Faculty: Subject

Subject Code

FAKULTI KEJURUTERAAN ELEKTRIK : MAKMAL Review KEJURUTERAAN Release Date ELEKTRIK Last Amendment : SEE 3742 Procedure Number

:1 : 2003 : 2003 : PK-UTM-FKE-(0)-10

FAKULTI KEJURUTERAAN ELEKTRIK UNIVERSITI TEKNOLOGI MALAYSIA KAMPUS SKUDAI JOHOR

SEE 3742

CONTROL II LABORATORY

PROGRAM LOGIC CONTROL

PENGAWAL LOGIK BOLEH-ATURCARA (PLC) PLC adalah singkatan bagi perkataan Programmable Logic Controller iaitu Pengawal Logik Boleh-aturcara, dimana telah ditakrifkan oleh National Electrical Manufacturer Association U.S (NEMA) sebagai :Suatu peralatan elektronik yang beroperasi secara digital dimana, ia menggunakan ingatan boleh-aturcara untuk menyimpan arahan di storan dalaman bagi melaksanakan fungsi-fungsi tertentu seperti logik, penjujukan, pemasaan, pembilang dan arimatik dengan cara mengawal menerusi modul/keluaran digital atau analog untuk berbagai jenis mesin atau proses Pemgawal Logik Boleh-aturcara beroperasi secara asas iaitu dengan memeriksa isyarat masukan dari suatu proses dan melaksanakan arahan logik (yang mana telah diaturcarakan di dalam ingatannya) pada isyarat masukan ini dan mengeluarkan isyarat keluaran untuk melaksanakan suatu proses yang lain.

KELEBIHAN PLC 1. Membuat atau mengubahsuai sistem kawalan lebih mudah kerana tidak perlu mengubah sistem pendawaian , cuma perlu mengubah aturcara. Keboleharapan PLC adalah tinggi kerana ia menggunakan komponen elektronik yang tidak melibatkan pergerakan fizikal Penyelengaraan PLC adalah mudah dan murah kerana ia menggunakan komponen elektronik dan ia mempunyai aturcara diagnostik sendiri. Ini akan mengurangkan down-time. PLC boleh berantaramuka dengan PLC lain dan sistem komputer untuk memproses penukaran maklumat. Saiz PLC yang kecil menyebabkan ia hanya memerlukan ruang yang kecil dan sesuai diletakkan dimana-mana sahaja. PLC tahan lasak terhadap hingar elektrik , kelembapan yang tinggi dan persekitaran yang tidak selesa.

2.

3.

4.

5.

6.

PERBANDINGAN DI ANTARA LITAR LOGIK TERDAWAI KERAS DAN PLC Litar logik terdawai keras Peranti kawalan (perkakasan) Skil kawalan Penukaran atau penambahan pada spesifikasi Masa pengagihan Penyelenggaraan Keboleharapan Ekonomi Untuk tujuan khusus Kecil dan sederhana Sukar Beberapa hari Sukar Bergantung pada reka bentuk dan pengeluaran Kelebihan pada tahap operasi yang kecil Pengawal boleh-aturcara Untuk tujuan umum Sederhana dan besar Mudah Segera Mudah Sangat tinggi Kelebihan pada operasi yang kecil, sederhana dan besar.

SATU SISTEM KAWALAN YANG BIASA

KOMPONEN DAN STRUKTUR DALAMAN SISTEM PLC Komponen asas yang terdapat pada sistem PLC ialah : 1. Antaramuka masukan/keluaran ialah untuk menyediakan penyambungan atau perhubungan dengan kelengkapan perindustrian yang hendak dikawal. 2. Unit pemprosesan pusat (CPU) ialah sistem mikropemproses yang berkemampuan untuk membuat dan melaksanakan semua keputusan, logik dan fugsi matematik serta menyelia semua isyarat masukan dan keluaran. 3. Ingatan ialah tempat dimana semua aturcara di simpan. Terdapat dua jenis ingatan yakni ingatan data dan ingatan aturcara. 4. Bekalan kuasa untuk pengawal dan isyarat keluaran. 5. Peranti masukan aturcara, contohnya papan atau butang kekunci.

Pengawal Logik Boleh-aturcara boleh diperlihatkan sebagai satu siri komponen yang dihubungi dengan talian bas data. Rajah di bawah menunjukkan struktur dalaman sebuah Pengawal Logik Boleh-aturcara.

Bas masukan/keluaran

Ingatan Bekalan kuasa mikropemproses Ingatan data Masukan dan keluaran

Unit pemprosesan pusat

Bekalan tenaga luaran

Masukan

keluaran

OPERASI PENGAWAL LOGIK BOLEH ATURCARAOperasi Pengawal Logik Boleh-aturcara terbahagi kepada tiga fasa. Berikut turutan fasa pengoperasian sebuah PLC : Fasa 1 : Mikropemproses memfoto paras logik masukan dan memindahkan imej tersebut ke dalam ingatan data. Rajah sebelah menunjukkan operasi fasa 1 ini.

Fasa 2 : Melaksanakan operasi logik yang di aturcara tetap di dalam ingatan aturcara, dari satu per satu. Ini dilakukan dengan menggunakan imej status masukan yang tersimpan di dalam ingatan data. Hasil keputusan operasi logik ini akan disimpan di dalam ingatan data (imej keluaran). Rajah di bawah menunjukkan operasi fasa 2 ini.

Fasa 3 : Salinan terhadap imej keluaran (dalam ingatan data) dari status logik di mana dipindahkan ke modul keluaran. Rajah di bawah menunjukkan operasi fasa 3 ini.

JADUAL KATEGORI PLC

Saiz Mikro Kecil Sederhana Besar

Bilangan masukan/keluaran 512

Saiz ingatan (kata) 12 K

SPESIFIKASI UMUM NAIS SIRI FP1-C16

Spesifikasi untuk PLC jenis siri FP1-C16 adalah seperti berikut :Masukan Keluaran Pemasa X0 hingga X7 Y0 hingga Y7 Nombor suruhan pemasa TM (R,X,Y) 0 hingga TM (R,X,Y) 99 Nilai set pemasa - K0 hingga K32767 Pembilang : Nombor suruhan pembilang CT 100 hingga CT 127 Nilai set pembilang - K0 hingga K32767 Geganti dalaman : R0 hingga R15F (256) Voltan operasi : Voltan A.T 24 V, Voltan A.U 100 hingga 240 V. : : :

SIMBOL SIMBOL LOGIK

EXPERIMENT Aim

: :

PLC Programming Relay a. to gain knowledge on the logic functions b. to gain knowledge on the PLC functions c. to learn the logic functions based on the ladder diagram d. to learn how to transfer ladder diagram into mnemonic code PLC type NAiS series C16

Equipments

:

Designation of Input/Output : NAiS X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 Circuit Connection :Input Output

Input Switch X0 Switch X1 Switch X2 Switch X3 Switch X4 Switch X5 Switch X6 Switch X7

NAiS Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7

Output Light Y0 Light Y1 Light Y2 Light Y3 Light Y4 Light Y5 Light Y6 Light Y7

Steps for using the FP II Programmer : a) Connect the FP II programmer (programming console) to the RS422 terminal on the PLC. b) Connect the PLC to a power point. Switch on the power supply and both switches (DC24V P/S & AC240V) on the PLC. The FP II programmer will display its initial status as (**). c) To start programming, put the toggle switch on the PLC to the programming part.

d) Make sure that all previous programming is erased by pressing the keyboard on the FP II programmer as follows:

e) Do the following to make sure that the initial address starts at rang 0

f) Then, enter the example program in Example 1. g) To execute the program, select the switch on the PLC to run Notes: * - Initial address example 0 ** - final address example 45 Alarm triggered to overcome, depress the key:

- why triggered: mistake in selecting the toggle switch or programming Reading respective command line can be done by depressing the key: or New command line can be entered in the lowest line by depressing the key:

Existing command line can be deleted from the lowest line by depressing the key:

Power supply Toggle switch RS422 base Indicator lights FP II Programmer Input switches

EXAMPLE 1 Switch X0 is used to switch on light Y0 Ladder diagram mnemonic code

0 1

ST X 0 OT Y 0

Note: * Depress the keys on FP II programmer as follows:

EXAMPLE 2 Switch X0 is used to switch on two different lights, Y0 and Y1 Ladder diagram mnemonic code

0 1 2 3

ST OT ST OT

X0 Y0 X0 Y1

EXAMPLE 3 Light Y0 activated when switch X0 is on, while Light Y1 is de-activated when switch X1 is on. Ladder diagram mnemonic code 0 1 2 3 ST X 0 OT Y 0 ST/ X 1 OT Y 1

Note: *

EXAMPLE 4 Light Y0 is activated either by switching on switch X0 OR switch X1 Ladder diagram mnemonic code

0 1 2

ST X 0 OR X 1 OT Y 0

Note: *

EXAMPLE 5 Light Y5 can be activated by switching on switch X3 AND switch X4 Ladder diagram mnemonic code

0 1 2

ST X 3 AN X 4 OT Y 5

Notes: *

EXAMPLE 6 Light Y0 can be activated in two methods, that is: a) Switching on X0 AND X1, OR b) Switching on X2 AND X3 Ladder diagram mnemonic code

0 1 2 3 4 5Command block

ST X 0 AN X 1 ST X 2 AN X 3 ORS OT Y 0

Note: *

EXAMPLE 7 Light Y7 can be activated by the following methods: a) b) c) d) Switching on X0 AND X2, OR, Switching on X0 AND X3, OR, Switching on X1 AND X2, OR, Switching on X1 AND X3. Ladder diagram mnemonic code

0 1 2 3 4 5

ST X 0 OR X 1 ST X 2 OR X 3 ANS OT Y 7

Note: *

EXAMPLE 8 Is there any combination of switches X0, X1, X2 and X3 that can activate lights Y0 and Y1, simultaneously in the following ladder diagram?

EXERCISES 1. By transferring the ladder diagram into mnemonic code, explain what happen to the lights Y1 and Y2 by filling the table given. Ladder diagram Input Switch X0 Off On Off On Output Light Y1

Switch X1 Off Off On On

Light Y2

2.

Light Y3 can be activated by the following methods: a) Switching on X0 AND switching off X1, OR, b) Switching on X2 only Draw the ladder diagram and the mnemonic code for the above problem.

3.

By transferring the ladder diagram into mnemonic code, explain the function of switches X1 and X3

4.

Transfer the following ladder diagram into their respective mnemonic codes a.

b.

c.

Notes: *

R internal relay does not produce external output as that produced by external relay, Y. - can only be used for internal operation of PLC - on the FP II programmer:

5.

You are given three motors. Each motor is controlled by their individual start/stop buttons. Only one motor is allowed to operate at a time. Build a ladder diagram for those motors including an appropriate interlocking system.

Notes:

Y5 = motor 1 Y6 = motor 2 Y7 = motor 3 X1 & X2 = start/stop buttons for motor 1 X3 & X4 = start/stop buttons for motor 2 X5 & X6 = start/stop buttons for motor 3 Buttons will give impulse signals