DASAR SISTEM KENDALI PLC ALLEN BRANDLEY (AB)

1.        Sistem Kendali PLC AB

PLC merupakan singkatan dari Programmable Logic Controller. Alat ini merupakan salah satu jenis dari microcontroller dan merupakan sistem elektronik yang beroperasi secara digital dan didesain untuk pemakaian di lingkungan industri, dimana sistem ini menggunakan memori yang dapat diprogram untuk penyimpanan secara internal instruksi-instruksi yang mengimplementasikan fungsi-fungsi spesifik seperti logika, urutan, pewaktuan, pencacahan, dan operasi aritmatik untuk mengontrol mesin atau proses melalui modul-modul I/O digital maupun analog.

Berdasarkan namanya, konsep PLC adalah sebagai berikut:

a.         Programmable, menunjukkan kemampuan dalam hal memori untuk menyimpan program yang telah dibuat yang dengan mudah diubah-ubah fungsi atau kegunaannya.

b.        Logic, menunjukkan kemampuan dalam memproses input secara aritmatik dan logika (ALU = Aritmathic Logic Unit), yakni melakukan operasi perbandingan, penjumlahan, perkalian, pembagian, pengurangan, negasi, AND, OR, dan lain sebagainya.

c.         Controller, menunjukkan kemampuan dalam mengontrol dan mengatur proses sehingga menghasilkan output yang diinginkan.

            Dalam hal ini PLC yang digunakan adalah PLC Allen Bradley. PLC ini merupakan salah satu jenis PLC yang banyak digunakan untuk keperluan otomasi di industri. Ada dua macam bentuk PLC Allen Bradley yaitu bentuk compact danbentuk modular. Untuk bentuk compact, PLC-nya menggunakan sistem rak (CPU dan I/O jadi satu kesatuan) dengan kapasitas memori yang terbatas.
 

Gambar 1.1 Bentuk PLC Compact

Sumber : http://www.elec-intro.com/cms/plus/view.php?aid=11028

            Sedangkan untuk PLC bentuk modular terdiri dari modul CPU dan I/O (merupakan bagian yang terpisah-pisah).

Gambar 1.2 Bentuk PLC Modular

Sumber : http://www.plcdev.com/how_plcs_work

            Untuk bentuk PLC yang digunakan adalah bentuk compact dengan tipe PLC MikroLogix 1000 yang memiliki I/O berjumlah 10/6. Berikut gambar dari PLC beserta keterangannya.                                                                                                             Keterangan Gambar

Gambar 1.3 Konfigurasi PLC Allen Bradley

Sumber : Allen Bradley Micro Logic 1000 with HHP User Manual

2.        Pemasangan Instalasi PLC AB

            Konstruksi pemasangan instalasi PLC secara umum sama, yang membedakan adalah peletakan sumber tegangan PLN pada PLC (VAC) dengan output keluaran PLC (VDC). Untuk instalasi input dan output PLC Allen Bradley dijelaskan seperti Gambar 1.4 berikut: 

Gambar 1.4 Instalasi PLC Allen Bradley

            Dari konstruksi diatas pemasangan instalasi PLC, rangkaian input dapat berupa saklar toggle, saklar tekan, sensor proximity, dan sebagainya. Tegangan input dapat diambil dari tegangan VDC yang merupakan tegangan keluaran dari PLC. Sedangkan rangkaian output dapat berupa lampu indikator, solenoid, timer, motor. Untuk tegangan output dapat diperoleh dari sumber tegangan PLC yaitu VDC, yang merupakan tegangan masukan dari PLN.

3.        Arsitektur PLC AB

a.         Komponen PLC

            Secara umum PLC memiliki bagian-bagian yang sama dengan komputer maupun mikrokontroler, yaitu CPU, Memori dan I/O. Susunan komponen PLC dapat dilihat pada gambar berikut

Gambar 1.5 Bagian-bagian PLC

Sumber : http://www.musbikhin.com/apa-itu-plc-dan-prinsip-kerja-plc-seri-belajar-plc

1)        Unit Pengolah Pusat (CPU - Central Processing Unit)

CPU merupakan bagian utama dan merupakan perangkat utama dari sebuah PLC. CPU ini berfungsi untuk mengambil instruksi dari memori kemudian mengkodekan dan mengeksekusi instruksi tersebut, CPU menghasilkan sinyal kendali sesuai dengan proses program yang ada, menghubungkan input dan output sesuai instruksi yang digunakan. Pada dasarnya CPU terdiri dari atas register, Control Unit (CU), dan aritmatic Logikal Unit (ALU). Register merupakan penyimpan data sementara yang dapat digunakan selama pengeksekusian program.

2)        Memori

Memori merupakan bagian CPU yang berfungsi sebagai penyimpanan program. Menurut jenisnya memori dapat dibagi menjadi dua macam yaitu: (1) ROM (Random Only Memory), adalah elemen memori yang ditempatkan dalam sebuah chip rangkaian terpadu yang isinya tidak dapat diubah oleh programmer. ROM berisi suatu pola yang tetap dari data-data biner yang telah dibentuk pada saat ROM tersebut dibuat. ROM menyimpan data-data penting untuk operasi PLC dan data tersebut tidak akan hilang apabila catu daya dimatikan. (2) RAM (Random Acces Memory), merupakan penyimpanan data yang digunakan sesaat dalam operasi program dan data dapat dituliskan ke dalam addres atau alamat pada image table.

1)        Catu daya PLC

Catu daya atau power supply pada PLC mempunyai fungsi sebagai pemberi tegangan listrik kepada seluruh bagian PLC (termasuk CPU, memori dan lain-lain). Catu daya PLC sendiri kebanyakan bekerja pada tegangan catu daya sekitar 24 VDC / 220 VAC. Selain berfungsi sebagai penyedia tegangan listrik, catu daya juga dapat berfungsi sebagai memonitor dan memberikan sinyal kepada CPU apabila terjadi suatu kesalahan.

2)        Peralatan Input

Peralatan input adalah peralatan yang memberikan sinyal masukan kepada PLC dan selanjutnya PLC memproses sinyal masukan tersebut untuk mengendalikan peralatan output yang digunakan. Peralatan input PLC yang sering digunakan antara lain:

·           Berbagai jenis saklar, misalnya saklar togel, saklar tekan, saklar proximity.

·           Berbagai jenis sensor, misalnya sensor cahaya, sensor suhu, sensor level.

·           Rotary encoder 

Gambar 1.6 Peralatan Input

Sumber : http://www.musbikhin.com/peran-plc-dalam-sistem-kontrol-seri-belajar-plc

3)        Peralatan Output

Pada dasar peralatan output pada PLC dipengaruhi dua hal yakni peralatan output internal dan peralatan output eksternal. Peralatan output internal adalah peralatan yang berupa relay internal, timer internal, dan lain-lain yang ada pada PLC. Sedangkan peralatan output eksternal adalah peralatan output yang merupakan suatu keluaran dari PLC yang dikendalikan. Seperti gambar dibawah ini beberapa contoh peralatan output yang umum digunakan. 

Gambar 1.7 Peralatan Output

http://www.musbikhin.com/peran-plc-dalam-sistem-kontrol-seri-belajar-plc

a.         Fungsi dan Prinsip Kerja PLC

            Fungsi dan kegunaan PLC sangat luas. Dalam prakteknya PLC dapat dibagi secara umum dan secara khusus. Secara umum fungsi PLC adalah sebagai berikut:

1)Sequencial Control. PLC memproses input sinyal biner menjadi output yang digunakan untuk keperluan pemrosesan teknik secara berurutan (sekuensial), disini PLC menjaga agar semua step atau langkah dalam proses sekuensial berlangsung dalam urutan yang tepat. 2) Monitoring Plant. PLC secara terus menerus memonitor status suatu sistem (misalnya temperatur, tekanan, tingkat ketinggian) dan mengambil tindakan yang diperlukan sehubungan dengan proses yang dikontrol (misalnya nilai sudah melebihi batas) atau menampilkan pesan tersebut pada operator.

4.        Instruksi Dasar PLC AB

            Instruksi dasar di dalam pembuatan diagram ladder pada PLC AB secara keseluruhan menggunakan instruksi bit. Instruksi yang digunakan untuk memprogram masih sederhana, instruksi tersebut diantaranya:

a.         Examine if Closed (XIC)

  

Fungsi: Menetukan status bit B sebagai kondisi eksekusi untuk operasi selanjutnya di dalam suatu baris instruksi.

b.         Examine if Open (XIO)

Fungsi: Menentukan status dari invers bit B sebagai kondisi eksekusi untuk operasi selanjutnya didalam suatu baris intruksi.

c.         Output Energize (OTE)

Fungsi: Status bit B ON untuk suatu kondisi eksekusi ON dan status bit B akan OFF untuk sutu kondisi eksekusi OFF.

d.         Pewaktu (Timer)

Fungsi: Timer pada jenis ini terdiri dari Timer On Delay (TON) dan Timer OFF Delay (TOF). Alamat pada timer dimulai T4:00 sampai 39. Timer ini dilengkapi dengan bit yang terdiri dari EN (Timer Enable Bit), TT (Timer Timing Bit), dan DN (Timer Done Bit).

e.         Pencacah (Counter)

Counter terdiri dari 2 bagian yaitu CTU (Counter UP) dan CTD (Counter Down). Dalam instruksi counter terdapat Preset yang berfungsi untuk hitungan dimana DN akan aktif  dan Accum yang berfungsi sebagai nilai counter. ketika Accum sama dengan Preset, DN akan aktif

f.         Reset (RES)

Fungsi: untuk mereset nilai accum dari suatu counter/ timer hingga nilai menjadi nol.