PEMANFAATAN TOUCHSCREEN PROFACE DALAM MODIFIKASI SISTEM INTERFACE PLC PADA MESIN BLADDER INJECTION DI PT GAJAH TUNGGAL TBK PLANT D RADIAL

Transkripsi

1 PEMANFAATAN TOUCHSCREEN PROFACE DALAM MODIFIKASI SISTEM INTERFACE PLC PADA MESIN BLADDER INJECTION DI PT GAJAH TUNGGAL TBK PLANT D RADIAL Sebuah Tugas Akhir Sebagai salah satu persyaratan dalam mencapai Gelar Sarjana Strata 1 ( S1 ) Di Fakultas Teknologi Industri Jurusan Teknik Elektro Universitas Mercu Buana Jakarta Disusun oleh : BRAM A. HENDARTO NIM JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS MERCU BUANA JAKARTA 2008

2 SURAT PERNYATAAN Saya yang bertanda tangan di bawah ini : Nama : Bram A. Hendarto NIM : Jurusan Fakultas : Teknik Elektro : Teknologi Industri Menyatakan dengan sesungguhnya bahwa Tugas Akhir ini adalah hasil karya sendiri, bukan salinan atau duplikat dari karya orang lain, kecuali pada bagian yang telah disebutkan sumbernya. Jakarta, 2008 Bram A. Hendarto ii

3 LEMBAR PENGESAHAN Nama : Bram A. Hendarto NIM : Jurusan Fakultas Judul : Teknik Elektro : Teknologi Industri : PEMANFAATAN TOUCHSCREEN PROFACE DALAM MODIFIKASI SISTEM INTERFACE PLC PADA MESIN BLADDER INJECTION DI PT GAJAH TUNGGAL TBK PLANT D RADIAL Jakarta, 2008 Menyetujui, Pembimbing Koordinator Tugas Akhir ( Ir. Budi Yanto Husodo, MSc. ) ( Ir. Yudhi Gunardi, MT.) Mengetahui, Ketua Jurusan Teknik Elektro ( Ir. Budi Yanto Husodo, MSc. ) iii

4 Abstraksi Abstraksi - Otomatisasi merupakan alternatif yang tidak dapat dielakkan lagi untuk memperoleh sistem kerja yang sederhana, praktis, dan efisien. Untuk menunjang proses ini dapat digunakan Touchscreen dan Programable Logic Control (PLC). Proyek akhir ini adalah menghasilkan sistem komunikasi yang lebih interaktif dan menggantikan sistem komunikasi lama antara manusia terhadap mesin yang sebelumnya dilakukan dengan menggunakan notebook/ laptop diganti dengan menggunakan touchscreen. Tujuan dari sistem komunikasi ini adalah untuk lebih memudahkan memonitor dan memasukan data mesin ke PLC. Alat yang digunakan dalam proses ini adalah Touchscreeen Proface GP477. touchscreen ini akan berfungsi sebagai alat untuk memonitor dan memasukan settingan setingan mesin. Setiap menu tombol yang terdapat pada layar monitor diberikan alamat yang sama dengan alamat yang dimaksud atau yang akan disetting pada program PLC, sehingga saat disentuh atau dilakukan perubahan data pada layar,akan langsung terhubung pada alamat yang sama di program PLC dan data pada program PLC pun akan ikut berubah.dari hasil pengujian proyek akhir Pemanfaatan touchscreen proface dalam modifikasi sistem interface PLC pada mesin Bladder Injection, sistem komunikasi ini mampu menggantikan notebook tanpa mengurangi fungsi lainnya. Kata kunci : PLC, Touchscreen iv

5 Abstraction Abstraction - Automatization is the alternative to get a simple, practical and efficient work system, it is can t be ignored any more. This process is supported by touchscreen and Programmable Logic Control (PLC). The aim of this final project is to replace a communication system that using a notebook and create a human machine interface to be more interactive by using a touchscreen. Destination of this human-machine interface system is to make a monitoring and inputing process easier. The touchscreen that used in this process isproface GP477. This touchscreen will be function as a media for monitoring and inputing the machine s data. Every button menu s of the monitor s screen was given the same address with the address that we appointed to be set on the PLC program. That s why when we touch or when we set the value in the monitor, it will be directly connected to the same address in PLC s program and the data in PLC s Program Will also changed. From the final project testing of using the proface touchscreen in modification of bladder injection machine PLC s interface, this project can replace the note book without eliminating the other function. Keyword : PLC, Touchscreen. v

6 KATA PENGANTAR Syukur Alhamdulillah kami panjatkan kepada ALLAH S.W.T atas berkat serta rahmatnya, sehingga kami dapat menyelesaikan Tugas akhir kami yang berjudul: PEMANFAATAN TOUCHSCREEN PROFACE DALAM MODIFIKASI SISTEM INTERFACE PLC PADA MESIN BLADDER INJECTION DI PT GAJAH TUNGGAL TBK PLANT D RADIAL Tugas akhir ini merupakan salah satu persyaratan akademis untuk menyelesaikan persyaratan dalam mencapai Gelar Sarjana Strata 1 ( S1 ) di Fakultas Teknologi Industri Jurusan Teknik Elektro Universitas Mercu Buana Jakarta. Kami menyadari bahwa apa yang yang kami lakukan dalam penyusunan tugas akhir ini masih terlalu jauh dari kata sempurna. Oleh karena itu, kami sangat mengharapkan kritik dan saran yang berguna dalam penyempurnaanpenyempurnaan sistem ini dimasa yang akan datang. Semoga apa yang telah kami lakukan ini dapat bermanfaat bagi pembaca. Jakarta, Agustus 2008 Penyusun vi

7 UCAPAN TERIMAKASIH Syukur Alhamdulillah kami panjatkan atas rahmat serta kehadirat Allah SWT, karena atas ijin-nyalah Tugas akhir ini dapat tersusun dan terselesaikan. Dalam perencanaan dan pembuatan hingga terselesaikannya tugas akhir ini penulis tak lepas dari bantuan pihak pihak yang sangat membantu bagi penulis, sehingga pada kesempatan ini penulis ingin mengucapkan rasa terimakasih yang mendalam serta setulus tulusnya kepada: 1. Allah SWT atas semuanya. 2. Ibunda dan Ayahanda tercinta atas dukungan, doa, motivasi, kasih sayang dan segala-galanya yang tak pernah henti diberikan kepada padaku. Ku haturkan seluruh cinta, cita- cita dan doaku agar damai selalu disisi- Nya. 3. Ketiga saudaraku (Dewi, Astri dan Nia), atas segala pengertian yang kalian berikan padaku. 4. Bapak Ir. Budi Yanto Husodo, MSc selaku Ketua Jurusan Teknik Elektro dan sebagai dosen pembimbing atas segala bantuan dan kesabaran dalam memberikan bimbingan, arahan, dan masukan masukan bagi kami di setiap kesempatan dan telah menjadi orang tua kami selama tugas akhir ini serta memberikan yang terbaik bagi kami. 5. Seluruh Dosen Universitas Mercu Buana Jakarta atas Ilmu dan waktu yang diberikan. vii

8 7. Rekan rekan kerja PT Gajah Tunggal Tbk, mas Pran, bos Hendra mas sugeng,mas Yadi dan mbah Mitro, terima kasih atas dukungan kalian semua. 8. Teman-teman satu teamku ( Arkat, Rizki, Fajar, Puput, Sari, Eko, Toni, Dyah, Regi dan Ali ). Terima kasih bantuan dan supportnya. Semoga sukses dan Tuhan selalu memberikan yang terbaik bagi kita semua, Amin 9. Seluruh pihak yang tidak dapat kami sebutkan satu-persatu atas bantuan yang telah diberikan selama ini. viii

9 DAFTAR ISI Halaman Judul... i Halaman Pernyataan. ii Halaman Pengesahan... iii Abstraksi..... iv Kata Pengantar... vi Ucapan Terima kasih vii Daftar Isi ix Daftar Tabel xii Daftar Gambar xiii Daftar Grafik xiv BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Penulisan Pembatasan Masalah Tujuan Sistematika Penulisan. 4 BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Umum Programmable logic Control (PLC) Sejarah PLC Komponen-komponen PLC Catu daya PLC Central Processing Unit ( CPU ) Memori Base Unit Pemrograman PLC Programmer / Monitor Masukan-masukan PLC Pengaturan atau Antarmuka Masukan Keluaran-keluaran PLC Pengaturan atau Antarmuka Keluaran Jalur Ekstensi atau Tambahan Hubungan Masukan Dan Keluaran PLC Jalur-jalur Masukan Jalur-jalur Keluaran Operasional PLC Bahasa Pemrograman PLC Mitsubishi Instruksi Dasar Pemrograman PLC Mitsubishi Load (LD), Load Inverse (LDI) AND dan ANI ix

10 OR dan ORI OUT Device PLC Mitsubishi Relay yang Digunakan Pada Pemrogaman PLC Timer ( T ) Counter ( C ) Pengalamatan Input/ Output PLC Mitsubishi Instruksi Fungsi Data Parameter Setting Touchscreen Proface GP-PRO/PB II Memulai GP-PRO/PB III pada Windows Membuat project baru Konfigurasi Penggunaan Koneksi PLC-GP Diagram Hubungan Kabel Diagram dengan menggunakan RS-232C Diagram dengan menggunakan RS Motor Induksi Tiga Phasa Konstruksi Motor Induksi Tiga Phasa Peralatan Pengaman NFB ( No Fuse Breaker ) / MCB Pengaman Lebur ( Fuse ) TOR ( Thermal Overload Relay ) 60 BAB III PERANCANGAN SISTEM DAN PROGRAM MESIN 3.1 Mesin Bladder Injection Bagian bagian mesin Bladder Injection Closing Unit extruder unit Injection Unit Hydraulic unit Deskripsi Kerja Mesin Bladder Injection Urutan Proses Otomatis Diagram Urutan auto sequence Pengaturan settingan mesin Dasar Penambahan Program PLC Desain Sistem kontrol Bladder injection yang Baru Peralatan tambahan yang digunakan Pengalamatan input output PLC Keuntungan Dari Modifikasi Dengan Menggunakan Touchscreen Parameter Parameter Setting yang ditampilkan melalui touchscreen sistem baru Informasi yang ditampilkan monitor sistem yang baru Cara Kerja Hubungan Touchscreen terhadap PLC. 89 x

11 3.6.1 Cara Kerja Hubungan Tampilan dan tombol Setting Inject Compound Cara Kerja Hubungan Tampilan dan Tombol Setting Pressure Cara Kerja Hubungan Tampilan dan Tombol Time Cure Cara Kerja Hubungan Tampilan dan Tombol Temperature.. 95 BAB IV PENGUJIAN SISTEM 4.1 Uji Unjuk Kerja Touchscreen Proface GP BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA. 113 LAMPIRAN 114 xi

12 DAFTAR TABEL DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1 Peralatan input, output, serta controller dari PLC 11 Tabel 2.2 Instruction List Program LD dan LDI 31 Tabel 2.3 Instruction List Program AND dan ANI 32 Tabel 2.4 Instruction List Program OR dan ORI 33 Tabel 2.5 Instruction List Program OUT 34 Tabel 2.6 Konfigurasi Penggunaan 50 Tabel 3.1 Settingan beberapa Size Bladder 72 Tabel 3.2 Deskripsi input 78 Tabel 3.3 Deskripsi output 80 Tabel 3.4 perhitungan keuntungan secara ekonomi 82 Catatan : Tabel 3.4 menunjukkan Tabel yang terletak pada Bab III dengan urutan Tabel No 4 xii

13 DAFTAR GAMBAR DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Diagram Fungsi Dasar Programmable Controller 10 Gambar 2.2 Elemen-elemen dasar PLC 13 Gambar 2.3 Blok Diagram CPU PLC 16 Gambar 2.4 Diagram Struktur Internal Input Modul 20 Gambar 2.5 Rangkaian antarmuka masukan PLC 21 Gambar 2.6 Diagram Blok Struktur Internal Output Modul 22 Gambar 2.7 Rangkaian antarmuka keluaran PLC Gambar 2.8 Ilustrasi terminal COMM 25 Gambar 2.9 Menghubungkan sensor keluaran singking dengan masukan sourcing 26 Gambar 2.10 menghubungkan sensor keluaran sourcing dengan masukan singking 26 Gambar Menghubungkan beban keluaran dengan keluaran PLC Gambar Tipe Singking 27 Menghubungkan beban keluaran dengan keluaran PLC Tipe Sourcing 28 Gambar 2.13 Proses scanning program PLC 29 Gambar 2.14 Contoh Program LD dan LDI 31 Gambar 2.15 Contoh Program AND dan ANI 32 Gambar 2.16 Contoh Program OR dan ORI 33 Gambar 2.17 Contoh Program OUT 33 Gambar 2.18 Contoh Program END 34 Gambar 2.19 Contoh Program Internal Relay 35 Gambar 2.20 Contoh Program Special Relay M Gambar 2.21 Contoh Program Special Relay M Gambar 2.22 Timer 37 Gambar 2.24 Pengalamatan I/O Modul 38 Gambar 2.25 Pengalamatan I/O Menggunakan Extention Base 39 Gambar 2.26 Fungsi Transfer MOV 40 Gambar 2.27 Fungsi Transfer MOVP 40 Gambar 2.28 Fungsi INC 41 Gambar 2.29 Fungsi DEC 41 Gambar 2.30 Fungsi BCD 42 Gambar 2.31 Fungsi BIN 42 Gambar 2.32 Fungsi comparison 43 Gambar 2.33 Fungsi PLS 43 Gambar 2.34 Fungsi PLF 44 Gambar 2.35 Fungsi SET /RESET 44 Gambar 2.36 Membuka Program Proface 47 xiii

14 Gambar 2.37 Project Manager 47 Gambar 2.38 membuat project baru 48 Gambar 2.39 Menginput deskripsi dan tipe PLC 49 Gambar 2.40a Dagram Kabel RS-232C type 1 51 Gambar 2.40b Dagram Kabel RS-232C type 2 51 Gambar 2.40c Dagram Kabel RS-232C type 3 51 Gambar 2.41 Dagram Kabel RS-422 dengan adapter GP070-CN Gambar 2.42 Dagram Kabel RS-422 dengan adapter GP230-IS Gambar 2.43 Dagram 1 Kabel RS Gambar 2.44 Dagram 2 Kabel RS Gambar 2.45 Hubungan Motor Segitiga ( Delta ) 56 Gambar 2.46 Hubungan Motor Bintang ( Star ) 57 Gambar 2.47 NFB 59 Gambar 2.48 MCB 59 Gambar 2.49 Fuse 60 Gambar 2.50 TOR 61 Gambar 3.1 Mesin Bladder Injection 63 Gambar 3.2 Bagian mesin Bladder Injection 65 Gambar 3.3 extruder unit 66 Gambar 3.4 Injection Unit 67 Gambar 3.5 Motor dan Pompa Hydraulic 68 Gambar 3.6 Tangki Hydraulic 68 Gambar 3.7 Solenoid Valve 69 Gambar 3.8 Urutan kerja mesin Bladder Injection 72 Gambar 3.9a Ilustrasi blok diagram desain sistem yang baru 77 Gambar 3.9b Ilustrasi wiring diagram desain sistem yang baru 77 Gambar 3.10 Pengalamatan input output PLC 78 Gambar 3.11 Tampilan monitor setting parameter Temperature 84 Gambar 3.12 Tampilan monitor setting parameter Pressure 85 Gambar 3.13 Tampilan monitor setting parameter stroke inject 85 Gambar 3.14 Tampilan monitor setting parameter Time 85 Gambar 3.15 Tampilan general monitor 86 Gambar 3.16 Tampilan counter 87 Gambar 3.17 Tampilan deskripsi input 87 Gambar 3.18 Tampilan deskripsi output 88 Gambar 3.19 Tampilan Screen Monitor Edit pada Touchscreen 89 Gambar 3.20 Tampilan Screen Monitor Edit pada software GP-Pro 90 Gambar 3.21 Program setting volume pada PLC 91 Gambar 3.22 Program setting pressure pada PLC 92 Gambar 3.23 Program setting curetime pada PLC 94 Gambar 3.24 Program setting time extruder start pada PLC 95 Gambar 3.25 Program setting temperature pada PLC 96 Gambar 4.1 Menu online pada program GX Developer 98 Gambar 4.2 Menu online pada program GX Developer 98 Gambar 4.3 Menu conection setup pada program GX Developer 99 Gambar 4.4 Menu read PLC pada program GX Developer 99 xiv

15 Gambar 4.5 Menu simpan pada program GX Developer 100 Gambar 4.6 Program D0154 dan D0158 pada program GX Developer 101 Gambar 4.7 Program D0174 pada program GX Developer 102 Gambar 4.8 Program D0182 pada program GX Developer 103 Gambar 4.9 Screen monitor edit pada touchscreen 104 Gambar 4.10 Screen pressure edit pada touchscreen 105 Gambar 4.11 Screen Temperatur edit pada touchscreen 106 Gambar 4.12 Screen Time edit pada touchscreen 107 Gambar 4.13 Program D0154 dan D0158 pada program GX Developer 108 Gambar 4.14 Program D0174 pada program GX Developer 109 Gambar 4.15 Program D0182 pada program GX Developer 110 Catatan : Gambar 4.15 menunjukkan gambar yang terletak pada Bab IV dengan urutan gambar No 15 xv

16 1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Penulisan Kemajuan teknologi yang semakin berkembang pesat menyebabkan perindustrian sekarang ini semakin kompleks dan memerlukan alat pengendali yang lebih maju dari sebelumnya agar hasil dari industri tersebut lebih meningkat dibandingkan dengan sebelumnya. Sistem pengendali yang telah ada terlebih dahulu sebelum pengontrolan sistem dengan menggunakan kontrol logika yang dapat diprogram atau selanjutnya disebut PLC ( Programmable Logic Control ) ditemukan menggunakan elektromekanik berupa relay relay yang memiliki banyak kelemahan, diantaranya kontak kontak yang dipakai mudah aus karena hubung singkat. Selain itu memerlukan biaya yang cukup besar serta waktu yang relatif lebih lama saat pemasangan, pemeliharaan dan modifikasi dari sistem pengendali yang ada jika nantinya diperlukan modifikasi. Untuk perrtama kali PLC dikembangkan sebagai alternatif lain untuk menggantikan sistem kontrol relay yang rumit. Sistem kontrol yang baru tersebut harus memenuhi standar kerja sebagai berikut : Pemrograman yang sederhana Perubahan program tanpa harus merubah sistem secara

17 2 keseluruhan Ukuran lebih kecil, lebih mudah dan kinerjanya lebih baik dari sistem kontrol relay Biaya perawatan yang murah dan mudah Dalam hal penerapan peralatan baru ke dalam sistem kontrol, suatu sistem kontrol juga harus bersifat fleksibel dan mampu mengaplikasikan alat baru tersebut tanpa perlu merubah sistem keseluruhan. Sebagai contoh dalam penerapan komunikasi manusia terhadap mesin ( human machine interface ) HMI, jika suatu sistem kontrol belum menggunakan PLC sebagai kontrol utamanya, sudah dapat dipastikan kita akan kesulitan dalam menggunakan HMI sebagai alat penginput data serta memonitor atau memantau mesin tersebut. Pada mesin Bladder Injection, operator mengalami kesulitan dalam memonitor mesin maupun memasukan data yang diperlukan pada saat penggantian size bladder yang akan dibuat. Setiap penggantian size, ataupun yang berhubungan dalam hal merubah data data yang ada dalam program PLC, operator harus memanggil pihak engineering untuk merubahnya, karena untuk merubah data data dalam PLC diperlukan PC / notebook yang di dalamnya telah memiliki software untuk PLC mitsubishi. terkadang memerlukan waktu yang lama untuk menunggu pihak engineering datang karena kesibukan atau SDM yang terbatas. Dengan memanfaatkan HMI dalam hal ini touchscreen proface GP477R, operator tidak direpotkan dengan penggantian size yang memerlukan perubahan data PLC ataupun memasukan data data lain yang sederhana. Operator bisa

18 3 melakukanya langsung melalui HMI tersebut. Dengan menggunakan perpaduan PLC dan HMI maka kelemahan kelemahan yang dimiliki sistem pengendali yang sebelumnya dapat diatasi. Dalam dunia industri, efisiensi dan kemudahan dengan aplikasi peralatan menjadi masalah yang sangat penting. Suatu sistem kerja membutuhkan suatu alat yang dapat mengontrol keseluruhan kerja alat secara fleksibel, mudah di program dan dapat mengefisiensikan waktu dan ruang. 1.2 Pembatasan Masalah Dalam hal ini penulis melakukan suatu modifikasi pada sistem kontrol yang digunakan pada mesin bladder injection yang telah terinstall di Department Curing PT Gajah Tunggal Plant D. Untuk pencapaian sasaran dari pembuatan modifikasi sistem kontrol dan penulisan Tugas Akhir ini maka penulis melakukan pembatasan terhadap masalah yaitu dengan menitik beratkan pada perubahan system kontrol dalam pemanfaatan touchscreen proface yaitu dari penggunaan PC / Notebook yang bersifat portable dimodifikasi dengan menggunakan Touchscreen Proface yang bersifat fix, serta modifikasi program utama PLC-nya agar dapat berkomunikasi dengan touchscreen. Adapun mengenai sistem mekanisasi dari peralatan ( penjelasan secara mekanik ) yang digunakan akan dibahas secara ringkas saja. Hal ini dimaksudkan untuk dapat menunjang dalam mendapatkan hasil modifikasi system kontrol yang akan memudahkan kerja operator maupun teknisi mesin Bladder injection ini.

19 4 1.3 Tujuan Adapun tujuan modifikasi sistem interface PLC yang awalnya menggunakan notebook/laptop diganti dengan menggunakan touchscreen proface adalah : a. Bagi teknisi, memudahkan dalam melakukan analisa masalah / problem yang terjadi serta memudahkan dalam melakukan perubahan settingan pada sistem kontrol yang digunakan di Mesin Bladder injection. b. Bagi operator mesin memudahkan melakukan perubahan waktu-waktu yang diperlukan setiap penggantian size. perubahan data dapat dilakukan menggunakan Touchscreen. 1.4 Sistematika Penulisan BAB I Menjelaskan tentang latar belakang penulisan Tugas Akhir, disertai dengan pembatasan masalah, yang nantinya akan mempermudah penulis dalam melakukan modifikasi system interface sehingga tujuan penulisan Tugas Akhir ini dapat tercapai sesuai Sistematika Penulisan yang telah di rencanakan. BAB II Berisi tentang penjelasan secara teoritis mengenai landasan teori yang berkaitan dengan Tugas Akhir, baik itu peralatan utama maupun peralatan pendukung, sehingga dapat dijadikan acuan penulis dalam melakukan modifikasi sistem kontrol serta menganalisa masalah yang ada. BAB III Merupakan bahan inputan utama dalam melakukan modifikasi system yang berisi deskripsi kerja mesin Bladder Injection, modifikasi system kontrol serta kriteria dari system yang baru ( hasil modifikasi ) dan analisa sistem baru tersebut..

20 5 BAB IV Menjelaskan tentang pengujian cara kerja menggunakan touchsreen proface dan pengujian dari hasil Tugas Akhir. BAB V Berisi tentang Kesimpulan dari hasil modifikasi yang telah dilakukan disertai dengan saran saran yang mendukung untuk tercapainya pembuatan Tugas Akhir yang lebih baik dan tepat sasaran.

21 6 BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Umum Pada bab ini akan diberikan teori dasar yang melandasi permasalahan dan penyelesaiannya yang diangkat dalam proyek akhir ini. Teori dasar yang diberikan meliputi pengetahuan umum tentang PLC yang memberikan definisi dan klasifikasi tentang PLC yang telah berkembang sampai saat ini. Selanjutnya, diberikan tentang bagian bagian dari PLC, perbedaan PLC dan sistem konvensional. Pada bagian lain, diberikan tentang instruksi pemrograman, intruksi dasar pemrograman pada PLC, dan juga dijelaskan tentang touchscreen proface / GPP-Pro yang digunakan dalam Tugas Akhir ini. 2.2 Programmable Logic Control ( PLC ) Sebuah PLC (kepanjangan Programmable Logic control) adalah sebuah alat yang digunakan untuk menggantikan rangkaian sederetan relay yang dijumpai pada sistem kontrol proses konvensional. Definisi PLC berdasarkan teori NEMA ( National Electric Facturer Association ) merupakan peralatan elektronik yang beroperasi secara digital yang menggunakan programmable memory (memory yang dapat diprogram) untuk menyimpan secara internal instruksi instruksi fungsi spesifik seperti logika,

22 7 pewaktu, pencacah, fungsi aritmatika sebagai pengendali secara digital atau analog terhadap input output dalam berbagai tipe mesin dan proses tertentu. PLC bekerja dengan cara mengamati masukan (melalui sensor-sensor terkait), kemudian melakukan proses dan melakukan tindakan sesuai yang dibutuhkan, yang berupa menghidupkan atau mematikan keluarannya (logika 0 atau 1, hidup atau mati). PLC menerima data input atau masukan dari peralatan input seperti tombol tombol, sensor deteksi, limit switch, flow switch, level sensor dan sebagainya. Input input ini dirubah menjadi keputusan keputusan yang bersifat logika yang disimpan dalam memori. Perubahan dari setiap input diproses oleh CPU ( Central Processing Unit ) PLC dan dikeluarkan sebagai output yang akan digunakan sebagai input dari alat - alat lainnya seperti motor listrik, solenoid valve, dan lain lain. Pengguna membuat program ( yang umumnya dinamakan diagram tangga atau ladder diagram) yang kemudian harus dijalankan oleh PLC yang bersangkutan. Dengan kata lain, PLC menentukan aksi apa yang harus dilakukan pada instrumen keluaran berkaitan dengan status suatu ukuran atau besaran yang diamati. PLC banyak digunakan pada aplikasi-aplikasi industri, misalnya pada proses pengepakan, penanganan bahan, perakitan otomatis dan sebagainya. Dengan kata lain, hampir semua aplikasi yang memerlukan kontrol listrik atau elektronik membutuhkan PLC. Guna memperjelas contoh penggunaan PLC ini, misalnya diinginkan saat

23 8 suatu saklar ON, akan digunakan untuk menghidupkan sebuah selenoida selama 5 detik, tidak peduli berapa lama saklar tersebut ON. Kita bisa melakukan hal ini menggunakan pewaktu atau timer. Tetapi bagaimana jika yang dibutuhkan 10 saklar dan 10 selenoida, maka kita akan membutuhkan 10 pewaktu. Kemudian bagaimana jika kemudian dibutuhkan informasi berapa kali masing-masing saklar dalam kondisi ON, tentu saja akan membutuhkan pencacah eksternal. Demikian seterusnya, makin lama makin kompleks. Dengan demikian, semakin kompleks proses yang harus ditangani, semakin penting penggunaan PLC untuk mempermudah proses-proses tersebut (dan sekaligus menggantikan beberapa alat yang diperlukan). Selain itu sistem kontrol proses konvensional memiliki beberapa kelemahan, antara lain : perlu kerja keras saat dilakukan pengkabelan Kesulitan saat dilakukan penggantian dan / atau perubahan; Kesulitan saat dilakukan pelacakan kesalahan; Saat terjadi masalah, waktu tunggu tidak menentu dan biasanya lama. Sedangkan penggunaan kontroler PLC memiliki beberapa kelebihan dibandingkan dengan sistem kontrol konvesional, antara lain: Jumlah kabel yang dibutuhkan bisa berkurang hingga 80 % PLC mengkonsumsi daya lebih rendah dibandingkan dengan sistem kontrol proses konvensional ( berbasis relay ). Fungsi diagnostik pada sebuah kontroler PLC memungkinkan pendeteksian kesalahan yang mudah dan cepat. Perubahan pada urutan operasional atau proses atau aplikasi dapat

24 9 dilakukan dengan mudah, hanya dengan melakukan perubahan atau penggantian program, baik melalui terminal konsol maupun komputer PC; Tidak membutuhkan spare part yang banyak; Lebih murah dibandingkan dengan sistem konvensional, khususnya dalam kasus penggunaan instrumen I/O yang cukup banyak dan fungsi operasional yang prosesnya cukup kompleks; Ketahanan PLC jauh lebih baik dibandingkan dengan relay auto-mekanik. kemampuan beroperasi dalam lingkungan yang keras. Tahan terhadap noise dan memiliki fluktuasi temperature yang besar (00 C C). Konstruksi plug in sehingga memungkinkan penggantian atau penambahan unit input / output secara mudah. Bahasa pemrograman yang mudah dipahami. Kemudahahan pemrograman dan pemrograman ulang Bila telah menggunakan PLC, manusia dapat memodifikasi suatu sistem tanpa melakukan perubahan jaringan kabel, tetapi cukup dengan merubah program di dalam PLC.

25 10 Blok diagram PLC Secara umum adalah sebagai berikut : I N P U T CPU O U T P U T M PROGRAMMING DEVICE Gambar 2.1 Diagram Fungsi Dasar Programmable Controller Pusat setiap hubungan dari masing masing blok diagram berada di CPU. CPU dibentuk atas mikroprosesor, memori logika untuk menyimpan kontrol logika, memori variabel yang digunakan untuk perubahan fungsi pada memori, dan pencatu daya yang berfungsi memberikan catu daya terhadap prosesor dan memory. Blok input berfungsi memberikan sinyal kontrol masukan ke CPU dalam bentuk tegangan listrik atau arus listrik. Blok output berfungsi meneruskan sinyal kontrol dari CPU dalam bentuk tegangan atau arus ke sebuah alat. Tabel dari beberapa peralatan input (sensor), controller dan output dapat dilihat dalam tabel 2.1.

26 11 Tabel 2.1 Peralatan input, output, serta controller dari PLC Sejarah PLC Alat pengendali terprogram ini mulai dikembangkan pada industri sejak tahun 1969 dengan sebutan Programmable Controller (PCs). Nama tersebut didefinisikan oleh Capiel ( 1982 ), sedangkan nama Programmable Logic Controller ( PLC ) pertama kali dipopulerkan oleh Perusahaan Allen Bradley. PLC pertama kali diperkenalkan pada tahun 1960-an. Alasan utama perancangan PLC adalah untuk menghilangkan beban ongkos perawatan dan penggantian sistem kontrol mesin berbasis relay. Bedford Associate (Bedford, MA) mengajukan usulan yang diberi nama MODICON (kepanjangan Modular Digital controller) untuk perusahaan-perusahaan mobil di Amerika. Sedangkan perusahaan lain mengajukan sistem berbasis komputer (PDP-8). MODICON 084 merupakan PLC pertama didunia yang digunakan pada produk komersil. Saat kebutuhan produksi berubah maka demikian pula dengan sistem kontrol-nya. Hal ini menjadi sangat mahal jika perubahannya terlalu sering. Karena relai merupakan alat mekanik, maka, tentu saja, memiliki umur hidup atau masa penggunaan yang terbatas, yang akhirnya membutuhkan jadwal perawatan

27 12 yang ketat. Pelacakan kerusakan atau kesalahan menjadi cukup membosankan jika banyak relai yang digunakan. Bayangkan saja sebuah panel kontrol yang dilengkapi dengan monitor ratusan hingga ribuan relai yang terkandung pada sistem kontrol tersebut. Bagaimana kompleks-nya melakukan pengkabelan pada relai-relai tersebut. Kemampuan komunikasi pada PLC mulai muncul pada awal-awal tahun Sistem yang pertama adalah Modbus-nya MODICON. Dengan demikian PLC bisa berkomunikasi dengan PLC lain dan bisa ditempatkan lebih jauh dari lokasi mesin sesungguhnya yang dikontrol. Sekarang kemampuan komunikasi ini dapat digunakan untuk mengirimkan dan menerima berbagai macam tegangan untuk membolehkan dunia analog ikut terlibat. Sayangnya, kurangnya standarisasi mengakibatkan komunikasi PLC menjadi mimpi buruk untuk protokol-protokol dan jaringan-jaringan yang tidak kompatibel. Tetapi bagaimanapun juga, saat itu merupakan tahun yang hebat untuk PLC. Pada tahun 1980-an dilakukan usaha untuk menstandarisasi komunikasi dengan protokol otomasi pabrik milik General Motor (General Motor's Manufacturring Automation Protocol (MAP)). Juga merupakan waktu untuk memperkecil ukuran PLC dan pembuatan perangkat lunak pemrograman melalui pemgromaman simbolik dengan komputer PC daripada terminal pemrogram atau penggunaan pemrogram genggam (handled programmer / console). Sekarang PLC terkecil seukuran dengan sebuah kontrol relai tunggal. Tahun dilakukan reduksi protokol baru dan modernisasi lapisan fisik dari protokol-protokol populer yang bertahan pada tahun 1980-an. Standar

28 13 terakhir (IEC ), berusaha untuk menggabungkan bahasa pemrograman PLC dibawah satu standar internasional. Sekarang bisa dijumpai PLC-PLC yang diprogram dalam diagram fungsi blok, daftar instruksi, C dan teks terstruktur pada saat bersamaan Komponen - komponen PLC. PLC sesungguhnya merupakan sistem mikrokontroler khusus untuk industri, artinya seperangkat perangkat lunak dan keras yang diadaptasi untuk keperluan aplikasi dalam dunia industri. Elemen-elemen dasar sebuah PLC ditunjukkan pada gambar berikut Gambar 2.2 elemen-elemen dasar PLC

29 Catu daya PLC Catu daya listrik digunakan untuk memberikan pasokan catu daya ke seluruh bagian PLC (termasuk CPU, memori dan lain-lain). Kebanyakan PLC bekerja pada catu daya 24 VDC atau 220 VAC. Beberapa PLC catu dayanya terpisah ( sebagai modul tersendiri ). Yang demikian biasanya merupakan PLC besar, sedangkan yang medium atau kecil, catu dayanya sudah menyatu. Pengguna harus menentukan berapa besar arus yang diambil dari modul keluaran/masukan untuk memastikan catu daya yang bersangkutan menyediakan sejumlah arus yang memang dibutuhkan. Tipe modul yang berbeda menyediakan sejumlah besar arus listrik yang berbeda. Catu daya listrik ini biasanya tidak digunakan untuk memberikan catu daya langsung ke masukan maupun kelauran, artinya masukan dan keluaran murni merupakan saklar (baik relai maupun opto isolator). Pengguna harus menyediakan sendiri catu daya terpisah untuk masukan dan keluaran PLC. Dengan cara demikian, maka lingkungan industri dimana PLC digunakan tidak akan merusak PLC-nya itu sendiri karena memiliki catu daya terpisah antara PLC dengan jalurjalur masukan dan keluaran Central Processing Unit ( CPU ) Unit pengolah pusat atau CPU merupakan otak dari sebuah kontroler PLC. CPU itu sendiri biasanya merupakan sebuah mikrokontroler (versi mini mikrokontroler lengkap). Pada awalnya merupakan mikrokontroler 8-bit seperti 8051, namun saat ini bisa merupakan mikrokontroler 16 atau 32 bit. Biasanya

30 15 untuk produk-produk PLC buatan Jepang, mikrokontrolernya adalah Hitachi dan Fujitsu, sedangkan untuk produk Eropa banyak menggunakan Siemens dan Motorola untuk produk - produk Amerika. CPU ini juga menangani komunikasi dengan piranti eksternal, interkonektivitas antar bagian-bagian internal PLC, eksekusi program, manajemen memori, mengawasi atau mengamati masukan dan memberikan sinyal ke keluaran (sesuai dengan proses atau program yang dijalankan). Kontroler PLC memiliki suatu rutin kompleks yang digunakan untuk memeriksa agar dapat dipastikan memori PLC tidak rusak, hal ini dilakukan karena alasan keamanan. Hal ini bisa dijumpai dengan adanya indikator lampu pada badan PLC sebagai indikator terjadinya kesalahan atau kerusakan. Central Processing Unit (CPU) merupakan otak dari sistem. Sebagai pusat pemroses data. Bagian dari CPU antara lain : catu daya, memori tetap ( fixed memory ), memori yang dapat dirubah ( alterable memory ), processor dan baterai cadangan (backup battery). Memori tetap berisikan program yang merupakan sistem operasi dari PLC. Memori tetap, tersimpan pada ROM di dalam CPU. Memori ini diset oleh pembuat PLC dan tidak dapat dirubah oleh pengguna PLC. Alterable Memory merupakan bagian PLC yang berisi perintah perintah yang diprogram oleh pengguna. Register register pada Alterable Memory berubah isinya pada saat PLC beroperasi. Sedangkan processor merupakan bagian dari CPU PLC yang menerima, menganalisa, memroses dan mengirim informasi. Informasi yang dikirim atau diterima dalam bentuk pulsa digital.

31 16 Gambar 2.3 Blok Diagram CPU PLC Memori Memori sistem (saat ini banyak yang mengimplementasikan penggunaan teknologi flash) digunakan oleh PLC untuk sistem kontrol proses. Selain berfungsi untuk menyimpan "sistem operasi", juga digunakan untuk menyimpan program yang harus dijalankan, dalam bentuk biner, hasil terjemahan diagram tangga yang dibuat oleh pengguna atau pemrogram. Isi dari memori Flash tersebut dapat berubah (bahkan dapat juga dikosongkan atau dihapus) jika memang dikehendaki seperti itu. Tetapi yang jelas, dengan penggunaan teknologi Flash, proses penghapusan dan pengisian kembali memori dapat dilakukan dengan mudah dan cepat. Pemrograman PLC, biasanya, dilakukan melalui kanal serial komputer yang bersangkutan. Memori pengguna dibagi menjadi beberapa blok yang memiliki fungsi khusus. Beberapa bagian memori digunakan untuk menyimpan

32 17 status masukan dan keluaran. Status yang sesungguhnya dari masukan maupun keluaran disimpan sebagai logika atau bilangan '0' dan '1' (dalam lokasi bit memori tertentu). Masing - masing masukan dan keluaran berkaitan dengan sebuah bit dalam memori. Sedangkan bagian lain dari memori digunakan untuk menyimpan isi variabel variabel yang digunakan dalam program yang dituliskan. Misalnya, nilai pewaktu atau nilai pencacah bisa disimpan dalam bagian memori ini Base Unit Base unit merupakan rak untuk menempatkan modul modul sesuai dengan slot slot yang ada (slot Power supply, CPU, I/O). Setia tipe base unit memiliki jumlah slot yang berbeda. Ada yang memiliki tiga, lima atau delapan slot untuk input / output tergantung dari tipe yang digunakan Pemrograman PLC Kontroler PLC dapat diprogram melalui komputer, tetapi juga bisa diprogram melalui program manual, yang biasa disebut dengan konsol (console). Untuk keperluan ini dibutuhkan perangkat lunak, yang biasanya juga tergantung pada produk PLC-nya. Dengan kata lain, masing-masing produk PLC membutuhkan perangkat sendiri-sendiri. Saat ini fasilitas PLC dengan komputer sangat penting sekali artinya dalam pemrograman-ulang PLC dalam dunia industri. Sekali sistem diperbaiki, program yang benar dan sesuai harus disimpan ke dalam PLC lagi. Selain itu perlu dilakukan pemeriksaan program PLC, apakah selama disimpan tidak terjadi

33 18 perubahan atau sebaliknya, apakah program sudah berjalan dengan benar atau tidak. Hal ini membantu untuk menghindari situasi berbahaya dalam ruang produksi (pabrik), dalam hal ini beberapa pabrik PLC telah membuat fasilitas dalam PLCnya berupa dukungan terhadap jaringan komunikasi, yang mampu melakukan pemeriksaan program sekaligus pengawasan secara rutin apakah PLC bekerja dengan baik dan benar atau tidak. Hampir semua produk perangkat lunak untuk memprogram PLC memberikan kebebasan berbagai macam pilihan seperti: memaksa suatu saklar (masukan atau keluaran) bernilai ON atau OFF, melakukan pengawasan program (monitoring) secara real-time termasuk pembuatan dokumentasi diagram tangga yang bersangkutan. Dokumentasi diagram tangga ini diperlukan untuk memahami program sekaligus dapat digunakan untuk pelacakan kesalahan. Pemrogram dapat memberikan nama pada piranti masukan dan keluaran, komentar-komentar pada blok diagram dan lain sebagainya. Dengan pemberian dokumentasi maupun komentar pada program, maka akan mudah nantinya dilakukan pembenahan (perbaikan atau modifikasi) program dan pemahaman terhadap kerja program diagram tangga tersebut Programmer / Monitor Programmer / monitor merupakan alat yang digunakan untuk memasukkan program pada CPU PLC yang berupa console atau computer (notebook./laptop). Apabila program telah selesai dibuat maka untuk memasukkan program, programmer dihubungkan dengan CPU menggunakan link cable.

34 19 Pada saat PLC dalam kondisi running PM dapat digunakan untuk mengetahui kondisi I/O dalam kondisi aktif atau tidak. Tiap tiap merk PLC mempunyai karakteristik internal yang berbeda sehingga PM yang digunakan berbeda pula. Termasuk juga jenis perangkat keras ( console / laptop ) dan perangkat lunak ( software ) yang digunakan Masukan-masukan PLC PLC menerima masukan melalui modul input. Kecerdasan sebuah sistem terotomasi sangat tergantung pada kemampuan sebuah PLC untuk membaca sinyal dari berbagai macam jenis sensor dan piranti - piranti masukan lainnya. untuk mendeteksi proses atau kondisi atau status suatu keadaan atau proses yang sedang terjadi, misalnya, berapa cacah barang yang sudah diproduksi, ketinggian permukaan air, tekanan udara dan lain sebagainya, maka dibutuhkan sensor-sensor yang tepat untuk masing-masing kondisi atau keadaan yang akan dideteksi tersebut. Dengan kata lain, sinyal-sinyal masukan tersebut dapat berupa logika (ON atau OFF) maupun analog. PLC kecil biasanya hanya memiliki jalur masukan digital saja, sedangkan yang besar mampu menerima masukan analog melalui unit khusus yang terpadu dengan PLC-nya. Salah satu sinyal analog yang sering dijumpai adalah sinyal arus 4 hingga 20mA (atau mv) yang diperoleh dari berbagai macam sensor. Lebih canggih lagi, peralatan lain dapat dijadikan masukan untuk PLC, seperti citra dari kamera, robot (misalnya, robot bisa mengirimkan sinyal ke PLC sebagai suatu informasi bahwa robot tersebut telah selesai memindahkan suatu

35 20 objek dan lain sebagainya) dan lain-lain. Secara garis besar blok diagram input modul ditunjukkan pada gambar 2.3. Pada input terjadi empat tahapan proses. Pertama, input modul melakukan sensing pada ada tidaknya sinyal masukan pada tiap tiap terminal input. Adanya sinyal masukan menandakan switch, sensor atau sinyal lain pada proses yang dikontrol dalam keadaan on atau off. Kedua, input modul mengkonversi sinyal masukan ke dalam bentuk sinyal yang sesuai dengan sinyal kerja input modul. Ketiga, input modul melakukan pemisahan ( isolasi ), antara input dengan output. Terakhir, input modul menghasilkan sinyal output yang dijadikan sebagai input bagi CPU PLC. Term inal 1 Input SENSOR ISOLATOR AC CONVERTER DC DC (Optoisolator) OUTPUT DC To CPU Common 120 V Gambar 2.4 Diagram Struktur Internal Input Modul Pengaturan atau Antarmuka Masukan Antarmuka masukan berada di antara jalur masukan yang sesungguhnya dengan unit CPU. Tujuannya adalah melindungi CPU dari sinyal-sinyal yang tidak dikehendaki yang bisa merusak CPU itu sendiri. Modul antar masukan ini berfungsi untuk mengkonversi atau mengubah sinyal-sinyal masukan dari luar ke sinyal-sinyal yang sesuai dengan tegangan kerja CPU yang bersangkutan

36 21 (misalnya, masukan dari sensor dengan tegangan kerja 24 VDC harus dikonversikan menjadi tegangan 5 VDC agar sesuai dengan tegangan kerja CPU). Hal ini dengan mudah dilakukan menggunakan rangkaian opto-isolator sebagaimana ditunjukkan pada gambar berikut: Gambar 2.5 rangkaian antarmuka masukan PLC Penggunaan opto-isolator artinya tidak ada hubungan kabel sama sekali antara dunia luar dengan unit CPU. Secara 'optik' dipisahkan (perhatikan gambar diatas), atau dengan kata lain, sinyal ditransmisikan melalui cahaya. Kerjanya sederhana, piranti eksternal akan memberikan sinyal untuk menghidupkan LED (dalam opto osilator), akibatnya photo transistor akan menerima cahaya dan akan menghantarkan arus (ON), CPU akan melihatnya sebagai logika nol (catu antara kolektor dan emitor drop dibawah 1 volt). Begitu juga sebaliknya, saat sinyal masukan tidak ada lagi, maka LED akan mati dan photo transistor akan berhenti menghantar (OFF), CPU akan melihatnya sebagai logika satu.

37 Keluaran-keluaran PLC sistem otomatis tidaklah lengkap jika tidak ada fasilitas keluaran atau fasilitas untuk menghubungkan dengan alat-alat eksternal (yang dikendalikan). Beberapa alat atau piranti yang banyak digunakan adalah motor, selenoida, relai, lampu indikator, speaker dan lain sebagainya. Keluaran ini dapat berupa analog maupun digital. Keluaran digital bertingkah seperti sebuah saklar, menghubungkan dan memutuskan jalur. Keluaran analog digunakan untuk menghasilkan sinyal analog (misalnya, perubahan tegangan untuk pengendalian motor secara regulasi linear sehingga diperoleh kecepatan putar tertentu). Secara garis besar blok diagram output modul ditunjukan pada gambar 2.5. Terminal 1 Output 1 From CPU SENSOR CPU SIGNAL ISOLATOR DC DC CONVERTER AC (Optoisolator) OUTPUT AC Output Device Comm. Gambar 2.6 Diagram Blok Struktur Internal Output Modul Pada output modul terjadi empat tahapan proses seperti pada input modul. Tahap pertama yaitu melakukan sensing pada ada tidaknya sinyal masukan dari CPU. Sinyal ini selanjutnya diisolasi pada bagian optoisolator pada tahap berikutnya. Hasil dari Optoisolator dikonversi pada converter menjadi sinyal AC ( Alternating Current ) atau DC ( Dirrect Current ).

38 Pengaturan atau Antarmuka Keluaran Sebagaimana pada antarmuka masukan, keluaran juga membutuhkan antarmuka yang sama yang digunakan untuk memberikan perlindungan CPU dengan peralatan eksternal, sebagaimana ditunjukkan pada gambar 2.6 Cara kerjanya juga sama, yang menyalakan dan mematikan LED didalam optoisolator sekarang adalah CPU, sedangkan yang membaca status photo transistor, apakah menghantarkan arus atau tidak, adalah peralatan atau piranti eksternal. Gambar 2.7 rangkaian antarmuka keluaran PLC Jalur Ekstensi atau Tambahan Setiap PLC biasanya memiliki jumlah masukan dan keluaran yang terbatas. Jika diinginkan, jumlah ini dapat ditambahkan menggunakan sebuah modul keluaran dan masukan tambahan (I/O expansion atau I/O extension module) Hubungan Masukan Dan Keluaran PLC Hal yang berkaitan dengan apa yang bisa dihubungkan dan bagaimana cara

39 24 menghubungkan ke masukan atau keluaran PLC. Ada dua istilah yang sudah lazim dikalangan elektronika maupun pengguna PLC, yaitu istilah "singking" dan "sourcing. Istilah singking berkaitan dengan penarikan atau penyedotan sejumlah arus dari piranti luar (eksternal), istilah ini berkaitan degan tanda "-" (terminal negatif) atau GND (ground). Sedangkan istilah sourcing, yang berkaitan dengan terminal atau tanda "+" atau Vcc, berkaitan dengan pemberian sejumlah arus ke piranti luar (eksternal). Masukan atau keluaran, baik yang bersifat singking atau sourcing hanya bisa menghantarkan arus listrik satu arah (searah saja), artinya menggunakan catu daya DC. Dengan demikian, setiap jalur keluaran atau masukan memiliki terminal (+) dan (-), jika terdapat 5 masukan, maka akan terdapat 10 (5x2 terminal) sekrup terminal masukan, yang masing-masing bertanda (+) dan (-). namun hal ini kemudian dihindari dengan cara menyatukan terminal (+)nya, yang kemudian untuk beberapa masukan atau keluaran dijadikan satu dan disebut dengan jalur common (dalam PLC dengan tanda COMM). Pada gambar dibawah ditunjukkan contoh 3 masukan dengan satu jalur tunggal terminal COMM dan masing-masing dihubungkan dengan sebuah saklar.

40 25 Gambar 2.8 ilustrasi terminal COMM Jalur-jalur Masukan Yang perlu diperhatikan dalam menghubungkan piranti luar dengan jalur masukan, yang biasanya berupa sensor, adalah bahwa keluaran dari sensor bisa berbeda tergantung dari sensor itu sendiri dan aplikasinya. Yang penting, bagaimana caranya dibuat suatu rangkaian sensor yang dapat memberikan sinyal ke PLC sesuai dengan spesifikasi masukan PLC yang digunakan. Pada gambar 2.8 ditunjukkan suatu contoh cara menghubungkan sebuah sensor dengan tipe keluaran singking dengan masukan PLC yang bersifat sourcing.

41 26 Gambar 2.9 Menghubungkan sensor keluaran singking dengan masukan sourcing Pada gambar 2.8 tersebut, jenis sensor yang digunakan, sebagaimana disebutkan sebelumnya, merupakan jensi yang menyedot arus (singking), dengan demikian, masukan atau hubungan yang cocok disisi lainnya (PLC) adalah yang memberikan arus (sourcing). Perhatikan penempatan tegangan DC-nya, terutama polaritas terminalnya (positif dan negatifnya). Dalam hal ini COMMON bersifat positif untuk tipe hubungan atau koneksi semacam ini. Sedangkan pada gambar 2.9 ditunjukkan tipe koneksi yang lain atau kebalikan dari tipe koneksi yang sebelumnya. Gambar 2.10 menghubungkan sensor keluaran sourcing dengan masukan singking

42 27 Pada gambar 2.9 memperlihatkan bahwa sekarang sensor memiliki sumber arus sendiri sehingga tipenya merupakan sourcing, pasangan terminalnya disisi yang lain (PLC) merupakan tipe singking. Untuk tipe hubungan semacam ini, COMMON bersifat negatif atau GND. Secara garis besar dapat dikatakan bahwa harus dilakukan hubungan singking - sourcing atau sourcing - singking bukan singking singking maupun sourcing - sourcing Jalur-jalur Keluaran Keluaran dari PLC biasanya dapat berupa transistor dalam hubungan PNP, NPN maupun relai. Pada gambar 2.10 dan 2.11, masing-masing ditunjukkan bagaimana cara PLC mengatur piranti eksternal secara nyata. Gambar Menghubungkan beban keluaran dengan keluaran PLC tipe Singking

43 28 Gambar Menghubungkan beban keluaran dengan keluaran PLC tipe sourcing Pada gambar ditunjukkan bagaimana PLC menangani beban keluaran, jika PLC-nya sendiri keluarannya tipe singking. Beban diletakkan antara terminal masukan singking dengan terminal positif catu daya, yang digunakan untuk menggerakkan beban bukan untuk PLC-nya itu sendiri. Sedangkan pada gambar 2.11 adalah sebaliknya, tipe keluaran PLC adalah sourcing, sehingga konfigurasinya beban keluaran diletakkan antara keluaran sourcing dengan terminal negatif Operasional PLC Sebuah PLC bekerja secara kontinyu dengna cara men-scan program. Ibaratnya kita bisa mengilustrasikan satu siklus scan ini menjadi 3 langkah atau 3 tahap. Umumnya lebih dari 3 tetapi secara garis besarnya ada 3 tahap tersebut, sebagaimana ditunjukkan pada gambar dibawah

44 29 Gambar 2.13 Proses scanning program PLC Keterangan : 1. Periksa status masukan, pertama PLC akan melihat masing-masing status keluaran apakah kondisinya sedang ON atau OFF. Dengan kata lain, apakah sensor yang terhubungkan dengan masukan pertama ON? Bagaimana dengan yang terhubungkan pada masukan kedua? Demikian seterusnya, hasilnya disimpan ke dalam memori yang terkait dan akan digunakan pada langkah berikutnya; 2. Eksekusi Program, berikutnya PLC akan mengerjakan atau mengeksekusi program Anda (diagram tangga) per instruksi. Mungkin program Anda mengatakan bahwa masukan pertama statusnya ON maka keluaran pertama akan di-on-kan. Karena PLC sudah tahu masukan yang mana saja yang ON dan OFF, dari langkah pertama dapat ditentukan apakah memang keluaran pertama harus di- ON-kan atau tidak (berdasarkan status masukan pertama). Kemudian akan menyimpan hasil eksekusi untuk digunakan kemudian; 3. Perbaharui status keluaran, akhirnya PLC akan memperbaharui atau

45 30 mengupdate status keluaran. Pembaharuan keluaran ini bergantung pada masukan mana yang ON selama langkah 1 dan hasil dari eksekusi program di langkah 2. Jika masukan pertama statusnya ON, maka dari langkah 2, eksekusi program akan menghasilkan keluaran pertama ON, sehingga pada langkah 3 ini keluaran pertama akan diperbaharui menjadi ON. Setelah langkah 3, PLC akan menghalangi lagi scanning program-nya dari langkah 1, demikian seterusnya. Waktu scan didefinisikan sebagai waktu yang dibutuhkan untuk mengerjakan 3 langkah tersebut. Masing-masing langkah bisa memiliki waktu tanggap (response time) yang berbeda-beda, waktu total tanggap atau total response time adalah jumlah semua waktu tanggap masing-masing langkah: waktu tanggap masukan + waktu eksekusi program + waktu tanggap keluaran = waktu tanggap total Bahasa Pemrograman PLC Mitsubishi Di dalam melakukan pemrograman PLC Mitsubishi terdapat dua model pendekatan yaitu : 1. Diagram tangga (ladder diagram) 2. Bahasa simbol logika (instruction list)

46 Instruksi Dasar Pemrograman PLC Mitsubishi Load (LD), Load Inverse (LDI) Instruksi ini digunakan untuk mengawali satu kondisi logika pada garis intruksi. Berfungsi sebagai kontak NO ( Normally Open ) untuk LD dan NC ( Normally Close ) untuk LDI. Instruksi ini dipakai pada saat memulai suatu ladder block. Ladder diagram 0 X000 Y080 2 X001 Y081 Gambar 2.14 Contoh Program LD dan LDI Instruction list Tabel 2.2 Instruction List Program LD dan LDI Step Instruction list 0 LD X000 1 OUT Y080 2 LDI X001 3 OUT Y081 4 END AND dan ANI Instruksi AND dipakai menghubungkan seri kontak NO yang ada setelah kontak pertama pada ladder, sedangkan ANI digunakan untuk kontak NC.

47 32 Diagram ladder 0 X000 X001 X002 Y080 Gambar 2.15 Contoh Program AND dan ANI Instruction list Tabel 2.3 Instruction List Program AND dan ANI Step Instruction list 0 LD X000 1 AND X001 2 ANI X002 3 OUT END OR dan ORI Instruksi OR digunakan untuk menghubungkan dua buah kontak NO atau lebih secara paralel. Sedangkan instruksi ORI untuk menghubungkan dua buah kontak NC atau lebih secara paralel.

48 33 Diagram ladder 0 X000 X001 Y080 3 X002 X003 Y081 Gambar 2.16 Contoh Program OR dan ORI Instruction list Tabel 2.4Instruction List Program OR dan ORI OUT Step Instruction list 0 LD X000 1 OR X001 2 OUT Y080 3 LD X002 4 ORI X003 5 OUT Y081 6 END Instruksi ini digunakan untuk mengaktifkan internal relay (relay dalam), modul keluaran dan komponen komponen keluaran lainnya. Diagram ladder X000 X001 Y080 Gambar 2.17 Contoh Program OUT

49 34 Instruction list Tabel 2.5 Instruction List Program OUT Step Instruction list 0 LD X000 1 OR X001 2 OUT Y080 3 END Instruksi END Instruksi ini menandakan akhir dari suatu program. END Gambar 2.18 Contoh Program END Device PLC Mitsubishi Relay yang Digunakan Pada Pemrogaman PLC Relay yang digunakan pada pemrograman tugas akhir ini antara lain Internal Relay ( M ), Latch Relay ( L ), Step Relay ( S ). Relay dibedakan menjadi dua yaitu : a. Relay Bantu ( Auxiliary Relay ) Relay bantu digunakan pada PLC Mitsubishi MELSEC adalah mulai dari M0 sampai dengan M999 dan M2048 sampai dengan M8191. Jumlah relay yang digunakan dapat diseting pada parameter setting, jumlah maximal relay bantu