BAB
III
METODE
PENILITIAN
3.1 Objek
penilitian
Sesuai dengan tujuan penilitian yang telah di
uraikan maka objek penilitian dalam penyusunan Tugas Akhir ini meliputi :
1.Proses pengisian dan pengadukan pada Tanki dalam
pembuatan minuman
2.Perangkat dan Pemrograman PLC Omron CPM1A
3.Software Human Machine Interface dari Invesys
4.Kinerja sensor dan aktuator dalam pengendalian
level Tanki,kontrol motor, dan mixer.
3.3 Waktu
Penilitian
Penilitian akan dilakukan mulai dari tanggal 13
Oktober 2014 sampai dengan 14 Desember 2014
3.4 Metode
Pengumuplan Data
Metode
penilitian yang dilakukan adalah sebagai berikut:
a.Observasi
Pengumupulan data dilakukan dengan observasi, studi
dokumentasi, di PT Ultrajaya Milk Industry untuk diketahui cara kerja dan dilakukan
pengembangan pada sistem.
b.Wawancara
Wawancara dilakukan dengan berkomunikasi langsung
dengan pihak terkait maupun yang ahli dalam hubungan dengan sistem perancangan
sistem
c.Dokumentasi
Dokumentasi dilakukan dengan menuliskan hasil
penilitian ke dalam suatu laporan yang tersusun secara jelas berdasarkan data
dan hasil pengamatan
3.5 Analisis Data
Analisis data dilakukan dengan menuliskan dan
menganalisis hasil kerja sistem kendali, dalam hal ini yaitu kinerja sensor dan
aktuator dalam proses pengisian dan pengadukan Tanki terhadap kondisi yang
seharusnya, serta menguji kinerja sistem, keakuaratan dan kecepatannya. Selain
itu juga di analisis hasil produksi dari sistem tersebut.
BAB
IV
Metode
penilitian
Pada bab IV
ini saya akan menjelaskan:
4.1 Dasar-dasar PLC
Programmable
Logic Controller (PLC) adalah sebuah rangkaian elektronik yang dapat
mengerjakan berbagai fungsi-fungsi kontrol pada level-level yang kompleks. PLC
dapat diprogram, dikontrol, dan dioperasikan oleh operator yang tidak
berpengalaman dalam mengoperasikan komputer. PLC umumnya digambarkan dengan
garis dan peralatan pada suatu diagram ladder. Hasil gambar tersebut pada
komputer menggambarkan hubungan yang diperlukan untuk suatu proses. PLC akan mengoperasikan
semua siatem yang mempunyai output apakah harus ON atau OFF. Dapat juga
dioperasikan suatu sistem dengan output yang bervariasi.
PLC pada
awalnya sebagai alat elektronik untuk mengganti panel relay. Pada saat itu PLC
hanya bekerja untuk kondisi ON-OFF untuk pengendalian motor, solenoid, dan
actuator. Alat ini mampu mengambil keputusan yang lebih baik dibandingkan relay
biasa. PLC pertama-tama banyak digunakan pada bagian otomotif. Sebelum adanya
PLC, sudah banyak peralatan kontrol sequence, ketika relay muncul, panel
kontrol dengan relay menjadi kontrol sequence yang utama. Ketika transistor
muncul, solid state relay yang diterapkan seperti untuk kontrol dengan
kecepatan tinggi.
Pada tahun
1978, penemuan chip mikroprosessor menaikkan kemampuan komputer untuk segala
jenis sistem otomatisasi dengan harga yang terjangkau. Robotika, peralatan
otomatis dan komputer dari berbagai tipe, termasuk PLC berkembang dengan pesat.
Program PLC makin mudah untuk dimengerti oleh banyak orang.
Pada awal
tahun 1980 PLC makin banyak digunakan. Beberapa perusahaan elektronik dan
komputer membuat PLC dalam volume yang besar. Meskipun industri peralatan mesin
CNC telah digunakan beberapa waktu yang lalu, PLC tetap digunakan. PLC juga
digunakan untuk sistem otomatisasi building dan juga security control system.
Sekarang sistem kontrol sudah meluas hingga keseluruh pabrik dan sistem kontrol total dikombinasikan dengan kontrol feedback, pemrosesan data, dan sistem monitor terpusat. Saat ini PLC sudah menjadi alat yang cerdas, yang merupakan kebutuhan utama di industri modern. PLC modern juga sebagai alat yang dapat mengakuasi data dan menyimpannya.
Sekarang sistem kontrol sudah meluas hingga keseluruh pabrik dan sistem kontrol total dikombinasikan dengan kontrol feedback, pemrosesan data, dan sistem monitor terpusat. Saat ini PLC sudah menjadi alat yang cerdas, yang merupakan kebutuhan utama di industri modern. PLC modern juga sebagai alat yang dapat mengakuasi data dan menyimpannya.
PLC
sebenarnya adalah suatu sistem elektronika digital yang dirancang agar dapat
mengendalikan mesin dengan proses mengimplementasikan fungsi nalar kendali
sekuensial, operasi pewaktuan (timing), pencacahan (counting), dan aritmatika.
PLC tidak lain adalah komputer digital sehingga mempunyai processor, unit memori, unit kontrol, dan unit I/O, PLC berbeda dengan komputer dalam beberapa hal, yaitu :
PLC tidak lain adalah komputer digital sehingga mempunyai processor, unit memori, unit kontrol, dan unit I/O, PLC berbeda dengan komputer dalam beberapa hal, yaitu :
· PLC
dirancang untuk berada di lingkungan industri yang mungkin banyak debu, panas,
guncangan, dan sebagainya.
· PLC harus
dapat dioperasikan serta dirawat dengan mudah oleh teknisi pabrik.
· PLC
sebagian besar tidak dilengkapi dengan monitor, tetapi dilengkapi dengan
peripheral port yang berfungsi untuk memasukkan program sekaligus memonitor
data atau program.
Sebagian
besar PLC dapat melakukan operasi sebagai berikut :
1. Relay
Logic
2.
Penguncian ( Locking )
3.
Pencacahan ( Counting )
4.
Penambahan
5.
Pengurangan
6. Pewaktuan
( Timing )
7. Kendali
PID
8. Operasi
BCD
9.
Manipulasi Data
10.
Pembandingan
11.
Pergeseran
Kehandalan
PLC (Programmable Logic Controller)
·
Flexibility
Pada awalnya, setiap mesin produksi yang dikendalikan secara elektronik memerlukan masing-masing kendali, misalnya 12 mesin memerlukan 12 kontroler. Sekarang dengan menggunakan satu model dari PLC dapat mengendalikan salah satu dari 12 mesin tersebut. Tiap mesin dikendalikan dengan masing-masing program sendiri.
Pada awalnya, setiap mesin produksi yang dikendalikan secara elektronik memerlukan masing-masing kendali, misalnya 12 mesin memerlukan 12 kontroler. Sekarang dengan menggunakan satu model dari PLC dapat mengendalikan salah satu dari 12 mesin tersebut. Tiap mesin dikendalikan dengan masing-masing program sendiri.
· Perubahan
implementasi dan koreksi error
Dengan menggunakan tipe relay yang terhubung pada panel, perubahan program akan memerlukan waktu untuk menghubungkan kembali panel dan peralatan. Sedangkan dengan menggunakan PLC untuk melakukan perubahan program, tidak memerlukan waktu yang lama yaitu dengan cara merubahnya pada sebuah software. Dan jika kesalahan program terjadi, maka kesalahan dapat langsung dideteksi keberadaannya dengan memonitor secara langsung. Perubahannya sangat mudah, hanya mengubah diagram laddernya.
Dengan menggunakan tipe relay yang terhubung pada panel, perubahan program akan memerlukan waktu untuk menghubungkan kembali panel dan peralatan. Sedangkan dengan menggunakan PLC untuk melakukan perubahan program, tidak memerlukan waktu yang lama yaitu dengan cara merubahnya pada sebuah software. Dan jika kesalahan program terjadi, maka kesalahan dapat langsung dideteksi keberadaannya dengan memonitor secara langsung. Perubahannya sangat mudah, hanya mengubah diagram laddernya.
· Harga yang
rendah
PLC lebih sederhana dalam bentuk, ukuran dan peralatan lain yang mendukungnya, sehingga harga dapat dijangkau. Saat ini dapat dibeli PLC berikut timer, counter, dan input analog dalam satu kemasan CPU. PLC mudah di dapat dan kini sudah banyak beredar di pasaran dengan bermacam-macam merk dan tipe.
PLC lebih sederhana dalam bentuk, ukuran dan peralatan lain yang mendukungnya, sehingga harga dapat dijangkau. Saat ini dapat dibeli PLC berikut timer, counter, dan input analog dalam satu kemasan CPU. PLC mudah di dapat dan kini sudah banyak beredar di pasaran dengan bermacam-macam merk dan tipe.
· Jumlah
kontak yang banyak
PLC memiliki jumlah kontak yang banyak untuk tiap koil yang tersedia. Misal panel yang menghubungkan relay mempunyai 5 kontak dan semua digunakan sementara pada perubahan desain diperlukan 4 kontak lagi yang berarti diperlukan penambahan satu buah relay lagi. Ini berarti diperlukan waktu untuk melakukan instalasinya. Dengan menggunakan PLC, hanya diperlukan pengetikan untuk membuat 4 buah kontak lagi. Ratusan kontak dapat digunakan dari satu buah relay, jika memori pada komputer masih memungkinkan.
PLC memiliki jumlah kontak yang banyak untuk tiap koil yang tersedia. Misal panel yang menghubungkan relay mempunyai 5 kontak dan semua digunakan sementara pada perubahan desain diperlukan 4 kontak lagi yang berarti diperlukan penambahan satu buah relay lagi. Ini berarti diperlukan waktu untuk melakukan instalasinya. Dengan menggunakan PLC, hanya diperlukan pengetikan untuk membuat 4 buah kontak lagi. Ratusan kontak dapat digunakan dari satu buah relay, jika memori pada komputer masih memungkinkan.
· Memonitor
hasil
Rangkaian program PLC dapat dicoba dahulu, ditest, diteliti dan dimodifikasi pada kantor atau laboratorium, sehingga efisiensi waktu dapat dicapai. Untuk menguji program PLC tidak harus diinstalasikan dahulu ke alat yang hendak dijalankan, tetapi dapat dilihat langsung pada CPU PLC atau dilihat pada software pendukungnya.
Rangkaian program PLC dapat dicoba dahulu, ditest, diteliti dan dimodifikasi pada kantor atau laboratorium, sehingga efisiensi waktu dapat dicapai. Untuk menguji program PLC tidak harus diinstalasikan dahulu ke alat yang hendak dijalankan, tetapi dapat dilihat langsung pada CPU PLC atau dilihat pada software pendukungnya.
· Observasi
visual
Operasi dari rangkaian PLC dapat dilihat selama dioperasikan secara langsung melalui layar CRT. Jika ada kesalahan operasi maupun kesalahan yang lain dapat langsung diketahui. Jalur logika akan menyala pada layar sehingga perbaikan dapat lebih cepat dilakukan melalui observasi visual. Bahkan beberapa PLC dapat memberikan pesan jika terjadi kesalahan.
Operasi dari rangkaian PLC dapat dilihat selama dioperasikan secara langsung melalui layar CRT. Jika ada kesalahan operasi maupun kesalahan yang lain dapat langsung diketahui. Jalur logika akan menyala pada layar sehingga perbaikan dapat lebih cepat dilakukan melalui observasi visual. Bahkan beberapa PLC dapat memberikan pesan jika terjadi kesalahan.
· Kecepatan
operasi
Kecepatan operasi dari PLC melebihi kecepatan operasi daripada relay pada saat bekerja yaitu dalam beberapa mikro detik. Sehingga dapat menentukan kecepatan output dari alat yang digunakan.
Kecepatan operasi dari PLC melebihi kecepatan operasi daripada relay pada saat bekerja yaitu dalam beberapa mikro detik. Sehingga dapat menentukan kecepatan output dari alat yang digunakan.
· Metode
bolean atau ladder
Program PLC dapat dilakukan dengan diagram ladder oleh para teknisi atau juga menggunakan sistem bolean atau digital bagi para pemrogram PLC yang lebih mudah dan dapat disimulasikan pada software pendukungnya.
Program PLC dapat dilakukan dengan diagram ladder oleh para teknisi atau juga menggunakan sistem bolean atau digital bagi para pemrogram PLC yang lebih mudah dan dapat disimulasikan pada software pendukungnya.
·
Reliability
Peralatan solid state umumnya lebih tahan dibandingkan dengan relay atau timer mekanik. PLC mampu bekerja pada kondisi lingkungan yang berat, misalnya goncangan, debu, suhu yang tinggi, dan sebagainya.
Peralatan solid state umumnya lebih tahan dibandingkan dengan relay atau timer mekanik. PLC mampu bekerja pada kondisi lingkungan yang berat, misalnya goncangan, debu, suhu yang tinggi, dan sebagainya.
·
Penyederhanaan pemesanan komponen
PLC adalah satu peralatan dengan satu waktu pengiriman. Jika satu PLC tiba, maka semua relay, counter, dan komponen lainnya juga tiba. Jika mendesain panel relay sebanyak 10 relay, maka diperlukan 10 penyalur yang berbeda pula waktu pengirimannya, sehingga jika lupa memesan satu relay akan berakibat tertundanya pengerjaan suatu panel.
PLC adalah satu peralatan dengan satu waktu pengiriman. Jika satu PLC tiba, maka semua relay, counter, dan komponen lainnya juga tiba. Jika mendesain panel relay sebanyak 10 relay, maka diperlukan 10 penyalur yang berbeda pula waktu pengirimannya, sehingga jika lupa memesan satu relay akan berakibat tertundanya pengerjaan suatu panel.
·
Dokumentasi
Mencetak rangkaian PLC dapat dilakukan segera secara nyata sebagian atau keseluruhan rangkaian tanpa perlu melihat pada blueprint yang belum tentu up to date, dan juga tidak perlu memeriksa jalur kabel dengan rangkaian.
Mencetak rangkaian PLC dapat dilakukan segera secara nyata sebagian atau keseluruhan rangkaian tanpa perlu melihat pada blueprint yang belum tentu up to date, dan juga tidak perlu memeriksa jalur kabel dengan rangkaian.
· Keamanan
Program PLC tidak dapat diubah oleh sembarang orang dan dapat dibuatkan password. Sedangkan panel relay biasa memungkinkan terjadinya perubahan yang sulit untuk dideteksi.
Program PLC tidak dapat diubah oleh sembarang orang dan dapat dibuatkan password. Sedangkan panel relay biasa memungkinkan terjadinya perubahan yang sulit untuk dideteksi.
· Memudahkan
perubahan dengan pemrograman ulang.
PLC dapat dengan cepat diprogram ulang, hal ini memungkinkan untuk mencampur proses produksi, sementara produksi lainnya sedang berjalan.
PLC dapat dengan cepat diprogram ulang, hal ini memungkinkan untuk mencampur proses produksi, sementara produksi lainnya sedang berjalan.
Disamping
beberapa kehandalan di atas, tidak bisa dipungkiri bahwa PLC juga mempunyai
beberapa kelemahan antara lain :
· Teknologi
baru
Sulit untuk mengubah pola pikir beberapa personil yang telah lama menggunakan konsep relay untuk berubah kekonsep PLC komputer.
Sulit untuk mengubah pola pikir beberapa personil yang telah lama menggunakan konsep relay untuk berubah kekonsep PLC komputer.
· Aplikasi
program yang tetap
Beberapa aplikasi dari proses produksi merupakan aplikasi yang tidak akan berubah selamanya sehingga keunggulan dari pada PLC untuk mengubah program menjadi tidak berguna.
Beberapa aplikasi dari proses produksi merupakan aplikasi yang tidak akan berubah selamanya sehingga keunggulan dari pada PLC untuk mengubah program menjadi tidak berguna.
· Kondisi
lingkungan
Lingkungan proses tertentu seperti panas yang tinggi dan getaran ,interferensi dengan peralatan listrik lain membuat keterbatasan pemakaian PLC.
Lingkungan proses tertentu seperti panas yang tinggi dan getaran ,interferensi dengan peralatan listrik lain membuat keterbatasan pemakaian PLC.
·
Pengoperasian yang aman
Pada penggunaan sistem relay, jika sumber daya padam akan langsung mematikan seluruh rangkaian dan tidak secara otomatis bekerja kembali PLC akan langsung menjalankan proses yang di program, namun hal ini tergantung dari program yang dibuat.
Pada penggunaan sistem relay, jika sumber daya padam akan langsung mematikan seluruh rangkaian dan tidak secara otomatis bekerja kembali PLC akan langsung menjalankan proses yang di program, namun hal ini tergantung dari program yang dibuat.
· Operasi
pada rangkaian yang tetap
Jika suatu rangkaian operasi tidak pernah diubah, seperti misalnya drum mekanik , lebih murah jika tetap menggunakan konsep relay dari pada menggunakan PLC.
Jika suatu rangkaian operasi tidak pernah diubah, seperti misalnya drum mekanik , lebih murah jika tetap menggunakan konsep relay dari pada menggunakan PLC.
Keunggulan
PLC dibanding Sistem Konvensional
Salah satu keunggulan PLC dibanding sistem konvensional kontrol panel adalah sebagai berikut :
Salah satu keunggulan PLC dibanding sistem konvensional kontrol panel adalah sebagai berikut :
· Pada
Progammable Logic Controller :
1.
Pengawatan lebih sedikit.
2. Perawatan
relatif mudah .
3. Pelacakan
sistem lebih sedarhana.
4. Konsumsi
daya relatif rendah.
5.
Dokumentasi gambar lebih sederhana dan lebih mudah dimengerti.
6.
Modifikasi sistem lebih sederhana dan cepat.
· Pada
Sistem Konvensional Kontrol Panel:
1.
Pengawatan lebih kompleks.
2. Perawatan
membutuhkan waktu yang lama.
3. Pelacakan
kesalahan membutuhkan waktu yang lama.
4. Konsumsi
daya yang relatif tinggi.
5.
Dokumentasi gambar lebih banyak.
6.
Modifikasi sistem membutuhkan waktu yang lama.
Hal-hal yang
dapat dikerjakan oleh PLC
Sebagai
kontrol urutan mempunyai fungsi:
1. Pengganti
relay kontrol logika konvensional.
2.
Pewaktu/pencacah (Timer / counter).
3. Pengganti
pengontrol PCB card.
4. Mesin
kontrol ( auto / semi auto/manual ).
Sebagai
kontrol yang canggih mempunyai fungsi:
1. Operasi
aritmatika.
2.
Penanganan informasi.
3. Kontrol
analog ( suhu, tekanan, dan lain-lain ).
4. PID (
Proporsional-Integral-Diferensial).
5. Kontrol
motor servo.
6. Kontrol
motor stepper.
Sebagai
kontrol pengawasan mempunyai fungsi:
1. Proses
monitor dan alarm.
2. Monitor
dan diagnosa kesalahan.
3. Antarmuka
dengan komputer (RS- 23C/ RS-422).
4. Antarmuka
printer / ASCII.
5. Jaringan
kerja otomatisasi pabrik.
6. Local
Area Network.
7. Wide Area
Network.
8. FMS
(Flexible Manufacturing System), CIM ( Computer Integrated Manufacturing ), FA
( factory automation ).
Konfigurasi
Programmable Logic Controller
PLC
mempunyai konfigurasi yang terdiri dari 6 bagian utama yaitu:
- Unit Power
Supply
Unit ini berfungsi untuk memberikan tegangan pada blok CPU PLC, biasanya berupa switching power supply.
Unit ini berfungsi untuk memberikan tegangan pada blok CPU PLC, biasanya berupa switching power supply.
- CPU
(Central Processing Unit) PLC
Unit merupakan otak dari PLC, disinilah program akan diolah sehingga sistem kontrol yang telah kita desain bekerja seperti yang kita inginkan. CPU PLC sangat bervariasi macamnya tergantung pada masing-masing merk dan tipe PLC-nya.
Unit merupakan otak dari PLC, disinilah program akan diolah sehingga sistem kontrol yang telah kita desain bekerja seperti yang kita inginkan. CPU PLC sangat bervariasi macamnya tergantung pada masing-masing merk dan tipe PLC-nya.
- Memori
unit
RAM : Random Acces Memory
EPROM : Eraseable Progammable Read Only Memory
EEPROM : Electrical Eraseable Programmable Read Only Memory.
RAM : Random Acces Memory
EPROM : Eraseable Progammable Read Only Memory
EEPROM : Electrical Eraseable Programmable Read Only Memory.
- Input unit
( sebagai contoh PLC Omron )
Input digital: Input Point Digital
o DC 24 V input
o DC 5 V input / TTL (Transistor Transistor Logic)
o AC/DC 24 V input
o AC 110 V input
o AC 220 V input
Input digital: Input Point Digital
o DC 24 V input
o DC 5 V input / TTL (Transistor Transistor Logic)
o AC/DC 24 V input
o AC 110 V input
o AC 220 V input
- Input analog
: Input Point Linear
• 0 – 10 V DC
• -10 V DC – 10 V DC
• 4 – 20 mA DC
• 0 – 10 V DC
• -10 V DC – 10 V DC
• 4 – 20 mA DC
- Output
unit
Output digital : Output Point Digital 1.
o Relay Output
o AC 110 V output
o AC 220 V output
o DC 24 V output,tipe PNP dan tipe NPN.
Output digital : Output Point Digital 1.
o Relay Output
o AC 110 V output
o AC 220 V output
o DC 24 V output,tipe PNP dan tipe NPN.
- Output
analog : Output Point Linier
• 0 – 1 V DC
• -10 V DC – 10 V DC
• 4 – 20 mA DC
• 0 – 1 V DC
• -10 V DC – 10 V DC
• 4 – 20 mA DC
- Peripheral
Yang termasuk dalam peripheral adalah :
1. SSS (Sysmac Support Software)
2. PROM writer
3. GPC (Graphic Programming Console)
4. FIT (Factory Intelegent Terminal)
Yang termasuk dalam peripheral adalah :
1. SSS (Sysmac Support Software)
2. PROM writer
3. GPC (Graphic Programming Console)
4. FIT (Factory Intelegent Terminal)
.
Central
Processing Unit
Central Processing Unit (CPU) merupakan pusat pengolah dan pengontrol data dari seluruh sistem kerja PLC. Proses yang dilakukan oleh CPU ini antara lain adalah mengontrol semua operasi, mengolah program yang ada dalam memori, serta mengatur komunikasi antara input-output, memori dan CPU melalui sistem BUS. CPU juga berfungsi menjalankan dan mengolah fungsi-fungsi yang diinginkan berdasarkan program yang telah ditentukan.
Central Processing Unit (CPU) merupakan pusat pengolah dan pengontrol data dari seluruh sistem kerja PLC. Proses yang dilakukan oleh CPU ini antara lain adalah mengontrol semua operasi, mengolah program yang ada dalam memori, serta mengatur komunikasi antara input-output, memori dan CPU melalui sistem BUS. CPU juga berfungsi menjalankan dan mengolah fungsi-fungsi yang diinginkan berdasarkan program yang telah ditentukan.
Memori
Agar PLC dapat bekerja sesuai harapan maka dibutuhkan suatu program untuk menjalankannya. Program tersebut harus disimpan dengan cara tertentu agar PLC dapat mengakses perintah-perintah sesuai yang diinstruksikan. Disamping itu juga diperlukan untuk menyimpan data sementara selama pelaksanaan program.
Agar PLC dapat bekerja sesuai harapan maka dibutuhkan suatu program untuk menjalankannya. Program tersebut harus disimpan dengan cara tertentu agar PLC dapat mengakses perintah-perintah sesuai yang diinstruksikan. Disamping itu juga diperlukan untuk menyimpan data sementara selama pelaksanaan program.
Programming
Console
Perangkat ini merupakan panel pemrograman yang didalamnya terdapat RAM (Random Access Memory) yang berfungsi sebagai tempat penyimpanan semi permanen pada sebuah program yang sedang dibuat atau dimodifikasi. Program yang dituliskan ke dalam console harus dalam bentuk mnemonic. Perangkat ini dapat dihubungkan langsung ke CPU dengan menggunakan kabel ekstention yang dapat dipasang dan dilepas setiap saat. Apabila proses eksekusi program telah melewati satu putaran maka panel (Programming Console) ini dapat dicabut dan dipindahkan ke CPU lain, sedangkan CPU yang pertama tadi masih tetap bisa untuk menjalankan programnya, tetapi harus pada posisi RUN atau MONITOR
Perangkat ini merupakan panel pemrograman yang didalamnya terdapat RAM (Random Access Memory) yang berfungsi sebagai tempat penyimpanan semi permanen pada sebuah program yang sedang dibuat atau dimodifikasi. Program yang dituliskan ke dalam console harus dalam bentuk mnemonic. Perangkat ini dapat dihubungkan langsung ke CPU dengan menggunakan kabel ekstention yang dapat dipasang dan dilepas setiap saat. Apabila proses eksekusi program telah melewati satu putaran maka panel (Programming Console) ini dapat dicabut dan dipindahkan ke CPU lain, sedangkan CPU yang pertama tadi masih tetap bisa untuk menjalankan programnya, tetapi harus pada posisi RUN atau MONITOR
RANGKAIAN KONTROL SISTEM PLC
PLC adalah
device kontrol yang juga membutuhkan sistem kontrol pendukung sebagaimana
device-device kontrol lainnya, dan untuk mengaktifkan kerja dari device ini
maka dibutuhkan sumber tegangan dari luar yang disusun dalam sebuah sistem
kontrol yang bertujuan untuk mengatur dan melindungi sistem.
Ada 3 sistem
kontrol pendukung yang harus diinstal pada sistem kontrol PLC yaitu :
1. kontrol
rangkaian daya yang mensuplai tegangan sumber ke PLC dan untuk sumber cadangan
bagi penambahan sistem.
2. kontrol
rangkaian input yang mensuplai tegangan sumber ke inputan PLC dan
3. kontrol
rangkaian output yang mensuplai tegangan sumber ke outputan PLC.
Dan ketiga
rangkaian kontrol diatas berfungsi untuk :
a. melindungi sistem dari arus beban lebih dan arus tanah
b. memberikan layanan energi listrik bagi PLC termasuk semua device input/output,
c. meng-isolir keadaan error/alarm yang terjadi pada PLC
d. memberikan layanan sumber tegangan untuk komputer /notebook yang digunakan untuk keperluan pemeliharaan, monitoring dan trouble shooting.
e. Melindungi sistem PLC dari gangguan riak-riak tegangan dan freukwensi yang tidak diinginkan.
a. melindungi sistem dari arus beban lebih dan arus tanah
b. memberikan layanan energi listrik bagi PLC termasuk semua device input/output,
c. meng-isolir keadaan error/alarm yang terjadi pada PLC
d. memberikan layanan sumber tegangan untuk komputer /notebook yang digunakan untuk keperluan pemeliharaan, monitoring dan trouble shooting.
e. Melindungi sistem PLC dari gangguan riak-riak tegangan dan freukwensi yang tidak diinginkan.
Rangkaian
daya
Ada beberapa
komponen utama pada rangkaian daya yaitu :
1. Sumber tegangan sistem
Sumber tegangan ini sama dengan sumber tegangan yang ada pada induksi pada umumnya yaitu 380 V dan 220 V untuk standar tegangan di Indonesia.
2. Transformator
Device ini berguna untuk menurunkan atau menaikkan tegangan sehingga diperoleh tegangan output (sekunder) sesuai dengan tegangan kerja sistem antara PLC jika yang ada bertegangan kerja 100V (device standar Jepang) maka diperlukan step down trafo input 380 V dan 100 V.
3. Power Supply
Device ini berguna untuk menyearahkan tegangan AC menjadi tegangan DC yang dibutuhkan untuk sumber tegangan kerja pada type PLC tertentu.
4. Breaker
Breaker berguna untuk memutuskan -menghubungkan rangkaian dari sumber tegangan, istilah ini bisa terjadi pada saat kondisi overload,hubung singkat dan untuk pemeliharaan, rating teganganpun harus dipilih sesuai dengan kapasitas beban yang dilayaninya, dalam hal ini harus dihitung besarnya daya pada transformator yang melayani device-device seperti power supply,PLC, Relai dan lain-lain.
5. Earth Leakage Breaker (ELB)
Kegunannya hampir sama dengan breaker biasa yaitu memutus-menghubungkan rangkaian dari sumber tegangan, hanya saja ELB memiliki fungsi khusus yaitu mengisolir sistem dari gangguan hubungkan tanah.gangguan hubung tanah yang dimaksudkan disini yaitu adanya arus bocor dari sistem ketanah/Ground sehingga bisa menyebabkan adanya potensi tegangan sentuh yang berbahaya pada keselamatan manusia. ELB akan memutuskan sistem jika dideteksi adanya arus bocor beberapa miliampere saja tergantung rating dari ELB tersebut.
6. Circuit Protektor
Sebagaimana fungsi breaker, circuit protektor berfungsi khusus untuk melindungi rangkaian dari gangguan arus lebih dan hubung singkat, dan bisa dikatakan bahwa circuit protektor adalah breaker dengan rating arus kecil untuk melindungi rangkaian kontrol.
7. Noise Filter
Device ini berguna untuk menfilter adanya riak-riak tegangan freukuensi yang memasuki sistem sehingga outputnya selalu menghasilkan tegangan dan freukuensi yang tidak mengganggu sistem kontrol PLC, Device ini berupa hubungan seri pararel dari Induktor dan Capasitor yang mampu meredam khususnya freukuensi-freukuensi liar.
8. Relay
Sebagaimana diketahui bahwa relay akan selalu ada dalam sistem kontrol bagaimana jenis dan bentuk sistem yang dipakai, manfaatnya dalam mengatur kondisi off-on device menyebabkan relay dipakai dalam sistem rangkaian daya untuk sistem kontrol.
9. Maintenance Source
Device ini sama dengan stop kontak biasa yang memberikan sumber tegangan kerja untuk komputer/notebook bagi keperluan pemeliharaan, memonitoring dan troubleshooting sistem kontrol PLC.
1. Sumber tegangan sistem
Sumber tegangan ini sama dengan sumber tegangan yang ada pada induksi pada umumnya yaitu 380 V dan 220 V untuk standar tegangan di Indonesia.
2. Transformator
Device ini berguna untuk menurunkan atau menaikkan tegangan sehingga diperoleh tegangan output (sekunder) sesuai dengan tegangan kerja sistem antara PLC jika yang ada bertegangan kerja 100V (device standar Jepang) maka diperlukan step down trafo input 380 V dan 100 V.
3. Power Supply
Device ini berguna untuk menyearahkan tegangan AC menjadi tegangan DC yang dibutuhkan untuk sumber tegangan kerja pada type PLC tertentu.
4. Breaker
Breaker berguna untuk memutuskan -menghubungkan rangkaian dari sumber tegangan, istilah ini bisa terjadi pada saat kondisi overload,hubung singkat dan untuk pemeliharaan, rating teganganpun harus dipilih sesuai dengan kapasitas beban yang dilayaninya, dalam hal ini harus dihitung besarnya daya pada transformator yang melayani device-device seperti power supply,PLC, Relai dan lain-lain.
5. Earth Leakage Breaker (ELB)
Kegunannya hampir sama dengan breaker biasa yaitu memutus-menghubungkan rangkaian dari sumber tegangan, hanya saja ELB memiliki fungsi khusus yaitu mengisolir sistem dari gangguan hubungkan tanah.gangguan hubung tanah yang dimaksudkan disini yaitu adanya arus bocor dari sistem ketanah/Ground sehingga bisa menyebabkan adanya potensi tegangan sentuh yang berbahaya pada keselamatan manusia. ELB akan memutuskan sistem jika dideteksi adanya arus bocor beberapa miliampere saja tergantung rating dari ELB tersebut.
6. Circuit Protektor
Sebagaimana fungsi breaker, circuit protektor berfungsi khusus untuk melindungi rangkaian dari gangguan arus lebih dan hubung singkat, dan bisa dikatakan bahwa circuit protektor adalah breaker dengan rating arus kecil untuk melindungi rangkaian kontrol.
7. Noise Filter
Device ini berguna untuk menfilter adanya riak-riak tegangan freukuensi yang memasuki sistem sehingga outputnya selalu menghasilkan tegangan dan freukuensi yang tidak mengganggu sistem kontrol PLC, Device ini berupa hubungan seri pararel dari Induktor dan Capasitor yang mampu meredam khususnya freukuensi-freukuensi liar.
8. Relay
Sebagaimana diketahui bahwa relay akan selalu ada dalam sistem kontrol bagaimana jenis dan bentuk sistem yang dipakai, manfaatnya dalam mengatur kondisi off-on device menyebabkan relay dipakai dalam sistem rangkaian daya untuk sistem kontrol.
9. Maintenance Source
Device ini sama dengan stop kontak biasa yang memberikan sumber tegangan kerja untuk komputer/notebook bagi keperluan pemeliharaan, memonitoring dan troubleshooting sistem kontrol PLC.
MEMAHAMI SISTEM KERJA PLC
Untuk
memahami kerja PLC maka harus memahami terlebih dahulu prinsip kerja Relay ,
dimana relay memiliki coil yang disuplai oleh sumber tegangan dan kontak yang
menghubungkan dua terminal.
Prinsip
kerja relay : jika diberi sumber tegangan kerja maka semua kontak-kontaknya
akan berubah status. Kontak NO menjadi close dan kontak NC menjadi open.
Prinsip
kerja PLC signal dari device input (on/off) akan mengaktifkan coilo semua
(input) yang mencerminkan masing-masing device input (dalam hal ini disimpan
dalam sebuah memory data input) coil semua ini akan mengontrol kondisi on/off
internal kontak yang tersusun dalam sebuah program PLC/Ladder diagram
(programing & prossesing).
Sesuai
prinsip logika relay, PLC akan mengolah program secara urut dan kontinyu (loop)
sehingga menghasilkan sebuah hasil program berupa kondisi on/off internal coil
outputan yang disimpan dalam memory data outputan dan latch memory. Internal
coil outputan ini yang sudah tersimpan dalam memory ini akan mengontrol kontak
output semu yang menghubungkan device output dan sumber tegangan.
di dalam PLC
diassosiasikan memiliki coil bayangan/semu MX…dan kontak semu MY…(masing-masing
adalah memori data input dan output)
Coil MX…mendapat suplai tegangan 24Vdc melalui input PLC yaitu tombol X0 dan tombol X1
Kontak MY… mendapat suplai tegangan misal 220 Volt yang memikul beban lampu Y0 dan Y1 melalui kontak bayangan MY…….
Jika tombol X0 ditekan (walaupun sebentar), maka coil bayangan MX0 akan bekerja sehingga kontak-kontaknya akan berubah status. Coil bayangan MX0 ini akan merubah status kontak yang berada dalam bahasa pemrograman PLC. Dalam hal ini kontak X0 akan menjadi close (tertutup) walaupun tombol X0 dilepas, kontak Y0 akan mengunci sampai tombol X1 dilepas.
Karena kontak X) tertutup, maka coil Y0 akan bekerja dan merubah status kontak MY0 menjadi tertutup, dalam hal ini lampu L1 akan mendapat suplai tegangan dan menyala.
Jika tombol X2 ditekan, maka coil bayangan MX1 akan bekerja dan mengubah status kontak NC dalam bahasa pemrograman menjadi terbuka, dalam hyal ini coil Y0 menjadi tidak aktif.
Karena coil Y0 non aktif, maka kontak bayangan MY0 terbuka dan lampu L1 mati.
Coil MX…mendapat suplai tegangan 24Vdc melalui input PLC yaitu tombol X0 dan tombol X1
Kontak MY… mendapat suplai tegangan misal 220 Volt yang memikul beban lampu Y0 dan Y1 melalui kontak bayangan MY…….
Jika tombol X0 ditekan (walaupun sebentar), maka coil bayangan MX0 akan bekerja sehingga kontak-kontaknya akan berubah status. Coil bayangan MX0 ini akan merubah status kontak yang berada dalam bahasa pemrograman PLC. Dalam hal ini kontak X0 akan menjadi close (tertutup) walaupun tombol X0 dilepas, kontak Y0 akan mengunci sampai tombol X1 dilepas.
Karena kontak X) tertutup, maka coil Y0 akan bekerja dan merubah status kontak MY0 menjadi tertutup, dalam hal ini lampu L1 akan mendapat suplai tegangan dan menyala.
Jika tombol X2 ditekan, maka coil bayangan MX1 akan bekerja dan mengubah status kontak NC dalam bahasa pemrograman menjadi terbuka, dalam hyal ini coil Y0 menjadi tidak aktif.
Karena coil Y0 non aktif, maka kontak bayangan MY0 terbuka dan lampu L1 mati.
4.2 Prinsip Kerja PLC
Pada
awalnya, PLC adalah alat elektronik yang digunakan untuk mengganti panel relay.
Pada saat itu PLC hanya bekerja sebagai ON-OFF untuk pengendalian motor listrik, solenoid dan actuator. Dan hasilnya alat ini memiliki
kemampuan yang lebih baik dibandingkan relay biasa. PLC pertama-tama banyak
digunakan pada bagian otomotif. Pada tahun 1978, penemuan chip mikrokontroler meningkatkan kemampuan komputer untuk segala jenis sistem
otomatisasi dengan harga yang terjangkau. Mulai dari dunia robotika, komputer
dan PLC berkembang dengan pesat sehingga program PLC makin mudah untuk
dimengerti oleh banyak orang.
Pada awal tahun 1980, PLC semakin banyak digunakan.
Beberapa perusahaan elektronik dan komputer membuat PLC dalam volume yang
besar. PLC berkembang pada sistem otomatisasi building, security control
system, dan industri peralatan mesin CNC. Sekarang sistem PLC sudah meluas
hingga keseluruh pabrik dan sistem kontrol yang dapat dikombinasikan dengan
sistem kontrol feedback dan sistem monitor terpusat sehingga menjadi kebutuhan
utama di industri modern. Selain itu, PLC juga sebagai alat yang dapat
mengakuisisi data, menyimpan data, dan mengendalikan mesin dengan proses
pengimplementasian fungsi logika, operasi pewaktuan (timing), pencacahan
(counting) dan aritmatika.
4.3 Sistem kerja
PLC
·
Input
Input yang akan masuk ke
dalam CPU berupa signal dari sensor atau tranducer. Signal sensor ini terdapat
dua jenis, yaitu: discrete signal dan analog signal. Discrete signal berupa saklar biner dimana hanya sebuah ON atau
OFF signal ( 1 atau 0, Benar atau salah), Contohnya: push button, limit switch
dan level sensor. Sedangkan analog signal menggunakan prinsip rentang suatu
nilai antara nol hingga skala penuh. Contohnya dalam kehidupan sehari-hari
adalah ketika Anda sedang memutar volume speaker atau radio Anda. Rentang nilai
dari sensor ini akan diinterpretasikan sebagai nilai-nilai integer oleh CPU
PLC. CPU PLC pada saat ini sering menggunakan 16 bit processor sehingga nilai integer
nya memiliki rentang “-32768 hingga 32767”. Contoh dari analog signal ini
adalah sensor tekanan, sensor temperature dan sensor aliran. Analog signal
dapat berupa tegangan atau arus listrik dan nilai ini akan diproposionalkan
dengan nilai integer CPU, contohnya: sebuah analog 0-5 V atau 4–20 mA
akan di-konversikan menjadi nilai integer 0 – 32767.
·
CPU
Semua aktivitas atau pemprosesan data yang diambil dari sensor
(data input) terjadi pada Central Processing Unit (CPU). CPU ini memiliki tiga
bagian utama, yaitu: Processor, Memory System dan System Power Supply.
Processor akan memproses
signal input secara aritmatik dan logic, yaitu: melakukan operasi logika,
sequential, timer, counter dan mengolah
fungsi-fungsi yang diinginkan berdasarkan program yang telah ditentukan. Selain
itu, processor juga mengolah program yang ada di dalam memori, serta mengatur
komunikasi antara input-output, memori dengan processor itu sendiri.
·
Output
Hasil pemrosesan data yang diolah pada CPU akan berupa signal
keluaran digital yang dikirim ke modul output untuk menjalankan actuator.
Actuator ini dapat berupa motor listrik, solenoid, heater, led display,
injector, heater, pompa dan lain-lain. Actuator ini akan berfungsi sesuai
instruksi dari CPU, jika pada CPU telah di-program timer ON dari lampu selama
dua detik maka lampu pada aktuator akan menyala selama dua detik dan kemudian
setelah dua detik lampu akan OFF.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar