Informatika Industri

Transkripsi

1 Informatika Industri Programmable g Logic g Controller Ir. Jos Pramudijanto, M.Eng. Jurusan Teknik Elektro FTI ITS Telp Fax [email protected] Informatika Industri

2 Sejarah Perkembangan Programmable Logic Controller pertama kali dikembangkan oleh General Motor tahun 1968; Sistem kontrol ini digunakan untuk mengganti sistem relay control o yang banyak digunakan a dalam a proses permesinan, pengepakan, material handling, assembly terotomasi dan sebagainya; Menurut IEC61131 part 1, pengertian PLC merupakan sistem elektronik yang beroperasi secara digital, menggunakan programmable memory untuk internal storage yang berorientasi kepada user, untuk melakukan fungsi khusus seperti logic, sequencing, timing, i arithmetic; ti sehingga cocok digunakan pada proses yang berulang-ulang ulang. Informatika Industri

3 Sistem Kontrol Loop Terbuka/Tertutup Loop Terbuka: Desired output Kontroler Control signal Aktuator Actuating signal Plant Plant output Loop Tertutup (dengan Feedback): Desired output + - Error sg signal Kontroler Control signal Aktuator Actuating signal Plant Plant output t Sensor Informatika Industri - 03

4 Sistem Kontrol dengan PLC Informatika Industri

5 Peralatan Input Informatika Industri

6 Peralatan Output Informatika Industri

7 Hubungan PLC dg Peralatan I/O Informatika Industri

8 Diagram Fungsional PLC Informatika Industri

9 Ruang Lingkup Pengendalian (1) Sequence Control : Conventional relay control logic Timer dan Counter Pengendalian otomatis/semiotomatis/manual ti i t ti / pada suatu mesin/proses Sophisticated Control : Operasi aritmatik Penanganan informasi Kontrol analog (temperatur, tekanan, dan lain-lain) lain) PID (proporsional, integral, derivatif) Pengendalian motor servo Pengendalian motor stepper Informatika Industri

10 Ruang Lingkup Pengendalian (2) Supervisory Control : Monitoring proses dan alarm Diagnostik dan monitoring kesalahan Interfacing dengan komputer (RS 232C dan RS422) Interfacing dengan printer Factory automation (FA) Network Local Area Network Wide Area Network Informatika Industri

11 Tahapan Sistem dengan PLC 1. Desain Sistem 2. I/O Assigment 3. Penulisan Program 4. Programming 5. Editing 6. Monitoring 7. Penyimpanan Program Informatika Industri

12 Hardware Penyusun PLC CPU Perangkat Pemrograman Power Supply Sistem Input Output Komunikasi dan Ekspansi Informatika Industri

13 Bagian-bagian CPU CPU terdiri i dari tiga komponen utama: Processor Memory Power Supply Informatika Industri

14 Interaksi Fungsional CPU PLC dg I/O Informatika Industri

15 Perkembangan e PLC Modular Informatika Industri

16 Concept of MELSEC (Q series) Q Series is now established Intelligently (and intentionally) designed for easy migration Huge performance, flexibility, and TCO advantages The automation platform of the future Informatika Industri

17 High Performance Model QCPU 5 types available: Q02/Q02H/Q06H/Q12H/Q25HCPU High-speed program processing (LD = 0.034µs) Large capacity extended memory up to 32M bytes memory card Upto 8192 control I/O points including remote I/O Large capacity programs up to 252k steps Expandable of up to 64 I/O slots Including USB and RS232 programming ports Multiple CPU capability Informatika Industri

18 Mitsubishi Tipe Compact Mitsubishi Melsec FX 2N-32MR pada Filling Lithos Informatika Industri

19 Processor Scan Proses yang secara alami dilakukan PLC, yaitu proses untuk membaca semua perangkat input lapangan dan melakukan control program yang menurut logic yang telah terprogram, mematikan dan menyalakan perangkat lapangan. Waktu yang dibutuhkan sekali proses scan dinamakan scan time. Informatika Industri

20 Proses Scan Time Memeriksa kondisi semua input baik yang benar maupun yang salah di dalam lokasi yang disebut I/O image table. Membaca instruksi dan data dari semua bagian memori dan menjalankan pekerjaan berdasarkan instruksi-instruksi tersebut. Melakukan diagnosa internal. Mengirim dan menerima informasi dari perangkat pemrograman. Mengatur semua output agar sesuai dengan informasi terbaru. Informatika Industri

21 Graphic Programming Console (GPC) Perangkat GPC ini bentuknya mirip dengan laptop. Informatika Industri

22 Handheld Programming g MicroLogix 1000 Dimensi 4,72 x 315 3,15 x157 1,57 Jumlah titik I/O 16 titik Saluran komunikasi RS-232 Informatika Industri

23 Perangkat Pemrograman dg PC Dibutuhkan perangkat lunak sebagai pelengkap pemrogramannya. Misal: CX Programming pada PLC Omron, WinCC pada PLC Siemens, RS Logic pada PLC Allen Bradley, dan GX Developer pada PLC Mitsubishi Informatika Industri

24 Macam Perangkat I/O Perangkat Input dan Output ini secara garis besar terdiri dari: Perangkat Digital it Input (DI) Perangkat Digital Output (DO) Perangkat Analog Input (AI) Perangkat Analog Output (AO) Perangkat untuk Komunikasi (serial/paralel) Informatika Industri

25 Komponen Digital I/O (contact) Perangkat hanya menghasilkan kondisi biner dengan pengolah sinyal berupa : Contact Output : Komponen untuk mengeluarkan sinyal adalah relay. Umumnya untuk beban arus yang relatif besar. Supply beban bisa AC/DC. Kecepatan respon rendah. Ada contact bounch, menyebabkan ada noise. Informatika Industri

26 Komponen Digital I/O (SSR) Solid State Output (SSR) Komponen yang digunakan solid-state Beban AC: outputnya menggunakan SCR. Respons lebih cepat dari contact output, dan lebih rendah dari transistor output. Beban DC: outputnya menggunakan Transistor. Respons sangat cepat untuk beban arus kecil. Frekwensi kerja cukup tinggi. Informatika Industri

27 Komponen Digital I/O (SSR-beban DC) Sinyal output pada beban DC dapat berupa : Output Tegangan: memberikan sinyal tegangan sebagai output dan tahanan beban harus cukup tinggi dengan konsumsi arusnya kecil. Output t Arus: mengolah sinyal arus (source/sink). Beban yang bekerja pada I/O-nya ada: current source (PNP) : arus diberikan kebeban, beban dihubungkan keterminal output dan negatip catudaya. current sink (NPN) : arus ditarik dari beban, beban dihubungkan keterminal positip catudaya dan terminal output. Informatika Industri

28 Blok Rangkaian Pengaman AC/DC Informatika Industri

29 Arus pada Modul DC Input Arus dari peralatan luar (mis. sensor) masuk ke modul DC input. Bagi peralatan luar berfungsi sebagai source, sedang modul DC input sebagai sink. Arus dari modul DC input ke peralatan luar (mis. katup). Bagi modul DC input berfungsi sebagai source, sedang peralatan luar sebagai sink. Informatika Industri

30 Modifikasi Sensor Sink menjadi Source Melakukan perubahan modul sink ke source bisa dilakukan dengan menggunakan rangkaian berikut untuk arus I out 50 ma. Informatika Industri

31 Modul Digital Output Pada modul ini tegangan yang digunakan bisa AC dan atau DC. Tegangan output yang mampu diolah: Volt AC/DC 120 Volt AC/DC 230 Volt AC/DC contact (relay) Isolated output 5-50 Volt DC (sink/source) Informatika Industri

32 Modul A/D Modul ini mengolah sinyal analog dari perangkat luar (sensor) ke sinyal digital. Sinyal input yang bisa diolah berupa arus dan atau tegangan seperti : 4 hingga 20 ma 0 hingga 5 Volt DC 0 hingga 10 Volt DC -10 hingga +10 Volt DC Informatika Industri

33 Modul D/A Modul ini mengolah data bit dari CPU ke perangkat luar (aktuator, motor, katup), atau representasi digital ke analog. Sinyal output yang dihasilkan berupa arus dan atau tegangan seperti : 4 hingga 20 ma 0hi hingga 5Volt ltdc 0 hingga 10 Volt DC -10 hingga +10 Volt DC Informatika Industri

34 Modul Simulator PLC Q-Series DA-OUTPUT PO MITSUBISHI MELS EC Q61P Q02HCPU Qx42 QY42P Q64AD Q62DA QD 62 WE R SUPLLY CPU MODUL INPUT MODUL OUTPUT A/D D/A GX-DEVE LOPER SLOT KOSONG SLOT KOSONG AD-INPUT Y6F-Y60 Y5F-Y50 Y4F-Y40 AD-INPUT POWER X3F-X30 X2F-X20 Y76 Y75 Y74 Y70 Y73 Y72 Y71 Y70 PULSE X7 X6 X5 X4 X3 X2 X1 X0 FUSE Informatika Industri

35 Pemrograman dan Tipe Data IEC menetapkan lima bahasa pemrograman: Representasi gambar/simbol, dapat berupa Ladder Diagram (LAD) Diagram Blok Fungsi (Function Block Diagram / FBD) Urutan Chart Fungsi (Sequential Function Chart / SFC) ) Tabel perintah, dapat berupa Daftar Instruksi (Instruction List / IL) Teks Terstruktur (Structured Text / ST) Informatika Industri

36 Tabel Bahasa Pemrograman IEC61131 Language Abbrev. Type Application best suited for Ladder logic diagram (LD) Graphical Discrete control Function Block Diagram (FBD) Graphical Continuous control Sequential Function Chart (SFC) Graphical Sequencing Instruction List (IL) Textual Similar to ladder diagrams Structured Text (ST) Textual Complex logic, computations Sumber: au/letters/iec1131 html Informatika Industri

37 Ladder Diagram (LAD) Informatika Industri

38 Function Block Diagram (FBD) Informatika Industri

39 Sequential Function Chart (SFC) Informatika Industri

40 Instruction List (IL) Informatika Industri

41 Structured Text (ST) Informatika Industri