TE Aplikasi Programmable Logic Controller Petunjuk Praktikum PLC

Transkripsi

1 TE Aplikasi Programmable Logic Controller Petunjuk Praktikum PLC Laboratorium PLC Program Studi D3 Teknik Elektro Otomasi

2 Pelaksanaan Praktikum: 1. Harap hadir 5 menit sebelum dimulai. Terlambat dilarang masuk. 2. Setiap peserta praktikum menggunakan pakaian yang rapi dan harap membawa keperluan praktikum (pensil, pulpen tinta biru, penghapus, dan penggaris 20 cm). 3. Setiap kelompok praktikum menempati pada tempat yang telah ditentukan dan meletakkan tas pada tempat yang telah ditentukan. 4. Setiap kelompok praktikum harap membawa Laporan Sementara pelaksanaan praktikum pada kertas HVS ukuran A4. 5. Laporan Sementara ditulis dengan tinta warna biru dengan ketentuan tulisan tangan 1 spasi. Batas atas 2 cm, batas kiri 3 cm, batas kanan 2 cm dan batas bawah 2 cm. 6. Hasil pengamatan selama praktikum harap dicatat dan ditulis pada Laporan Sementara. Isi Laporan Sementara: a. Nama dan Nomer Pokok Praktikan; b. Judul Percobaan; c. Tujuan Percobaan; d. Langkah-langkah Percobaan; e. Hasil Sementara Percobaan (format sudah ditentukan). 7. Lima menit sebelum jam pelaksanaan berakhir peserta merapikan dan memasukkan peralatan yang dipakai selama praktikum. Setiap kelompok praktikum harap mengumpulkan Laporan Sementara untuk diperiksa/di-acc oleh dosen pelaksana praktikum. Laporan Resmi Praktikum: 1. Format Cover sesuai contoh (huruf Trebuchet dan foto berwarna). File ini bisa diunduh di Web Personal Dosen ITS. 2. Laporan Resmi ditulis dengan tinta warna biru. Kertas yang dipergunakan HVS ukuran A4, 1 spasi. Batas atas 2 cm, batas kiri 3 cm, batas kanan 2 cm dan batas bawah 2 cm. 3. Laporan Resmi dikumpulkan paling lambat satu minggu setelah percobaan dilakukan sebelum jam wib. Di Sekretariat D3 Elektro (lantai 2) sdr. Hadi. 4. Isi Laporan Resmi: a. Cover: Judul Percobaan dan Nama Nomer Pokok Praktikan; b. Tujuan; c. Peralatan yang dipergunakan; d. Teori Penunjang; e. Langkah-langkah Percobaan; f. Hasil Percobaan; g. Kesimpulan dan Saran; h. Lampiran (Laporan Sementara dan print out dari pdf yang terkait). TE Aplikasi Programmable Logic Controller Page 2

3 Gambar 1. Personal Komputer dan Modul MELSEC-Q Training Kit. Macam Percobaan: Perc. 1 : Perangkat PLC dan Pemrograman (Chap. 1 dan 2). Perc. 2 : Fungsi Dasar Kontak dan Memori Data (Chap. 3, 4.1, 4.2, 4.5, 5.1, dan 5.2). Perc. 3 : Fungsi Dasar Timer (Chap. 4.3). Perc. 4 : Fungsi Dasar Counter (Chap. 4.4). Perc. 5 : Perintah Perbandingan dan Aritmatik (Chap. 5.3, 5.4, dan 5.6). Perc. 6 : Modul Spesial Analog Input (Chap. 7.1, 7.2, 7.3, dan 7.5). Perc. 7 : Modul Spesial Analog Output (Chap. 7.1, 7.2, 7.3, dan 7.6). Perc. 8 : Tugas Proyek (Sistem Kontrol Kecepatan). Bahan Materi Praktikum: Mitsubishi Programmable Logic Controller, Training Manual, Q-series basic course (for GX Developer), SH(NA) ENG-A(0601)MEE, 13JW50, Jan., Mitsubishi Programmable Logic Controller, User's Manual, I/O Module Type Building Block, SH(NA) L(0305)MEE, 13JL99, May, Mitsubishi Programmable Logic Controller, User's Manual, Analog-Digital Converter Module, SH(NA) G(0305)MEE, 13JR03, May, Mitsubishi Programmable Logic Controller, User's Manual, Digital-Analog Converter Module, SH(NA) H(0305)MEE, 13JR02, May, TE Aplikasi Programmable Logic Controller Page 3

4 Percobaan 1: Perangkat PLC dan Pemrograman Tujuan: a. Mempelajari Perangkat PLC pada Modul MELSEC-Q Training Kit b. Mempelajari Pemrograman dengan GX Developer Peralatan yang Dipergunakan: a. Manual Training Manual Q-series basic course (for GX Developer) b. Software GX Developer Versi 8 c. Modul MELSEC-Q Training Kit Teori Penunjang: a. Teori tentang Perangkat PLC Modul Training Kit ada pada buku Manual Training Q-series basic course Chapter 1. b. Teori tentang Pemrograman PLC dengan GX Developer ada pada buku Manual Training Q-series basic course Chapter 2. Langkah-langkah Percobaan: a. Amati tata letak modul PLC yang terdapat pada Modul MELSEC-Q Training Kit dan catat konfigurasinya. b. Buat program sederhana seperti di buku Manual Training Q-series basic course Chapter 1 atau program pada Gambar 1.1 dan lakukan pengamatan. Gambar 1.1. Ladder Sederhana. Tugas Percobaan: a. Buat sketsa tata letak PLC (CPU dan I/O) yang anda gunakan sebagai bagian dari percobaan ini! Sketsa disertai koneksi I/O dengan peralatan switch dan lampu. b. Buat ladder seperti Manual Training Q-series basic course atau seperti Gambar 1.1 dan buat Tabel Kebenaran untuk output Y70, Y71, Y72, Y73, Y74, dan Y75! c. Kerjakan Soal Tes yang akan dibagikan saat praktikum dan Kumpulan! TE Aplikasi Programmable Logic Controller Page 4

5 Tugas Percobaan 1(Tambahan Kode X7): a. Tulis dan Jelaskan tahapan untuk mengedit suatu program ladder berikut! b. Buat tahapan untuk mencoba koneksi Komputer dan CPU PLC! c. Buat tahapan untuk mengunggah program dari Komputer ke Memori PLC! Tugas Percobaan 1(Tambahan Kode X6): a. Tulis dan Jelaskan tahapan untuk mengedit suatu program ladder berikut! b. Buat tahapan untuk mencoba koneksi Komputer dan CPU PLC! c. Buat tahapan untuk mengunggah program dari Komputer ke Memori PLC! TE Aplikasi Programmable Logic Controller Page 5

8 Percobaan 2: Fungsi Dasar Kontak dan Memori Data Tujuan: a. Mempelajari Perangkat Kontak Input PLC pada Modul MELSEC-Q Training Kit b. Mempelajari Perangkat Output PLC pada Modul MELSEC-Q Training Kit c. Mempelajari Pemrograman sederhana untuk Memori Data Peralatan yang Dipergunakan: a. Manual Training Manual Q-series basic course (for GX Developer) b. Software GX Developer Versi 8 c. Modul MELSEC-Q Training Kit Teori Penunjang: a. Teori tentang Perangkat Kontak Input, Output, dan Memori Data PLC pada Modul Training Kit ada di buku Manual Training Q-series basic course Chapter 3. b. Teori tentang Perintah Dasar Pemrograman PLC dengan GX Developer ada di buku Manual Training Q-series basic course Chapter 4.1, 4.2, 4.5, 5.1, dan 5.2. Langkah-langkah Percobaan: a. Buat program sederhana seperti pada Gambar 2.1 (buku Manual Training Q-series basic course hal. 4-4) dan lakukan pengamatan Timing Chart-nya. Gambar 2.1 Ladder Diagram Perintah SET-RST. b. Buat program sederhana seperti pada Gambar 2.2 (buku Manual Training Q-series basic course hal. 4-13) dan lakukan pengamatan Timing Chartnya. Gambar 2.2 Ladder Diagram Perintah PLS-PLF. TE Aplikasi Programmable Logic Controller Page 8

9 c. Buat program seperti Gambar 2.3 berikut dan amati apa yang terjadi pada output seven segmenty4f-y40 jika ada perubahan pada thumbwheel X2F- X20 dan catat perubahan pada output seven segmenty4f-y40. Gambar 2.3 Ladder Diagram Perintah BIN dan BCD. Tugas Percobaan: a. Buat pengamatan hasil percobaan Gambar 2.1 dan Gambar 2.2 dalam bentuk Timing Chart percobaan di atas! b. Untuk percobaan Gambar 2.3, apa yang terjadi jika kontak input X2 dihilangkan? Beri analisa! c. Beri contoh aplikasi penggunaan thumbwheel dan seven segment! TE Aplikasi Programmable Logic Controller Page 9

10 Percobaan 3: Fungsi Dasar Timer Tujuan: a. Mempelajari Macam Fungsi Timer b. Mempelajari Timing Chart (Timing Diagram) Fungsi Timer c. Mempelajari Pemrograman sederhana dengan Fungsi Timer Peralatan yang Dipergunakan: a. Manual Training Manual Q-series basic course (for GX Developer) b. Software GX Developer Versi 8 c. Modul MELSEC-Q Training Kit Teori Penunjang: a. Teori tentang Pemrograman Fungsi Timer dengan GX Developer ada pada buku Manual Training Q-series basic course Chapter 4.3. b. Timer On Delay : Timer ini akan hidup setelah suatu periode waktu tunda yang telah ditetapkan. Nilai Timer 0,1 s/d 3276,7 detik (K1 sampai K32767). Gambar 3.1 Ladder Diagram dan Timing Chart Timer On Delay c. Timer Off Delay : Timer ini (T6) akan beroperasi ketika X5 di-off-kan. Gambar 3.2 Ladder Diagram dan Timing Chart Timer Off Delay TE Aplikasi Programmable Logic Controller Page 10

11 d. One Shoot Timer : Timer ini akan berada dalam kondisi hidup selama periode waktu yang telah ditetapkan dan kemudian mati. Gambar 3.3 Ladder Diagram dan Timing Chart One Shoot Timer e. Flip-flop : Timer ini mengatur waktu ON dan OFF output (Y70 dan Y71) secara bergantian. Gambar 3.4 Ladder Diagram dan Timing Chart Flip-flop Langkah-langkah Percobaan: a. Buat program seperti Gambar 3.1. Jalankan program dan lakukan pengamatan Timing Chart-nya jika X5 diaktifkan selama 2 detik. Ulangi untuk X5=5 detik. b. Buat program seperti Gambar 3.2. Jalankan program dan lakukan pengamatan Timing Chart-nya jika X5 diaktifkan selama 8 detik. Ulangi untuk X5=2 detik. c. Buat program seperti Gambar 3.3. Jalankan program dan lakukan pengamatan Timing Chart-nya jika X1 diaktifkan selama 6 detik. Ulangi untuk X1=10 detik. d. Buat program seperti Gambar 3.4. Dengan memodifikasi nilai T0=a detik dan T1=b detik. Jalankan program dan lakukan pengamatan Timing Chartnya pada Y70 dan Y71. (a dan b =2 digit NRP terakhir anggota praktikan). Tugas Percobaan: a. Buat pengamatan hasil percobaan dalam bentuk Timing Chart dan Ladder dari percobaan di atas! b. Beri contoh aplikasi penggunaan one shot timer! TE Aplikasi Programmable Logic Controller Page 11

12 Percobaan 4: Fungsi Dasar Counter Tujuan: a. Mempelajari Macam Fungsi Counter b. Mempelajari Timing Chart (Timing Diagram) Fungsi Counter c. Mempelajari Pemrograman sederhana dengan Fungsi Counter Peralatan yang Dipergunakan: a. Manual Training Manual Q-series basic course (for GX Developer) b. Software GX Developer Versi 8 c. Modul MELSEC-Q Training Kit Teori Penunjang: a. Besar nilai yang akan dihitung Counter ditunjukkan preset value. Ketika nilai Counter mencapai preset value, counter contact akan aktif. Nilai Timer K0 s/d K b. Teori Pemrograman PLC Fungsi Counter dengan GX Developer ada pada buku Manual Training Q-series basic course Chapter 4.4. Langkah-langkah Percobaan: a. Buat program seperti Gambar 4.1 Jalankan program dan lakukan pengamatan Timing Chart-nya. Gambar 4.1 Ladder Diagram dan Timing Chart Counter-Up b. Lakukan modifikasi program Gambar 4.1 agar hasil nilai counter tampil pada seven segment Y5F-Y50. Buat ladder dan lakukan pengamatan Timing Chart-nya. c. Lakukan modifikasi program Gambar 4.1 agar tampilan nilai counter diberikan melalui thumbwheel X2F-X20 dan juga tampil di seven segment Y6F-Y60. Hasil nilai penambahan counter tampil pada seven segment Y5F- Y50. Buat ladder dan lakukan pengamatan Timing Chart-nya. d. Buat program seperti dari buku Manual Training Q-series basic course halaman 4.7. Modifikasi soal halaman 4.7 di atas, jika diinginkan jumlah kotak barang yang lewat sebanyak 10 kotak. Jalankan program dan lakukan pengamatan Timing Chart-nya. Tugas Percobaan: a. Buat pengamatan hasil percobaan gambar Ladder dan Timing Chart dari percobaan di atas! b. Beri contoh aplikasi penggunaan counter seperti percobaan c di atas! TE Aplikasi Programmable Logic Controller Page 12

13 Halaman 4-7: TE Aplikasi Programmable Logic Controller Page 13

14 Percobaan 5: Perintah Perbandingan dan Aritmatik Tujuan: a. Mempelajari Operasi Perbandingan b. Mempelajari Operasi Aritmatik c. Mempelajari Eksternal Set untuk Timer dan Counter Peralatan yang Dipergunakan: a. Manual Training Manual Q-series basic course (for GX Developer) b. Software GX Developer Versi 8 c. Modul MELSEC-Q Training Kit Teori Penunjang: a. Teori ada pada buku Manual Training Q-series basic course, Chapter 5.3. Operasi Perbandingan terdiri dari = <> > <= < <= b. Teori ada pada buku Manual Training Q-series basic course, Chapter Operasi Aritmatik 1 terdiri dari + - c. Teori ada pada buku Manual Training Q-series basic course, Chapter Operasi Aritmatik 2 terdiri dari * / d. Teori ada pada buku Manual Training Q-series basic course, Chapter 5.6. Operasi mengatur nilai Setting pada nilai Timer/Counter dan hasilnya ditampilkan pada peralatan seven segment. Nilai Timer/Counter diberikan langsung lewat thumbwheel menggunakan K atau tidak secara langsung dengan D. Langkah-langkah Percobaan dan Penugasan: a. Buat program ladder pada halaman 5-27 dan Laporkan hasil pengamatan dengan Timing Chart. b. Buat program ladder pada halaman Jika thumbwheel X2F-X20 dan X3F-X30 diberi suatu nilai, laporkan hasil pengamatan pada seven segment Y4F-Y40. c. Buat program ladder pada halaman Jika thumbwheel X2F-X20 dan X3F-X30 diberi suatu nilai, laporkan hasil pengamatan pada seven segment Y4F-Y40. d. Buat program ladder pada halaman 5-51, thumbwheel X2F-X20 diberi suatu nilai kemudian aktifkan X0 dan X4. Lakukan pengamatan pada Y70 dan Y4F-Y40, laporkan hasil pengamatan berupa Timing Chart. e. Dengan menggunakan program ladder yang sama, thumbwheel X3F-X30 diberi suatu nilai kemudian aktifkan X1 dan X5. Lakukan pengamatan pada Y71 dan Y5F-Y50, laporkan hasil pengamatan berupa Timing Chart. Tugas Percobaan: a. Buat pengamatan hasil percobaan berupa Timing Chart dan tampilan pada Y4F-Y40 dan Y5F-Y50 dari percobaan di atas! Kombinasi LapSem tiap kelompok dapat dibuat beda yaitu 1 (5-27, 5-29, 5-34 dan 5-51 pertama) atau 2 (5-27, 5-29, 5-40 dan 5-51 kedua). b. Kerjakan Soal Tes (Soal tentang operasi aritmatik dan perbandingan) yang dibagikan! c. Beri contoh aplikasi penggunaan timer seperti percobaan d di atas! d. Beri contoh aplikasi penggunaan counter seperti percobaan e di atas! TE Aplikasi Programmable Logic Controller Page 14

15 Tugas 1 pada Percobaan 5: Buat program ladder dengan GX Developer untuk menjumlahkan 2 buah bilangan. Bilangan 1 dimasukkan lewat X3F-X30 dan ditampilkan lewat Y6F-Y60. Bilangan 2 dimasukkan lewat X2F-X20 dan ditampilkan lewat Y5F-Y50. Hasil dari penjumlahan ditampilkan di Y4F-Y40. Jika hasilnya benar indikator Y77 nyala, jika hasil penjumlahan melebihi 9999, nilai tampil menjadi 0000 dengan indikator di Y70 dan Y72 berkedip-kedip selang 0,5 detik. Tugas 2 pada Percobaan 5: Buat program ladder dengan GX Developer untuk pengurangan 2 buah bilangan. Bilangan 1 dimasukkan lewat X3F-X30 dan ditampilkan lewat Y6F-Y60. Bilangan 2 dimasukkan lewat X2F-X20 dan ditampilkan lewat Y5F-Y50. Hasil dari pengurangan ditampilkan di Y4F-Y40. Jika hasilnya benar indikator Y77 nyala, jika hasil pengurangan negatip, maka nilai tampil menjadi 0000 dengan indikator di Y71 dan Y73 berkedip-kedip selang 0,5 detik. Tugas 3 pada Percobaan 5: Buat program ladder dengan GX Developer untuk proses perkalian 2 buah bilangan. Bilangan 1 dimasukkan lewat X3F-X30 dan ditampilkan lewat Y6F-Y60. Bilangan 2 dimasukkan lewat X2F-X20 dan ditampilkan lewat Y5F-Y50. Hasil dari perkalian ditampilkan di Y4F-Y40. Jika hasilnya benar indikator Y77 nyala, jika perkalian melebihi 9999, maka nilai tampil menjadi 0000 dengan indikator di Y74 dan Y76 berkedip-kedip selang 0,5 detik. Tugas 4 pada Percobaan 5: Buat program ladder dengan GX Developer untuk menjumlahkan 2 buah bilangan. Bilangan 1 dimasukkan lewat X3F-X30 dan ditampilkan lewat Y6F-Y60. Bilangan 2 dimasukkan lewat X2F-X20 dan ditampilkan lewat Y5F-Y50. Hasil dari penjumlahan ditampilkan di Y4F-Y40. Jika hasilnya benar indikator Y77 berkedip selang 0,01 detik, jika hasil penjumlahan melebihi 9999, nilai tampil menjadi 0000 dengan indikator di Y70 dan Y72 berkedip-kedip selang 1 detik. Tugas 5 pada Percobaan 5: Buat program ladder dengan GX Developer untuk pengurangan 2 buah bilangan. Bilangan 1 dimasukkan lewat X3F-X30 dan ditampilkan lewat Y6F-Y60. Bilangan 2 dimasukkan lewat X2F-X20 dan ditampilkan lewat Y5F-Y50. Hasil dari pengurangan ditampilkan di Y4F-Y40. Jika hasilnya benar indikator Y77 berkedip selang 0,01 detik, jika hasil pengurangan negatip, maka nilai tampil menjadi 0000 dengan indikator di Y71 dan Y73 berkedip-kedip selang 1 detik. Tugas 6 pada Percobaan 5: Buat program ladder dengan GX Developer untuk proses perkalian 2 buah bilangan. Bilangan 1 dimasukkan lewat X3F-X30 dan ditampilkan lewat Y6F-Y60. Bilangan 2 dimasukkan lewat X2F-X20 dan ditampilkan lewat Y5F-Y50. Hasil dari perkalian ditampilkan di Y4F-Y40. Jika hasilnya benar indikator Y77 berkedip selang 0,01 detik, jika hasil perkalian melebihi 9999, maka nilai tampil menjadi 0000 dengan indikator di Y74 dan Y76 berkedip-kedip selang 1 detik. TE Aplikasi Programmable Logic Controller Page 15

16 Halaman 5-27: Halaman 5-29: TE Aplikasi Programmable Logic Controller Page 16

18 Halaman 5-51: TE Aplikasi Programmable Logic Controller Page 18

19 Percobaan 6: Modul Spesial Analog Input Tujuan: a. Mempelajari Modul Pintar PLC Q-Series b. Mempelajari Bagian-bagian Modul AD Q64AD c. Mempelajari Prosedur Set-up (Prosedur ini harus sudah ditulis) d. Mempelajari Penulisan Program Ladder dengan Modul AD Q64AD Peralatan yang Dipergunakan: a. Manual Training Manual Q-series basic course (for GX Developer) b. Software GX Developer Versi 8 c. Modul MELSEC-Q Training Kit Teori Penunjang: a. Teori ada pada buku Manual Training Q-series basic course, Chapter 7.1. Modul Pintar PLC Q-Series, Chapter 7.2. Komunikasi Data antara Modul dan CPU, Chapter 7.3. Komunikasi Data Modul Pintar dengan CPU. b. Teori ada pada buku Manual Training Q-series basic course, Chapter 7.5. Q64AD Modul Analog ke Digital Converter. Langkah-langkah Percobaan: a. Amati tata letak Modul Q64AD dan koneksi dengan MELSEC-Q Training Kit. Gambar sketsa hasil pengamatan yang anda lakukan. b. Lakukan prosedur set-up pada Training Kit untuk kondisi Modul Q64AD (alamat dan tempat data modul Q64AD). Tuliskan langkah-langkahnya. c. Buat program ladder seperti dari buku Manual Training Q-series basic course halaman Jalankan program dan beri penjelasan tentang program yang anda jalankan (Jika potensiometer AD-Input diputar sampai Voltmeter AD-Input 1 Volt, 1,5 Volt, dst..). d. Buat program ladder dengan GX Developer yang menyatakan kondisi alarm dari suatu sensor dengan ketentuan: Jika keluaran sensor antara 1,9-2 Volt maka Y70 dan Y72 blink selang 1 detik Jika keluaran sensor antara 2,8 2,9 Volt maka Y71, Y73, dan Y75 blink selang 0,5 detik Jika keluaran sensor antara 3,9 4 Volt maka Y74, Y76, dan Y77 blink selang 0,1 detik Tugas Percobaan: a. Buat sketsa pada percobaan a di atas! b. Tuliskan secara singkat langkah-langkah prosedur set-up percobaan b di atas! c. Tuliskan hasil pengamatan percobaan c di atas! d. Buatlah ladder diagram percobaan d di atas dan beri penjelasan, serta tunjukkan pada dosen praktikum! e. Kerjakan Soal Tes (Soal tentang Analog ke Digital Converter)! f. Beri contoh aplikasi penggunaan modul Analog ke Digital Converter! TE Aplikasi Programmable Logic Controller Page 19

21 Percobaan 7: Modul Spesial Analog Output Tujuan: a. Mempelajari Modul Pintar PLC Q-Series b. Mempelajari Bagian-bagian Modul DA Q62DAN c. Mempelajari Prosedur Set-up (Prosedur ini harus sudah ditulis) d. Mempelajari Penulisan Program Ladder dengan Modul DA Q62DAN Peralatan yang Dipergunakan: a. Manual Training Manual Q-series basic course (for GX Developer) b. Software GX Developer Versi 8 c. Modul MELSEC-Q Training Kit Teori Penunjang: a. Teori ada pada buku Manual Training Q-series basic course, Chapter 7.1. Modul Pintar PLC Q-Series, Chapter 7.2. Komunikasi Data antara Modul dan CPU, Chapter 7.3. Komunikasi Data Modul Pintar dengan CPU. b. Teori ada pada buku Manual Training Q-series basic course, Chapter 7.6. Q64AD Modul Digital ke Analog Converter. Langkah-langkah Percobaan: a. Amati tata letak Modul Q62DAN dan koneksi dengan MELSEC-Q Training Kit. Gambar sketsa hasil pengamatan yang anda lakukan. b. Lakukan prosedur set-up untuk kondisi Training Kit dan Modul Q64DAN (alamat modul Q64DAN dan tempat data modul Q64DAN). Tuliskan langkah-langkahnya. c. Buat program ladder seperti dari buku Manual Training Q-series basic course halaman Jalankan program dan beri penjelasan tentang program yang anda jalankan (Jika thumbwheel X2F-X20 diberi nilai 500, 1000, 1500, dst..). d. Buat program ladder dengan GX Developer untuk membandingkan data desimal yang dimasukkan lewat thumbwheel X2F-X20 dikurangi thumbwheel X3F-X30 dengan ketentuan: Jika hasilnya negatip kondisi alarm 2 lampu blink selang 1 detik Jika hasilnya antara 10 sampai dengan 500 keluarkan ke seven segment Y5F-Y50 dan Meter Output 3,5 Volt Jika hasilnya lebih dari 500 kondisi alarm 3 lampu blink selang 0,5 detik. Tugas Percobaan: a. Buat sketsa pada percobaan a di atas! b. Tuliskan secara singkat langkah-langkah prosedur set-up percobaan b di atas! c. Tuliskan hasil pengamatan percobaan c di atas! d. Buatlah ladder diagram percobaan d di atas dan beri penjelasan, serta tunjukkan pada dosen praktikum! e. Kerjakan Soal Tes (Soal tentang Digital ke Analog Converter)! f. Beri contoh aplikasi penggunaan modul Digital ke Analog Converter! TE Aplikasi Programmable Logic Controller Page 21

23 Percobaan 8: Tugas Proyek (Sistem Kontrol Kecepatan) Tujuan: a. Mempelajari PLC Q-series untuk Sistem Kontrol Kecepatan b. Mempelajari Program Ladder untuk Sistem Kontrol Kecepatan Peralatan yang Dipergunakan: a. Manual Training Manual Q-series basic course (for GX Developer) b. Software GX Developer Versi 8 c. Modul MELSEC-Q Training Kit d. Modul Kontrol Kecepatan untuk Sistem Kontrol Kecepatan. Motor yang akan digunakan harus bisa di-drive dengan tegangan dari modul DA Q62DAN. Sedang sensor berupa tachogenerator harus menghasilkan tegangan sesuai dengan modul AD Q64AD. Teori Penunjang: a. Teori ada pada buku Manual Training Q-series basic course, Chapter 7. Programming Intelligent Function Modules PLC Q-Series. b. Teori ada pada buku Manual Training Q-series basic course untuk perintah-perintah aritmatik, pembanding, dan tampilan. c. Teori ada pada buku Sistem Kontrol Kecepatan untuk yang memilih Sistem Kontrol Kecepatan. Set putaran dari X20-X2F + - Kontroler D/A Driver Motor DC putaran A/D Sensor Kecepatan PLC Gambar 8.1. Blok Diagram Sistem Kontrol Kecepatan Langkah-langkah Percobaan: a. Siapkan Modul Sistem Kontrol Kecepatan yang sudah anda siapkan sebelum memulai percobaan ini (Modul disiapkan sendiri dengan spesifikasi yang telah ditentukan). b. Lakukan setting percobaan untuk modul A/D dan D/A dan buat program ladder seperti yang ada di Chapter 7 (halaman 7-14 dan halaman 7-21). c. Sebelum dikoneksikan dengan PLC pastikan Driver Motor yang nanti digunakan mampu di-drive dari modul D/A dengan spesifikasi rentang tegangan antara 0-5 Volt dengan arus beban maksimum 2 ma. Jalankan program ladder untuk memberi tegangan (hasil setting point) dengan thumbwheel X2F-X20 ke Y4F-Y40 (program mirip Percobaan 7). Lengkapi Tabel Pengukuran Driver Kontrol Kecepatan! d. Sebelum dikoneksikan dengan PLC pastikan Sensor Kecepatan yang nanti digunakan mampu diukur tegangan kecepatan yang akan dikoneksikan dengan modul A/D mempunyai rentang tegangan antara 0-5 Volt. Jalankan program ladder untuk mengamati tegangan sensor kecepatan (program mirip Percobaan 6). Lengkapi Tabel Pengukuran Sensor Kecepatan! TE Aplikasi Programmable Logic Controller Page 23

24 e. Modifikasi program ladder pada point c untuk melakukan proses pengurangan nilai dari thumbwheel X2F-X20 yang ditampilkan di seven segmenty4f-y40 dengan hasil pengukuran kecepatan (Y5F-Y50) seperti pada percobaan d. Proses yang terjadi sbb: Jika nilai pengurangan antara 0 s/d 1000 maka keluarkan nilai tegangan lewat modul DA ke meter sebesar 2,8 Volt dan ke seven segment Y6F-Y60. Jika nilai pengurangan antara 1001 s/d 2000 maka keluarkan nilai tegangan lewat modul DA ke meter sebesar 3 Volt dan ke seven segment Y6F-Y60. Jika nilai pengurangan antara 2001 s/d 3000 maka keluarkan nilai tegangan lewat modul DA ke meter sebesar 3,3 Volt dan ke seven segment Y6F-Y60. Jika nilai pengurangan antara 3001 s/d 4000 maka keluarkan nilai tegangan lewat modul DA ke meter sebesar 3,7 Volt dan ke seven segment Y6F-Y60. Jika hasil nilai pengurangan negatip maka keluarkan nilai tegangan lewat modul DA ke meter sebesar 1,8 Volt dan ke seven segment Y6F- Y60. Tugas Percobaan: a. Laporkan data awal modul driver motor dan sensor kecepatan yang telah anda buat! Buat sketsa rangkaian yang anda buat! Jika anda tidak mempunyai data ini anda tidak diijinkan meneruskan percobaan ini! b. Tuliskan secara singkat langkah-langkah prosedur set-up percobaan b di atas! c. Tuliskan hasil pengamatan percobaan c di atas, sebelum dilakukan pengamatan laporkan pada laporkan dosen praktikum! d. Tuliskan hasil pengamatan percobaan d, sebelum dilakukan pengamatan laporkan pada laporkan dosen praktikum! e. Buatlah ladder diagram hasil modifikasi sesuai percobaan e di atas dan lengkapi hasil pengamatan. Sebelum dilakukan laporkan pada dosen praktikum! f. Lengkapi laporan sementara dengan spesifikasi driver, dan sensor kecepatan. TE Aplikasi Programmable Logic Controller Page 24

25 Lampiran untuk Percobaan 8: (Persiapan untuk Percobaan 8 - Sistem Kontrol Kecepatan) Spesifikasi: 1. Driver yang nanti digunakan harus memenuhi spesifikasi perangkat modul Q62DAN dan Sensor Kecepatan yang digunakan harus memenuhi spesifikasi perangkat modul Q64AD PLC Q-Series. 2. Sebelum diintegrasikan driver harus sudah diuji seperti Gambar 8.2. dengan hasil pengukuran secara manual seperti pada Tabel 8.1 dan Tabel 8.2 sebagai berikut A Driver Motor DC putaran V 1 Sensor Kecepatan V 2 Gambar 8.2. Cara Pengukuran Tegangan dan Arus Driver Motor DC 3. Kebutuhan arus (A) yang masuk ke driver tidak boleh melebihi 2mA. Tegangan V1 antara 0 sampai dengan 5 Volt DC. 4. Tegangan terukur yang keluar V2 dari Sensor Kecepatan antara 0 sampai dengan 5 Volt DC. 5. Pengukuran manual yang anda dapatkan dapat disusun seperti Tabel 1 dan Tabel 2. Data yang didapat makin banyak makin teliti (8 buah). Tabel 1. Spesifikasi Driver + Motor No.Pengukuran Tegangan V 1 Arus Kecepatan (Volt) (ma) (rpm) Keterangan 1 2 Motor mulai berputar Tabel 2. Spesifikasi Sensor Kecepatan No.Pengukuran Kecepatan Tegangan V 2 (rpm) (Volt) Keterangan TE Aplikasi Programmable Logic Controller Page 25

26 Driver Motor DC untuk Percobaan 8: 1. Driver ini dikutip dari 2. Driver yang anda buat saat diuji dengan beban motor DC, harus memenuhi Spesifikasi poin 3 dan 4. Jika tidak memenuhi Spesifikasi bisa dikonsultasikan ke Dosen Pembina. 3. Selamat mencoba. Kutipan Motor Speed Controller: The purpose of the speed controller is to vary the speed of the motor. The name "speed controller" is somewhat of a misnomer. We can tell the motor to spin faster or slower, but we cannot predict the speed of the motor. On top of that, depending on the load that the motor is driving, the motor's speed will be effected as well. In summary, the purpose of the speed controller is to have some control over the motors speed, but we cannot tell exactly how fast the motor is spinning. The design of this motor speed controller is very simple: The principle of this speed controller is simple. The speed of the motor changes because the voltage applied to the motor changes. Vin can be any signal voltage. If you are controlling this motor through a digital interface, you may want to use an R-2R ladder DAC. If you want manual control, you can use a potentiometer as a voltage divider. The op-amp (U1A) is a single supply opamp, which means that it can function without a negative power supply. In most battery powered situations (like on a robot), it is not practical to have dual power supplies (positive and negative) which most op-amps require. The LM358 is a good single supply opamp. If you can't find any LM358's, use LM158's or LM258's. They are similar enough that the circuit should still work the same. The op-amp is in the noninverting configuration: Op-amp in the non-inverting configuration When an op-amp is wired in the maner above, we can predict the output: TE Aplikasi Programmable Logic Controller Page 26

27 Simply choose values of R1 and R2 in the range of kω's and make sure the output voltage stays below the supply voltage (12V in this case) by at least 1V. The LM317 (U2) is a voltage regulator. The op-amp alone is not strong enough to drive a motor. The voltage regulator by itself is only capable of producing a constant 1.25V. By using a voltage regulator in conjunction with the op-amp, we can control the voltage (thanks to the op-amp) while having enough power (thanks to the voltage regulator) to drive a motor. The voltage regulator works by keeping Vout = Vadj V. So by changing Vadj (see schematic), we are esentially changing Vout of the voltage regulator. D1 is a rectifier diode. The 1N4002 was choosen in this case, but any rectifier diode would do. Most rectifier diodes have a 1V drop across them when forward biased. The purpose of the diode is to protect the electronics from the harsh environment in which the motor is operating in. The motor is built with wound coils which act as inductors. When the commutator switches, the coils act as inductors and create hugevoltage spikes which may damage the electronic circuits and pollute the power supply. By placing the diode in that position, these voltage spikes will not reach the voltage regulator and beyond. So, for our case, As you can see, you can choose the values of R1 and R2 to suite your situation. I have tested this motor with a 12V power supply and 5V power supply for the digital electronics controlling Vin. A 24V hobby motor ran fine on the setup and stalled when the output voltage was around 4V. The voltage regulator did not dissipitate enough energy to become hot, even when the motor was diliberately stalled at maximum power (don't try! It could damage your components!). This was likely due to the high DC resistance of the motor's windings. This method is not the most efficient way to control the speed of a motor. As one can see from the following diagrams, significant amount of energy is lost to the controller at low speeds. A far more efficient method of controlling motor speeds is through pulse width modulation (PWM), however, due to the discontinuous nature of the power supply voltage, it would not work with the speed detection component descibed below. TE Aplikasi Programmable Logic Controller Page 27

28 Power transfer characteristics (assuming motor's impedence is 40Ω) Another shortfall of this controller is its lack of ability for bidirectional motor control. In many cases, motors must have the capability of spinning both in the forward direction as well as in reverse. Conventional methods of accomplishing this involve using an H bridge. I have not incorporated an H bridge into this design, but its probably not hard to do so. Go and look up PWM and H bridges on your favourite search engine if you're interested in learning more about motor control. TE Aplikasi Programmable Logic Controller Page 28