2901174 pengawal logik bolehaturcara

8/18/2019 2901174 Pengawal Logik Bolehaturcara

1/13

BAB 1 Pengawal Logik Bolehaturcara

Pengawal logik bolehaturcara (PLC) adalah ahli keluarga komputer keadaan pepejal yang juga

dikenali sebagai pengawal bolehaturcara. PLC mula dihasilkan di industri automotif pada tahun

19! atas desakan para jurutera di "eneral #otors Corporation untuk memenuhi keperluan

aplikasi ($oseph% 199). PLC mula digunakan secara komersial dalam aplikasi penghantaran

automatik "eneral #otors hydramatic model &!! untuk kawalan mesin seperti pemotongan

logam% penggerudian lubang% pengelolaan bahan% pemasangan dan pengujian ($oseph% 199).

Persatuan Pengilang 'lektrik ebangsaan ('#*) menakrifkan PLC sebagai peranti

pengendalian elektronik berdigit yang menggunakan ingatan bolehaturcara sebagai suruhan

penyimpan dalaman dengan pelaksanaan fungsi+fungsi tertentu seperti logik% penjujukan%

pemasa% pembilang dan arithmetik untuk kawalan beberapa jenis mesin ataupun proses melalui

modul ,- berdigit atau analog (/ee% 1990).

/ughes (199) pula menakrifkan PLC sebagai komputer industri modul kecil untuk aplikasi

masa nyata yang mengandungi perkakasan dan perisian untuk melaksanakan fungsi kawalan.

2alaupun PLC mempunyai pelbagai takrifan% namun pada umumnya% PLC menggunakan litar

bersepadu bagi menggantikan peranti elektromekanikal untuk melaksanakan fungsi kawalan.

PLC berkebolehan untuk menyimpan suruhan% seperti penjujukan% pemasa% pembilang% aritmetik%

data pengolahan dan komunikasi% juga untuk mengawal mesin industri dan proses (3ryan dan

3ryan% 199).


2/13

4ajah 1.15 Perkakasan Pengawal Logik 3olehaturcara (/yung% et al .% 1999).

PLC merupakan peranti yang berasaskan mikropemprosesan (/yung% et al .% 1999). Pada

umumnya perkakasan PLC (lihat 4ajah 1.1) terdiri daripada5

1. 6nit pemproses pusat (CP6) yang mengandungi pemproses% ingatan dan bekalan kuasa.

7. #odul masukan-keluaran (,-) di mana isyarat diterima (contohnya dari suis dan penderia)

dan dihantar ke penggerak (contohnya ke motor atau injap).

8. Peranti pengaturcaraan yang membenarkan aturcara dibina% mengubah% memapar% memuat

turun% menjalankan aturcara dan melaksanakan semak diri.

1.1.1 Unit Pemprosesan Pusat

CP6 merupakan otak kepada PLC (3ryan dan 3ryan% 199). CP6 mengendali dan mengawasi

operasi yang berlaku di dalam PLC berdasarkan kepada suruhan aturcara yang tersimpan di

dalam ingatan. CP6 akan menghantar maklumat ke ingatan atau modul ,- dan CP6 juga akan


3/13

menerima maklumat dari ingatan atau modul ,- melalui talian bas.

4ajah 1.75 itaran ,mbasan PLC (3ryan dan 3ryan% 199)

emasa PLC beroperasi (lihat 4ajah 1.7)% CP6 melengkapkan tiga proses5 (1) membaca data

masukan dari peranti masukan yang bersambung melalui modul masukan% (7) melaksanakan

aturcara kawalan yang tersimpan di dalam sistem ingatan% dan (8) menulis atau mengemaskini

peranti keluaran melalui modul keluaran berdasarkan kepada aturcara PLC. Proses ini juga

dikenali sebagai kitaran imbasan PLC. Proses ini akan berterusan pada jujukan yang sama tanpa

sampukan dan hanya akan berubah jika aturcara kawalan diubah (3ryan dan 3ryan% 199).

Pada peringkat awal% PLC hanya boleh memproses beberapa ratus persisihan masukan-keluaran

dan beberapa ratus langkah aturcara (ingatan). #asa kini% PLC telah meningkat dari segi

kefungsian dan muatan pemprosesan fi:ikal. Peningkatan tersebut disebabkan oleh terciptanya

mikropemproses (2ook% et al .% 1991).


4/13

1.1.2 Modul Masukan/Keluaran

PLC mengandungi modul ,- yang mempunyai blok terminal bagi memudahkan penyambungan

di antara PLC dan peranti luaran (Lau:on% et al .% 199). #odul masukan bertindak sebagai

jambatan di antara peranti masukan dengan CP6. etiap modul masukan mempunyai blok

terminal bagi tujuan pendawaian dari setiap peranti masukan. ;ungsi utama modul masukan

ialah untuk menerima isyarat masukan dari peranti masukan dan keluaran% menukar isyarat

tersebut kepada julat isyarat yang dibolehkan pada CP6. ,syarat masukan yang diterima

disimpan di dalam ingatan simpanan yang juga dikenali sebagai fail status masukan sebelum

diproses oleh CP6. etiap terminal masukan mempunyai alamat atau lokasi ingatan yang

tersendiri di dalam fail status masukan ini ("ary% 199).

#odul keluaran pula% bertindak sebagai jambatan di antara peranti keluaran dengan CP6. etiap

modul keluaran mempunyai blok terminal bagi tujuan pendawaian kepada setiap peranti

keluaran. etiap isyarat yag diterima dari CP6% disimpan terlebih dahulu di dalam fail status

keluaran sebelum dihantar kepada setiap peranti keluaran. etiap terminal keluaran mempunyai

alamat atau lokasi ingatan yang tersendiri di dalam fail status keluaran ini. ;ungsi utama modul

keluaran ialah untuk menerima isyarat dari isyarat kawalan CP6 dan mentenaga atau

menyahtenaga peranti suis antaramuka untuk menghidup atau mematikan peranti keluaran ("ary%

199).

PLC mengandungi modul masukan-keluaran yang mempunyai blok terminal bagi memudahkan

penyambungan di antara PLC dan peranti luaran. amun begitu% kegagalan sistem kawalan

proses industri berasaskan PLC menunjukkan 10< daripadanya disebabkan oleh kerosakan CP6


5/13


6/13

sama seperti BA!" ('dan dan Pliskin% 7!!1). elebihan utama bahasa pengaturcaraan PLC

tahap tinggi ialah kemampuan untuk melaksanakan pemprosesan data dan perhitungan nilai

bukan dari nombor perduaan% kebolehan menggunakan algoritma kawalan kompleks% komunikasi

dengan sistem berasas komputer lain% paparan data dalam talian% dan mesra antaramuka. elain

itu% bagi pengguna yang tidak mahir menggunakan L>% penggunaan bahasa PLC tahap tinggi

secara relatif mudah untuk mentaksir aturcaraan ('dan dan Pliskin% 7!!1).

*plikasi kawalan telah dibangunkan dalam BA!"# $%&'(# # !'&U'U&)* )+,L"!(#

"+!'&U'"%+ L"!' dan berbagai dialek pengaturcaraan gambarajah tangga. #alangnya%

kesemua bahasa pengaturcaraan ini adalah berbe:a sama sekali. ,ni menunjukkan dengan jelas

berlakunya pemba:iran sumber manusia dari segi untuk melatih staf supaya mahir dalam

berbagai bahasa kawalan (Lewis% 199?). 6ntuk mencapai lebih penyesuaian dari bahasa

pengaturcaraan yang berbe:a+be:a ini% piawaian ,'C 1181+8 (uruhanjaya *ntarabangsa 'lektro+

=eknikal) telah dibangunkan (Lewis% 199?). =erdapat lima bahasa pengaturcaraan bagi aturcara

kawalan yang digunakan pada PLC. 3ahasa+bahasa ini boleh dikumpulkan kepada dua katogari

iaitu berdasarkan grafik dan teks.

1.2.1 Bahasa ,ra-ik

3ahasa grafik ialah persembahan bergraf seperti garis% kotak dan teks yang menjelaskan

hubungan tertentu di antara masukan dan keluaran. =erdapat tiga bahasa pengaturcaraan grafik

iaitu "ambarajah =angga (L>)% $U+'"%+AL BL%K *"A,&AM! (;3>)% dan

!)U)+'"AL $U+'"%+ (A&'! (;C).


7/13

1. L> juga dikenali sebagai &)LA LA**)& L%," (lihat 4ajah 1.8). L> adalah

menyerupai logik geganti. L> ialah bahasa tahap rendah% tetapi sehingga sekarang L>

digunakan secara meluas di *merika sebagai bahasa pengaturcaraan PLC. 3ahasa ini

adalah bahasa grafik yang telah digunakan semenjak penerimaan PLC. 3ahasa grafik ini

menggunakan grafik dan kenyataan sintaksis ringkas untuk memudahkan pengaturcara di

dalam menggunakan fungsi pengaturcaraan (2right% 1999).

4ajah 1.85 "ambarajah =angga

7. ;3> ialah bahasa bergrafik untuk menggambarkan isyarat dan aliran data melalui blok

fungsi seperti ditunjukkan dalam 4ajah 1.&. ;3> sangat berguna untuk menjelaskan saling

hubungan algoritma sistem kawalan dan logik. 3lok+blok mewakili manipulasi data di

mana hubungan bergerak dari masukan ke keluaran (kiri ke kanan)


8/13

4ajah 1.&5 ;unction 3lock >iagram

8. ;C ialah bahasa bergrafik untuk menggambarkan tingkahlaku berjujukan sistem kawalan

(lihat 4ajah 1.0).

4ajah 1.05 e@uential ;unction Chart

,a digunakan untuk menjelaskan jujukan kawalan bagi masa arka (arc time) dan acara+terpacu

(event-driven). ,anya bahasa bergrafik yang sangat berkesan untuk menerangkan bahagian

aturcara kawalan tahap tinggi dan jujukan pengaturcaraan tahap rendah% contohnya untuk

aturcara antaramuka peranti. ;C menggunakan idea jaring P)'&" (P) dan ,&A$)'

(>aAid dan *lla% 1997).


9/13

1.2.2 Bahasa 'eks

3ahasa berdasarkan teks pula mengandungi takrifan set aksara% hukum gabungan aksara untuk

membentuk perkataan atau ungkapan dan umpukan maksud (assignment of meaning ) pada

sesetengah perkataan atau ungkapan. 3ahasa berdasarkan teks dibahagi kepada dua iaitu

"+!'&U'"%+ L"!' (,L) dan !'&U'U&)* ')0' (=) (Lewis% 199?).

1. ,L ialah bahasa penghimpunan tahap rendah dengan satu daftar iaitu hasil semasa (current

result ). ,a adalah salah satu bahasa pengaturcaraan PLC yang utama di 'ropah semenjak

ianya membenarkan kod padat dan hampir sama dengan pengaturcaraan perkakasan (lihat

4ajah 1.?).

4ajah 1.?5 ,nstruction List

7. = ialah bahasa seperti Pascal . ,anya bahasa tahap yang lebih tinggi dari ,L dan dilengkapi

dengan bahasa struktur ( syntax) dan piawaian fungsi dan operator seperti while-loops% if-

then-else-conditional dan lain+lain. amun begitu% = kurang digunakan berbanding

dengan ,L (lihat 4ajah 1.).


10/13

4ajah 1.5 tructured =eBt.

1.3 Perkemangan Bahasa Pengaturcaraan ,amaraah 'angga

aedah penulisan-pembinaan aturcara L> yang sering digunakan oleh pengguna adalah secara

penyiasatan (heuristic methods). 6ntuk sistem yang ringkas% ianya adalah mudah untuk

menulis-membina aturcara L> dengan menggunakan kaedah ini. 2alau bagaimanapun% jika

sistem menjadi kompleks adalah menjadi sangat sukar untuk mengatasi masalah dengan efektif

(Chirn dan #c;arlane% 1999). #asalah ini telah dikenalpasti semenjak bahasa pengaturcaraan

L> ini digunakan. Perkakas reka bentuk tahap tinggi telah dicadangkan untuk mengatasi masalah

ini (>aAid% 1990 ,'C% 1997). P adalah perkakas yang biasa digunakan untuk mengatasi

masalah tersebut kerana kejayaannya dalam reka bentuk sistem kawalan peristiwa diskret

(Peterson% 191). =erdapat penyelidik membandingkan reka bentuk P dan L>% dan

mencadangkan bahawa P mempunyai kelebihan berbanding dengan L> berdasarkan kepada

reka bentuk kompleks dan masa sambutan. leh itu% model P dicadangkan sebagai perkakas

reka bentuk baru selain L> (Denkatesh% et al .% 199 Ehou dan =wiss% 1990).


11/13

#eskipun pembangunan bahasa pengaturcaraan PLC telah dimajukan% tidak satu pun telah

diguna pakai secara meluas (3edworth% et al .% 1991) dan kebanyakan pengaturcaraan PLC masih

menggunakan L> (2right% 1999 Pollard% 1990). 3ahasa ini adalah bahasa grafik yang telah

digunakan semenjak penerimaan PLC. 3ahasa grafik ini menggunakan grafik dan kenyataan

sintaksis ringkas untuk memudahkan pengaturcara di dalam menggunakan fungsi pengaturcaraan

(2right% 1999). L> berbentuk simbol% serupa gambar% mudah ditakrif dan difahami oleh

pengguna dan pengeluar PLC. leh kerana itu% L> telah menjadi penghalang kepada

penggunaan bahasa pengaturcaraan berstruktur yang lain (Pollard% 199&).

>itambah lagi% sejak diperkenalkan perkakas kelas baru pengaturcaraan L> pada sekitaran

tetingkap yang mesra pengguna dan antaramuka grafik% penggunaan L> telah menjadi lebih

mudah. Perkakas ini telah membawa kepada peningkatan produktiAiti% kualiti% dan ketegapan

kepada industri dan penambahan kepada kefungsian perisian (Pollard% 199&).

Pollard% (199&) menyatakan bahawa terdapat sepuluh sebab L> masih digunakan sehingga masa

kini5

i. 3ersimbol dan serupa gambar.

ii. angat mudah ditaksirkan.

iii. $urutera kawalan telah biasa dengannya.

iA. akitangan penyenggaraan boleh memahaminya.

A. Pantas dilaksanakan.

Ai. Produktif untuk merekabentuk dan disiplin penyelesaian masalah.


12/13

Aii. >isokong dengan meluas oleh perisian pihak ketiga (third-party) dan Aendor.

Aiii. #embenarkan pengaturcaraan dalam talian dengan penyusunan (compilation) masa nyata.

iB. etiap suruhan ialah dalam bentuk objek dan membenarkan untuk pembetulan dan

penyatuan masa hadapan.

B. #embenarkan penyambungan pengguna.

L> teraturcara ke dalam ingatan PLC (lihat rajah 1.) samada menggunakan masukan terus L>

ataupun menggunakan bahasa komputer tahap rendah (Pire dan Costa% 7!!!). aedah pertama

memerlukan antaramuka grafik% dengan simbol yang mewakili perbe:aan kompenan dan juga

perhubungannya. >alam kaedah yang kedua pula% setiap arahan bahasa tahap rendah PLC terdiri

daripada suruhan selari seperti yang terdapat di dalam bahasa komputer. 3ahasa tahap rendah

bagi PLC umumnya mempunyai jenis logik dan fungsi jujukan terhad yang boleh tertakrif

("rooAer% 19). Lagipun% ianya terhad untuk operasi isyarat mudah ON/OFF sahaja.

4ajah 1.5 Contoh *turcara PLC (a) "ambarajah =angga (b) *turcara =ahap 4endah (Pire dan

Costa% 7!!!).


13/13

2901174 pengawal logik bolehaturcara

Documents