Materi Dasar PLC : Panduan untuk Programmable Logic Controller (PLC)

Pengantar

Sistem otomasi industri saat ini lebih maju dan cerdas teknologi daripada sebelumnya. Namun, PLC tidak melakukannya sendiri, Berikut Kita ulas panduan materi dasar PLC.

Programmable Logic Controllers (PLC) membentuk tulang punggungnya, yang memungkinkan komponen internal berfungsi bersama sebagai unit yang mulus. Serbaguna dan dapat dimodifikasi, komputer digital ini sangat penting bagi banyak sistem dan perangkat yang kita andalkan saat ini.

Apa itu PLC?

Sebelum kita lanjut ke spesifik teknis, mari kita tinjau bagaimana sistem PLC beroperasi??.

Ini adalah perangkat komputer khusus, Perangkat keras, yang dirancang untuk digunakan dalam sistem kontrol industri. Ini mengontrol perangkat dan peralatan dengan menghubungkan unit yang berbeda dan memungkinkan mereka bekerja secara terkoordinasi.

Apa yang memberi kekuatan ini?

Inti dari setiap PLC adalah prosesor komputer dasar yang mengumpulkan berbagai input dan mengevaluasinya untuk mencapai output yang diinginkan. Input dapat berupa digital atau analog. 

Karena pengguna dapat memprogram sistem dengan berbagai cara agar sesuai dengan skenario tertentu, PLC dalam banyak aplikasi di berbagai industri, termasuk sistem konveyor, kilang minyak, jalur produksi dan banyak lagi.

PLC ini merupakan skenario yang canggih, pertimbangkan interaksi antara saklar lampu sederhana dan bola lampu. Dengan membalik sakelar, pengguna hanya dapat menyalakan atau mematikan lampu. Ada sedikit fleksibilitas atau fleksibilitas dalam aplikasi ini.

Sekarang, katakanlah PLC bergabung dengan campuran. Tiba-tiba, pengguna dapat membuat kontrol yang lebih kompleks. Misalnya, ia dapat membuat lampu berkedip atau mati atau mematikan lampu satu menit setelah itu menyala. Sekarang pikirkan ribuan atau bahkan puluhan ribu sirkuit yang semuanya dikontrol dalam koordinasi satu sama lain. Meskipun itu adalah penjelasan sederhana, pada dasarnya itulah yang dilakukan oleh PLC.

Bagaimana cara kerja PLC?

Kami telah membahas bahwa sebuah PLC bergantung pada prosesor komputer untuk mengubah segudang input menjadi logika untuk mengendalikan segudang output. Namun, bagaimana ini terjadi?

Ketika PLC memindai input dari berbagai sumber, PLC memindai dan menginternalisasikannya. Kemudian, ia mengeksekusi pemrograman pengguna untuk memberlakukan output yang diinginkan. 

Selanjutnya, itu mengkomunikasikan informasi yang diperlukan ke jaringan kontrol seperti Modbus atau Ethernet IP. Karena PLC bertanggung jawab atas sistem kritis misi dan biasanya ada orang di dekat mesin, serangkaian diagnostik dijalankan untuk memastikan semuanya beres, sebelum memindai input lagi. Seluruh proses ini adalah "siklus pindai." Semakin besar jumlah input, semakin besar program PLC, semakin lama siklus pemindaian. Siklus pemindaian diukur dalam milidetik, lebih dikenal sebagai "cepat." Namun, ada beberapa aplikasi yang kecepatannya tidak cukup cepat. Pengendali Otomasi Programmable, atau PAC, mungkin diperlukan. PAC menggunakan beberapa CPU dalam satu sistem atau sasis untuk menyediakan pemrosesan paralel, atau pemrosesan khusus pada berbagai aspek aplikasi.

Disinilah letak pentingnya pemrograman pengguna, karena program inilah yang menyebabkan PLC menghasilkan hasil yang diinginkan. Tanpanya, PLC hanya merupakan palang pintu yang mahal.

Dengan cara ini, PLC sering digambarkan sebagai komputer kecil yang khusus. Ini berbagi terminologi serupa dengan sistem komputasi tradisional, termasuk memori, perangkat lunak, CPU, sistem I / O dan banyak lagi. Namun, PLC dibuat berfungsi di lingkungan industri, mengendalikan input dan output konkret dari perangkat, mesin, dan pekerja, sementara komputer pribadi dibuat untuk ada di rumah atau kantor Anda.

Komponen Dasar PLC

PLC datang dalam berbagai ukuran dan menampilkan berbagai tingkat kemampuan. Beberapa klasifikasi utama termasuk relay cerdas yang dapat diprogram, PLC kompak, PLC modular, dan PLC kecil-menengah-besar.

PLC Compact 

Juga dikenal sebagai PLC terintegrasi, atau relay yang dapat diprogram secara cerdas, sistem ini menampilkan sistem lengkap yang semuanya dikemas dalam satu wadah kecil. Karena desain ini, pabrikan, bukan pengguna, akan memutuskan jumlah dan jenis input dan output.

PLC modular

PLC ini terdiri dari beberapa bagian yang semuanya dicolokkan ke dalam satu rak. PLC modular dapat datang dalam berbagai ukuran, dengan berbagai tingkat daya dan kemampuan.

PLC Kecil, Menengah dan Besar

PLC ini memiliki ukuran yang berbeda, sesuai dengan aplikasi spesifik yang cocok untuk mereka.

Meskipun semua PLC ini jauh dari satu ukuran untuk semua, terlepas dari kategorinya, masing-masing akan mencakup beberapa bentuk dari empat komponen ini:

1. Pusat Pemrosesan Sentral
2. Rak atau pemasangan
3. Sumber Daya listrik
4. Bagian Input / Output (I / O)

Mari kita tinjau masing-masing secara rinci sehingga Anda memahami bagaimana komponen bekerja bersama.

• Sumber Daya listrik

Sesuai namanya, catu daya adalah komponen yang membuat PLC bekerja, menghasilkan tegangan saluran 24VDC atau 120VAC dalam banyak kasus. Sebagian besar catu daya berisi cadangan baterai yang mencegah kehilangan data saat listrik padam.

•     CPU adalah Central Processing Unit

CPU menjalankan program PLC. Selain menjalankan program PLC, CPU berinteraksi dengan komponen lain dari unit. CPU adalah tempat Anda akan menemukan mikroprosesor, yang bertanggung jawab untuk pengkodean, decoding, dan data komputasi.

ROM adalah Memori Hanya Baca. ROM dapat dibaca dengan tidak ditulis. Ini digunakan untuk menyimpan program dan parameter yang tidak boleh diubah. Di sinilah program operasi PLC disimpan.

RAM adalah Memori Akses Acak. RAM dapat ditulis dan dibaca. Informasi dalam RAM dapat diubah. RAM adalah tempat program pengguna disimpan. Informasi dalam RAM dapat hilang selama pemadaman listrik. Baterai digunakan untuk menyimpan informasi RAM jika terjadi pemadaman listrik.

EAPROM adalah Programmable Read Only Memory yang Dapat Diubah Secara Elektronik. Informasi dalam EAPROM tidak dapat hilang karena pemadaman listrik. EAPROM digunakan untuk menyimpan data pengguna tanpa perlu daya eksternal. Pikirkan perangkat Roku Anda atau yang serupa. Anda dapat mencabutnya, menyimpannya, kembali berbulan-bulan kemudian, menancapkannya kembali dan menghubungkannya. Semua favorit dan aplikasi Anda masih ada dan siap untuk digunakan.

• Sistem Input / Output

Sistem I / O PLC adalah sistem yang menerima informasi baru dari sumber luar dan menciptakan fungsi baru dalam bentuk output.

Sistem Operasi vs. Program Pengguna

Dalam dunia pemrograman PLC, Anda akan sering mendengar CPU menjalankan dua jenis program: sistem operasi dan program pengguna. Mari kita lihat perbedaan utama di antara keduanya.

Sistem operasi

Sistem operasi (OS) PLC mencakup tugas dan program yang dirancang untuk berjalan secara otomatis, artinya mereka tidak memerlukan perintah pengguna langsung untuk berfungsi.

Ini mengatur semua fungsi, urutan, dan operasi CPU yang tidak terkait dengan tugas kontrol tertentu. Tugas utama OS meliputi:

1. Memulai restart hangat dan restart panas
2. Memperbarui dan mengeluarkan tabel gambar proses I / O
3. Menjalankan program pengguna
4. Mengelola area memori
5. Mendeteksi dan memanggil interupsi
6. Membuat koneksi dengan perangkat yang dapat diprogram

Program Pengguna

Program pengguna adalah kombinasi dari berbagai fungsi yang dibutuhkan PLC untuk memproses tugas otomatis yang diberikan. Dengan kata lain, itu adalah bagian dari PLC yang memungkinkan operator untuk mendikte output yang mereka inginkan, disimpan dalam memori internal PLC.

Meskipun ini bertanggung jawab atas fungsi yang lebih terlihat, program pengguna bekerja dengan sistem operasi PLC.

Memprogram PLC

Salah satu cara umum untuk memprogram, memodifikasi, atau memecahkan masalah PLC adalah melalui perangkat berbasis PC bersamaan dengan perangkat lunak pabrikan. Juga digunakan adalah perangkat genggam berpemilik yang terhubung ke PLC melalui kabel.

Meskipun perangkat genggam sering kali lebih disukai karena portabilitas dan kenyamanannya, ia mungkin tidak memiliki keyboard tradisional dan memiliki kemampuan terbatas. Di sisi lain, meskipun perangkat PC sedikit lebih besar, biasanya akan memiliki kekuatan pemrosesan yang lebih kuat. Misalnya, ini memungkinkan pengguna untuk menjalankan program baik dalam mode online atau offline selain mengedit, memantau, mendiagnosis, dan memecahkan masalah program.

Apa pun sistemnya, Anda dapat menggunakan laptop atau perangkat genggam untuk masuk ke program PLC. Dari sana, Anda dapat mengedit kode dan mentransfernya ke CPU.

Kemudian, lepaskan perangkat pemrograman Anda, karena kode sekarang disimpan di dalam CPU, di mana ia dapat menginstruksikan dan mengatur operasi seluruh unit.

Pengenalan Ladder Programming

Saat membahas dasar-dasar pemrograman PLC, Anda mungkin mendengar istilah "Ladder Programming" Apa artinya ini?

Ada dua kategori utama bahasa pemrograman PLC. Bahasa khusus yang digunakan akan bervariasi tergantung pada produsen. Sementara beberapa memiliki bahasa mereka sendiri, khusus, yang standar masuk ke dalam salah satu dari dua kategori: bahasa tekstual atau bahasa grafis.

Bahasa tekstual meliputi:

1. Daftar Instruksi (IL)
2. Teks Terstruktur (ST)

Bahasa grafis meliputi:

1. Diagram tangga / Ladder Diagram (LD)
2. Sequential Function Chart (SFC)
3. Function Block Diagram (FBD)

Dalam kebanyakan kasus, pengguna lebih suka bahasa grafis daripada yang berbasis teks, karena lebih sederhana dan lebih nyaman. Dalam kategori ini, diagram tangga cenderung menang untuk kemudahan penggunaannya.

Struktur Ladder Programming

Bahasa grafis ini telah ada sejak fajar PLC modern pada awal 1970-an, pertama kali digunakan karena meminjam dari diagram relai yang sudah dikenal oleh para tukang listrik pabrik.

Sekarang, jumlah simbol yang tersedia telah berkembang dari waktu ke waktu, yang mengarah ke fungsi yang lebih maju dan beragam. PLC mengandalkan simbol-simbol ini untuk mensimulasikan kontrol logika relai dunia nyata, menghubungkannya melalui garis sirkuit dan daya untuk mengarahkan aliran arus listrik.

Sering disebut logika tangga, pemrograman tangga mendapatkan namanya karena kode yang hasilnya merakit tangga, terdiri dari simbol-simbol berikut:

1. Rel daya ke kiri
2. Rel listrik di sebelah kanan
3. Sirkuit individual ("anak tangga") yang menghubungkan rel daya kiri dan kanan

Sistem Logika Umum

Sementara logika tangga adalah bahasa simbol yang lengkap, ada beberapa yang akan Anda lihat lebih banyak daripada yang lain, terutama dalam diagram. Mari kita ulas beberapa.

• Simbol Kontak

Ini datang dalam dua jenis: "Normally Open" (NO) dan "Normally Closed" (NC). Sebuah saklar lampu adalah contoh dari rangkaian NO, karena tetap mati kecuali seseorang menyalakannya. Kegunaan lain untuk simbol NO termasuk tombol power dan programmer internal lainnya.

Di sisi lain, kontak NC mewakili sirkuit yang tetap aktif sampai input memicu shutdown. Penggunaan untuk simbol NC termasuk fitur gagal-aman, pemantauan panas, dan tombol "Stop".

• Simbol Keluaran

Simbol output adalah representasi umum untuk tanda-tanda peringatan, lampu indikator, dan kontaktor motor. Output untuk masing-masing menyala ketika input yang sesuai menjadi berenergi.

• One-Shot Positive Edge Connections

Output ini dihidupkan jika kondisi tertentu berubah dari "false" menjadi "true" selama waktu yang dibutuhkan PLC untuk menyelesaikan satu pemindaian. Ini sering digunakan untuk perintah penghitung dan matematika.

• Timer Delays (On / Off)

Instruksi pengatur waktu memungkinkan untuk acara yang tertunda atau tidak tertunda. Sistem Timer Delay-On memulai timer untuk menghidupkan sistem ketika input PLC memberi energi, memberinya waktu untuk melakukan pemanasan sebelum operasi. Ini bekerja dengan baik untuk menunda suara sirene dan memfasilitasi penundaan mulai urutan.

Untuk mengetahui bagaimana timer bekerja silahkan baca Timer Yang perlu Anda ketahui Jenis, Mode Operasi, Aplikasi

Sistem Timer Delay-Off menempatkan penundaan ini di akhir operasi, memungkinkan waktu untuk berlalu antara operasi mematikan dan mematikan sistem yang sebenarnya. Ini sangat ideal untuk tampilan otomatis dan mesin apa pun yang rentan terhadap pemutusan yang tidak disengaja.

• Perbandingan

Sistem ini akan menentukan apakah nilai yang diberikan lebih besar dari, kurang dari, atau sama dengan nilai lain. Satu aplikasi dalam sistem batching, yang akan menggunakan perbandingan untuk memastikan bahwa semua komponen paket memiliki bobot yang sama.

• Kalkulator

Instruksi atau kalkulator matematika memungkinkan fungsi penjumlahan dan pengurangan sederhana, memungkinkan PLC untuk menghitung data seperti kecepatan motor. Selain fungsi numerik yang khas ini, mereka juga dapat memperkuat fungsi transendental yang lebih kompleks seperti akar kuadrat, serta sinus trigonometri, cosinus, dan garis singgung bersama dengan bentuk terbalik mereka (arc sine, arc cosine, dan arc tangent).

• Instruksi Khusus

Instruksi lanjutan dapat mencakup arahan komunikasi, loop PID, urutan drum, register geser, generator ramp, dan banyak lagi.

• Blok Fungsi

Saat membangun tangga PLC, pengguna dapat menggabungkan blok fungsi yang menampilkan instruksi yang lebih kompleks. Selain meningkatkan waktu pemindaian, blok-blok ini dapat menggantikan seluruh komponen fisik sistem Anda, seperti penghitung waktu mekanis berkabel. Salah satu contoh termasuk:

• AND / OR Logika

Dengan menggunakan blok fungsi, Anda dapat memadatkan anak tangga Anda dengan memasukkan logika “AND” yang membutuhkan pengapian dua atau lebih input untuk memicu output. Misalnya, seorang teknisi harus menekan dua tombol agar mesin yang diberikan menyala.

Anda juga dapat menerapkan konsep yang sama pada logika "ATAU". Jika logika "AND" mirip dengan rangkaian seri, logika "OR" adalah pasangannya atau rangkaian paralel. Ini digunakan dalam blok fungsi untuk meminta satu input atau lainnya.

Ini membuatnya ideal untuk mesin yang memiliki lebih dari satu panel kontrol dengan sakelar HIDUP / MATI di kedua ujungnya. Dengan logika "ATAU", pengguna dapat menekan tombol mana saja untuk mencapai efek yang sama.

Membuat Program PLC

Jika Anda ingin menggunakan ladder diagram untuk membuat program PLC, mari tinjau langkah yang harus diambil.

• Tentukan Fungsi Program

Pertama, tentukan apa yang Anda ingin program Anda lakukan.

Apakah Anda ingin menyalakan lampu? Bagaimana dengan mematikan ban berjalan atau memungkinkan mesin berhenti setiap tiga menit? Tidak ada jawaban benar atau salah, tetapi Anda perlu pandangan yang jelas tentang fungsi keluaran sebelum Anda mulai.

• Daftar Ketentuan Program

Selanjutnya, daftarkan semua kondisi yang akan diputar ke dalam program Anda. Menggunakan contoh sakelar lampu, satu syaratnya adalah ketika Anda membalik sakelar ke atas, lampu akan menyala. Kemudian, ketika Anda membalikkannya ke bawah, lampu mati.

Buat diagram alur referensi kondisi ini untuk representasi visual.

• Konfigurasikan Perangkat Lunak Anda

Sekarang, Anda siap untuk membuka perangkat berbasis genggam atau PC dan memuat perangkat lunak pemrograman Anda. Konfigurasikan dengan pengaturan yang diperlukan dan atur bahasa Anda ke "bahasa logika tangga." Terakhir, pilih prosesor perangkat keras yang sesuai dan beri nama program baru Anda.

• Tambahkan Leader diagram

Dengan power rails Anda, Anda dapat mulai memprogram tangga Anda. Tambahkan jumlah anak tangga yang diperlukan ke dalam program, perhatikan setiap input dan output.

• Pindai Kesalahan

Sangat penting untuk memindai program Anda dari kesalahan pada titik ini, menangkapnya sekarang daripada kembali lagi nanti.

• Downloadkan Programnya

Langkah terakhir Anda adalah mengunduh program ke PLC Anda. Unduh ke memori sistem. Ketika transfer selesai, Anda dapat memutuskan koneksi perangkat pemrograman Anda.

Aji Fitriyan Hidayat

Skill Comes From Within Yourself, Not Other Or Family, So Be Enthusiastic For Yourself.

Share this post