Post on 25-Jan-2016
description
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 Adm_training@smcindonesia.com
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
SMC TRAINING CENTER INDONESIA “ Always Getting Better “
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.
SMC TRAINING CENTER INDONESIA “ Always Getting Better “
Buku Panduan PLC 2
PT. System Mekatronik Cipta Jaya Sentosa
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.
SMC TRAINING CENTER INDONESIA “ Always Getting Better “
Buku Panduan PLC 3
PT. System Mekatronik Cipta Jaya Sentosa
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
SMC TRAINING CENTER INDONESIA “ Always Getting Better “
Buku Panduan PLC 4
PT. System Mekatronik Cipta Jaya Sentosa
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.
SMC TRAINING CENTER INDONESIA “ Always Getting Better “
Buku Panduan PLC 5
PT. System Mekatronik Cipta Jaya Sentosa
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.
SMC TRAINING CENTER INDONESIA “ Always Getting Better “
Buku Panduan PLC 6
PT. System Mekatronik Cipta Jaya Sentosa
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
SMC TRAINING CENTER INDONESIA “ Always Getting Better “
Buku Panduan PLC 7
PT. System Mekatronik Cipta Jaya Sentosa
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.
SMC TRAINING CENTER INDONESIA “ Always Getting Better “
Buku Panduan PLC 8
PT. System Mekatronik Cipta Jaya Sentosa
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.
SMC TRAINING CENTER INDONESIA “ Always Getting Better “
Buku Panduan PLC 9
PT. System Mekatronik Cipta Jaya Sentosa
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.
SMC TRAINING CENTER INDONESIA “ Always Getting Better “
Buku Panduan PLC 10
PT. System Mekatronik Cipta Jaya Sentosa
(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
SMC TRAINING CENTER INDONESIA “ Always Getting Better “
Buku Panduan PLC 11
PT. System Mekatronik Cipta Jaya Sentosa
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
SMC TRAINING CENTER INDONESIA “ Always Getting Better “
Buku Panduan PLC 12
PT. System Mekatronik Cipta Jaya Sentosa
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.
SMC TRAINING CENTER INDONESIA “ Always Getting Better “
Buku Panduan PLC 13
PT. System Mekatronik Cipta Jaya Sentosa
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
SMC TRAINING CENTER INDONESIA “ Always Getting Better “
Buku Panduan PLC 14
PT. System Mekatronik Cipta Jaya Sentosa
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
SMC TRAINING CENTER INDONESIA “ Always Getting Better “
Buku Panduan PLC 15
PT. System Mekatronik Cipta Jaya Sentosa
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
SMC TRAINING CENTER INDONESIA “ Always Getting Better “
Buku Panduan PLC 16
PT. System Mekatronik Cipta Jaya Sentosa
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
SMC TRAINING CENTER INDONESIA “ Always Getting Better “
Buku Panduan PLC 17
PT. System Mekatronik Cipta Jaya Sentosa
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.
SMC TRAINING CENTER INDONESIA “ Always Getting Better “
Buku Panduan PLC 18
PT. System Mekatronik Cipta Jaya Sentosa
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
SMC TRAINING CENTER INDONESIA “ Always Getting Better “
Buku Panduan PLC 19
PT. System Mekatronik Cipta Jaya Sentosa
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
SMC TRAINING CENTER INDONESIA “ Always Getting Better “
Buku Panduan PLC 20
PT. System Mekatronik Cipta Jaya Sentosa
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
SMC TRAINING CENTER INDONESIA “ Always Getting Better “
Buku Panduan PLC 21
PT. System Mekatronik Cipta Jaya Sentosa
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.
Alamat Instruksi Operan
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.
SMC TRAINING CENTER INDONESIA “ Always Getting Better “
Buku Panduan PLC 22
PT. System Mekatronik Cipta Jaya Sentosa
Alamat Instruksi Operan
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.
Alamat Instruksi Operan
00000 LD 00000
00001 AND 00001
00002 OR 00200
00003 AND 00002
00004 AND NOT 00003
00005 Instruksi
SMC TRAINING CENTER INDONESIA “ Always Getting Better “
Buku Panduan PLC 23
PT. System Mekatronik Cipta Jaya Sentosa
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.
Alamat Instruksi Operan
00000 LD 00000
00001 OUT 00200
Alamat Instruksi Operan
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.
SMC TRAINING CENTER INDONESIA “ Always Getting Better “
Buku Panduan PLC 24
PT. System Mekatronik Cipta Jaya Sentosa
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.
Alamat Instruksi Operan
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.
SMC TRAINING CENTER INDONESIA “ Always Getting Better “
Buku Panduan PLC 25
PT. System Mekatronik Cipta Jaya Sentosa
AND LOAD
Meskipun pada rangkaian yang sederhana, diagram di bawah memerlukan instruksi AND
LOAD.
Alamat Instruksi Operan
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
SMC TRAINING CENTER INDONESIA “ Always Getting Better “
Buku Panduan PLC 26
PT. System Mekatronik Cipta Jaya Sentosa
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.
Alamat Instruksi Operan
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
SMC TRAINING CENTER INDONESIA “ Always Getting Better “
Buku Panduan PLC 27
PT. System Mekatronik Cipta Jaya Sentosa
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.
SMC TRAINING CENTER INDONESIA “ Always Getting Better “
Buku Panduan PLC 28
PT. System Mekatronik Cipta Jaya Sentosa
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.
SMC TRAINING CENTER INDONESIA “ Always Getting Better “
Buku Panduan PLC 29
PT. System Mekatronik Cipta Jaya Sentosa
Alamat Instruksi Operan
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.
Alamat Instruksi Operan
00000 LD NOT 00000
00001 AND 00001
00002 LD 00002
00003 AND NOT 00003
00004 LD NOT 00004
00005 AND 00202
00006 OR LD -----
SMC TRAINING CENTER INDONESIA “ Always Getting Better “
Buku Panduan PLC 30
PT. System Mekatronik Cipta Jaya Sentosa
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.
Alamat Instruksi Operan
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
SMC TRAINING CENTER INDONESIA “ Always Getting Better “
Buku Panduan PLC 31
PT. System Mekatronik Cipta Jaya Sentosa
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.
Alamat Instruksi Operan
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 -----
SMC TRAINING CENTER INDONESIA “ Always Getting Better “
Buku Panduan PLC 32
PT. System Mekatronik Cipta Jaya Sentosa
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.
Alamat Instruksi Operan
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
SMC TRAINING CENTER INDONESIA “ Always Getting Better “
Buku Panduan PLC 33
PT. System Mekatronik Cipta Jaya Sentosa
dengan alamat 00008 menggabungkan blok “d” dan “e”, dan selanjutnya AND LOAD
menggabungkan hasil penggabungan pertam dengan blok “c”.
Alamat Instruksi Operan
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
SMC TRAINING CENTER INDONESIA “ Always Getting Better “
Buku Panduan PLC 34
PT. System Mekatronik Cipta Jaya Sentosa
Alamat Instruksi Operan
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.
SMC TRAINING CENTER INDONESIA “ Always Getting Better “
Buku Panduan PLC 35
PT. System Mekatronik Cipta Jaya Sentosa
Alamat Instruksi Operan
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.
SMC TRAINING CENTER INDONESIA “ Always Getting Better “
Buku Panduan PLC 36
PT. System Mekatronik Cipta Jaya Sentosa
Alamat Instruksi Operan
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.
SMC TRAINING CENTER INDONESIA “ Always Getting Better “
Buku Panduan PLC 37
PT. System Mekatronik Cipta Jaya Sentosa
Alamat Instruksi Operan
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
SMC TRAINING CENTER INDONESIA “ Always Getting Better “
Buku Panduan PLC 38
PT. System Mekatronik Cipta Jaya Sentosa
dengan menggambarnya kembali seperti gambar B. jadi kita tidak membutuhkan instruksi AND
LOAD atau OR LOAD.
Alamat Instruksi Operan
00000 LD 00000
00001 LD 00001
00002 AND 00207
00003 OR LD -----
00004 OUT 00207
Alamat Instruksi Operan
00000 LD 00001
00001 AND 00207
00002 OR 00000
00003 OUT 00207
SMC TRAINING CENTER INDONESIA “ Always Getting Better “
Buku Panduan PLC 39
PT. System Mekatronik Cipta Jaya Sentosa
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.
SMC TRAINING CENTER INDONESIA “ Always Getting Better “
Buku Panduan PLC 40
PT. System Mekatronik Cipta Jaya Sentosa
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.
SMC TRAINING CENTER INDONESIA “ Always Getting Better “
Buku Panduan PLC 41
PT. System Mekatronik Cipta Jaya Sentosa
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
SMC TRAINING CENTER INDONESIA “ Always Getting Better “
Buku Panduan PLC 42
PT. System Mekatronik Cipta Jaya Sentosa
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.
SMC TRAINING CENTER INDONESIA “ Always Getting Better “
Buku Panduan PLC 43
PT. System Mekatronik Cipta Jaya Sentosa
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 (-)
SMC TRAINING CENTER INDONESIA “ Always Getting Better “
Buku Panduan PLC 44
PT. System Mekatronik Cipta Jaya Sentosa
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
SMC TRAINING CENTER INDONESIA “ Always Getting Better “
Buku Panduan PLC 45
PT. System Mekatronik Cipta Jaya Sentosa
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
SMC TRAINING CENTER INDONESIA “ Always Getting Better “
Buku Panduan PLC 46
PT. System Mekatronik Cipta Jaya Sentosa
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
SMC TRAINING CENTER INDONESIA “ Always Getting Better “
Buku Panduan PLC 47
PT. System Mekatronik Cipta Jaya Sentosa
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
SMC TRAINING CENTER INDONESIA “ Always Getting Better “
Buku Panduan PLC 48
PT. System Mekatronik Cipta Jaya Sentosa
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.
SMC TRAINING CENTER INDONESIA “ Always Getting Better “
Buku Panduan PLC 49
PT. System Mekatronik Cipta Jaya Sentosa
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.