Otomasi Sistem Peralatan Otomasi Sistem: Arsitektur Programmable Logic Controller Ir. Jos Pramudijanto, M.Eng. Jurusan Teknik Elektro FTI ITS Telp. 5947302 Fax.5931237 Email: pramudijanto@gmail.com Otomasi Sistem - 02 1
Objektif: Arsitektur PLC Perbandingan PLC Prinsip Kerja PLC Scan Time (Waktu Lacak) Memori PLC Perangkat Pemrograman Otomasi Sistem - 02 2
Fungsi Utama PLC Tiga fungsi utama PLC : proses (menjalankan instruksi logic program), memori (menyimpan hasil proses), input/output (menerima data dari luar dan mengeluarkan hasil proses). Otomasi Sistem - 02 3
Pengelompokan PLC Pengelompokan PLC didasarkan atas jumlah titik Input dan Output. - PLC mikro - PLC kecil - PLC sedang - PLC besar - PLC sangat besar Otomasi Sistem - 02 4
Perbandingan PLC Tabel Perbandingan Kelengkapan Perangkat Keras PLC PLC kecil PLC menengah Model Mitsubishi F2-40 Allan-Bradley Mini PLC2 CPU Intel 8031 Zilog Z80A Waktu cari 7 m/s tiap 1 K memori 20 m/s tiap 1 K memori Memori CMOS RAM 1 K CMOS RAM 1 K Max I/O 40 titik 256 titik Analog I/O Tidak ada 128 Maks ditambah PID Bahasa Ladder/Statement List Ladder Otomasi Sistem - 02 5
Prinsip Kerja PLC PLC terdiri dari dua bagian pokok: CPU (Processor) Perangkat unit I/O. Otomasi Sistem - 02 6
Bagian-bagian CPU CPU terdiri dari tiga komponen utama: Processor Memory System Power Supply Otomasi Sistem - 02 7
Interaksi Fungsional PLC Otomasi Sistem - 02 8
PLC modular (1) Bentuk PLC modular terdiri dari modul CPU dan modul I/O (merupakan bagian yang terpisah-pisah). Otomasi Sistem - 02 9
PLC modular (2) Modul-modul pada PLC ini ditempatkan pada suatu perangkat mirip board PC yang dinamakan backplane. Modul-modul itu a.l.: Analog Input Analog Output Digital Input Digital Output Otomasi Sistem - 02 10
PLC Compact PLC ini menggunakan sistem rak (CPU dan I/O jadi satu kesatuan), dengan kapasitas memori yang terbatas. Otomasi Sistem - 02 11
Kecerdasan PLC Kecerdasan PLC ditentukan oleh tipe prosesor (mikroprosesor) yang digunakan. Prosesor ini bertugas untuk memerintah dan mengontrol kegiatan-kegiatan di seluruh sistem (melakukan semua pengerjaan matematika, penanganan data, dan diagnostik). Otomasi Sistem - 02 12
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. Otomasi Sistem - 02 13
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. Otomasi Sistem - 02 14
Tugas Memori PLC Sistem memori PLC dibagi berdasarkan tugas yang diberikan: Executive Memory adalah lokasi memori untuk menyimpan kumpulan program secara permanen yang merupakan instruksi software, yaitu relay instruction, block transfer, dan math instruction. Lokasi memori ini tidak tersedia bagi pemakai tetapi memori ini yang menjalankan sistem Application memory adalah lokasi memori untuk menyimpan kumpulan user program (program pemakai), yaitu area yang menyimpan ladder diagrams, timers, dan data-data yang telah dimasukkan. Otomasi Sistem - 02 15
Tipe Memori PLC (1) ROM (Read Only Memory) ROM di rancang untuk menyimpan secara permanen yang telah fixed. Isinya masih bisa di uji dan dibaca tetapi tidak bisa di ubah, ROM tidak memerlukan back up power untuk menjaga memorinya. Executive program biasanya disimpan di ROM. RAM (Random Access Memory) RAM dikenal sebagai read write memori dan dirancang supaya informasi dapat ditulis dan dibaca dari lokasi manapun. Ada 2 jenis RAM, Volatile dan Nonvolatile. Volatile memerlukan battery back-up kalau power hilang sedangkan nonvoltile RAM akan menjaga programmnya meskipun power hilang. Otomasi Sistem - 02 16
Tipe Memori PLC (2) PROM (Programmable Read Only Memory) Memori ini biasanya digunakan untuk program yang diyakini benar untuk sistem kontrol dengan PLC. Jika dibutuhkan perubahan algoritma pada sistem kontrol tersebut, maka PROM harus diganti (diupload) dengan program baru. PROM bisa dipergunakan sebagai backup permanen user program. EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory) Memori ini mirip PROM, tetapi masih dapat dihapus dengan dengan membuka jendela di bagian atas IC dengan disinari UV selama beberapa menit. EPROM bisa dipertimbangkan sebagai alat penyimpanan semi permanen sehingga akan menyimpan sebuah program secara permanen sampai dirasakan perlu adanya perubahan. Otomasi Sistem - 02 17
Tipe Memori PLC (3) EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory) Memori ini mirip EPROM, tetapi cara penghapusannya lebih fleksibel. Cara penghapusan pogram dengan memberikan tegangan kedua kaki-kaki (pinpin) memori untuk proses burning. Hal ini berarti bahwa tipe memori ini bisa dipakai berulang. Otomasi Sistem - 02 18
Perangkat Pemrograman PLC Perangkat ini digunakan untuk memasukkan algoritma kontrol (program) ke dalam PLC. Perangkatnya dapat berupa Personal Computer atau tipe handheld Otomasi Sistem - 02 19
Software untuk Pemrograman PC Jika digunakan perangkat pemrograman dengan Personal Computer maka dibutuhkan perangkat lunak sebagai pelengkap pemrogramannya. Misal: CX Programming pada PLC Omron, GX Developer pada PLC Mitsubishi, RS Logic pada PLC Allen Bradley, WinCC dan S7 Profesional pada PLC Siemens. Otomasi Sistem - 02 20
Hubungan PC dan PLC Allen Bradley
Modul Simulator PLC Mitsubishi POWE R SUPLLY MITSUBISHI MELS EC Q61P CPU Q02HCPU MODUL INPUT Qx42 MODUL OUTP UT QY42P A/D Q64AD D/A Q62DA GX-DEVE LOPER QD 62 SLOT KOS ONG SLOT KOS ONG DA-OUTPUT AD-INPUT Y6F-Y60 Y5F-Y50 Y4F-Y40 AD-INPUT POWER X3F-X30 X2F-X20 Y76 Y75 Y74 Y70 Y73 Y72 Y71 Y70 PULSE FUSE X7 X6 X5 X4 X3 X2 X1 X0 Otomasi Sistem - 02 222