DASAR-DASAR PLC

Dasar-dasar PLC


1. RANGKAIAN KONTROL SISTEM PLC

PLC adalah device kontrol yang juga membutuhkan sistem kontrol pendukung sebagaimana device-device kontrol lainnya, dan untuk mengaktifkan kerja dari device ini maka dibutuhkan sumber tegangan dari luar yang disusun dalam sebuah sistem kontrol yang bertujuan untuk mengatur dan melindungi sistem.
Ada 3 sistem kontrol pendukung yang harus diinstal pada sistem kontrol PLC yaitu :

1. kontrol rangkaian daya yang mensuplai tegangan sumber ke PLC dan untuk sumber cadangan bagi penambahan sistem.

2. kontrol rangkaian input yang mensuplai tegangan sumber ke inputan PLC dan

3. kontrol rangkaian output yang mensuplai tegangan sumber ke outputan PLC.Dan ketiga rangkaian kontrol diatas berfungsi untuk :

a. melindungi sistem dari arus beban lebih dan arus tanah

b. memberikan layanan energi listrik bagi PLC termasuk semua device input/output,

c. meng-isolir keadaan error/alarm yang terjadi pada PLC

d. memberikan layanan sumber tegangan untuk komputer /notebook yang digunakan untuk keperluan pemeliharaan, monitoring dan trouble shooting.

e. Melindungi sistem PLC dari gangguan riak-riak tegangan dan freukwensi yang tidak diinginkan.

Rangkaian dayaAda beberapa komponen utama pada rangkaian daya yaitu :

1. Sumber tegangan sistemSumber tegangan ini sama dengan sumber tegangan yang ada pada induksi pada umumnya yaitu 380 V dan 220 V untuk standar tegangan di Indonesia.

2. TransformatorDevice ini berguna untuk menurunkan atau menaikkan tegangan sehingga diperoleh tegangan output (sekunder) sesuai dengan tegangan kerja sistem antara PLC jika yang ada bertegangan kerja 100V (device standar Jepang) maka diperlukan step down trafo input 380 V dan 100 V.

3. Power SupplyDevice ini berguna untuk menyearahkan tegangan AC menjadi tegangan DC yang dibutuhkan untuk sumber tegangan kerja pada type PLC tertentu.

4. BreakerBreaker berguna untuk memutuskan –menghubungkan rangkaian dari sumber tegangan, istilah ini bisa terjadi pada saat kondisi overload,hubung singkat dan untuk pemeliharaan, rating teganganpun harus dipilih sesuai dengan kapasitas beban yang dilayaninya, dalam hal ini harus dihitung besarnya daya pada transformator yang melayani device-device seperti power supply,PLC, Relai dan lain-lain.

5. Earth Leakage Breaker (ELB)Kegunannya hampir sama dengan breaker biasa yaitu memutus-menghubungkan rangkaian dari sumber tegangan, hanya saja ELB memiliki fungsi khusus yaitu mengisolir sistem dari gangguan hubungkan tanah.gangguan hubung tanah yang dimaksudkan disini yaitu adanya arus bocor dari sistem ketanah/Ground sehingga bisa menyebabkan adanya potensi tegangan sentuh yang berbahaya pada keselamatan manusia. ELB akan memutuskan sistem jika dideteksi adanya arus bocor beberapa miliampere saja tergantung rating dari ELB tersebut.

6. Circuit ProtektorSebagaimana fungsi breaker, circuit protektor berfungsi khusus untuk melindungi rangkaian dari gangguan arus lebih dan hubung singkat, dan bisa dikatakan bahwa circuit protektor adalah breaker dengan rating arus kecil untuk melindungi rangkaian kontrol.

7. Noise FilterDevice ini berguna untuk menfilter adanya riak-riak tegangan freukuensi yang memasuki sistem sehingga outputnya selalu menghasilkan tegangan dan freukuensi yang tidak mengganggu sistem kontrol PLC, Device ini berupa hubungan seri pararel dari Induktor dan Capasitor yang mampu meredam khususnya freukuensi-freukuensi liar.

8. RelaySebagaimana diketahui bahwa relay akan selalu ada dalam sistem kontrol bagaimana jenis dan bentuk sistem yang dipakai, manfaatnya dalam mengatur kondisi off-on device menyebabkan relay dipakai dalam sistem rangkaian daya untuk sistem kontrol.

9. Maintenance SourceDevice ini sama dengan stop kontak biasa yang memberikan sumber tegangan kerja untuk komputer/notebook bagi keperluan pemeliharaan, memonitoring dan troubleshooting sistem kontrol PLC.

2. MEMAHAMI SISTEM KERJA PLC

Untuk memahami kerja PLC maka harus memahami terlebih dahulu prinsip kerja Relay , dimana relay memiliki coil yang disuplai oleh sumber tegangan dan kontak yang menghubungkan dua terminal.
Prinsip kerja relay : jika diberi sumber tegangan kerja maka semua kontak-kontaknya akan berubah status. Kontak NO menjadi close dan kontak NC menjadi open.Prinsip kerja PLC signal dari device input (on/off) akan mengaktifkan coilo semua (input) yang mencerminkan masing-masing device input (dalam hal ini disimpan dalam sebuah memory data input) coil semua ini akan mengontrol kondisi on/off internal kontak yang tersusun dalam sebuah program PLC/Ladder diagram (programing & prossesing).
Sesuai prinsip logika relay, PLC akan mengolah program secara urut dan kontinyu (loop) sehingga menghasilkan sebuah hasil program berupa kondisi on/off internal coil outputan yang disimpan dalam memory data outputan dan latch memory. Internal coil outputan ini yang sudah tersimpan dalam memory ini akan mengontrol kontak output semu yang menghubungkan device output dan sumber tegangan.

DASAR-DASAR PLC

Dasar - Dasar Pemrograman PLC 1

Untuk membuat program PLC harus anda harus mempunyai latar belakang dalam pembuatan ladder diagram kontrol mesin. Alasanya adalah pada level dasar pemrogrman ladder untuk PLC adalah sama dengan ladder diagram electrical. Seorang engineer yang mengembangkan bahasa pemrograman PLC harus peka dengan kenyataan bahwa kebanyakan engineer, tehnisi, dan tukang listrik yang bekerja dengan mesin mesin listrik akan terbiasa dengan metode ini untuk merepresentasikan control logic. Ini mengharuskan seseorang pendatang baru di PLC untuk terbiasa dengan control diagram agar bisa dapat dengan cepat beradaptasi dengan bahasa pemrograman. Bahasa pemrograman PLC adalah salah satu bahasa pemrograman yang mudah untuk dipelajari. A. Physical Component Vs Program ComponentKetika belajar PLC programming salah satu konsep yang sulit adalah memahami perbedaan antara physical components dan program components. Kita akan menghubungkan (connecting) physical component (switches, lights, relays, etc) ke terminal luar pada PLC. Kemudian, pada program PLC, semua komponen yang terhubung dengan PLC akan direpresentasikan pada program sebagai Program Components. Program Component tidak sama dengan physical component tetapi hanya nama-nya saja yang boleh sama. Sebagai contoh switch pushbutton N/O S1 diberi nama START, jika kita connect switch ini ke input 001 PLC, maka ketika kita program PLC, switch START akan menjadi N/O relay contact dengan reference designator IN001 dengan nama START. Contoh lain jika kita connect RUN lamp L1 ke output 003 pada PLC, maka pada penulisan program, lamp akan direpresentasikan dengan relay coil dengan reference designator OUT003 dengan nama RUN.Sebagai contoh pemrograman PLC adalah sebagai berikut, diberikan contoh rangkaian AND ladder diagram yang terdiri dua momentary push button yang terhubung secara seri dengan lampu.
AND ladder diagramKetika kita merubah rangkaian untuk bisa dijalankan di PLC, pertama yang kita lakukan adalah menghilangkan semua komponen dan mem-wire ulang ke sistem PLC seperti pada gambar dibawah.
PLC Wiring DiagramPerbedaan yang mencolok terlihat adalah dua switch tidak lagi dihubungkan secara seri, malahan dua switch tersebut sebagai komponen terpisah pada input PLC, dengan model seperti ini kita mendapatkan fleksibilitas yang lebar. Dengan kata lain kita dapat mem-wire rangkaian kedalam software sesuai yang diinginkan. Dua buah sumber 120 V pada kenyataanya adalah sama, tetapi pada gambar ditunjukkan terpisah agar mudah untuk dilihat bagaiamana input dan output tersebut terkoneksi ke PLC dan bagaimana setiap bagian tersebut mendapatkan power.Setelah kita tau komponen – komponen eksternal yang terhubung dengan PLC kita dapat menulis programnya. Switch1 yang terhubung dengan IN1 disebut sebagai IN1 pada program, dan Switch2 yang terhubung dengan IN2 disebut sebagai IN2 pada program. Juga untuk Lamp1 yang terhubung dengan OUT1 disebut sebagai OUT1 pada program. Program diatas adalah untuk mengontrol Lamp1 seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut:
Gambar AND PLC ProgramPenampilan dari program PLC terlihat seperti penggunaan operasi bit. Hal ini karena rung ladder yang digambar dengan komputer menggunakan kode ASCII untuk membentuk karakter graphic. Rails digambar sebagai garis vertikal, konduktor di tunjukkan sebagai garis horisontal, dan coil OUT1 ditunjukkan seperti sepasang tanda kurung, dan rails di sebelah kanan tidak digambar, beberapa program (software) yang digunakan untuk menulis dan memprogram PLC tidak menyertakan rails disebelah kanan tetapi hanya rails disebelah kiri yang digambar dengan nomer rung selanjutnya untuk masing - masing rung.Ketika program seperti gambar diatas dijalankan, pertama PLC akan meng-update input image register dengan menyimpan nilai dari input pada terminal IN1 dan IN2 ( akan menyimpan 1 jika input ON dan 0 jika OFF ), kemudian akan menyelesaikan ladder diagram (solves the ladder) sesuai dengan yang terdapat pada diagram dengan berdasar pada isi dari input image register. Untuk program seperti digambar jika kedua input IN1 = 1 dan IN2 = 1 akan mengakibatkan nilai OUT1 = 1 pada output image register ( ini belum membuat terminal out = 1 ), kemudian ketika selesai menyelesaikan semua program, PLC akan melaksanakan update yang lain. Update ini akan mentransfer isi dari output image register (sebagai hasil dari penyelesaian ladder program) kedalam terminal output. Ini akan membuat terminal OUT1 = 1 yang akan menyalakan lampu LAMP1.




Untuk operasi yang sederhana ini, kita dapat menambah program kita, dan kita akan bisa mulai melihat bagaimana PLC dapat menghemat tidak hanya pada pengawatan (wiring) tetapi pada kompleksitas dan biaya untuk komponen luar.Kemudian kita akan menambah lampu lain yang akan bisa nyala jika salah satu SWITCH1 ( = IN1 ) atau SWITCH2 ( = IN 2 ) nyala ( = 1 ) seperti pada gambar dibawah, jika kita menambah rangkaian ini ke rangkaian yang sudah ada, kita perlu menambahkan terlebih dahulu switch PB1 dan PB2, Sungguh memerlukan tambahan biaya untuk switch PB1 dan PB2. Akan tetapi manakla ini kita kerjakan dengan PLC akan sangat mudah dan perlu sedikit biaya.
Gambar OR CircuitUntuk mengimplementasikan kedua rangkaian AND dan OR kedalam PLC wiring diagram ditunjukkan pada gambar dibawah. Disini ada perubahan tambahan LAMP2 ke PLC output OUT2.
Gambar PLC wiring Diagram to Add Lamp2Selama signal switch1 dan switch2 sudah tersedia di terminal input IN1 dan IN2, tidak perlu lagi membawa switch1 dan switch2 ke input PLC yang lain. Hal ini karena keunikan dan ke-ekonomisan fitur dari pemrograman PLC. Sekali signal input dibawa ke input PLC untuk digunakan oleh program, diperbolehkan untuk menggunakan beberapa kontak untuk input tersebut sesuai yang diinginkan baik untuk kontak N/O atau N/C. Hal ini akan mengurangi biaya, sungguhpun program kita memerlukan lebih dari satu kontak N/O dan N/C tetapi pada kenyataannya switch tersebut hanya diperoleh dari PB1 dan PB2 yang hanya membutuhkan single N/O contact.Sekarang kita mempunyai LAMP2 yang telah terhubung dan kita dapat untuk menyelesaikan pembuatan program untuk permasalahan diatas. Dengan sederhana sekali kita hanya menambahkan rung yang diperlukan untuk melaksanakan kerja operasi
Gambar PLC Program With Added OR RungYang berikutnya, kita akan menambah rangkaian fungsi AND-OR dan OR-AND, untuk ini kita membutuhkan tambahan dua switch yaitu SWITCH3 dan SWITCH4 dan tambahan dua lampu yaitu LAMP3 dan LAMP4 seperti yang ditunjukkan pada gambar dibawah.
Gambar plc wiring diagram adding PB3 PB4 LAMP3 LAMP4Setelah diketahui skema koneksi untuk semua komponen, akan dapat dibuat tambahan programnya untuk mengimplementasikan rangkaian AND-OR dan OR-AND seperti pada rangkaian dibawah ini
Gambar PLC program with AND-OR and OR-AND added

Komunikasi Serial pada PLC Omron CPM 1A

(Host Link Communication)

Pada posting kali ini saya akan membahas komunikasi serial pada PLC Omron CPM 1A. Tipe PLC ini memang “jadul” banget, tapi saya yakin masih banyak dipakai di kampus – kampus Indonesia. Jadi paling tidak ada beberapa di antara Anda yang bisa mengambil manfaat posting ini.

Host Link Communication

Komunikasi serial pada PLC Omron CPM1A ini pada umumnya digunakan untuk komunikasi PLC dengan komputer ataupun dengan touch screen dari Omron juga. Protokol untuk komunikasi dengan PC disebut : host link communication (HLC), yang akan saya jelaskan di bawah.

HLC dapat digunakan untuk 2 konfigurasi :

1. 1 – 1 communication
2. 1 – n communication

1 – 1 Communication

Bentuk dari 1 – 1 Communication tampak pada gambar di bawah.

Dari gambar di atas, nampak bahwa PLC Omron CPM 1 memerlukan modul komunikasi serial RS 232 (disebut CPM1 CIF-01) untuk dapat berkomunikasi dengan serial device lainnya. Berikut ini tampilan detailnya.

Sedang konfigurasi kabel serial (3 kabel) untuk komunikasi PC – PLC tampak pada gambar di bawah.

1 – N Communication

HLC juga mengakomodasi komunikasi 1 PC dengan N PLC (maksimal 32 buah). Protokol yang digunakan bukan RS 232, tetapi RS 422. Berikut ini skema komunikasi 1 – N.

Skema di atas menggunakan tipe jaringan daisy chain. Pada skema tersebut juga digunakan modul komunikasi yang berbeda dengan sebelumnya, yaitu modul RS 422 Adapter (CPM1-CIF11). Detail modul tersebut tampak di bawah.

Jika tipe jaringan diganti dengan multidrop, maka skema detailnya akan berbentuk seperti di bawah.

FYI, semua informasi di atas dapat ditemukan pada Programming Manual dari PLC Omron CPM 1. Merk – merk PLC yang lain juga pasti akan memberikan penjelasan detail tentang pengaturan komunikasi serial seperti Omron ini.