buku panduan plc di smc training center

PT. SYSTEM MEKATRONIK CIPTA JAYA SENTOSA

Kawasan Jababeka 1, Jln Jababeka 17 Blok W 36-37 No. A5, Cikarang-Bekasi

Telp 021-89840431 Fax 021-89840435 Email [email protected]

SMC TRAINING CENTER INDONESIA “ Always Getting Better “

Buku panduan PLC PT. System Mekatronik Cipta Jaya Sentosa

DAFTAR ISI

PENGENALAN 1

LATAR BELAKANG 1

1. BAB I SISTEM KONTROL 2

1.1 Kenapa Otomasi? 2

1.2 Sistem Biner Dan Analog 4

1.3 Sistem Kontrol Tradisional 5

2. BAB II PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER 6

2.1 Pendahuluan 6

2.2 Latar Belakang Dan Sejarah 6

2.3 Desain Hardware 7

2.4 Pemrograman PLC 11

2.5 Jenis Sistem PLC 14

3. BAB III PEMROGRAMAN PLC 17

3.1 Instruksi Logika dan Pemrograman Grafis 17

Eksekusi Program 39

3.2 Fitur 41

Fungsi standar PLC Internal 41

4. BAB IV KOMUNIKASI PLC 42

4.1 Komunikasi 42

4.2 Input PLC 43

4.3 Output 45

5. BAB V PEMILIHAN SISTEM PLC 47

5.1 Prosedur Untuk Sistem PLC 47

5.2 Pemeliharaan Sistem PLC 47


Buku Panduan PLC 1

PT. System Mekatronik Cipta Jaya Sentosa

PENGENALAN

Pada dewasa ini, pergerakan yang sangat cepat pada dunia industri sangat kompetitif.

Sebuah perusahaan yang ingin bertahan harus fleksibel, hemat biaya dan efisien. Dalam proses dan

industri manufaktur akan menghasilkan permintaan sistem kontrol industri yang besar untuk

merampingkan untuk merampingkan operasi dalam hal kecepatan, kehandalan dan output produk

Sistem kontrol seperti rangkaian relay, logika dan sistem computer, menjadi kontrol yang

efektif untuk industri. Bagaimanapun juga, setiap sistem memiliki batas dan kerugian yang dapat

diatasi melalui penggunaan programmable logic contrtroller (PLC).

Apa itu programmable logic controller?

PLC adalah sistem elektronik digital yang menggunakan memori yang dapat diprogram untuk

implementasi fungsi spesifik seperti logika, urutan, timer, counter dan aritmatika untuk mengontrol

melalui modul analog atau digital input/output bermacam-macam tipe dari mesin atau proses.

LATAR BELAKANG

PLC digunakan terutama di industri motor pada awal 1970an. Dimana PLC digunakan untuk

menggantikan panel relay yang besar. Tidak hanya menggantikan PLC membutuhkan ruang yang

lebih kecil dari sistem relay, PLC juga lebih handal. Satu poin penting untuk PLC adalah sangat

fleksibel dalam hal modifikasi atau mengganti urutan kontrol. Dan sekarang memungkinkan untuk

mengganti atau memodifikasi sistem kontrol tanpa harus menyambung atau memutus kabel.

Program dapat dirubah dengan sangat sederhana menggunakan konsul program consol atau graphic

programming panel yang terdapat pada PLC.

Permintaan industri terhadap PLC bertambah dengan sangat cepat dan ini telah mendorong

produsen untuk mengembangkan seluruh sistem yang menggunakan mikroprosesor mempunyai

level dan performa yang beraneka ragam. Sekarang tersedia PLC dari unit kecil hingga sistem

modular canggih dengan berbagai tambahan modul fungsi seperti analog input/output dan

komunikasi. Sistem modular memungkinkan untuk ekspansi atau upgrade sistem kontrol dengan

biaya dan gangguan minimum.


Buku Panduan PLC 2


BAB I

SISTEM KONTROL

1.1. KENAPA OTOMATISASI ?

Pada kebanyakan industri, jalan menuju peningkatan produktivitas adalah melalui

peningkatan otomatisasi proses dan mesin. Otomatisasi diperlukan untuk meningkatkan kualitas

output produk. Otomatisasi menyebabkan pergantian beberapa atau semua tenaga manusia yang

dibutuhkan untuk melakukan dan mengendalikan operasi tertentu.

Banyak industri dan pabrik menempatkan pekerjanya untuk mengendalikan mesin dan

peralatan, dan tidak mengharuskan mereka untuk melaksanakan tugas secara manual. Sistem

kontrol membutuhkan pekerja untuk mengetahui pengoperasian suatu proses tertentu, dan input

yang diperlukan untuk mencapai dan mempertahankan output yang diinginkan.

Untuk mencapai otomatisasi, pekerja harus digantikan dengan sebuah bentuk sistem

otomatis yang mampu mengontrol proses dengan pekerja yang lebih sedikit atau tanpa pekerja.

Sistem ini harus dapat mulai, mengatur dan berhenti sesuai dengan variabel yang dipantau atau

diukur, untuk mendapatkan output yang diinginkan. Sistem yang disebutkan di atas disebut sistem

kontrol.

Sistem Kontrol

Sistem kontrol terdiri dari tiga bagian : Input, Proses dan Output.

Gambar 1.1(a) Elemen Sistem Kontrol

Bagian Input

Sinyal input umumnya berasal dari berbagai macam sensor yang mengubah kuantitas fisik

menjadi sinyal elektrik. Sensor dapat berupa tombol sederhana, limit switch atau sensor proximity

dan lain-lain. Tergantung pada sensor yang digunakan, sinyal dapat berupa on/off (binary) atau

kontinu (analog) yang merepresentasikan kuantitas inputnya.


Buku Panduan PLC 3


Gambar 1.1b Tipe Perangkat Input

Bagian Proses

Dari sinyal input, sistem kontrol otomatis harus menghasilkan sinyal output yang diperlukan

sesuai dengan rencana pengendalian yang dimasukkan ke dalam prosesor. Rencana kontrol ini dapat

di impementasikan dalam dua cara yang berbeda, menggunakan kabel yang dirangkai (hard-wired)

atau system programmable control.

Sistem kontrol menggunakan kabel yang dirangkai (hard-wired) mempunyai fungsi kontrol

yang tetap atau permanen. Sedangkan system programmable control, fungsi kontrolnya diprogram

dan tersimpan pada memori. Program ini dapat di ubah atau dimodifikasi ketika diperlukan.

Tabel 1.1 Sistem Kontrol

Sistem Hard-wired Sistem Programmable

Relay Komputer

Logika Elektronik Mikroprosesor

Logika Pneumatik Sistem PLC

Logika Hidrolik

Bagian Output

Motor, silinder, relay dan lain-lain adalah perangkat output yang mengubah sinyal dari

sistem kontrol menjadi kuantitas lain yang diperlukan. Sebuah silinder pneumatik sebagai contoh,

mengubah sinyal pneumatik menjadi gerakan linier.

Gambar 1.1(c) Tipe Perangkat Output


Buku Panduan PLC 4


1.2. SISTEM BINER DAN ANALOG

Kebanyakan variasi kuantitas seperti temperatur, kecepatan dan lain-lain. Berubah secara

bertahap dan terus menerus dengan nilai rentang yang tidak terbatas; ini disebut kuantitas analog.

Gambar 1.2 (a) menunjukkan bentuk gelombang analog.

Gambar 1.2(a) Gelombang Analog

Beberapa perangkat menghasilkan sinyal dengan dua keadaan (gambar 1.2 (b)), contohnya

keadaan ON-OFF.

Dua keadaan yang sering digunakan

ON OFF

Closed Open

High Low

Yes NO

+5V 0V

True False

1 0

Gambar 1.2(b) Gelombang Biner

Sinyal dengan dua kondisi ini disebut sinyal biner, di mana satu level diberi nilai 1 dan yang

lain diberi nilai 0.


Buku Panduan PLC 5


1.3. SISTEM KONTROL TRADISIONAL

Relay

Relay digunakan pada banyak sistem kontrol modern, relay adalah switch elektrik dengan

kemampuan arus tinggi yang dikontrol secara tidak langsung dioperasikan dengan kontrol arus

rendah.

Banyak aplikasi industi menggunakan relay sebagai “interface/antarmuka” antara sinyal level

rendah (5 – 12V) dari pengontrol menjadi perangkat dengan arus tinggi.

Karena semua relay mempunyai bagian yang bergerak, sehingga terbatas dalam hal

kecepatan beroprasi, kehandalan dan umur. Relay selalu memiliki ukuran yang besar, membutuhkan

mounting racks yang besar pada sebagian besar aplikasi. (sebuah perangkat semikonduktor dikenal

sebagai “solid state relay” tidak terdapat bagian yang bergerak, sehingga sering digunakan untuk

switching dengan kecepatan tinggi dari perangkat arus tinggi, menyediakan banyak peningkatan

kehandalan dan kecepatan melebihi relay tradisional)

Gambar 1.3 Konstruksi Relay

Sistem kontrol relay dapat terdiri dari beberapa ratus atau ribuan kontak switch, yang

membuat merancang menjadi tugas yang besar. Bahkan untuk kontrol sederhana jumlah relay yang

digunakan dapat menyebabkan kontrol panel menjadi besar, karena setiap relay hanya dapat

menyediakan beberapa kontak saja (misalnya <10). Fungsi dari sistem relay biasanya dideskripsikan

dan didesain pada diagram rangkaian relay yang mengilustrasikan sambungan dari semua kontak

elektrik dan koil relay, bersama dengan informasi elektrik dan konstruksi mekanik dari sistem.

Sangat sulit untuk merubah fungsi kontrol dari sistem relay setelah semuanya terhubung dan

biasanya diperlukan penyambungan kembali secara penuh. Bersama dengan kerugian lain dari biaya

kecepatan dan kehandalan, oleh karena itu telah mengarah pada penggantian sistem relay oleh

alternatif modern yang berdasarkan pada elektronik dan mikroprosesor.

Relay masih digunakan secara luas sebagai perangkat output (actuator) pada sistem kontrol

tipe yang lain dan cocok untuk konversi sinyal kontrol untuk arus yang tinggi / tegangan yang lebih

tinggi.


Buku Panduan PLC 6


BAB II

PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLER (PLC)

2.1 PENDAHULUAN

Kebutuhan untuk sistem kontrol yang merah, fleksibel dan mudah dipakai telah

menghasilkan pengembangan PLC standar berdasarkan perangkat CPU dan programmable memory.

Semula didesain untuk menggantikan sistem kontrol rangkaian relay dan logika timer yang

ditemukan dalam kontrol panel. PLC memberikan kemudahan dan fleksibilitas dalam pengontrolan

menggunakan software dan eksekusi instruksi logika sederhana (dalam bentuk diagram ladder). PLC

memiliki fungsi internal seperti timer, counter dan relay yang memungkinkan kita untuk membuat

kontrol yang canggih bahkan dengan PLC level rendah.

Sebuah PLC beroprasi dengan membaca sinyal input dari sebuah proses dan menjalankan

instruksi logika (yang telah diprogram dan tersimpan di dalam memori). Pada sinyal input ini akan

diproduksi sinyal output unutk menjalankan aktuator. Standar antarmuka yang dibangun di PLC

memungkinkan untuk disambung langsung dengan sensor dan aktuator (sebagai contoh proximity

switch dan solenoid) tanpa membutuhkan rangkaian penghubung atau relay.

Melalui penggunaan PLC kita dapat memodifikasi sistem kontrol tanpa harus memutus dan

menyambuang kabel lagi. Kita hanya perlu mengubah kontrol program (software) menggunakan

konsul pemrogram atau terminal visual display unit. PLC juga memerlukan instalasi jauh lebih

pendek dan singkat dibanding sistem kontrol dengan relay.

Meskipun PLC mirip dengan computer “konvensional” dalam hal arsitektur hardware. PLC

memiliki fitur tertentu yang sesuai dengan kontrol industri.

1) Lebih keras dan tahan terhadap getaran.

2) Memiliki konstruksi dengan pendekatan modular, memudahakan dalam mengganti,

menambah unit (contohnya input/output I/O).

3) Sambungan I/O dan level sinyal standart.

4) Bahasa pemrograman yang mudah untuk dipahami (diagram ladder)

5) Mudah untuk diprogram dan diprogram ulang.

Fitur PLC di atas sangat diinginkan dalam berbagai macam industri dan aplikasi proses

kontrol.

2.2. LATAR BELAKANG SEJARAH

Pada tahun 1968 sekelompok engineer dari General Motor mengembangkan konsep PLC

dengan spesifikasi awal. PLC harus bisa:

1) Mudah untuk diprogram dan diprogram ulang


Buku Panduan PLC 7


2) Mudah dalam pemeliharaan dan perbaikan

3) Lebih dapat diandalkan di lingkungan industri

4) Biaya yang kompetitif

Pengembangan PLC

1968

Konsep PLC dikembangkan.

1969

CPU controller hardware telah digunakan dengan instruksi logika. Menggunkan memori 1K

dan 128 I/O.

1974

Menggunakan beberapa prosesor dalam PLC dengan tambahan fungsi timer dan counter.

Operasi aritmatika juga dimasukkan. PLC mempunyai memori 12K dan 1024 I/O.

1976

System remote I/O diperkenalkan.

1977

PLC dengan mikroprosesor diperkenalkan

1980

Modul I/O cerdas dikembangkan

1983

PLC kecil dan murah diperkenalkan

1985 Kedepan

Dengan kemampuan networking

2.3 DESAIN HARDWARE

PLC mirip dengan komputer yang juga terdiri dari tiga area fungsi: proses, memori dan

input/output. Sinyal input ke PLC dibaca dan disimpan di memori, di mana prosesor menjalankan

instruksi program pada sinyal inputnya. Sinyal output kemudian dihasilkan untuk mengaktifkan

perangkat output. Tindakan yang diambil bergantung sepenuhnya pada program yang disimpan

dalam memori. Sebagai tambahan sebuah perangkat pemrogram digunakan untuk mendownload

program (software) ke memori PLC.


Buku Panduan PLC 8


Gambar 2.3(a) Sistem PLC

Central Processing Unit (CPU)

CPU mengontrol, memonitor dan mengawasi seluruh operasi di dalam PLC. CPU juga

melakukan instruksi program yang tersimpan di dalam memori. Sebuah jalur komunikasi internal

juga dikenal sebagai sistem bus, membawa informasi dari dan ke PLC, memori dan I/O di bawah

kendali CPU.

Memory

(a) Sebagai tempat penyimpanan program, PLC sekarang menggunakan memori semikonduktor

seperti RAM (read/write memory), atau programmable read only memory dari EPROM atau

keluarga EEPROM.

Memori Semikonduktor

Memori semikonduktor dibagi menjadi dua grup:

(i) Volatile memori

Memori yang akan hilang data di dalamnya pada saat sumbernya mati.

(ii) Non – Volatile memori

Memori yang datanya tidak akan hilang pada saat sumbernya mati.

(i) Volatile memori

RAM atau Random Access Memory adalah sebutan yang diberikan untuk read/write

memori, yang memungkinkan sinyal individual atau data untuk di tulis atau dibaca

pada saat sinyal kontrol yang tepat ada.


Buku Panduan PLC 9


Setiap data dapat ditulis, dibaca atau dihapus sesering yang diperlukan. Tetapi karena

memori ini merupakan jenis volatile, data yang ada di dalamnya akan hilang jika

sumbernya mati. Sebuah baterai cadangan harus disediakan untuk RAM jika kita

memerlukan data yang ada di dalamnya tidak hilang.

(ii) Non – Volatile memori

Pada saat sumber dimatikan, memori jenis ini tidak akan kehilangan data yang ada di

dalamnya. Memori pada group ini dapat dibagi memori menjadi erasable dan non –

erasable.

(i) Non – Erasable memori terdiri dari:

ROM atau Read Only Memory adalah memori yang di dalamnya berisi program

permanen yang tidak dapat diubah. ROM digunakan untuk perangkat yang

diproduksi dalam jumlah besar.

PROM atau Programmable ROMs adalah ROM yang dapat diprogram oleh

pengguna menggunkan PROM programmer

(ii) Erasable memori terdiri dari:

EPROM atau Erasable PROM dapat diprogram seperti PROM. Data dalam memori

ini dapat dihapus dengan pencahayaan sinar ultraviolet kira-kira 30 menit. EPROM

kemudian dapat diprogram lagi dan lagi.

EEPROM atau Electrically Erasable PROM seperti EPROM tetapi data yang berada di

dalamya dapat dihapus secara elektik selama tersambung dengan rangkaian.

Setelah program telah selesai dikembangkan, ditest dan siap untuk digunakan. Program

tersebut dapat didownload ke dalam chip memori PROM atau EPROM. (gambar 2.3 (b))

Gambar 2.3(b) IC EPROM

(b) Selain tempat penyimpanan program, sebuah PLC mungkin perlu memori untuk fungsi yang

lain seperti:

(i) Tempat penyimpanan buffer sementara dari status saluran input/output – I/O RAM.


Buku Panduan PLC 10


(ii) Tempat penyimpanan sementara untuk status fungsi internal, seperti timer, counter,

internal relay, dan lain-lain.

Unit Input/Output (I/O)

Unit I/O dari interface antara mikroelektronik internal dari PLC dan dunia luar. Oleh karena

itu harus unit I/O harus menyediakan sinyal dan fungsi isolasi. Ini memungkinkan PLC untuk

dihubungkan secara langsung dengan sensor dan aktuator. (sebagai contoh proximity switch dan

solenoid) tanpa membutuhkan rangkaian penghubung atau relay.

Semua PLC memiliki saluran I/O yang terisolasi secara elektrik dari proses kontrol

menggunakan rangkaian opto-isolator (gambar 2.3 (c)) pada modul I/O.

Gambar 2.3(c) Rangkaian Opto-isolator

Setiap titik I/O menggunakan alamat unik atau nomor saluran selama pembuatan program

untuk menentukan atau mengaktifkan output yang penting di dalam program. Light – emitting

diodes (LED) pada PLC atau unit I/O sebagai indikator status dari saluran I/O. Ini memudahkan kita

untuk mengetahui input dan output yang aktif.

Unit Pemrograman

Kebanyakan panel pemrograman berisi RAM yang cukup untuk tempat penyimpanan

sementara dari program yang di buat atau dimodifikasi.

Beberapa unit pemrograman memiliki fasilitas “monitoring” dan “forcing”, memungkinkan

kita untuk dapat mellakukan observasi secara real time selama program dijalankan. Hal ini sangat

membantu untuk troubleshooting, khususnya saat target yang kita amati sulit di akses.

Sebuah Visual Display Unit (VDU) dengan keyboard dan screen display lengkap, dihubungkan

dengan controller via serial link (normalnya RS232) sering digunakan untuk memprogram PLC besar.

VDU menyediakan peningkatan fasilitas pemrograman seperti screen graphics dan text comment

yang membantu dalam pembacaan program. Personal Computer juga dapat dikonfigurasi sebagai


Buku Panduan PLC 11


unit pemrograman untuk PLC. Fasilitas high-speed operation dan screen graphics ideal untuk

pemrograman grafis dari rangkaian ladder dan lain-lain.

2.4 PEMROGRAMAN PLC

Kebutuhan yang paling penting dari setiap bahasa pemrograman PLC adalah bahwa bahasa

pemrograman tersebut mudah dipahami dan digunakan dalam sistem kontrol. Hal ini membutuhkan

bahasa tingkat tinggi yang dapat menyediakan perintah-perintah yang mendekati fungsi yang

dibutuhkan oleh pengguna, tetapi tidak rumit dan mudah dipelajari.

Sejak diagram ladder telah digunakan secara umum dalam mendeskripsikan logika rangkaian

relay, sehingga pemrograman PLC menggunakan diagram ladder agar lebih familiar dengan

pengguna.

Penjelasan Diagram Ladder

Diagram ladder menggunakan symbol standar untuk menggambarkan komponen dan fungsi

rangkaian dalam sistem kontrol.

Diagram ladder pada awalnya banyak digunakan untuk menggambarkan rangkaian logika

kontrol secara hardware untuk mesin-mesin di industri. Dan untuk mempermudah penggunaan PLC,

maka dibuatlah PLC dengan bahasa pemrograman yang sudah familier.

Simbol Diagram Ladder

Input, kontak normally-open

Input, kontak normally-closed

Input, dengan sambungan seri

Input, dengan sambungan Parallel

Perangkat output


Buku Panduan PLC 12


Diagram ladder terdiri dari dua garis vertikal untuk mewakili garis sumber, ditambah simbol

rangkaian yang membentuk anak tangga (rung). Diagram ladder diagram yang menggambarkan

sambungan atara perangkat input dan output dalam sistem kontrol. Berikut adalah contoh diagram

ladder sederhana.

Contoh Diagram Ladder

Gambar 2.4(a)

Gambar 2.4(b)

Gambar 2.4(c)

Garis vertikal di sebelah kanan dan kiri pada diagram ladder menggambarkan sumber atau

line tegangan yang dapat berupa AC maupun DC. Jika AC, garis sebelah kiri adalah fase dan sebelah

kanan adalah netral, sedangkan jika DC, garis sebelah kiri adalah terminal positif dan sebelah kanan

adalah terminal negatif.

Untuk kasus gambar 2.4(c) di atas, koil 00500 akan menyala jika salah satu atau kedua

kondisi dari input 00001 dan 00002 ON dan kondisi 00003 tetap OFF. Dan koil 00500 tidak akan

menyala selama 00003 ON.


Buku Panduan PLC 13


Di dalam PLC, setiap kontak maupun koil internal akn memiliki alamat yang unik. Sebagai

contoh koil 00500 akan memiliki kontaktor NO dan NC dengan alamat yang sama. Untuk setiap koil,

jumlah kontaktor yang dimilikinya dapat disesuaikan dengan kebutuhan gambar 2.4(d). hal ini

berbeda dengan sebuah relay elektromekanis yang mempunyai jumlah kontaktor tertentu saja.

Gambar 2.4 (c)

Bagian terpenting dari setiap desain diagram ladder adalah dokumentasi sistem dan

operasinya. Dengansistem dokumentasi dan operasi yang jelas memungkinkan setiap pengguna

untuk mengerti dengan cepat.

Logika Instruksi (mnemonic)

Teknik yang sering digunakan untuk memprogram PLC kecil adalah menggambar diagram

ladder dari logika yang digunakan, dan diubah menjadi instruksi mnemonic yang akan dimasukkan ke

dalam konsol pemrograman PLC. Instruksi ini Instruksi ini mengacu pada input fisik, output dan

fungsi dalam PLC itu sendiri.

Set instruksi terdiri dari instruksi logika juga dikenal sebagai mnemonic yang mewakili

tindakan yang harus dijalankan dalam PLC. Setiap produsen PLC mempunyai berbagai set intruksi

tetapi memiliki persamaan dalam hal tindakan kontrol yang dilakukan.

Setiap instruksi program terdiri dari dua bagian: a. operasi mnemonic yang juga dikenal

sebagai “opcode” dan alamat atau komponen operand yang mengidentifikasi elemen tertentu

(contohnya output) di dalam PLC. Sebagai contoh,

Opcode Operand

OUT Y100


Buku Panduan PLC 14


Simbol perangkat Pengidentifikasi

Penetapan Input/Output (I/O)

Instruksi ini digunakan untuk rangkaian logika program dalam bentuk diagram ladder,

dengan menetapkan semua input dan output fisik dengan operan yang sesuai dengan PLC yang

digunakan. Penetapan I/O digunakan berbeda antar produsen tetapi istilah umum tertentu tetap

ada.

2.5 Jenis Sistem PLC

Definisi khas ukuran PLC diberikan dalam hal ukuran memory program dan input/output

maksimum yang dapat didukung oleh sistem. Tabel 2.2 memberikan contoh kategorinya.

Tabel 2.2 Kategori Ukuran PLC

Ukuran PLC I/O Maksimum

Ukuran Memori

(Jumlah Instruksi)

Kecil < 140 1 K

Sedang 140 – 250 4K – 8K

Besar > 250 > 8K

Gambar 2.5(a) Sysmac C200H Programmable Controller


Buku Panduan PLC 15


Akan tetapi untuk mengevaluasi PLC, banyak fitur seperti prosesor, cycle time, bahasa,

fasilitas, kemampuan ekspansi dan lain-lain harus diperhitungkan.

Unit Remote Input/Output (I/O)

Ketika jumlah I/O yang banyak ditempatkan jauh dari PLC, menjadi tidak ekonomis dan juga

memakan tempat yang banyak untuk menyambungkannya dengan kabel di setiap titiknya. Solusi

dari masalah ini adalah menempatkan unit remote I/O dekat dengan titik I/O yang diinginkan.

Remote I/O ini akan memonitor semua input dan mengirimkan setatusnya melalui sambungan

komunikasi serial tunggal ke PLC. Pada saat sinyal telah dihasilkan oleh PLC akan memberikan sinyal

sepanjang kabel komunikasi untuk remote I/O, untuk menjalankan proses.

Gambar 2.5(b) Kabel Transmisi Dua Konduktor


Buku Panduan PLC 16


Perbandingan antara PLC dan Relay

Fitur PLC

1. Kecepatan operasi yang tinggi

2. Pemasangan mudah

3. Sangat kompak

4. Fleksibel dalam penggantian kontrol

5. Lebih dapat diandalkan

6. Perawatan mudah

Perbandingan antara PLC dan Komputer

Fitur PLC

1. Biaya rendah

2. Mudah diprogram dan dipasang

3. Berbentuk modular

4. Memiliki kemampuan mengecek error

5. Sesuai dengan lingkungan industri


Buku Panduan PLC 17


BAB III

PEMROGRAMAN PLC

3.1. INSTRUKSI LOGIKA DAN PEMROGRMAN GRAFIS

Instruksi logika digunakan sebagai bahasa pemrograman dasar untuk PLC. meskipun instruksi

logika mudah dipelajari dan digunakan, akan sangat menghabiskan banyak waktu untuk mengecek

dan menghubungkan program yang besar ke fungsi rangkaian actual. Selanjutnya instruksi logika

cenderung bervariasi untuk setiap jenis PLC. sebuah pabrik atau industri dapat digunakan berbagai

PLC berbeda, tetapi mungkin terjadi kebingungan yang dapat mengakibatkan perbedaan-perbedaan

dalam set instruksi.

Nama/

Mnemonik Simbol

Tombol

masukan Deskripsi

LOAD

LD

alamat bit

Untuk membuat kondisi normally open

pertama kali. Semua instruksi diawali

dengan LOAD atau LOAD NOT.

LOAD NOT

LD NOT

alamat bit

Untuk membuat kondisi normally closed

pertama kali. Semua instruksi diawali

dengan LOAD atau LOAD NOT.

AND

AND

alamat bit

Menggabungkan kondisi normally open

dalam sambungan seri.

AND NOT

AND NOT

Alamat bit

Menggabungkan kondisi normally closed

dalam sambungan seri.

OR

OR

alamat bit

Menggabungkan kondisi normally open

dalam sambungan pararel.

OR NOT

OR NOT

alamat bit

Menggabungkan kondisi normally closed

dalam sambungan pararel.

AND LOAD

AND LD

Menggabungkan dua group dalam

sambungan seri group ini disebut blok.

Kedua diagram di bawah adalah sama.


Buku Panduan PLC 18


OR LOAD

OR LD

Menggabungkan dua group secara pararel.

OUTPUT

OUT

alamat bit

Output bit yang akan ON jika kondisi

inputnya ON dan akan OFF jika inputnya

OFF.

OUTPUT NOT

OUT NOT

Alamat bit

Output bit yang akan ON jika kondisi

inputnya OFF dan akan OFF jika inputnya

ON.

TIMER

TIM

nomor TC

SV

Memberikan penundaan waktu ON dari set

value (SV) dalam satuan 0.1 detik.

Output akan ON

setelah 15 detik

COUNTER

CNT

nomor TC

SV

Menghitung mundur setiap sinyal ON yang

masuk hingga SV mencapai 0. Output akan

on setekah counter di reset

NO OPERATION

NOP(00)

Tidak ada Tidak melakukan apa-apa. Dapat dimasuki

program pada saat modifikasi.

END

END(01)

Mengindikasikan akhir dari program.

Program tidak akan dieksekusi jika tanpa

instruksi END

INTERLOCK

IL(02)

INTERLOCK dan INTERLOCK CLEAR

dikombinasikan untuk mengontrol status


Buku Panduan PLC 19


INTERLOCK

CLEAR

ILC(03)

atau beberapa output yang bergantung

pada status INTERLOCK.

KEEP

KEEP(11)

Alamat bit

Mengunci status bit. Saat input set ON maka

bit KEEP akan ON hingga input reset ON.

Tabel 3.1 Instruksi Dasar

Alternatif yang lain adalah menggunakan pemrogram grafis (gambar 3.1 (a)), tersedia untuk

beberapa PLC. Pemrograman grafis memungkinkan pengguna untuk memasukkan programnya

dalam bentuk diagram ladder menggunakan simbol logika standar untuk mewakili kontak input,

output coil dan lain-lain. Pendekatan ini lebih bersahabat atau “user friendly” untuk pengguna dari

pada memprogram dengan instruksi logika mnemonic dan dapat dianggap sebagai bentuk bahasa

dengan level yang lebih tinggi.

Pemrograman grafis ini menerjemahkan atau menyusun simbol grafis menjadi instruksi

logika. Yang disimpan ke dalam memori PLC.

Gambar 3.1(a) Konsol Pemrograman Grafis


Buku Panduan PLC 20


Contoh Fungsi Logika

Fungsi AND

Gambar 3.1(b)

Fungsi OR

Gambar 3.1(c)

Penjelasan instruksi ladder

LOAD dan LOAD NOT

Kondisi pertama yang mengawali setiap blok logika dalam urutan diagram ladder adalah

instruksi LOAD atau LOAD NOT. Masing-masing instruksi ini membutuhkan satu baris kode

mnemonic. Instruksi di bawah adalah contoh.

LD 001 AND 002 AND 003 AND 004 OUT 100

LD 001 OR 002 OR 003 OUT 100


Buku Panduan PLC 21


Alamat Instruksi Operan

00000 LD 00000

00001 instruksi

00002 LD NOT 00000

00003 instruksi

Jika ini adalah satu-satunya kondisi pada baris instruksi, kondisi eksekusi untuk instruksi

sebelah kanan akan ON pada saat kondisi ON. Untuk instruksi LOAD (yaitu kondisi normally open),

kondisi eksekusinya akan ON ketika IR 00000 ON; untuk instruksi LOAD NOT (yaitu kondisi normally

closed), akan ON ketika 00000 OFF.

AND dan AND NOT

Jika terdapat dua kondisi atau lebih dalam sambungan seri, instruksi pertama yang

digunakan adalah LOAD atau LOAD NOT; dan setelah itu AND atau AND NOT. Contoh berikut

menunjukkan tiga operan dengan urutan instruksi dari kiri LOAD, AND NOT dan AND.


00000 LD 00000

00001 AND NOT 00100

00002 AND LR 00000

00003 Instruksi

Instruksi di atas akan berkondisi ON jika operan, IR 00000 ON, IR 00100 OFF dan LR 0000 ON.

OR dan OR NOT

Ketika terdapat dua kondisi atau lebih pada baris yang disambung secara pararel, instruksi

pertama yang digunakan adalah LOAD atau LOAD NOT; setelah itu OR atau OR NOT. Contoh berikut

menunjukkan tiga kondisi dengan urutan instruksi dari kiri LOAD NOT, OR NOT dan OR.


Buku Panduan PLC 22



00000 LD NOT 00000

00001 OR NOT 00100

00002 OR LR 00000

00003 Instruksi

Instruksi di atas akan berkondisi ON jika salah satu operan dari IR 00000 atau LR 00000 ON

dan IR 00000 OFF.

Kombinasi instruksi AND dan OR

Pada saat instruksi AND dan OR dikombinasi pada diagram yang lebih kompleks adalah

seperti contoh dibawah ini. Pelajarilah contoh ini hingga anda yakin kode mnemonic yang di tabel

sama dengan gambar diagram ladder.


00000 LD 00000

00001 AND 00001

00002 OR 00200

00003 AND 00002

00004 AND NOT 00003

00005 Instruksi


Buku Panduan PLC 23


Di sini instruksi AND berada di antara IR 00000 dan IR 00001 untuk membedakan kondisi

eksekusinya dengan OR pada operan 00200. Hasil dari eksekusi untuk AND dari operan 00002 yang

pada gilirannya menentukan kondisi dari AND yang dibalik (yaitu AND NOT) dengan operan 00003.

Pada diagram yang lebih kompleks kita memerlukan blok logika agar dapat menentukan

instruksi finalnya. Di sanalah kita dapat menggunakan istruksi AND LOAD dan OR LOAD. Sebelum kita

menuju ke diagram yang lebih kompleks kita akan melihat petunjuk yang diperlukan untuk

menyelesaikan program input-output sederhana.

OUTPUT dan OUTPUT NOT

Cara yang sederhana untuk mengeluarkan hasil kombinasi rangkaian kontrol adalah dengan

mengeluarkannya secara langsung dengan instruksi OUTPUT dan OUTPUT NOT. Instruksi ini

digunakan untuk mengontrol bit operan yang telah ditentukan sesuai dengan rangkaian kontrol yang

dibuat. Dengan instruksi OUTPUT bit operan akan ON selama logika rangkaian yang telah dibuat

berkondisi ON dan akan OFF jika logika rangkaian juga OFF. Dan untuk instruksi OUTPUT NOT bit

operan akan ON selama logika rangkaian yang telah dibuat berkondisi OFF dan akan OFF jika logika

rangkaian ON. Hal ini seperti yang ditunjukan di bawah ini. Pada kode mnemonic, setiap instruksi

memerlukan satu baris.


00000 LD 00000

00001 OUT 00200


00000 LD 00001

00001 OUT NOT 00201

Pada contoh di atas, IR 00200 akan ON selama IR 00000 ON. Dan IR 00201 akan OFF selama

IR 00001 ON. Di sini, IR 00000 dan IR00001 akan member inputan bagi IR 00200 dan IR 00201.


Buku Panduan PLC 24


Instruksi END

Instruksi terakhir yang dibutuhkan untuk melengkapi sebuah program sederhana adalah

instruksi END. Pada saat CPU men scan program, CPU akan mengeksekusi semua instruksi sampai ke

instruksi END pertama sebelum kembali ke awal program dan mengeksekusi lagi. Walaupun instruksi

END dapat diletakkan di mana saja di dalam program tetapi instruksi yang melewati instruksi END

tidak akan dieksekusi. Angka yang mengikuti instuksi END pada kode mnemonic adalah kode

fungsinya. Instruksi END tidak membutuhkan operand dan kondisi.


00000 LD 00000

00001 AND NOT 00001

00002 Instruksi

00003 END (01) -----

Jika tidak terdapat instruksi END di dalam program, program tidak akan dieksekusi sama

sekali.

Sekarang anda telah mengetahui semua instruksi yang dibutuhkan untuk membuat sebuah

program input output sederhana. Sebelum kita mengakhiri dengan dasar diagram ladder dan

memasukkan program ke dalam PLC, mari kita lihat instruksi blok logika (AND LOAD dan OR LOAD),

yang kadang diperlukan bahkan untuk program yang sederhana.

Instruksi Blok Logika

Instruksi blok logika tidak sama dengan kondisi spesifik pada diagram ladder; sebaliknya

instruksi blok logika menggambarkan hubungan antara blok logika. Instruksi AND LOAD secara logika

akan menghubungkan dua blok logika secara AND. Instruksi OR LOAD akan menghubungkan dua

blok logika secara OR.


Buku Panduan PLC 25


AND LOAD

Meskipun pada rangkaian yang sederhana, diagram di bawah memerlukan instruksi AND

LOAD.


00000 LD 00000

00001 OR 00001

00002 LD 00002

00003 OR NOT 00003

00004 AND LD -----

Dua blok logika ditunjukkan oleh garis titik-titik. Pada contoh di atas menunjukan bahwa

output ON akan diperoleh pada saat blok kiri (yaitu IR 00000 atau IR 00001 ON), dan pada blok

kanan (yaitu IR 00002 atau IR 00003 ON).

Diagram di atas tidak dapat diubah menjadi kode mnemonic dengan menggunakan instruksi

AND dan OR saja. Jika instruksi AND diantara IR 00002 dan hasil dari OR antara IR 00000 dan IR

00001. OR NOT antara IR 00002 dan IR 00003 hilang dan OR NOT akhirnya menjadi OR NOT antara IR

00003 dan hasil dari AND antara IR 00002 dan OR pertama. Yang kita cari adalah bagaimana

menempatkan OR (NOT) pada tempat yang di inginkan.

Untuk melakukannya, kita dapat menggunakan instruksi LOAD atau LOAD NOT di tengah

instruksi. Pada saat LOAD atau LOAD NOT ditempatkan di sini, hasil eksekusi akan disimpan

sementara pada buffer special dan proses logika diulang kembali. Untuk mengkombinasi hasil

eksekusi kondisi sekarang dan yang sebelumnya, kita menggunakan instruksi AND LOAD atau OR

LOAD.

Analisa dari diagram ladder di atas dalam hal instruksi mnemonic, kondisi untuk IR 0000

adalah instruksi LOAD dan instruksi OR di antara IR 00000 dan IR 00001. Kondisi IR 00002 adalah

instruksi LOAD yang lain dan Instruksi OR NOT di antara IR 00002 dan IR 00003. Untuk membawa

hasil blok instruksi kiri ke blok instruksi bagian kanan, logika AND dari dua blok tersebut harus

diambil. Instruksi AND LOAD lah yang harus kita ambil. Kode mnemonic untuk diagram ladder di atas


Buku Panduan PLC 26


seperti yang ditunjukkan. Instruksi AND LOAD tidak membutuhkan operan karena instruksi ini

mengoperasikan dua LD yang ada di atasnya.

OR LOAD

Diagram berikut memerlukan instruksi OR LOAD di antara blok logika bagian atas dan blok

logika bagian bawah. Kondisi ON akan diperoleh pada saat IR 00000 ON dan IR 00001 OFF atau pada

saat IR 00002 dan IR 00003 ON. Cara kerja Instruksi OR LOAD sama persis dengan AND LOAD. Tetapi

dengan penggabungan secara OR.


00000 LD 00000

00001 AND NOT 00001

00002 LD 00002

00003 AND 00003

00004 OR LD -----

Tentu saja, beberapa diagram akan memerlukan keduanya instruksi AND LOAD dan OR

LOAD.

Instruksi Blok Logika dalam seri

Untuk diagram kode dengan instruksi blok logika dalam seri, diagram harus dibagi menjadi

blok logika. Setiap blok ditandai ditandai dengan instruksi LOAD pada bagian awalnya. Dan kemudian

AND LOAD atau OR LOAD digunakan untuk menghubungkan setiap bloknya. Dengan keduanya AND

LOAD dan OR LOAD ada dua cara untuk mencapainya. Yang pertama adalah dengan

menghubungkanya setelah dua blok pertama dan kemudian setiap tambahan blok. Dan yang kedua

adalah dengan membuat kode semua blok yang akan digabungkan. Dimulai setiap bloknya dengan

LOAD atau LOAD NOT, dan kemudian baru menggabungkan setiap blok logika tadi. Pada kasus ini

instruksi untuk pasangan blok terakhir harus dipasangkan pertama. Dan kemudian masing-masing

blok sebelumnya harus dikombinasikan. Meskipun menggunakan metode yang berbeda, akan


Buku Panduan PLC 27


menghasilkan hasil yang sama. Metode kedua yang membuat semua bloknya terlebih dahulu, hanya

dapat digunakan maksimum delapan blok saja yang dikombinasikan.

Diagram berikut membutuhkan AND LOAD untuk dikonversi menjadi kode mnemonic,

karena terdapat tiga bagian dari kodisi pararel yang dihubungkan secara seri. Terdapat dua pilihan

untuk membuat program yang ditunjukan.

Cara Pertama Cara Kedua

Alamat Instruksi Operan Alamat Instruksi Operan

00000 LD 00000 00000 LD 00000

00001 OR NOT 00001 00001 OR NOT 00001

00002 LD NOT 00002 00002 LD NOT 00002

00003 OR 00003 00003 OR 00003

00004 AND LD ----- 00004 LD 00004

00005 LD 00004 00005 OR 00005

00006 OR 00005 00006 AND LD -----

00007 AND LD ----- 00007 AND LD -----

00008 OUT 00500 00008 OUT 00500

Lagi, dengan metode sebelah kanan maksimal delapan blok saja yang dapat dikombinasikan.

Dan tidak ada jumlah maksimal dari blok yang dapat dikombinasikan dengan metode pertama atau

sebelah kiri.

Diagram berikut memerlukan instruksi OR LOAD untuk mengkonversinya menjadi kode

mnemonic karena terdapat tiga bagian blok seri yang dihubungkan secara pararel.

Bagian pertama dikonversi dengan LOAD dan dilanjutkan dengan AND. Dua blok pertama

digabungkan dengan instruksi OR LOAD, blok terakhir dengan OR LOAD; atau ketiga blok dapat kita

buat terlebih dahulu dan diikuti dengan dua buah instruksi OR LOAD. Kode mnemonic untuk kedua

metode ditunjukan seperti dibawah ini.


Buku Panduan PLC 28


Cara Pertama Cara Kedua

Alamat Instruksi Operan Alamat Instruksi Operan

00000 LD 00000 00000 LD 00000

00001 AND NOT 00001 00001 AND NOT 00001

00002 LD NOT 00002 00002 LD NOT 00002

00003 AND NOT 00003 00003 AND NOT 00003

00004 OR LD ----- 00004 LD 00004

00005 LD 00004 00005 AND 00005

00006 AND 00005 00006 OR LD -----

00007 OR LD ----- 00007 OR LD -----

00008 OUT 00501 00008 OUT 00501

Lagi, dengan metode sebelah kanan maksimal delapan blok saja yang dapat dikombinasikan.

Dan tidak ada jumlah maksimal dari blok yang dapat dikombinasikan dengan metode pertama atau

sebelah kiri.

Kombinasi AND LOAD dan OR LOAD

Kedua metode dalam membuat kode mnemonic seperti yang dijelaskan di atas juga dapat

digunakan pada saat menggunakan AND LOAD dan OR LOAD, selama jumlah blok yang digabungkan

tidak lebih dari delapan.

Diagram berikut terdiri dari dua blok logika seperti yang ditunjukan. Tidak perlu memisahkan

komponen pada blok “b” lagi karena dapat langsung kita buat dengan instruksi AND dan OR.


Buku Panduan PLC 29



00000 LD 00000

00001 AND NOT 00001

00002 LD 00002

00003 AND 00003

00004 OR 00201

00005 OR 00004

00006 AND LD -----

00007 OUT 00501

Meskipun diagram berikut mirip dengan diagram di atas, blok “b” pada diagram di bawah

tidak dapat di ubah tanpa memisahkannya menjadi dua blok dengan kombinasi OR LOAD. Pada

contoh ini, tiga blok harus kita buat terlebih dahulu dan kemudian OR LOAD digunakan untuk

menggabungkan dua blok terakhir, diikuti dengan AND LOAD untuk menggabungkan hasil

penyambungan OR LOAD dengan kondisi blok “a”.

Pada saat membuat kode blok instruksi dan menggabungkannya seperti yang ditunjukan di

bawah, di buat dengan cara terbalik. Yaitu instruksi dua blok instruksi logika terakhir digabungkan

pertama kali, diikuti oleh penggabungan hasil penggabungan yang pertama dengan blok logika

pertama.


00000 LD NOT 00000

00001 AND 00001

00002 LD 00002

00003 AND NOT 00003

00004 LD NOT 00004

00005 AND 00202

00006 OR LD -----


Buku Panduan PLC 30


00007 AND LD -----

00008 OUT 00502

Diagram Kompleks

Pada saat bekerja dengan diagram yang kompleks, blok akhirnya akan dikodekan mulai dari

kiri atas dan bergerak turun sebelum ke kanan. Pada umumnya ini akan berarti bahwa, saat terdapat

pilihan, OR LOAD akan dikodekan sebelum AND LOAD.

Diagram berikut harus dipecah menjadi dua blok dan setiap bloknya kemudian dipecah

menjadi dua blok. Seperti yang ditunjukan di bawah, blok “a” dan “b” memerlukan sebuah instruksi

AND LOAD. Sebelum AND LOAD dapat digunakan, kiranya OR LOAD harus digunakan untuk

menggabungkan bagian atas dan bawah blok yaitu untuk menggabungkan a1 dan a2, b1 dan b2.


00000 LD 00000

00001 AND NOT 00001

00002 LD NOT 00002

00003 AND 00003

00004 OR LD -----

00005 LD 00004

00006 AND 00005

00007 LD 00006

00008 AND 00007

00009 OR LD -----

00010 AND LD -----

00011 OUT 00503

Blok a1 dan a2 Blok b1 dan b2 Blok a dan b


Buku Panduan PLC 31


Tipe diagram berikut dapat dikodekan dengan mudah jika setiap blok dikodekan; pertama

bagian atas ke bawah dan kemudian kiri ke kanan. Pada diagram berikut blok “a” dan “b” akan

digabungkan dengan AND LOAD seperti yang ditunjukan di atas. Kemudian blok “c” digabungkan

dengan hasil penggabungan blok “a” dan “b” menggunakan instruksi AND LOAD. Blok “d” akan

digabungkan dengan hasil penggabungan AND LOAD ke dua dan begitu seterusnya hingga blok “n”.

Diagram berikut membutuhkan OR LOAD yang diikuti dengan AND LOAD untuk

menggabungkan tiga blok bagian atas dan kemudian dua OR LOAD lagi untuk melengkapi kode

mnemoniknya.


00000 LD 00000

00001 LD 00001

00002 LD 00002

00003 AND NOT 00003

00004 OR LD -----

00005 AND LD -----

00006 LD NOT 00004

00007 AND 00005

00008 OR LD -----


Buku Panduan PLC 32


00009 LD NOT 00006

00010 AND 00007

00011 OR LD -----

00012 OUT LR 00000

Meskipun program akan dieksekusi seperti yang ditulis, diagram ini dapat digambar seperti

ditunjukan di bawah untuk menghilangkan OR LOAD dan AND LOAD, mempermudah program dan

menghemat memori.


00000 LD 00002

00001 AND NOT 00003

00002 OR 00001

00003 AND 00000

00004 LD NOT 00004

00005 AND 00005

00006 OR LD -----

00007 LD NOT 00006

00008 AND 00007

00009 OR LD -----

00010 OUT RL 00000

Diagram berikut membutuhkan lima blok, yang dikodekan sebelum menggunakan OR LOAD

dan AND LOAD untuk mengkombinasikannya dimulai dari dua blok terakhir. OR LOAD pada program


Buku Panduan PLC 33


dengan alamat 00008 menggabungkan blok “d” dan “e”, dan selanjutnya AND LOAD

menggabungkan hasil penggabungan pertam dengan blok “c”.


00000 LD 00000

00001 LD 00001

00002 AND 00002

00003 LD 00003

00004 AND 00004

00005 LD 00005

00006 LD 00006

00007 AND 00007

00008 OR LD -----

00009 AND LD -----

00010 OR LD -----

00011 AND LD -----

00012 OUT LR 00000

Lagi, diagram di atas dapat digambar kembali menjadi program yang lebih sederhana dan

menghemat memori.

Blok d dan e Blok c dan hasil diatasnya

Blok b dan hasil diatasnya Blok a dan hasil diatasnya


Buku Panduan PLC 34



00000 LD 00006

00001 AND 00007

00002 OR 00005

00003 AND 00003

00004 AND 00004

00005 LD 00000

00006 AND 00002

00007 OR LD -----

00008 AND 00000

00009 OUT LR 00000

Selanjutnya dan contoh terakhir mungkin pada awalnya tampak sangat rumit tapi dapat di

kodekan hanya menggunakan dua instruksi logika blok . Diagramnya adalah sebagai berikut.

Instruksi logika blok pertama digunakan untuk menggabungkan blok “a” dan “b” dan yang

kedua menggabungkan blok “c”. bagian tengah diagram dapat dikodekan dengan instruksi OR, AND

dan AND NOT. Logika flow untuk diagram di atas ditunjukan di bawah ini.


Buku Panduan PLC 35



00000 LD 00000

00001 AND 00001

00002 LD 01000

00003 AND 01001

00004 OR LD -----

00005 OR 00500

00006 AND 00002

00007 AND NOT 00003

00008 LD 00004

00009 AND 00005

00010 OR 00006

00011 AND LD -----

00012 OUT 00500

Pengkodean instruksi ganda di sebelah kanan.

jika terdapat lebih dari satu instruksi di sebelah kanan seperti pada diagram berikut.


Buku Panduan PLC 36



00000 LD 00000

00001 OR 00001

00002 OR 00002

00003 OR HR 00003

00004 AND 00003

00005 OUT HR 00001

00006 OUT 00500

00007 AND 00004

00008 OUT 00506

Tindakan Pencegahan dalam Pemrograman

Beberapa kondisi dapat menggunakan rangkaian seri atau pararel sebanyak mungkin tidak

kapasitas memori dari PLC. Oleh karena itu gunakan instruksi sebanyak yang dibutuhkan untuk

menggambar diagram yang jelas. Meskipun sangat rumit, diagram dapat digambar dengan garis

instruksi. Untuk contoh, diagram A di bawah, tidak memungkinkan. Dan harus digambar lagi menjadi

diagram B, kode mnemonic dapat dibuat dari diagram B. Diagram A tidak memungkinkan.


Buku Panduan PLC 37



00000 LD 00001

00001 AND 00004

00002 OR 00000

00003 AND 00002

00004 Instruksi -----

00005 LD 00000

00006 AND 00004

00007 OR 00001

00008 AND NOT 00003

00009 Instruksi -----

Penggunaan bit dengan alamat yang sama tidak dibatasi, jadi kita dapat menggunakannya

untuk mempermudah program. Sering kali program yang rumit adalah hasil upaya dari pengurangan

pemakaian bit.

Ppada saat menggambar diagram ladder, sangat penting untuk mengingat jumlah instruksi

yang akan dibutuhkan untu input. Pada diagram A di bawah, sebuah instruksi OR LOAD akan

diperlukan untuk menggabungkan bagian atas dan bawah dari garis instruksi. Ini dapat dihindari


Buku Panduan PLC 38


dengan menggambarnya kembali seperti gambar B. jadi kita tidak membutuhkan instruksi AND

LOAD atau OR LOAD.


00000 LD 00000

00001 LD 00001

00002 AND 00207

00003 OR LD -----

00004 OUT 00207


00000 LD 00001

00001 AND 00207

00002 OR 00000

00003 OUT 00207


Buku Panduan PLC 39


Eksekusi Program

Saat eksekusi program di mulai, CPU menscan program dari atas ke bawah, memeriksa

semua kondisi dan mengeksekusi semua instruksi. Sangat penting untuk menempatkan dalam

urutan yang tepat.

TIMER – TIM

Keterbatasan

SV bernilai antara 000.0 sampai 999.9. titik decimal tidak dimasukkan.

Deskripsi

Sebuah timer akan aktif pada saat kondisi masukannya ON dan akan reset saat masukannya

menjadi OFF. Sekali diaktifkan, TIM akan bekerja dalam satuan 0.1 detik dari SV.

Jika kondisi masukan tetap ON hingga TIM menghitung waktu hingga nol maka timer akan

ON. Timer akan OFF jika timer di reset atau masukan ke timer dimatikan.

Gambar di bawah menunjukkan ilustrasi hubungan timer dan masukannya.

COUNTER – CNT

Keterbatasan

SV maksimum adalah 9999 hitungan.


Buku Panduan PLC 40


Deskripsi

CNT digunakan untuk menghutung mundur dari SV pada saat masukan ke counter ON. CNT

akan mengitung pulsa CP, kondisi OFF ke kondisi ON yaitu CNT akan menghitung mundur SV pada

saat kondisi CP berubah dari OFF ke ON. Jika kondisi tidak berubah atau berubah dari ON ke OFF nilai

dari CNT tidak akan berubah. Dan setelah mencapai nol CNT akan ON hingga di reset.

CNT dapat direset dengan input reset, R. ketika R berubah dari OFF ke On, nilai counter akan

kembali menjadi SV. Nilai counter tidak akan dihitung jika input R ON. Penghitungan akan dimulai

setelah input R OFF.

Gambar di bawah menunjukkan ilustrasi hubungan counter dan masukannya.

KEEP – KEEP(11)

Deskripsi

Instruksi keep digunakan untuk mempertahankan status operand bit yang dituju. Dalam

instruksi ini terdapat dua input yang diberi label S dan R. S adalah Set dan R adalah Reset. Instruksi

ini digunakan seperti latching relay dengan set dan reset.

Saat S ON, bit yang dituju akan ON dan tetap ON hingga direset. Bagaimanapun kondisi S

baik ON atau OFF, saat R ON bit yang dituju akan tetap OFF.

Gambar di bawah menunjukkan ilustrasi hubungan S dan R pada instruksi KEEP.


Buku Panduan PLC 41


KEEP (11) beroprasi seperti bit yang mempertahankan diri. Dua diagram berikut akan

mengidentifikasi fungsinya.

3.2 FITUR

Fungsi Standar PLC Internal

Disamping sambungan seri dan pararel dari kontak input, sebagian tugas kontrol melibatkan

pewaktuan, counting, penyimpanan status data dan lain-lain. Kebanyakan PLC menyediakan semua

fitur internal standar. Fitur tersebut adalah timer, counter, dan internal relay yang dapat dikontrol

dengan mudah menggunakan diagram ladder atau instruksi logika mnemonic.

Fungsi internal ini bukan merupakan input atau output secara fisik. Tetapi digunakan di

dalam kontroler. Berbagai nomor tertentu digunakan untuk setiap fungsi blok. Kisaran angka yang

digunakan akan tergantung baik pada ukuran dan produsen PLC.

Berikut adalah fungsi internal standar PLC:

1. Output dan kontaknya

2. Timer dan kontaknya

3. Counter dan kontaknya

4. Relay bantu dan kontaknya

5. Relay special


Buku Panduan PLC 42


BAB IV

KOMUNIKASI PLC

4.1 KOMUNIKASI

komunikasi antar mesin telah bergerak dengan kecepatan yang cepat dan akan terus

berlanjut karena banyak perusahaan yang berusaha untuk mencapai produktifitas dan efisiensi yang

lebih tinggi melalui sistem otomasi terkait.

Komunikasi PLC

kebutuhan untuk menyampaikan informasi antara PLC dan perangkat yang lain di dalam

sebuah sistem otomasi telah menyebabkan disediakannya fasilitas komunikasi pada kebanyakan

PLC. Untuk PLC yang kecil, hardware dan software komunikasi yang diperlukan sudah dibuat di

dalam body PLC. Sementara PLC yang besar mempunyai modul komunikasi yang berbeda, tersedia

untuk memenuhi berbagai aplikasi.

Komunikasi Serial – RS 232

Fasilitas komunikasi PLC biasanya menyediakan “serial transmission” sebagai contoh

mengirim data ke printer atau tampilan layar menggunakan “serial link” standar. Di mana binary

words (byte) ditransmisikan satu demi satu.

Terdapat standar bagaimana data ditransmisikan antar perangkat. Standar yang paling

umum digunakan adalah RS 232 dan RS 422.

RS 232 C adalah standar komunikasi komputer “short distance” atau jarak pendek dengan

kebanyakan perangkat keras dan peripheral komputer, contohnya printer dan monitor. RS 232 C (“C”

menunjukkan revisinya) mendefinisikan koneksi fisik dan elektriknya, keterkaitan antara sinyal dan

juga prosedur yang digunakan untuk pertukaran informasi. Tipe “D” dengan 25 jalur konektor telah

dikenal secara universal terkait dengan komunikasi RS232. Dan tersedia pada kebanyakan PLC,

komputer dan perangkat peripheral.

Loop arus 20mA

Untuk komunikasi jarak jauh loop 20mA lebih cocok dari pada RS 232 karena loop 20mA

memiliki “high noise immunity” dan banyak digunakan pada banyak sistem industri di mana jalur

komunikasi berada pada lingkungan dengan gangguan elektrik. Data serial dihasilkan oleh rangkaian

20mA.


Buku Panduan PLC 43


RS 442

Sebuah peningkatan spesifikasi, RS 422 telah dikembangkan untuk mengatasi beberapa

kecacatan dari RS 232, serta menggabungkan beberapa kelebihan dari sistem loop arus. RS 442

memiliki jarak yang lebih jauh dan data yang lebih besar dari RS 232. RS 442 dapat digunakan

menggunakan sumber 5V dari kebanyakan peralatan berbasis mikrokontroler.

Hampir semua PLC dengan fasilitas komunikasi memiliki port RS 232/V24, juga dengan

tambahan port RS 422. Port RS 232 digunakan untuk komunikasi jarak pendek, komunikasi dengna

printer atau komputer yang berada di dekatnya. Port RS 422 atau loop arus digunakan untuk

komunikasi jarak jauh, biasanya antara beberapa PLC dalam sistem kontrol distribusi.

Gambar 4.1 Sistem Host Link

4.2 Input PLC

Koneksi perangkat luar dengan modul Input PLC

Gambar 4.2(a) Koneksi perangkat input dengan modul input PLC menggunakan

COM (+) dan COM (-)


Buku Panduan PLC 44


Gambar 4.2(a) di atas menunjukkan bagaimana rangkaian input yang tampak dari luar. Yang

sebenarnya pengaman yang memisahkan modul input PLC dengan sistem PLC, sehingga akan

mencegah kerusakan sistem PLC yang diakibatkan oleh perangkat Input. Pengaman tersebut adalah

opto-coupler.

Gambar 4.2(b)

Rangkaian opto-coupler memberikan isolasi pemisah antara perangkat di luar PLC dan sistem

dalam PLC. Hal ini memungkinkan jika terjadi hubung singkat atau kesalahan pemasangan pada

perangkat input, tidak akan mempengaruhi sistem dalam PLC. Gambar di bawah menggambarkan

rangkaian opto-coupler secara utuh dalan suatu modul input PLC.

Gambar 4.2(d) Gambar rangkaian Opto-coupler dengan COM Negatif


Buku Panduan PLC 45


Gambar 4.2(e) Gambar rangkaian Opto-coupler dengan COM Positif

4.3 Output

Koneksi perangkat luar dengan modul Input PLC

Gambar 4.3(a) Gambar koneksi perangkat luar dengan modul Output PLC dengan COM (+) dan

COM (-)

Terdapat tiga modul output PLC yang populer di pasaran: output relay, output transistor dan

output triac. Setiap jenis modul output memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing. Output

PLC jenis relay adalah yang paling fleksibel karena dapat dipakai menggerakkan beban AC maupun

DC. Tetapi memiliki waktu switching yang relatif lebih lamban, dan siklus swichingnya rendah


Buku Panduan PLC 46


dibanding dengan kedua jenis lainnya. Untuk output PLC jenis transistor hanya dapat mengontrol

beban DC, dan Triac untuk beban AC, dengan waktu switching kurang dari 1 ms.

Gambar 4.3(b) Gambar modul input jenis Relay


Buku Panduan PLC 47


BAB V

PEMILIHAN SISTEM PLC

5.1 PROSEDUR UNTUK SISTEM PLC

Sejak PLC didasarkan pada modul standar, banyak hardware dan desain software dan

implementasi dapat dilakukan secara mandiri dan bersamaan dengan yang lainnya. Pengembangan

hardware dan software secara sejalan akan membawa keuntungan untuk keduanya dalam hal

penghematan waktu dan mempertahankan posisi yang paling fleksibel dan fungsi sistem yang

mudah beradaptasi. Hal ini memungkinkan perubahan fungsi kontrol actual melalui software. Hingga

program akhir ditempatkan pada sistem memori yang terpasang pada PLC.

Aspek yang sangat penting dari setiap desain sistem adalah dokumentasi. Dokumentasi yang

akurat, up to date dan setiap fase dari sistem harus didokumentasikan secara penuh. Informasi ini

akan sangat berharga selama tahap-tahap selanjutnya dari commissioning dan troubleshooting.

Pemilihan PLC

Terdapat berbagai macam sistem PLC yang tersedia pada pasar sekarang. Tambahan baru

atau penggantian yang terus-menerus diproduksi dengan fitur yang disempurnakan dari satu jenis

atau yang lain. Kemajuan pesat dalam teknologi sangat cepat diadaptasi oleh pabrikan PLC dalam

rangka meningkatkan status pasar dan performa produk mereka.

Namun terlepas sebagai berbagai produsen, kebanyakan PLC untuk setiap ukurannya sangat

mirip dalam hal fitur kontrolnya. Perbedaan yang jelas dapat ditemukan dalam metode

pemrograman dan bahasa pemrograman, bersama-sama dengan standar yang berbeda dalam

dukungan produsen dan pelayanan.

Poin yang perlu dipertimbangkan ketika memilih PLC:

1. Kapasitas Input dan Output

2. Tipe I/O yang dibutuhkan

3. Kapasitas memori

4. Jenis bahasa software

5. Ekspasi sistem untuk kedepannya

6. Support dan backup

5.2 Pemeliharaan Sistem PLC

PLC dibuat untuk beroperasi dengan handal untuk jangka waktu yang lama di lingkungan

industri yang merugikan seperti temperatur, kelembaban dan lain-lain. Ini adalah satu keuntungan

utama dari relay elektromekanik tradisional dan kontrol berdasar mikrokontroler. karena konstruksi


Buku Panduan PLC 48


elektronik yang kuat dan screening elektrostatik yang efektif. Hardware internal dapat digunakan

pada tempat yang aman yang baik secara fisik dan elektrik bermusuhan. PLC terlindung dari

gelombang elektrik tinggi yang merusak pada semua I/O dengan menggunakan rangkaian opto-

isolated. Menggunakan baterai untuk mempertahankan RAM atau EPROM sehingga memastikan

waktu produksi yang berharga tidak hilang karena program hilang atau rusak setelah sumber

mengalami gangguan. Singkatnya, semua langkah yang mungkin telah diperhitungkan dalam desain

dan konstruksi kebanyakan PLC untuk mencapai keandalan setinggi mungkin dengan biaya yang

wajar.

Namun, kehandalan yang tinggi tidak berarti sistem kontrol tidak pernah gagal. Masih bisa

terjadi kegagalan dari komponen atau sambungan walaupun menggunakan komponen mikro

elektronik dengan kualitas tinggi dan seluruh sistem dirakit dengan standar yang sangat tinggi.\

Gambar 5.2 Prosentase Kegagalan dalam Sistem PLC

Internal PLC Fault

Beberapa PLC menyediakan prosedur kesalahan atau “fault procedure”, yang diaktifkan oleh

trigger dari kondisi internal tertentu. PLC tipe ini memiliki “self-test routines” dan “sistem status

errors”.

Critical fault menyebabkan CPU berhenti, sedangkan kesalahan lainnya memungkinkan

controller untuk melanjutkan fungsinya, dan layar display pada panel PLC menunjukan kode error.

Kontrol berhenti pada saat self-test terjadi, dan tidak dapat di restart hingga kesalahan telah

ditangani dan sistem dapat di restart.

Petugas pemeliharaan dapat menemukan kesalahan dengan bantuan dari daftar pesan

kesalahan. Prosedur proses pencarian kesalahan biasanya mengandalkan menggantikan barang

yang di duga rusak di rak PLC dengan barang yang baru.


Buku Panduan PLC 49


External PLC Faults

PLC adalah bagian dari sebuah sistem kontrol saja. PLC membutuhkan tambahan sensor,

actuator, wiring, power dan software program untuk membentuk sebuah sistem yang lengkap.

Sebagian besar kesalahan sistem disebabkan oleh kesalahan yang berasal dari luar PLC. sebagai

contoh:

- Kesalahan pada perangkat I/O – sensor dan actuator

- Kesalahan wiring atau pengkabelan

- Kesalahan link komunikasi

- Terjadi gangguan listrik atau putus

Keamanan

Pada sistem PLC, tidak masalah seberapa lengkap dan canggih program dalam hal

penanganan kegagalan, itu akan bekerja dengan baik selama kontroler berfungsi dengan baik. Tidak

ada kontroler yang 100% handal, oleh karena itu satu-satunya jalan untuk memastikan sistem aman

adalah dengan menggunakan rangkaian pengaman hardware.

Rangkaian Pengaman menggunakan Hardware

Rangkaian pengaman harus disambung secara independen dari PLC. Tombol start dan stop

normal dapat dihubungkan melalui unit kontroler I/O (yang akan dideteksi oleh software), tetapi

emergency stop atau tombol darurat harus disambung secara langsung ke sumber. Perangkat yang

digunakan pada kasus emergency stop adalah menggunakan tombol “Normally closed” yang akan

terbuka pada saat ditekan. Tombol ini harus ditempatkan dekat dengan bagian mesin yang bergerak.

Dengan pengaturan ini, setiap staf maintenance dapat yakin bahwa sekali tombol emergency stop

diaktifkan, tidak ada yang bisa mengaktifkan mesin lagi sampai tombol tadi di reset.

buku panduan plc di smc training center

Documents