akan menyala. Dan ketika tombol start dilepas, coil tetap menyala. Karena ditahan oleh sebuah kontak pengunci yang berhubungan parallel dengan tombol start. Dan kontak pengunci menutup ketika coil menyala, Jika tombol stop ditekan coil berhenti dan mati, keuntungan model ini dibandingkan model contoh 1, adalah ketika power kontrol terputus kemudian terhubung kembali, tombol start harus ditekan untuk memberi kembali pada tegangan coil sedangkan untuk model contoh 1 coil akan segera menstart ulang, tidak memberikan tanda bahaya bagi operator atau teknisi yang memperbaikinya. Diagram logic relay dan diagram logic PLC untuk model ini ditunjukan pada gambar 4.9. DIAGRAM DASAR L1

Stop

Start 3

DIAGRAM PENGAWATAN

LOGIC RELAY M

L2

4

3

L1

L2

L3

Start Aux Aux BENTUK DI LAYAR

LOGIC PLC

IN001

CR017 Stop

CR017

Start

IN1

608 L

IN2

T2

T3

M

DIAGRAM PENGAWATAN Input

IN002

T1

Stop

CO M 1 2 2 4 5

Output CO M 17 18 18 20 21

M

On

608 U Off

608

OUT 7L

LATCH / UNLATCH LOGIC PLC

M

Gambar 4.9. Rangkaian Standard Start Stop Pengunci.


52

Perbedaan utama antara hubungan relay dan PLC adalah penempatan fisik dari kontak pengunci. Pada logic relay kontak pengunci menempel dengan coil output, dalam control PLC pengunci dihasilkan secara internal dalam logic PLC. Dalam logic PLC jika kunci meneutup maka output coil berjalan, dan jika pengunci membuka maka output coil berhenti. Gambar 4.9. juga menggambarkan fungsi latch/ Unlatch (mengunci/ membuka), yang digunakan dalam berbagai model PLC. Salah satu saklar input mengunci output bekerja, dan saklar input lain yang berbeda mengunci output agar mati. Sebuah kontak dari coil harus digunakan untuk mengontrol sebuah coil yang terhubung kesebuah terminal output. Catatan bahwa jika CR017 terhubung oleh sebuah coil stater motor dengan relay bermuatan penuh (overload) dan kontak, maka diperlukan pelindung khusus. Jika coil bermuatan penuh terhubung seri dengan stater coil terbuka, maka stater akan terbuka, tetapi itu tidak akan mengunci CR017 dalam program PLC, Jika muatan penh kemudian berkurang dan kontak tertutup kembali, motor akan menstart ulang secara tiba-tiba.

Contoh 3. adalah suatu rangkaian standard forward reverse. Masing masing putaran coil mempunyai tombol start sendiri sendiri. Tombol stop tunggal menghentikan kerja/ operasi coil manapun. Dalam rangkaian diharuskan menekan tombol stop sebelum mengubah arah putaran. Interlocks telah tersedia, oleh karena itu kedua output tidak dapat diberi tegangan secara bersamaan. Rangkaian particular ini bekerja untuk penggunaan control lain, juga dapat digunakan untuk mengatur kecepat rendah/ tinggi atau system control pada bagian naik/ turun. Gambar rangkaian ditunjkan pada gambar 4.10. IN001 menghentikan operasi seluruh perintah, IN002 untuk arah forward CR017 dan IN003 untuk arah reverse CR018. Ada dua catatan pada gambar 4.10. yang akan dijelaskan. Catatan pertama adalah diagram dasar logic relay mengenai akan gagal atau aman, jika motor terlalu panas, rangkaian akan mati untuk melindungi logic relay, jika motor menjadi dingin dan kontak overload menutup kembali. Motor tidak men-start ulang sampai tombol star diaktifkan. Dalam rangkaian PLC, kontak overload


53

berada dalam sumber tegangan rangkaian. Ketika kontak overload membuka, tidak akan mempengaruhi rangkaian kontrol, rangkaian CR017 atau CR018 tetap terkunci. Ketika motor menjadi dingin dan overload menutup, motor akan menstart ulang dan itu akan berbahaya, untuk menghindari keadaan ini kontak overload dapat dihubungkan ke modul inputdan rangkaian diprogram untuk menjalankan sebuah kontak PLC normally closed (NC) overload. LOGIC RELAY DIAGRAM DASAR L1

Stop

For

R-2

DIAGRAM PENGAWATAN F

OL L2

F– 1

F-2 Stop

Ref

F-2

F-1

R For

R-1

Rev

5

F

L2

R-2

R-1 7

R

L2

LOGIC PLC BENTUK DI LAYAR IN001

IN002

CR18

DIAGRAM PENGAWATAN CR017

Input F

CR017

IN001

IN003

CR17

Stop

Start F

CR018 R

CR018

CO M 1 2 3 4 5

Start R

Output CO M 17 18 19 20 21

OL

F

R

Gambar 4.10 Kontrol Forward Reverse

Catatan kedua adalah diagram ladder PLC mengacu pada pemogramman kontak kontak tombol stop. Untuk kontak kontak tombol stop yang digunakan adalah normally closed (NC). IN001 diprogram sebagai kontak normally open (NO). ketika sumber tegangan diberi daya, kontak PLC menutup seperti yang


54

ditunjukan. Didalam beberapa skema pemogramman (yang tidak ditunjukan) kontak tombol stop yang digunakan adalah NO, sehingga kontak PLC yang diprogram sebagai kontak NC. Dalambeberapa hal bagaimana membuat rangkaian benar benar aman atau gagal. Dalam hal ini melihat bahwa hubungan PLC lebih sederhana dari pada hubungan logic relay bandingkan. Note: Blok diagram logic relay diatas adalah fail safe. Dapat terbuka apabila overload. Blok diagram PLC tidak fail safe saat OL karena tidak terbuka. Contoh 4. sama dengan contoh ketiga, perbedaan utama adalah bahwa contoh ini secara langsung merupabah putaran forward dan reverse tanpa penekana tombol stop. Perbedaan yang lain adalah penambahan petunjuk pilot light untuk indicator. Untuk indentifikasi masukan input ditunjukan pada Gambar diagram 4.11. berikut.

L1

FWD STOP

FWD

L2

REV

R

F

OL

R REV STOP

R F

G

IN001

IN002

IN004 CR018 CR017

Input

Output

F Stop F

CR017

IN003

IN004

Start F

IN002 CR017 CR018 R

CR018 CR017

Stop R

COM

COM

1

17

2

18

3

19

4

20

5

21

F R

Stop R

CR019 Red

CR018

CR020

Green

Gambar 4.11. Rangkaian Pembalik Yang Cepat


55

Pembalikan arah putaran yang cepat mungkin diinginkan dalam beberapa aplikasi, bagaimanapun dalam beberapa kasus mungkin tidak baik untuk sistem, sebagai contoh sustu roda sebagai alat keluaran yang dihubungkan ke suatu motor, dengan melakukan pembalikan yang cepat akan menyebabkan tekanan pada motor, system distribusi tenaga dan komponen mekanik, untuk pengamanan rangkaian maka diperlukan waktu tunda (time delay).

Contoh 5. dalam beberapa hal diharapkan rangkaian mempunyai output yang sesaat pada waktu tertentu, output yang sesaat itu disebut JOG. Dua kemungkinan rangkaian untuk start stop JOG ditunjukan pada gambar 4.12. Termasuk diagram ladder PLC dan pengawatan PLC. Catatan bahwa penting untuk menekan tombol stop terlebih dahulu sebelum menjalankan JOG dalam rangkaian. (a). Jogging dengan Start Push button switch Pemilih JOG L1 Stop

Start

M

(b). Jogging dengan Control Relay 3 push button

OL

L2

L1 Stop

Jog Run A2 M

Start

CR

OL

L2

M

JOG

A1

CR

M

CR

IN001

IN002

CR10

Input

Output

Logic CR17

IN001

Stop

CR10

IN003

CR17

Start M

Com 1 2 3 4 5

Com 17 18 19 20 21

M

Jog CR10

Gambar 4.12. Rangkaian Jog Start-Stop


56

Contoh 6. adalah system alarm, pada rangkaian alarm ini memiliki empat pilihan input yang tentunya merupakan penyebab kegagalan pemakaian operasi diantarnya adalah:  Jika satu input yang hidup, maka tidak akan terjadi apa-apa.  Jika dua input yang hidup, maka pilot light yang menyala.  Jika tiga input yang hidup, maka alarm akan berbunyi.  Jika empat input yang hidup, maka bahaya kebakaran yang akan menyala. Program diagram ladder dan pengawatan PLC untuk input dan output diperlihatkan pada gambar 4.13. IN001 IN002

CR017

IN001 IN003

PILOT LIGHT

IN001 IN004

Input To Semua

IN002 IN003

A B C D

IN002 IN004 IN003 IN004 IN001 IN002 IN003

CR018

Com 1 2 3 4 5

Output Com 17 18 19 20 21

PL

Sirene

Sirene

IN001 IN002 IN004

Fire Alarm

IN001 IN003 IN004 IN002 IN003 IN004 IN001 IN002 IN003 IN004

CR019

Fire Dept Alarm

Gambar 4.13. Sistem Alarm

Tabel 4.2. Input-Output Alarm Input IN001 IN002 IN003 IN004

Output Red Pilot Light Alarm (Sirine) Pemadam Kebakaran

CR017 CR018 CR019

Pada contoh ini sambungan terminal PLC ke perangkat output yang berupa alarm sangat sederhana, jika menggunakan rangkaian relay maka sambungan akan lebih rumit.


57

4.7. RANGKAIAN FAIL-SAFE Beberapa PLC diprogramkan untuk dapat mati dengan menerapkan suatu isyarat tegangan. Sebagai contoh fungsi latch/unlatch memerlukan suatu isyarat untuk menghidupkan atau mematikan coil. Apabila kehilangan tegangan, tombol stop tidak mempunyai efek dan coil masih hidup, sampai tegangan yang diperlukan sistem mati. Tombol stop keadaan darurat seharusnya ada pada rangkaian PLC. Gambar 4.14. menunjukan suatu rangkaian yang bisa digunakan sebagai sistem fail safe. Pengaturan saklar master run-stop pada fail safe terdapat pada sisi kanan yang akan memutus semua daya coil. Tentunya dalam sebuah system terdapat fail safe, dimana tidak diperbolehkan mematikan semua coil manakala tombol darurat ditekan, sumber tegangan untuk alat harus ada. Untuk pengoperasian fail safe yang benar, kelengkapan analisa system kontrol sangat diperlukan. IN 004

0022

IN 004

RUN

Latch

L

CR - FS

0022 STOP

U 0022

2

CR - FS UnLat ch Output

LIGHTS

HOT

VALVES

OUTPUT MODUL

COILS

ATAU IN004

STATER

IN005

CR002 Output ATAU

CR002 IN004

IN005

CR - FS

SAKLAR 1

CR - FS SAKLAR 2

VR - FS

INPUT MODUL

NOT FAIL SAFE

FAIL SAFE

Gambar 4.14. Rangkaian Fail Safe


58

4.8. CONTOH PROSES INDUSTRI Contoh berikut lebih lengkap dibandingkan dengan yang sebelum. Untuk merumuskan suatu sistem kontrol, biasanya mengikuti langkah langkah pelajaran terdahulu. Masalah yang melibatkan mesin bor semi-otomatis ditunjukan pada gambar 4.15. PROYEKSI KE FRAM E MOTOR LSDD PELINDUNG PENGAMAN BENDA KERJA

LSSP

LSSD SISTEM MASTER KONTROL

START STOP KIRI

KANAN

B Gambar 4.15. Layout Operasional Mesin Bor

Posisi awal putaran mesin dan mata bor berada diatas, bagian yang akan dibor ditempatkan dibawah. Kemudian turun pelindung keamanan setelah kedua tombol start ditekan, dua saklar pushbutton direkomendasikan untuk meyakinkan kedua tangan keluar dari jalur. Bor berputar dan kebawah, kekuatan putaran dilengkapi oleh silinder udara yang mendorong dan menarik. Sistem pneumatic menggunakan elektrik solenoid. Ketika pemboran telah selesai, sensor yang diletakkan dibawah akan merespon dan bor sepenuhnya akan kembali keatas, dan sistem akan berhenti. Jika tidak ada bagian yang akan dibor maka solenoid tidak akan bekerja. Untuk menambah keamanan juga perlu diperhatikan. Lebih aman lagi sebelum mesin dijalankan ketika tombol stop ditekan setiap saat bor dan pelindung kembali lagi.


59

Ada beberapa langkah prosedur yang harus dilakukan untuk penyelesaian. Contoh sebelumnya tidak terlalu rumit dan mendapatkan langkah langkah prosedur secara informal, untuk langkah langkah yang direkomendasikan untuk masalah ini adalah sebagai berikut: 1. Menetukan proses operasi dan mendaftar langkah langkah operasi secara berurutan. 2. Menetukan dan mendaftar input dan output peralatan sensor yang dibutuhkan sesuai dengan kerja system 3. Tentukan jumlah I/O PLC dibutuhkan 4. Gambarkan

diagram

pengawatan

PLC

perhatikan keterangan sangat

membantu. 5. Gambarkan program diagram ladder PLC. 6. Periksa urutan program 7. Hubungkan system PLC ke simulator dan periksa operasinya. 8. Periksa operasi yang actual. 9. Buatlah modifikasi yang dibutuhkan.

Langkah Pertama, mendaftar urutan kerja: 1. Tekan tombol start sistem. 2. Letakan bagian yang akan dibor pada tempatnya dan mengaktifkan LSSP 3. Tekan tombol start secara bersamaan. 4. Pelindung keamanan turun dan mengaktifkan LSDD 5. Bor mulai berputar dan turun. 6. Ketika mata bor dibawah dan mengaktifkan LSSD 7. Sistem dimatikan mata bor dan pelindung kembali. 8. Sistem direset.

Catatan, bahwa menekan stop kapan saja dapat menghentikan langkah langkah kerja dan mereset kembali seperti awal.


60

Langkah kedua, mendaftar input dan output. 1. Saklar Start 2. Saklar Stop 3. Lampu pilot 4. Saklar sebelah kiri pelindung dan bor start 5. Saklar sebelah kanan pelindung dan bor turun 6. Sensor penempatan benda kerja. 7. Sensor bor turun 8. Sensor benda kerja selesai dibor.

Langkah ketiga, mendaftar nomor input, output dan komponen sensor. Tabel 4.3. Penomoran Komponen. I/O kontrol bor. INPUT

OUTPUT

IN001

Sistem Start

OUT017

Sistem Pilot Ligth

IN002

Sistem Stop

OUT018

Solenoid Pelindung Turun

IN003

LSSP-Posisi benda kerja

OUT019

Perputaran Motor

IN004

Start Kiri

OUT020

Solenoid Bor Turun.

IN005

Start Kanan

IN006

Stop Kiri

IN007

Stop Kanan

IN008

LSSD-Pelindung Turun

IN009

LSDD-Bor Selesai Turun

Langkah ke empat, merancang pengawatan sistem PLC, hasil perancangan ditunjukan pada gambar 4.16. Pengawatan Perangkat I/O ke PLC Sistem

Kiri

2

Stop

4

Start

6

Stop

5

Start

Kanan

Stop

CO M 1 2 3 4 5 6 7 8 9

1

Start

CO M

P L C

17 18

PL SD SOL

19

RGT MOTOR

20

MD SOL

LSDD 7 8 LSPP 9

LSSD

Gambar 3 4.16. Pengawatan Perangkat I/O Ke PLC


61

Langkah ke lima, merancang program software sistem PLC, hasil perancangan ditunjukan pada gambar 4.17. Diagram Ladder sistem bor.

IN002

IN006

I N007

IN001

CR017

CR017 CR017

CR018

IN003

IN004

IN005

IN008

CR018

IN008

CR019

IN009

CR018

CR019 CR020

Gambar 4.17. Diagram Ladder Sistem Bor

Langkah ke enam, memeriksa urutan kerja ladder. Urutan kerja diagram ladder adalah sebagai berikut: A. Tekan tombol start, IN001. CR017 aktif B. CR017 terkunci C. Menepatkan benda kerja pada tempatnya, IN003 menutup, posisis IN009 NC. Tekan kanan dan kiri tombol start IN004 dan IN005, CR018 aktif, pelindung turun. D. Ketika pelindung akan turun mengaktifkan LSDD IN008. E. CR018 dan IN008 tertutup, CR019 aktif motor bor berputar F. CR019 tertutup, mengaktifkan CR020 bor turun. G. Pengeboran selesai, LSSD IN009 aktif NO, CR018, CR019 dan CR020 semua off, Motor berhenti berputar dan pelindung keamanan kembali keatas.

Langkah ke tujuh, men download program softwsre ke PLC Langkah ke delapan, periksa rangkaian operasi. Langkah sembilan, modifikasi apabila ada kekurangan atau pengembangan.


62

4.9. SOAL SOAL TROUBLESHOOTING Suatu sistem yang berbasis PLC setelah dioperasikan terkadang mengalami kegagalan, rangkaian tidak dapat bekerja sesuai yang diharapkan, apakah karena salah program atau factor factor lain. 1. Lihat gambar 4.9. pada contoh 2. rangkaian hubungan PLC  Output tidak aktif ketika IN001 diberi supply.  Output tidak terkunci ketika IN001 dilepas.  Rangkaian tidak dapat dinonaktifkan. 2. Lihat gambar 4.10. pada contoh 3. rangkaian hubungan PLC  Ketika IN002 atau IN003 diberi supply tidak terjadi apa-apa.  Output forward dapat disupply, sedangkan output reverse tidak dapat.  Ketika Distop, IN001 diberi supply output reverse tidak mati. 3. Lihat gambar 4.11. pada contoh 4. rangkaian hubungan PLC.  Output pilot lamp tetap aktif walaupun coil tidak aktif.  Hanya dapat mengaktifkan dari forward ke reverse, tidak dapat mengaktifkan dari reverse ke forward. 4. Lihat gambar 4.12. pada contoh 5. rangkaian hubungan PLC.  Ketika JOG dinonaktifkan coil CR010 tetap aktif mengunci.  Ketika start dinonaktofkan, coil CR010 tidak mengunci.. 5. Lihat gambar 4.13. pada contoh 6, buktikan bahwa sistem tidak bekerja bilamana salah satu inputnya diganti dengan saklar NC

4.10. SOAL SOAL LATIHAN. Buatlah diagram ladder dan pengawatan perangkat input –output ke PLC, untuk soal soal dibawah ini. 1. Kipas angin akan aktif dan non-aktif dari salah satu lokasi diantara tiga lokasi, setiap lokasi memiliki tombol start dan stop. 2. Silinder hidrolik dua arah memiliki dua solenoid untuk pengontrol, Pemberian supply pada solenoid A, menyebabkan silinder memanjang dan pemberian supply pada solenoid B, menyebabkan silindir memendek. Sebuah limit switch pada masing masing solenoid mengindikasikan perpanjangan dan


63

perpendekan secara penuh, gunakan 2 kontrol start-stop dan 3 kabel, satu pad setiap arah. Buatlah kontrol dua arah termasuk interlock untuk mengatur solenoid. Lihat contoh 3. 3. Sebuah mesin penggiling (M) dan pompa Lubrikasi (L) keduanya memiliki sistem kontrol start-stop tiga kabel, sistem 3 kabel ditunjukan pada contoh 2. L harus bekerja sebelum M distart, ketika L berhenti M juga harus berhenti. 4. Tiga buah mesin, dimana masing masing setiap mesin memiliki tombol startstop sendiri. Hanya satu mesin yang aktif pada waktu yang bersamaan, buatlah rangkaian dengan interlock. 5. Sistem kontrol temperatur yang memiliki 4 buah thermostat. Sistem ini mengendalikan 3 unit pemanas. Thermostat diatur 55, 60, 65 dan 70F, dibawah 55F 3 buah pemanas akan aktif, pada temperatur antara 55F - 60F menyebabkan dua pemanas aktif, untuk 60F - 65F satu pemanas aktif, diatas 70F semua pemanas tidak aktif. Master saklar dapat menaktifkan dan menonaktifkan sistem. 6. Buatlah sistem PLC untuk situasi berikut: ketiga sebuah bendak kerja ditempatkan diconveyor pada posisi satu, akan bergerak atau berpindah menuju ke posisi dua, Setelah mencapai posisi dua benda kerja akan berhenti dan di stempel, selesai distempel bergerak lagi menuju posisi tiga gambar sistem diperlihatkan pada gambar 4.18.

Gambar 4.18. kontrol Posisi.


64

PLC BAB 3-4

Recommend Documents