3. PLC’s Hardware - · PDF fileContoh Programming Console ... Fitur software PLC...

3. PLC’s Hardware

Handy WicaksonoJurusan Teknik ElektroUniversitas Kristen Petra

Pertemuan 3

2

Sasaran

Mahasiswa mampu :Memahami definisi PLCMenyebutkan jenis – jenis PLCMenyebutkan bagian – bagian hardware PLC dan prinsip kerjanyaMemiliki product knowledge PLC merktertentu

3

Introduction

PLC menurut NEMA1

Alat elektronika digital yang menggunakan programmable memory untuk menyimpan instruksidan untuk menjalankan fungsi – fungsi khusus seperti :

logika, sequence (urutan), timing (pewaktuan), penghitungan dan operasi aritmetika

untuk mengendalikan mesin dan proses. 1 National Electrical Manufacturers Association (USA)

4

Introduction

PLC (definisi lain):komputer industri khusus untuk mengawasi dan mengendalikan proses industri. menggunakan bahasa pemrograman khususuntuk kontrol industri (ladder diagram)didesain untuk tahan terhadap lingkunganindustri yang banyak gangguan

noise, vibration, shock, temperature, humidity

5

Jenis - jenis PLC

6

Jenis PLC(berdasarkan ukuran)

1. Tipe compactSeluruh komponen (power supply, CPU, modul input – output, …) menjadi satuUmumnya berukuran kecil (compact) Mempunyai jumlah I/O relatif sedikit dan(umumnya) tidak dapat diexpand(Umumnya) tidak dapat ditambah modul– modul khusus

7

Contoh PLC compact

8

Jenis PLC

2. Tipe modularKomponen – komponennya terpisah kedalam modul – modulBerukuran besarMemungkinkan untuk ekspansi jumlah input /output (sehingga jumlah lebih banyak)Memungkinkan penambahan modul – modulkhusus

9

Contoh : PLC Modular

10

Other categoryContoh : Omron PLC Selection

11

Other categoryContoh : Omron PLC Selection

12

Other categoryContoh : Omron PLC Selection

13

Many Brands of PLC

1. Omron : Yosua cs., Arthur cs.CQM1 / C200H / CJ 1, www.omron247.com

2. Schneider/Modicon : Rudy cs, Nura cs.Twido / Micro / Premium, www.telemecanique.com

3. Siemens : Teddy cs, Yongky cs.S7-300 / S7-400, www.sea.siemens.com

4. Allen Bradley : Lamekh cs., Disyon cs.SLC 500 / PLC 5, www.ab.com

14

1. Festo2. LG3. Yokogawa4. GE5. …….

15

PLC’s component

16

PLC’s component

1. Power Supply2. Processor3. Memory4. Input and Output Module5. Programming Device – Communication

Module

17

Power Supply

Sebagai penyedia daya bagi PLC, bisa berupa :

Tegangan AC (misal : 120/240 Vac. )Tegangan DC (misal : 24 V DC)

PLC juga memiliki power supply (24V DC) internal yang bisa digunakanuntuk menyediakan daya bagiinput/output PLC

18

Power Supply – Contoh

19

Programming Device –Programming console

Contoh Programming Console(Hand Held Programmer)

• Alat untuk membuatatau mengedit program PLC

• Berupa PC atau hand held programmer

• Terhubung dengan PLC melalui programming port (umumnya RS 232)

20

Programming Device –Software in PC

PLC software in PC

21

Processor

ProcessorBagian PLC yang bertugas membaca danmengeksekusi instruksi program.Mempunyai elemen kontrol yang disebutArithmetic and Logic Unit (ALU), sehinggamampu mengerjakan operasi logika dan aritmetika.

22

Contoh : Omron Processor

23

24

Memory

Tempat penyimpanan dalam PLCOperating System PLCStatus input – output, data memoryProgram yang dibuat pengguna

Umumnya menjadi satu denganprocessor. Jika ada memori eksternal merupakanmemori tambahan.

25

Memory - PLC’s Memory MapOperating System Memory

Data Memory

Program Memory

26

PLC’s Memory Map

Operating System MemoryUntuk menyimpan operating system PLC Berupa ROM (Read Only Memory) Tidak dapat dirubah oleh user

Data (Status) MemoryMenyimpan status input-output tiap saat. Berupa RAM (Random Access Memory).Dapat berubah sesuai kondisi input/output.Status kembali ke kondisi awal jika PLC mati.

27

PLC’s Memory Map

Program Memory Untuk menyimpan program penggunaBerupa

RAM RAM - battery backup untuk menyimpanprogram selama jangka waktu tertentuEEPROM (Electrically Erasable ProgrammbleRead Only Memory) jenis ROM yang dapatdiprogram dan dihapus oleh user

28

Contoh – Omron Memory Unit

29

PLC’s Memory Area –Addressing

Register

FlagRegister

AuxilliaryRelay

Timer

Counter

30

PLC’s Memory Area –Addressing

RegisterRegister data dalam RAM berfungsi untuk menyimpan sekumpulan bit data

nibble (4 bit), byte (8 bit), word (16 bit)

Flag registerUntuk mengindikasikan perubahan kondisi (state) input/output fisik, berupa satu bit data.CPU mempunyai internal flag untuk berbagai keperluan internal PLC.

Register

FlagRegister

31

PLC Memory Area –Addressing

Auxiliary relaysElemen memori 1 bit dalam RAM yang digunakan untuk manipulasi data dalam program.Merupakan imaginary internal relays

TimerCPU mempunyai built in clock oscillator sebagaitimer internal Umumnya memiliki alamat khusus

CounterCPU memiliki counter internalUmumnya memiliki alamat khusus

AuxilliaryRelay

Timer

Counter

32

Bagaimana PLC terhubung dengan dunialuar? Do you have any idea?

33

Input - Output Module

• Bagian manakah Input - Output Module ?• Berdasar gambar, apa fungsi bagian tersebut ?

34

Input - Output Module

Interfacing PLC ke dunia luar.Untuk PLC compact sudah built-in di PLC Untuk PLC modular berupa modul I/O tersendiri yang terpisah dari CPU PLCTerbagi menjadi :

Digital Input / Output ModuleAnalog Input / Output Module

35

Digital Input Module

Menghubungkan input diskrit fisik (switch, sensor) dengan PLC.Tersedia dalam tegangan DC dan AC(umumnya : 240 Vac, 120 Vac, 24 Vdc, 5 Vdc). Ada “optoisolator” untuk mencegahlonjakan tegangan tinggi masuk PLC (sbgpengaman)

36

Digital Input Module (tegangan DC)

37

Digital Input Module (tegangan AC)

Input module yang dapat menerima tegangan AC memiliki rangkaian penyearah di dalamnya.

38

Contoh : Spesifikasi DC input module Omron

39

Macam - macam digital input module Omron

40

Digital Output Module

Menghubungkan output diskrit fisik(lampu, relay, solenoid, motor) denganPLCJenis-jenis:

Triac output (output tegangan AC) Transistor output (output tegangan DC) Relay output (output tegangan AC/DC)

41

Digital Output Module

Triac output

Transistoroutput

42

Digital Output Module

Relayoutput

43

Contoh : Spesifikasi transistor output module Omron

44

Macam - macam digital output module Omron

45

Analog Input-Output Module

Menghubungkan input-output analog fisikdengan PLC.Memiliki range tegangan tertentu (bukanhanya 0 dan 1)Umumnya merupakan modul khusus yang ditambahkan pada PLC modularMerupakan ADC dan DAC khusus PLC

46

Analog Input-Output Module

47

PLC Selection

Pemilihan PLC berdasar1. Jumlah dan karakteristik input - output2. Fitur hardware PLC

power supply, modul input/output, kemampuanuntuk diekspansi dengan modul – modul lain, port komunikasi, dll

3. Fitur software PLC Kapasitas memori, kecepatan pemrosesan data, jumlah instruksi yang dapat digunakan, dll

48

Contoh : Omron PLC SelectionMicro PLC

Jumlah base I/O (belum diekspansi) yang dimiliki PLC

49

Bentuk PLC : brick (compact), modular, board

50

Kelengkapan PLC system

51

Contoh : Omron PLC SelectionMicro PLCs

52

Contoh : Omron PLC Selection Micro PLCs

ZEN CPM 1A CPM 2A CPM 2B

53

Review Questions

Sebutkan komponen – komponen utamaPLC!Jelaskan memory map dan memory area PLC!Jelaskan macam – macam input/output module PLC! Jelaskan dasar – dasar pemilihan PLC!

54

Tugas : Presentasi (1)

Dari merk PLC yang ditentukan :Kelompokkan tipe – tipe PLC yang ada(small, medium, big)Ambil satu jenis tipe PLC modular, danjelaskan bagian – bagiannya (power supply, input-output, processor, memory, ….)

Presentasikan, seolah – olah andaadalah sales engineer dari perusahaan

55

Tugas : Presentasi (2)

Nilai diambil dari :Product knowledge (penguasaan produk)Metode presentasi yang baikBahan presentasi yang terorganisir (slide, handout, dll)Mutu pertanyaan untuk kelompok yang lain

Presentasi : 15 menitSoft copy dan hard copy

56

Tugas : Presentasi (3)

Nilai Plus :Menggunakan bahasa Inggris…..

57

PLC Programming!

Next