GRID KURIKULUM

PAGE E4800 / UNIT 4 / 1

___________________________________________________________________

BAHASA PENGATURCARAAN

((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((((

OBJEKTIF AM

(Memberi pendedahan tentang kaedah memprogram PLC menggunakan bahasa-bahasa pengaturcaraan yang biasa digunakan.

OBJEKTIF KHUSUS

Diakhir unit ini anda sepatutnya dapat :

( Menerangkan tentang LIMA bahasa-bahasa pengaturcaraan yang biasa digunakan untuk memprogram PLC iaitu Rajah tangga (Ladder Diagram), Set Arahan (Instruction List), Teks Struktur (Structured Text), Carta Fungsi Turutan (Sequential Function Chart) dan Fungsi Rajah Blok (Function Block Diagram).

(Melukis Rajah Tangga Asas.

(Menulis Kod Mnemonik Rajah Tangga.

4.0PENGENALAN

Proses pengaturcaraan PLC adalah merupakan aktiviti merancang seperti membina dan memasukkan aturcara untuk melaksanakan tugasan yang dikehendaki.

Berikut adalah bahagian-bahagian yang perlu ada di dalam sesuatu aturcara PLC.

(Mula Memulakan sesuatu operasi

(Mod Operasi

Menentukan kedudukan asal peranti masukan/keluaran dan juga kedudukan mula.

( Keadaan Reset Mengawal operasi mula/henti secara manual atau secara automatik di dalam aturcara.( Operasi/Turutan Proses Merekabentuk aturcara seperti yang dikehendaki oleh tugas.

( Isyarat Keluaran

Memicu peralatan keluaran.

( Status Keluaran Memaparkan lampu penunjuk atau penggera.

( Tamat

Menghentikan operasi.

4.1BAHASA-BAHASA PENGATURCARAAN

Terdapat LIMA bahasa pengaturcaraan yang dikenali di peringkat antarabangsa iaitu :(Rajah Tangga (Ladder Diagram)(Senarai Arahan (Instruction List)(Teks Struktur (Structured Text)(Carta Fungsi Turutan (Sequential Function Chart)( Fungsi Rajah Blok (Function Block Diagram)

4.1.1Rajah Tangga (Ladder Diagram)

Rajah tangga merupakan bahasa pengaturcaraan jenis grafik yang ditukar dari rajah litar pendawaian kawalan geganti. Rajah tangga mengandungi landasan sesentuh dari kiri ke kanan rajah ( rujuk rajah 4.1.1 ). Sesentuh landasan ini disambung kepada elemen penyuisan sedia buka ( normally open NO ) atau penyuisan sedia tutup

( normally closed NC ) menerusi laluan arus dan gelung elemen.

Rajah tangga juga menunjukkan litar kawalan dan memaparkan fungsi serta kombinasi operasi turutan bagi setiap cabang pada baris mendatar secara berasingan.

4.1.2 Senarai Arahan (Instruction List)

Merupakan bahasa jenis penghimpun berteks. Ianya dibina dari suruhan kawalan yang mengandungi pengendali (operator) dan kendalian (operand). Berikut adalah contoh aturcara yang menggunakan bahasa senarai arahan.

LD

A

AND

B

ST

C

4.1.3Teks Struktur (Structured Text)

Merupakan bahasa jenis penghimpun berteks yang mengandungi ungkapan dan suruhan. Contoh penggunaan bahasa ini adalah seperti berikut :

Cylinder out = (Input A OR Input B) AND Output C

4.1.4 CartaFungsi Turutan (Sequential Function Chart)

Merupakan jenis bahasa grafik ( rujuk rajah 4.1.4 ). Elemen-elemennya terdiri daripada langkah, peralihan, pilihan dan cabang selari. Setiap langkah menunjukkan status proses aturcara kawalan yang aktif atau tidak aktif. Satu langkah mengandungi tindakan yang berdasarkan kepada peralihan. Tindakan pula mengandungi struktur turutannya sendiri.

4.1.5Rajah Fungsi Blok (Function Block Diagram)

Merupakan jenis bahasa grafik. Elemen-elemen yang terdapat di dalam rajah fungsi ini digambarkan secara grafik fungsi dan blok fungsi

( rujuk rajah 4.1.5 ). Elemen-elemen ini disambungkan dengan garisan aliran isyarat dan dihubungkan secara terus kedalam rangkaian.

JAWAB SEMUA SOALAN BERIKUT

1.1Apakah maksud proses pengaturcaraan PLC?

1.2 Terangkan bahagian-bahagian yang perlu ada di dalam aturcara PLC.

1.3Senaraikan LIMA ( 5 ) bahasa pengaturcaraan PLC dan yang manakah yang paling popular?

JAWAPAN 1.1

Proses pengaturcaraan PLC adalah merupakan aktiviti merancang seperti membina

dan memasukkan aturcara untuk melaksanakan tugasan yang dikehendaki.

JAWAPAN 1.2

Bahagian-bahagian yang perlu ada di dalam sesuatu aturcara PLC.

(Mula Memulakan sesuatu operasi

(Mod Operasi

Menentukan kedudukan asal peranti masukan/keluaran dan juga kedudukan mula.

( Keadaan Reset

Mengawal operasi mula/henti secara manual atau secara automatik di dalam aturcara.

( Operasi/TurutanProses

Merekabentuk aturcara seperti yang dikehendaki oleh tugas.

( Isyarat Keluaran Memicu peralatan keluaran.

( Status Keluaran Memaparkan lampu penunjuk atau penggera.

( Tamat

Menghentikan operasi.

JAWAPAN 1.3

Terdapat LIMA bahasa pengaturcaraan yang dikenali di peringkat antarabangsa iaitu :

(Rajah Tangga (Ladder Diagram)

(Senarai Arahan (Instruction List)(Teks Struktur (Structured Text)(Carta Fungsi Turutan (Sequential Function Chart)( Fungsi Rajah Blok (Function Block Diagram)

Yang paling popular digunakan diantara kelima-lima bahasa tersebut adalah Rajah Tangga kerana ia mudah difahami.

INPUT

4.2 ASAS RAJAH TANGGA

Sebuah Rajah Tangga terdiri daripada satu garis menegak di sebelah kiri dan kanan yang dinamakan bus bar dan juga garis mendatar ke kanan yang dinamakan garis-garis arahan ( instruction lines ).

Di sepanjang garis-garis arahan terdapat kombinasi-kombinasi logik keadaan (conditions) yang akan menentukan bila dan bagaimana arahan-arahan di sebelah kanan sekali akan dilaksanakan. Contoh Rajah Tangga ditunjukkan seperti di Rajah 4.2.a di bawah.

Pasangan-pasangan garisan menegak di sepanjang garisan cabang dipanggil keadaan (conditions). Keadaan-keadaan ini terdiri daripada dua iaitu :

i. Keadaan Sedia Buka ( normally open - NO ) ( )

ii. Keadaan Sedia Tutup ( normally closed NC ) ( )

Nombor-nombor pada setiap keadaan menentukan bit operasi setiap arahan. Setiap arahan dalam Rajah Tangga samaada ON atau OFF bergantung kepada status bit operasi yang telah ditentukan.

Keadaan normally open adalah ON jika bit operasi adalah ON dan akan OFF jika bit operasi adalah OFF.

Keadaan normally closed adalah ON jika bit operasi adalah OFF dan akan OFF jika bit operasi adalah ON.

Rajah 4.2.b menerangkan keadaan di atas.

4.3ISTILAH-ISTILAH ASAS

4.3.1 Keadaan Perlaksanaan (Execution Conditions)

Kombinasi logik antara keadaan-keadaan ON dan OFF mewujudkan keadaan terkumpul bagi sesuatu arahan yang ingin dilaksanakan. Keadaan inilah yang dinamakan Keadaan Perlaksanaan. Rujuk Rajah 4.3.1.

Arahan akan berada dalam Keadaan Perlaksanaan (Execution Conditions) ON apabila IR 00000 adalah ON, IR 00001 adalah OFF dan IR 00002 adalah ON.

4.3.2Bit Operasi (Operand Bits)

Bit operasi bagi setiap arahan boleh terdiri daripada mana-mana bit dalam kawasan-kawasan ingatan ( memory ) IR, SR, HR, TC atau TR. Ini bermakna keadaan-keadaan ( conditions ) dalam Rajah Tangga boleh ditentukan oleh bit I/O, bendera ( flags ), bit kerja ( work bits ), pemasa / pembilang ( timers / counters ) dan lain-lain. Jadual 4.3.2menunjukkan peta ingatan yang merujuk kepada PLC jenis OMRON SYSMAC CQM1H.

KAWASAN DATABITFUNGSI

Kawasan IR

Kawasan

InputIR00000 - IR01515

Digunakan sebagai bit masukan

Kawasan

OutputIR10000 IR11515Digunakan sebagai bit keluaran.

Kawasan

KerjaIR21600 IR21915Bit ini tidak mempunyai fungsi yang. khusus. Boleh digunakan secara bebas dalam program.

Kawasan SRSR24400 SR25507Bit ini melakukan fungsi yang tertentu seperti bendera (flags) dan bit kawalan.

Kawasan TRTR 0 TR 7Bit ini digunakan untuk menyimpan secara sementara status ON / OFF pada cabang-cabang program

Kawasan HRHR 0000 HR 9915Bit ni digunakan untuk menyimpan data dan mengekalkan status ON / OFF bila kuasa dimatikan.

Kawasan Timer/CounterTC 000 TC 511Nombor yang sama digunakan untuk timer dan counter. TC000 ke TC002 dgunakan utk. `interval timer

4.3.3 Blok Logik ( Logic Blocks )

Cara keadaan memberi tindakbalas terhadap sesuatu arahan adalah ditentukan oleh perhubungan diantara keadaan-keadaan (conditions) yang ada pada garisan arahan yang menghubungkan mereka. Sebarang kumpulan keadaan yang terbentuk untuk menghasilkan satu keputusan logik dinamakan blok logik. Rujuk rajah 4.3.3.

4.3.4Blok Arahan ( Instruction Block )

Satu blok arahan adalah terdiri daripada semua arahan-arahan yang terdapat di dalam satu blok . Blok itu diperolehi dengan melukis satu garis mendatar tanpa memotong garisan yang menegak dan sebaliknya. Rujuk rajah 4.3.3.

4.4 KOD MNEMONIK

Rajah Tangga tidak boleh dibaca oleh Konsol Pengaturcaraan. Oleh itu Rajah Tangga perlu ditukar kepada kod mnemonik. Kod mnemonik memberikan maklumat yang sama seperti Rajah Tangga dan boleh ditaip secara terus pada Konsol Pengaturcaraan.

ALAMATARAHANOPERASI / DATA

00000LD00000

00001OR00001

00002AND00003

00003AND LD

00004OUT10000

00005TIM000

#0050

00006CNT002

#0010

00007FUN 01

JAWAB SEMUA SOALAN BERIKUT

1.1 Apakah yang anda faham mengenai Rajah Tangga dan lukiskan satu ( 1 ) contoh sebuah Rajah Tangga.

1.2 Terangkan maksud istilah berikut:

i.Blok Logikii.Blok Arahan

JAWAPAN 1.1

Sebuah Rajah Tangga terdiri daripada satu garis menegak di sebelah kiri dan kanan yang dinamakan bus bar dan juga garis-garis mendatar ke kanan yang dinamakan garis-garis arahan ( instruction lines ).

Di sepanjang garis-garis arahan terdapat kombinasi-kombinasi logik keadaan (conditions) yang akan menentukan bila dan bagaimana arahan-arahan di sebelah kanan sekali akan dilaksanakan. Contoh Rajah Tangga adalah seperti yang ditunjukkan di bawah.

JAWAPAN 1.2

i.Blok Logik

Cara keadaan memberi tindakbalas terhadap sesuatu arahan adalah ditentukan oleh perhubungan diantara keadaan-keadaan (conditions) yang ada pada garisan arahan yang menghubungkan mereka. Sebarang kumpulan keadaan yang terbentuk untuk menghasilkan satu keputusan logik dinamakan blok logik seperti yang ditunjukkan di bawah.

ii.Blok Arahan

Satu blok arahan adalah terdiri daripada semua arahan-arahan yang terdapat di dalam satu blok . Blok itu diperolehi dengan melukis satu garis mendatar tanpa memotong garisan yang menegak dan sebaliknya.

SOALAN

a.i.Lukiskan simbol sesentuh keadaan NO dan keadaan NC.

ii. Terangkan apa yang berlaku pada bit operasi (operand bit) ketika sesentuh berkeadaan NO dan ketika sesentuh berkeadaan NC.

b.Terangkan fungsi bit operasi pada kawasan TR dan kawasan HR.

c.Terangkan maksud Keadaan Perlaksanaan (Execution Conditions) dalam suatu Rajah Tangga.

d. Terangkan fungsi kod mnemonik dalam PLC.

JAWAPAN

a.i. Keadaan NO

ii. Keadaan NC

Pada keadaan normally open - Bit operasi akan ON bila sesentuh sedia buka ON dan akan OFF bila sesentuh sedia buka OFF.

Pada keadaan normally closed - Bit operasi akan ON bila sesentuh sedia tutup OFF dan akan OFF bila sesentuh sedia tutup ON.

b.Fungsi bit operasi pada kawasan TR

Bit ini digunakan untuk menyimpan secara sementara status ON / OFF pada cabang-cabang program.

Fungsi bit operasi pada kawasan HR

Bit ini digunakan untuk menyimpan data dan mengekalkan status ON / OFF bila kuasa dimatikan.

c. Keadaan Perlaksanaan (Execution Conditions) Kombinasi logik antara keadaan-keadaan ON dan OFF mewujudkan keadaan terkumpul bagi sesuatu arahan yang ingin dilaksanakan. Keadaan inilah yang dinamakan Keadaan Perlaksanaan seperti yang ditunjukkan di bawah .

Arahan akan berada dalam Keadaan Perlaksanaan (Execution Conditions) ON

hanya apabila ketiga-tiga keadaan adalah ON, iaitu, apabila IR 00000 adalah

ON, IR 00001 adalah OFF dan IR 00002 adalah ON.

d.Fungsi kod mnemonik dalam pengaturcaraan PLC adalah untuk memberikan maklumat yang sama seperti Rajah Tangga kerana Konsol Pengaturcaraan tidak boleh membaca Rajah Tangga. . Kod ini boleh ditaip secara terus pada Konsol Pengaturcaraan.

INPUT

OBJEKTIF

UNIT 4

00005

Rajah 4.1.4 : Contoh Aturcara Dalam Bahasa Carta Fungsi Turutan

Tindakan

Normally Open

00000

Peralihan 2

Peralihan 1

Rajah 4.1.1 : Rangkakerja Rajah Tangga

MOTOR (MULA)

Langkah 1

MOTOR (HENTI)

Suis 2

Suis 1

ATAU

AKTIVITI 4b

suruhan

suruhan

00006 00007

suruhan

Rajah 4.2.a : Contoh Rajah Tangga

00006 00007

Langkah 3

00005

00003 00004

00000 00001 00002

suruhan

Rajah 4.1.5 : Contoh Bahasa Rajah Fungsi Blok

Selinder keluar

DAN

Langkah 2

Rajah Tangga merupakan bahasa pengaturcaraan yang popular digunakan kerana ianya mudah difahami.

Lampu ON

Bandingkan jawapan kamu dengan jawapan di ruangan MAKLUMBALAS AKTIVITI.

MAKLUMBALAS 4b

00001

00003

suruhan

00000 00002

Bandingkan jawapan kamu dengan jawapan di ruangan MAKLUMBALAS AKTIVITI.

MAKLUMBALAS 4a

suruhan

00000

00001

00002

PENILAIAN KENDIRI

00002 00003

Rajah 4.4 : Contoh Kod Mnemonik

Rajah 4.3.3 : Contoh Blok Logik

suruhan

AKTIVITI 4a

00003

00000 00001

MAKLUMBALAS PENILAIAN KENDIRI

+ve

NO

Tindakan / Keluaran

Keadaan / Masukan

-ve

Jadual 4.3.2 : Peta Ingatan

Rajah 4.3.1 : Contoh Keadaan Perlaksanaan

00002

00001

00000

suruhan

Rajah 4.2.b : Contoh Rajah Tangga

Suruhan dilaksanakan apabila IR bit 00000 adalah OFF

Suruhan dilaksanakan apabila IR bit 00000 adalah ON

00000

Normally Closed

NC

SYABAS! Sekiranya anda dapat menyelesaikan semua masalah yang diberi. Sekiranya terdapat sebarang masalah, berjumpalah dengan pensyarah anda.

00001

00000 00002