Dasar-dasar PLC (Programmable Logic Controller)

TEORI DASAR PLC DAN INTRUKSI DASAR PLC (Programmable Logic Controller) 

 

• Teori Dasar PlC
  PLC, singkatan dari Programmable Logic Controller adalah perangkat yang berfungsi untuk mengontrol suatu sistem operasi atau sistem mesin. Cara PLC mengontrol sistem adalah dengan cara menganalisa input kemudian mengatur kondisi output sesuai keinginan pengguna. Input PLC bisa berupa switch, limited switch, sensor elektrik, atau input-input lain yang dapat menghasilkan sinyal yang dapat masuk ke PLC. Output PLC pun beragam, contohnya switch yang menyalakan lampu indikator, relay yang mengatur jalannya motor, kontaktor magnet yang mengatur motor 3 phase, atau output-output lain yang dapat menerima sinyal output dari PLC.
  Selain itu PLC juga memakai memori yang dapat diprogram untuk menjalankan intruksi-intruksi/perintah yang melaksanakan fungsi-fungsi khusus, berupa: gerbang logika, logika pewaktuan (timer), sinyal sekuensial dan perhitungan aritmatika yang dapat mengontrol mesin melalui modul-modul I/O digital maupun analog. (I/O = Input/Output)
  Prinsip Kerja PLC :

PLC merupakan perangkat elektronika yang dibuat dari mikroprosesor, dengan tujuan PLC ini dapat menganalisa kondisi input yang kemudian dapat disesuaikan dengan keinginan pengguna untuk pengontrolan suatu output. Sinyal input dimasukan kedalam Input Card. Input Card sendiri memiliki 2 jenis, yaitu:
1. Analog Input Card
2. Digital Input Card

Setiap input memiliki alamat tertentu, sehingga mikroprosesor akan mendeteksi input melalui nama alamat inputnya, bukan jenis inputnya. Banyaknya input pada PLC tergantung pada jenis PLC itu sendiri.
Sinyal output dikeluarkan PLC sesuai dengan program yang telah ditetapkan oleh pengguna. Sama seperti Input, Jenis Output pun memiliki 2 jenis, yaitu:
1. Analog Output Card
2. Digital Output Card

Setiap output memiliki alamat tertentu dan mikroprosesor akan membaca keadaan output sesuai dengan nama alamat outputnya. Pada PLC juga disediakan Internal input dan Internal output yang dapat digunakan pengguna. Input Output yang disediakan didalam PLC sangat beragam, mulai dari timer, delay off, delay on, counter, off timer, on timer dan konfigurasi lainnya. Untuk memproses konfigurasi tersebut, PLC mendeteksinya melalui nama alamatnya.
Untuk melaksanakan kontrol sistem, PLC menggunakan perangkat lunak yang dapat diprogram. Biasanya program yang dipakai PLC adalah Ladder Diagram dan intruksi dasar diagram, akan tetapi setiap jenis PLC memiliki perbedaan cara dalam penulisan program.
Struktur Dasar PLC :
1. Central Processing Unit (CPU)
2. Input/Output (I/O)
3. Memory
4. Power Supply

I. CPU

CPU berfungsi untuk mengontrol dan mengawasi keadaan input dan output PLC. CPU juga berfungsi sebagai prosesor dan timer untuk perangkat lunak, serta CPU juga dapat menerjemahkan bahasa perantara yang berisi logika dan timer yang dibutuhkan untuk komunikasi data (interface) dengan pengguna.

II. Memory

Memory disini berfungsi untuk menyimpan perintah-perintah yang telah diprogram oleh pengguna dan juga berfungsi untuk menyimpan data-data hasil perhitungan proses. PLC menggunakan perangkat memori semikonduktor seperti RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory) dan PROM (Programmable Read Only Memory).
RAM mempunyai akses dengan kecepatan tinggi dan dapat program-program didalamnya dapat di program ulang (deprogram) sesuai dengan keinginan pemakai. RAM juga disebut sebagai Volatile Memory, yaitu memori akan hilang semua datanya jika memori tidak dialiri listrik. Untuk mengantisipasi listrik padam secara tidak sengaja, maka RAM dipasang sebuah Baterai yang akan mengaliri listrik jika sumber listrik utama padam.

III. Input Output

Sebagaimana fungsi PLC adalah untuk mengontrol proses, input dan output adalah bagian penting PLC. Perangkat yang dihubungkan dan mengirim data ke PLC dinamakan perangkat input. Sinyal masuk melalui terminal atau kaki-kaki penghubung, terminal ini dinamai Input Poin. Input akan mengirim informasi keadaannya ke dalam memori dan disimpan dilokasi memori yang biasa disebut Input Bit. PLC juga mempunyai terminal yang dapat mengeluarkan suatu sinyal yang juga disebut output. Terminal yang mengeluarkan sinyal dapat disebut Output Poin. Output Poin pun akan mengirim data ke memori dan disimpan pada bagian Output Bit pada memori.

IV. Power Supply

PLC tidak akan beroperasi jika tidak ada supply listrik. Beberapa input PLC adalah menggunakan listrik DC dan listrik AC. Listrik AC digunakan sebagai sumber yang dapat digunakan untuk menyuplai beban yang besar. Sedangkan listrik DC digunakan sebagai suplai sistem operasi. Perlu diingat, bagian dalam PLC sangat sensitif, sehingga tidak boleh tertukar mana bagian yang memakai suplai AC dan suplai DC.

  

 

• Intruksi Dasar PLC Dalam Pemprograman
  

Berikut contoh sebagian instruksi-instruksi dasar pada PLC :
1. LOAD (LD) = Perintah ini digunakan jika urutan kerja suatu sistem kontrol hanya membutuhkan satu keadaan  logika. Logika ini mirip dengan kontak relay NO.
Simbol :  

2. LOAD NOT = Perintah ini digunakan jika urutan kerja sistem kontrol hanya membutuhkan satu kondisi logika. Logika ini mirip dengan kontak relay NC.
Simbol :

      

3. AND = Perintah ini digunakan untuk urutan kerja sistem kontrol yang lebih dari satu kondisi logika yang harus terpenuhi semuanya untuk mengeluarkan satu output. Logika ini mirip dengan kontak relay NO.
Simbol :

  

4. AND NOT = Perintah ini digunakan untuk urutan kerja sistem kontrol yang lebih dari satu kondisi logika yang harus terpenuhi semuanya untuk mengeluarkan satu output. Logika ini mirip dengan kontak relay NC.
Simbol :

   

5. OR = Perintah ini digunakan untuk urutan kerja sistem kontrol yang lebih dari salah satu kondisi logika yang harus terpenuhi semuanya untuk mengeluarkan satu output. Logika ini mirip dengan kontak relay NO.
Simbol :

        

 6. OR NOT = Perintah ini digunakan untuk urutan kerja sistem kontrol yang lebih dari salah satu kondisi logika yang harus terpenuhi semuanya untuk mengeluarkan satu output. Logika ini mirip dengan kontak relay NC.
Simbol : 

  

7. OUT = Jika kondisi logika terpenuhi, perintah ini digunakan untuk mengeluarkan satu output. Logika ini mirip dengan kontak relay NO
Simbol :

      

8. OUT NOT = Jika kondisi logika terpenuhi, perintah ini digunakan untuk mengeluarkan satu output. Logika ini mirip dengan kontak relay NC
Simbol : 

    

9. TIMER (TIM) dan COUNTER (CNT)
Timer (TIM) dan Counter (CNT) Timer/Counter pada PLC berjumlah 512 buah yang bernomor TC 000 sampai dengan TC 511 (tergantung tipe PLC). Dalam satu program tidak boleh ada nomor Timer/Counter yang sama.
Nilai Timer/Counter pada PLC bersifat menghitung mundur dari nilai awal yang ditetapkan oleh program, setelah mencapai angka nol maka contact NO timer/counter akan ON. Timer mempunyai batas antara 0000 sampai dengan 9999 dalam bentuk BCD dan dalam orde 100 ms. Sedangkan untuk counter mempunyai orde angka BCD dan mempunyai batas antara 0000 sampai dengan 9999.
Instruksi Timer (TIM) :
Pada sebagian besar aplikasi kontrol terdapat peralatan untuk beberapa aspek kontrol pewaktuan (timing). PLC mempunyai fasilitas pewaktuan untuk program yang dapat digunakan. Metode umum dari pemrograman sebuah rangkaian timer adalah untuk menentukan interval yang dihitung dari suatu kondisi atau keadaan
Cara kerja dari instruksi Timer adalah, ketika Timer (TIM 0000) mendapatkan input selama set value akan mengaktifkan contact-contactnya (T0000).
Catatan: dalam satu program alamat nomer Counter dan Timer tidak boleh sama. Misal, jika alamat nomer counter 0000 maka alamat Timer tidak boleh menggunakan alamat 0000. Set value timer adalah set x 10. Sehingga misal set value yang diinginkan 10 detik maka penulisan set valuenya adalah 10 detik x 10 = #100

 Contoh Instruksi Timer

Simbol TIMER :

   

Keterangan :
Timer aktif bila kondisi eksekusi ON dan reset bila OFF. Pertama dieksekusi TIM mengukur SV dalam orde 0,1 detik.
Instruksi Counter (CNT) :
Cara kerja instruksi counter adalah, Ketika counter (CNT 0000) Mendapat input sebanyak dari set value maka akan mengaktifkan contact C0000 sehingga output (1.00) akan aktif. Sedangkan untuk mereset counter bisa menggunakan input 0.01.















Contoh Instruksi Counter

Simbol COUNTER:

 

10. Instruksi COMPARE – CMP(20) = Instuksi ini digunakan untuk membandingkan dua buah data.
Kegunaan :
Membandingkan Cp1 dan Cp2 dan hasil output ke GR, EQ dan LE flag dalam area SR
Range : Cp1 ; data ke-1 yang dibandingkan (IO, AR, DM, TC, LR, #)
Cp2 : data ke-2 yang dibandingkan (IO, AR, DM, TC, LR, #)

  Contoh Instruksi Compare

Cara kerja instruksi Compare adalah apabila data D100 < D200 maka output (1.02) akan aktif, jika D100 = D200 maka output (1.03) akan aktif, dan apabila D100 > D200 maka output (1.03) yang akan aktif.

11. Instruksi IL dan ILC = IL adalah singkatan dari Inter Lock sedangkan ILC adalah singkatan dari Interlock Clear berfungsi untuk mengunci program.Biasanya IL dan ILC digunakan untuk tombol Emergency.
Cara kerja dari instruksi IL dan ILC adalah, apabila tombol emergency (input 0.02) ditekan maka semua diantara instruksi IL dan ILC tidak akan aktif.

Contoh Instruksi IL dan ILC

12. Instruksi DIFU/DIFD = Aplikasi kontrol ini berfungsi untuk mengaktifkan output selama satu scan.

Contoh Time Chart DIFU/DIFD

Untuk mengaktifkan output selama satu scan selain menggunakan instruksi DIFU / DIFD juga bisa menggunakan contact dengan differentiation up/down. Untuk membuat instruksi contact dengan differentiation up/down yaitu, klik New Contact – Detail>> – Differentiation up / down.

Contoh cara membuat instruksi contact dengan differentiation up

13. Instruksi Holding Relay = Holding Relay adalah relay internal yang bisa di pakai untuk menahan system yang sedang bekerja walau aliran supply power off, misalnya jika Sumber Power/ PLN mati, apabila di pasang holding Relay maka proses bisa tetap lanjut tidak mulai dari awal lagi.

Contoh program instruksi Holding Relay

14.  Instruksi MOV = Instruksi ini digunakan untuk memindahkan data
15. Instruksi Scaling/SCL = Instruksi ini digunakan untuk mengkonversi secara linier 4 digit data hexadecimal menjadi 4 digit BCD.