Bab 6 Aplikasi 1 Rev

100

BAB VI PEMBUATAN PROGRAM APLIKASI PLC

PENDAHULUAN

Pada bagian ini akan dibahas contoh-contoh aplikasi kontrol dengan

menggunakan salah satu jenis PLC yaitu PLC Omron. Hal ini dilakukan supaya

pembahasan lebih terfokus, dan mengingat bahwa program antara PLC yang satu

dengan yang lain hampir sama.

Pada bagian ini akan dibahas struktur memori PLC Omron, serta perancangan

dan pembuatan program aplikasi PLC. Setelah mempelajari bagian ini, mahasiswa

diharapkan dapat membuat program aplikasi dengan fungsi/instruksi dasar dan

menengah.

6.1 STRUKTUR MEMORI PLC OMRON Pengenalan terhadap struktur memori suatu PLC sangat diperlukan, agar supaya

dapat menggunakannya dengan tepat susuai dengan fungsinya masing-masing. Pada

PLC Omron CPM1, terdapat beberapa memori yang memiliki fungsi-fungsi khusus.

Masing-masing lokasi memori memiliki ukuran 16-bit atau 1 word, beberapa word

membentuk daerah atau region dan masing-masing region inilah yang memiliki fungsi-

fungsi khusus.

Tidak seperti mikrokontroler, yang hanya mendefenisikan sebagian dari fungsi-

fungsi memorinya, pada PLC, semua bagian memori didefenisikan fungsinya secara

khusus. Selain itu, dalam PLC semua lokasi memori dapat dialamati per-bit, atau

dengan kata lain dapat diakses per-bit atau bit addressable. Tabel 6.1 memperlihatkan

Data Area PLC Omron CPM1.

Daerah IR

Bagian memori ini digunakan untuk mmenyimpan status keluaran dan masukan

PLC. Beberapa bit berhubungan langsung dengan terminal masukan (input) dan

keluaran (output). Daerah memori IR terbagi atas tiga macam area, yaitu area masukan

(input area), area keluaran (output area), dan area kerja (work area). Untuk mengakses

memori ini, cukup dengan menuliskan angkanya saja, 000 untuk masukan, 010 untuk

keluaran, dan 200 untuk memori kerja. Tabel 6.2 memperlihatkan terminal unit CPU

yang digunakan untuk input/output eksternal dari beberapa model PLC CPM1.

101

Tabel 6.1. Data Area PLC Omron CPM1

Tabel 6.2. IR Area PLC CPM1 yang dihunbungkan dengan terminal unit CPU

Daerah SR

Daerah SR merupakan bagian khusus dari lokasi memori yang digunakan

sebagai bit-bit kontrol dan status (flag), paling sering digunakan untuk pencacah dan

interupsi. Misalnya, SR253.13 (atau 253.13 saja) adalah Always ON Flag atau nilainya

selalu ON selama PLC dihidupkan, sedangkan SR253.14 (atau 253.14 saja) adalah

102

Always OFF Flag atau nilainya selalu OFF selama PLC dihidupkan. SR255.04 (atau

255.04 saja) digunakan sebagai Flag CARRY (CY). SR255.05, SR255.06, dan SR255.07

masing-masing digunakan untuk menyimpan status Lebih Besar Dari (Greater Than),

Sama Dengan (Equals). Dan Lebih Kecil Dari (Less Than) hasil dari fungsi

perbandingan CMP.

Daerah TR

Saat pindah ke sub-program selama eksekusi program maka semua data yang

terkait hingga batasan RETURN sub-program akan disimpan dalam daerah TR ini.

Untuk PLC CPM1A (juga CPM2A) hanya memiliki 8 bit, yaitu TR0 sampai TR7.

Daerah HR

Bit-bit pada daerah HR ini digunakan untuk menyimpan data dan tidak akan

hilang walaupun PLC sudah tidak mendapat catu daya atau PLC sudah dimatikan,

karena menggunakan baterai. Untuk PLC CPM1A (juga CPM2A), daerah ini terdiri dari

20 word (HR00 sampai HR19) atau 320 bit (HR00.00 sampai HR19.15). Bit-bit HR ini

dapat digunakan bebas di dalam program sebagaimana bit-bit kerja (work bits).

Daerah AR

Ini merupakan daerah lain yang juga digunakan untuk menyimpan bit-bit kontrol

dan status, seperti status PLC, kesalahan, waktu sistem dan lain sejenisnya. Dan seperti

daerah HR, daerah AR juga dilengkapi dengan baterai, sehingga data-data kontrol

maupun status tetap akan tersimpan walaupun PLC sudah dimatikan. Untuk PLC

CPM1A, daerah ini terdiri dari 16 word (AR00 sampai AR15) atau 256 bit (AR00.00

sampai AR15.15). Misalnya, AR08 bit 00 sampai 03 digunakan untuk menyimpan kode

kesalahan Port RS232, dengan ketentuan tiap bit:

00 – Normal,

01 – Kesalahan Paritas,

02 – Kesalahan Frame,

03 – Kesalahan Overrun.

Daerah LR

Digunakan sebagai pertukaran data saat dilakukan koneksi atau hubungan

dengan PLC yang lain. Untuk PLC CPM1A dan CPM2A, daerah ini terdiri atas 16 word

(LR00 sampai LR15) atau 256 bit (LR00.00 sampai LR15.15).

103

Daerah Pewaktu/Pencacah (Timer/Counter) – T/C Area

Daerah ini digunakan untuk menyimpan nilai-nilai pewaktu atau pencacah.

Untuk PLC CPM1A terdapat 128 lokasi (TC000 sampai TC127), sedangkan pada PLC

CPM2A terdapat 226 lokasi (TC000 sampai TC225).

Daerah DM

Berisikan data-data yang terkait dengan pengaturan komunikasi dengan

komputer dan data pada saat ada kesalahan.

6.2 INSTRUKSI-INSTRUKSI PADA PLC OMRON 1. Instruksi-instruksi Tangga (Ladder Instructions)

Instruksi-instuksi tangga adalah instruksi-instruksi yang terkait dengan kondisi-

kondisi di dalam diagram tangga. Instruksi-instruksi tangga, baik yang independen

maupun yang kombinasi atau gabungan dengan blok instruksi, akan membentuk kondisi

eksekusi. Gambar 6.1 memperlihatkan kode mnemonik, diagram tangga, dan area data

operan dari instruksi-instruksi tangga.

Gambar 6.1. Kode mnemonik, diagram tangga, dan area data operan dari instruksi-instruksi tangga.

104

a. LOAD (LD) dan LOAD NOT (LD NOT)

Kondisi pertama yang mengawali sembarang blok logika di dalam diagram

tangga berkaitan dengan instruksi LOAD (LD) atau LOAD NOT (LD NOT). Contoh

instruksi ini ditunjukkan pada gambar 6.2.

Gambar 6.2. Contoh instruksi LD dan LD NOT

b. AND dan AND NOT

Jika terdapat dua atau lebih kondisi yang dihubungkan seri pada garis instruksi

yang sama maka kondisi pertama menggunakan instruksi LD atau LD NOT, dan sisanya

menggunakan instruksi AND atau AND NOT. Gambar 6.3 menunjukkan suatu

penggalan diagram tangga yang mengandung tiga kondisi yang dihubungkan secara seri

pada garis instruksi yang sama dan berkaitan dengan instruksi LD, AND NOT, dan

AND. Masing-masing instruksi tersebut membutuhkan satu baris kode mnemonik.

Gambar 6.3. Contoh penggunaan instruksi AND dan AND NOT

c. OR dan OR NOT

Jika dua atau lebih kondisi yang dihubungkan paralel, artinya dalam garis

instruksi yang berbeda kemudian bergabung lagi dalam satu garis instruksi yang sama

maka kondisi pertama terkait dengan instruksi LD dan LD NOT dan sisanya berkaitan

dengan instruksi OR dan OR NOT. Gambar 6.4 menunjukkan tiga buah instruksi yang

105

berkaitan dengan instruksi LD NOT, OR NOT, dan OR. Masing-masing instruksi

tersebut membutuhkan satu baris kode mnemonik.

Gambar 6.4. Contoh penggunaan instruksi OR dan OR NOT

d. Kombinasi instruksi AND dan OR

Jika instruksi AND dan OR digabung atau dikombinasikan dalam suatu

rangkaian tangga yang kompleks maka bisa dipandang satu persatu, artinya bisa dilihat

masing-masing hasil gabungan dua kondisi menggunakan instruksi AND atau OR

secara sendiri-sendiri kemudian menggabungkannya menjadi satu kondisi menggunakan

instruksi AND atau OR yang terakhir. Gambar 6.5 menunjukkan contoh diagram tangga

yang mengimplentasikan cara seperti tersebut di atas.

Gambar 6.5. Contoh penggabungan instruksi AND dan OR

106

2. Instruksi-instruksi Blok Logika

Instruksi-instuksi blok logika tidak berhubungan dengan suatu kondisi tertentu

pada diagram tangga, melainkan untuk menyatakan hubungan antar blok-blok logik,

misalnya instruksi AND LD akan meng-AND-logik-kan kondisi eksekusi yang

dihasilkan oleh dua blok logik, demikian juga dengan OR LD untuk meng-OR-logik-

kan kondisi eksekusi yang dihasilkan dua blok logik.

a. AND LOAD (AND LD)

Gambar VI-6 menunjukkan contoh penggunaan blok logik AND LD yang terdiri

atas dua blok logik, yang akan menghasilkan kondisi ON jika blok logik kiri dalam

kondisi ON (salah satu dari IR000.00 atau IR000.01 yang ON) dan blok logik kanan

juga dalam keadaan ON (IR000.02 dalam kondisi ON atau IR000.03 dalam kondisi

OFF).

Gambar 6.6. Contoh penggunaan instruksi blok logika AND LD

b. OR LOAD (OR LD)

Instruksi ini digunakan untuk meng-OR-logik-kan dua blok logika. Gambar 6.7

menunjukkan contoh penggunaan blok logik OR LD yang terdiri atas dua blok logik.

Kondisi eksekusi ON akan dihasilkan jika blok logik atas atau blok logik bawah dalam

kondisi ON. Artinya, IR000.00 dan kondisi ON dan IR000.01 dalam kondisi OFF atau

IR000.02 dan IR000.03 dalam kondisi ON).

107

Gambar 6.7. Contoh penggunaan instruksi blok logika OR LD

Untuk membuat kode mnemonik diagram tangga yang kompleks, caranya

dengan cara membagi membagi diagram tersebut ke dalam blok-blok logik yang besar,

kemudian membagi lagi blok yang besar tersebut menjadi blok-blok logik yang lebih

kecil, demikian seterusnya hingga tidak perlu lagi dibuat blok yang lebih kecil lagi.

Blok-blok ini kemudian masing-masing dikodekan, mulai dari yang kecil, dan

digabungkan satu per satu hingga membentuk diagram tangga yang asli. Instruksi blok

logik AND LD dan OR LD hanya digunakan untuk menggabungkan dua blok logik

saja (blok logik yang digabungkan berupa hasil penggabungan sebelumnya, atau hanya

sebuah kondisi tunggal). Gambar 6.8 memperlihatkan suatu contoh diagram tangga

yang kompleks, yang dapat dibagi dua blok besar (blok A dan B). Blok A dapat dibagi

lagi menjadi dua blok yang lebih kecil (blok A1 dan A2), dan blok B dibagi menjadi

dua blok yang lebih kecil, yaitu blok B1 dan B2. Kemudian blok-blok logik yang kecil

ini ditulis terlebih dahulu, diawali dengan menuliskan blok A1 (alamat 00000 dan

00001) dan blok A2 (alamat 00002 dan 00003), kemudian digabung menggunakan

instruksi blok logik OR LD (alamat 00004). Selanjutnya blok B1 dituliskan (alamat

00005 dan 00006) dilanjutkan dengan blok B2 (alamat 00007 dan 00008) dan digabung

dengan instruksi blok logik OR LD (alamat 00009). Hasilnya berupa blok A dan blok B

yang kemudian juga digabung menggunakan blok logik AND LD (alamat 00010).

108

Gambar 6.8. Contoh diagram tangga yang kompleks

3. Instruksi Kontrol Bit

Terdapat tujuh instruksi dasar yang dapat digunakan untuk mengontrol status bit

secara individual, yaitu OUTPUT, OUTPUT NOT, SET, RESET, DIFFERENTIATE

UP (DIFU), DIFFERENTIATE DOWN (DIFD), dan KEEP. Semua instruksi ini

dituliskan di sisi paling kanan diagram tangga dan membutuhkan sebuah alamat bit

sebagai operan. Selain instruksi-instruksi ini digunakan untuk membuat bit-bit keluaran

ON atau OFF dalam area IR (ke piranti eksternal), mereka juga digunakan untuk

mengontrol bit-bit lainnya.

a. Instruksi OUTPUT (OUT) dan OUTPUT NOT (OUT NOT)

Instruksi ini digunakan untuk mengontrol operan yang berkaitan dengan kondisi

eksekusi (apakah ON atau OFF). Dengan menggunakan instruksi OUT, maka bit operan

akan menjadi ON jika kondisi eksekusinya juga ON, sedangkan OUT NOT akan

menyebabkan bit operan menjadi ON jika kondisi eksekusinya OFF. Gambar 6.9

memperlihatkan simbol tangga dan area data operan dari instruksi OUT dan OUT NOT,

sedangkan Gambar 6.10 memperlihatkan contoh implementasi kedua instruksi tersebut.

109

Gambar 6.9. Simbol tangga dan area data operan instruksi OUT dan OUT NOT

Gambar 6.10. Contoh penggunaan instruksi OUT dan OUT NOT

b. SET dan RESET

Instruksi SET dan RESET hampir sama dengan instruksi OUTPUT dan

OUTPUT NOT, hanya saja instruksi SET dan RESET ini mengubah kondisi status bit

operan saat kondisi eksekusinya ON. Kedua instruksi ini tidak akan mengubah kondisi

status bit jika kondisi eksekusinya OFF. Instruksi SET akan meng-ON-kan bit operan

saat kondisi eksekusinya ON, tetapi tidak seperti instruksi OUT, SET tidak akan meng-

OFF-kan bit operan walaupun kondisi eksekusinya sudah menjadi OFF (setelah ON).

Sedangkan instruksi RESET akan meng-OFF-kan bit operan saat kondisi eksekusinya

ON, tetapi tidak seperti instruksi OUT NOT, RESET tidak akan meng-ON-kan bit

operan walaupun kondisi eksekusinya sudah OFF (setelah ON).

Gambar 6.11 memperlihatkan simbol tangga dan area data operan dari instruksi

SET dan RESET, sedangkan Gambar 6.12 memperlihatkan contoh penggunaan kedua

instruksi tersebut di atas. Pada diagram tangga tersebut, IR200.00 akan ON jika kondisi

IR001.00 ON dan akan terus ON tidak tergantung kondisi IR001.00 selanjutnya, hingga

kondisi IR001.01 menjadi ON sehingga me-RESET IR200.00 (menjadi OFF).

Gambar 6.11. Simbol tangga dan area data operan instruksi SET dan RESET

110

Gambar 6.12. Contoh penggunaan instruksi SET dan RESET

c. DIFFERENTIATE UP (DIFU) dan DIFFERENTIATE DOWN (DIFD)

Instruksi DIFU dan DIFD digunakan untuk meng-ON-kan bit operan hanya satu

siklus saja, atau dengan kata lain hanya sesaat saja. Instruksi DIFU digunakan untuk

meng-ON-kan bit operan sesaat saja (hanya satu silus) saat terjadi transisi kondisi

eksekusi dari OFF ke ON. Sedangkan instruksi DIFD digunakan untuk tujuan yang

sama dengan DIFU, tetapi pada saat terjadi transisi kondisi eksekusi dari ON ke OFF

(kebalikan transisinya DIFU).


DIFU dan DIFD, sedangkan Gambar 6.14 memperlihatkan diagram tangga sederhana

yang menggunakan instruksi DIFU dan DIFD. Pada diagram tangga tersebut, IR200.01

akan ON untuk satu siklus (sesaat), jika terjadi transisi perubahan kondisi eksekusi pada

IR000.00 dari OFF menjadi ON. Saat DIFU(13) 200.01 dikerjakan lagi untuk siklus

berikutnya, IR200.01 tetap akan OFF (tidak tergantung lagi pada status IR000.00).

IR200.02 akan ON untuk satu siklus saja jika terjadi transisi perubahan kondisi eksekusi

pada IR000.01 dari ON menjadi OFF. Saat DIFD(14)200.02 dikerjakan lagi untuk

siklus berikutnya, IR200.02 akan tetap OFF (tidak tergantung lagi status IR000.01).

Gambar 6.13. Simbol tangga dan area data operan dari instruksi DIFU dan DIFD

Gambar 6.14. Contoh penggunaan instruksi DIFU dan DIFD

111

d. Instruksi KEEP

Instruksi KEEP digunakan untuk menyimpan status suatu bit operan berbasis

pada dua kondisi eksekusi. Untuk keperluan ini, instruksi KEEP dihubungkan ke dua

garis instruksi. Garis instruksi pertama digunakan untuk meng-ON-kan bit operan,

sedangkan garis instruksi kedua digunakan untuk meng-OFF-kan bit operan, hal

tersebut akan terjadi jika kondisi eksekusi pada garis instruksi yang terkait ON. Bit

operan instruksi KEEP akan dijaga ON atau OFF-nya walaupun ada di dalam bagian

diagram yang mengandung INTERLOCK.


KEEP, sedangkan Gambar 6.16 memperlihatkan contoh diagram tangga yang

menggunakan instruksi KEEP. HR00.00 akan ON saat IR000.02 dalam kondisi ON dan

IR000.03 dalam kondisi OFF, HR00.00 akan tetap ON hingga IR000.04 atau IR000.05

dalam kondisi ON. Karena instruksi ini memerlukan lebih dari satu garis instruksi maka

garis-garis instruksi dikodekan terlebih dahulu (alamat 00000 sampai 00003) sebelum

menuliskan instruksi KEEP-nya (alamat 00004).

Gambar 6.15. Simbol tangga dan area data operan dari instruksi KEEP

Gambar 6.16. Contoh penggunaan instruksi KEEP(11)

Dalam merancang suatu program diagram tangga, untuk membuat program lebih

efektif, ada dua hal yang perlu diperhatikan dan dapat dimanfaatkan, yaitu:

Bit-bit Penyimpan (Self-maintained)

Walaupun instruksi KEEP dapat digunakan untuk membuat bit-bit yang bisa

menahan sendiri, kadangkala dibutuhkan membuat bit-bit yang bisa menahan sendiri

112

dengan cara yang lain, sehingga bit-bit tersebut bisa di-OFF-kan pada bagian program

yang mengandung INTERLOCK. Untuk membuat bit-bit tersebut, bit operan suatu

instruksi OUT dibuat sebagai suatu kondisi untuk OUT yang sama dalam suatu bentuk

penggabungan OR, sehingga bit operan OUT akan tetap ON atau OFF hingga muncul

perubahan kondisi pada bit-bit yang lain.

Sebagai contoh, kita bisa mengubah diagram tangga pada Gambar 6.16 (yang

menggunakan instruksi KEEP) dengan menghilangkan instruksi KEEP tersebut dan

meletakkan bit operan OUT ke suatu garis instruksi tersendiri yang kemudian digabung

dengan OR. Hasilnya ditunjukkan pada Gambar 6.17.

Gambar 6.17. Contoh diagram tangga yang menggunakan bit penyimpan

Bit-bit Kerja (Work Bits) atau Relai Internal

Dalam pemrograman diagram tangga, mengkombinasikan kondisi-kondisi untuk

secara langsung menghasilkan kondisi eksekusi seringkali sulit dilakukan. Kesulitan ini

dapat ditangani dengan cara menggunakan beberapa bit untuk memicu instruksi lain

secara tidak langsung. Bit-bit I/O dan bit-bit terdedikasi lainnya tidak dapat digunakan

sebagai bit-bit kerja. Semua bit-bit yang ada di dalam area IR yang tidak dialokasikan

untuk I/O dan bebarapa bit yang tidak digunakan dalam area AR, dapat digunakan

sebagai bit-bit kerja.

Bit-bit kerja biasanya sering digunakan bersama-sama dengan instruksi-instruksi

OUT, OUT NOT, DIFU, DIFD, dan KEEP. Bit kerja pertama kali langsung digunakan

oleh instruksi-instruksi tersebut sebagai bit operan sehingga kemudian bisa digunakan

sebagai kondisi yang akan menentukan instruksi-instruksi lainnya. Bit-bit kerja dapat

digunakan untuk menyederhanakan diagram tangga pada saat suatu kombinasi kondisi

perlu diulang-ulang di beberapa bagian dalam diagram tangga yang bersangkutan.

113

4. Instruksi END

Instruksi END merupakan instruksi terakhir yang harus dituliskan atau

digambarkan dalam diagram tangga. CPU pada PLC akan mengerjakan semua instruksi

dalam program dari awal (baris pertama) sampai ditemui instruksi END yang pertama,

sebelum kembali lagi mengerjakan instruksi dalam program dari awal (artinya instruksi-

instruksi yang ada di bawah instruksi END akan diabaikan). Instruksi END tidak

memerlukan operan dan tidak boleh diawali dengan suatu kondisi seperti pada instruksi

lainnya.

Suatu diagram tangga atau program PLC harus diakhiri dengan instruksi END,

jika tidak maka program tidak dijalankan sama sekali. Angka yang dituliskan pada

instruksi END pada kode mnemonik merupakan kode fungsinya. Gambar 6.18

memperlihatkan contoh penggunaan instruksi END.

Gambar 6.18. Contoh penggunaan instruksi END

5. Instruksi TIMER dan COUNTER

a. Instruksi TIMER (TIM)

Instruksi TIM dapat digunakan sebagai timer (pewaktu) ON-delay pada

rangkaian relai. Gambar 6.19 memperlihatkan simbol tangga dan area data operan dari

instruksi TIM. Instruksi TIM membutuhkan angka timer (N), dan nilai set (SV) antara

0000 sampai 9999 (artinya 000,0 sampai 999,9 detik).

Gambar 6.19. Simbol tangga dan area data operan dari instruksi TIMER (TIM)

114

Instruksi untuk Timer Kecepatan Tinggi (High speed Timer) adalah TIMH.

TIMH membutuhkan angka timer (N), dan nilai set (SV) antara 0000 sampai 9999

(artinya 00,00 sampai 99,99 detik). Gambar 6.20 memperlihatkan simbol tangga dan

area data operan dari instruksi TIMH.

Gambar 6.20. Simbol tangga dan area data operan dari instruksi TIMH b. Instruksi COUNTER (CNT)

CNT yang digunakan di sini adalah counter penurunan yang diset awal.

Penurunan satu hitungan setiap kali saat sebuah sinyal berubah dari OFF ke ON.

Counter harus diprogram dengan input hitung, input reset, angka counter, dan nilai set

(SV) Nilai set ini adalah 0000 smpai 9999. Gambar 6.21 memperlihatkan simbol tangga

dan area data operan dari instruksi CNT.

Gambar 6.21. Simbol tangga dan area data operan dari instruksi COUNTER (CNT) Instruksi untuk Reversible Counter adalah CNTR. CNTR(12) adalah reversible,

up/down circular counter, sehingga bisa dipakai untuk menghitung antara nol dan SV

[set value] tergantung dari dua masukan, apakah increment pada input (II) atau

decrement pada input (DI). Nilai saat itu (PV) akan naik satu jika input II mendapat

masukan ON kemudian OFF, dan akan turun satu jika input DI mendapat masukan ON

kemudian OFF. Jika keduanya mendapatkan masukan bersama maka nilai saat itu tidak

berubah.. Jika nilai saat itu 0000 dan mendapat masukan turun maka nilai saat itu akan

115

berubah ke nilai set value SV dan Completion Flag akan ON, jika nilai saat itu melebihi

SV maka PV akan menjadi 0000. CNTR(12) akan reset [nilai saat itu menjadi nol] jika

input reset R berubah dari OFF ke ON. PV tidak akan naik/turun selama R ON

kemudian akan menghitung lagi jika R OFF. nilai PV untuk CNTR(12) tidak akan

reset pada saat program interlock atau oleh karena gangguan supply. Gambar 6.22

memperlihatkan simbol tangga dan area data operan dari instruksi CNTR.

Gambar 6.22. Simbol tangga dan area data operan dari instruksi CNTR

6. Instruksi SHIFT REGISTER (SFT(10))

Instruksi SFT akan menggeser 1 bit dari suatu 16 data bit pada kanal yang

ditentukan. Meskipun instruksi ini menggeser data dalam kanal-kanal, terdapat kanal

start dan kanal end yang harus dispesifikasikan sebagai data. Jika input reset diaktifkan,

16 bit tersebut semuanya akan direset secara bersamaan. Apabila Holding Relay Area

digunakan, data tersebut akan ditahan sewaktu terjadi gangguan daya. Gambar 6.23

memperlihatkan simbol tangga dan area data operan dari instruksi SFT.

Gambar 6.23. Simbol tangga dan area data operan dari instruksi SFT. 7. Instruksi Pemindahan Data: MOVE (MOV(21))

Instruksi MOV berfungsi untuk mengkopi isi dari S (source word) ke D

(destination word). Gambar 6.24 memperlihatkan simbol tangga dan area data operan

dari instruksi MOV.

116

Gambar 6.24. Simbol tangga dan area data operan dari instruksi MOV

8. Instruksi Perbandingan: COMPARE (CMP(20))

Instruksi CMP berfungsi untuk membandingkan Cp1 dan Cp2 dan hasilnya

disimpan di flag GT (Great Than), EQ (Equals), dan LT (Less Than) pada SR area.

Gambar 6.25 memperlihatkan simbol tangga dan area data operan dari instruksi CMP.

Gambar 6.25. Simbol tangga dan area data operan dari instruksi CMP.

9. Instruksi Perhitungan BCD

a. Set Carry – STC(40)

Instruksi STC(40) menyebabkan ON pada CY (SR 25504). Gambar 6.26

memperlihatkan simbol tangga dari instruksi STC.

Gambar 6.26. Simbol tangga dari instruksi STC

b. Clear Carry – CLC(41)

Instruksi CLC(41) menyebabkan OFF pada CY (SR 25504). Gambar 6.27

memperlihatkan simbol tangga dari instruksi CLC.

Gambar 6.27. Simbol tangga dari instruksi CLC

117

c. BCD ADD – ADD(30)

Instruksi ADD(30) menjumlahkan isi Au, Ad dan CY dan hasilnya disimpan

di R. CY diset jika hasilnya lebih dari 9999. Gambar 6.28 memperlihatkan simbol

tangga dan area data operan dari instruksi ADD.

Gambar 6.28. Simbol tangga dan area data operan dari instruksi ADD

d. BCD SUBTRACT – SUB(31)

Instruksi SUB(31) mengurangi isi dari Su dan CY dari Mi dan hasilnya

ditempatkan di R. Jika hasilnya negatif maka CY di set dan komplemen 10 dari hasil

sebenarnya disimpan di R. Untuk merubah komplemen 10 ke hasil sebenarnya

kurangkan isi R dengan nol. Gambar 6.29 memperlihatkan simbol tangga dan area data

operan dari instruksi SUB.

Gambar 6.29. Simbol tangga dan area data operan dari instruksi SUB

10. Instruksi Increment/Decrement

a. BCD Increment – INC(38)

Instruksi INC bertujuan menaikkan satu isi dari Wd, tanpa berakibat pada

Carry (CY). Gambar 6.30 memperlihatkan simbol tangga dan area data operan dari

instruksi INC.

118

Gambar 6.30. Simbol tangga dan area data operan dari instruksi SUB.

b. BCD Decrement – DEC(39)

Instruksi DEC bertujuan menurunkan satu isi Wd, tanpa berakibat pada CY.

DEC(39) cara kerjanya sama dengan INC(38) tetapi pada DEC(39) turunkan satu.

Gambar 6.31 memperlihatkan simbol tangga dan area data operan dari instruksi DEC.

Gambar 6.31. Simbol tangga dan area data operan dari instruksi DEC

6.3 CONTOH-CONTOH APLIKASI PLC

Setelah kita mengetahui struktur memori dan instruksi-instruksi dari PLC

yang akan digunakan maka langkah selanjutnya adalah merancang program aplikasi dan

mengoperasikannya/menyimulasikannya. Prosedurnya dapat digambarkan dalam bentuk

diagram alir, seperti pada Gambar 6.32.

1. Pengontrolan Putaran Motor dalam Dua Arah Putaran

Deskripsi Sistem:

Sistem di-ON dan di-OFF dengan 4 push button (PB). Jika PB 1 ditekan maka

motor berputar ke kanan (clock-wise/cw) ditandai dengan bekerjanya kontaktor 1 (K1)

dan akan tetap berputar meskipun PB 1 dilepas. Motor akan OFF jika PB 2 ditekan. Jika

motor dalam keadaan OFF dan PB 3 ditekan maka motor akan berputar ke kiri (counter

clock-wise/ccw) ditandai dengan bekerjanya kontaktor 2 (K2), dan akan tetap berputar

meskipun PB 3 dilepas. Motor akan OFF jika PB 4 ditekan. Kontaktor K1 dan K2 tidak

boleh bekerja bersamaan.

Diagram rangkaian sistem relai (wired logic), diperlihatkan pada Gambar 6.33.

119

Start

Deskripsi Kontrol

Penulisan Program keDiagram Tangga

Pemrograman

Simulasi Program

ProgramBenar?

I/O disambung denganPeralatan Luar

Uji Kerja

BekerjaBenar?

Simpan Program

Kontrol Siap Kerja

END

Koreksi Kembali

Koreksi Sambungan

Ya

Ya

Tidak

Tidak

Merencanakan alamatI/O

Gambar 6.32. Diagram alir perancangan program aplikasi, dan pengoperasian PLC

120

Gambar 6.33. Rangkaian Kontrol dan Daya Pengoperasian Motor dalam Dua Arah

Putaran sistem Wired Logic.

Tabel pengalamatan dari peralatan input-output (I/O) diperlihatkan pada Tabel

6.3, dan diagram tangga (ladder diagram) dari rangkaian kontrol untuk sistem kontrol

dengan dua arah putaran dapat dibuat seperti pada Gambar 6.34 dan kode mnemonik

(statement list/STL) diperlihatkan pada Tabel 6.4.

Jika peralatan I/O tersebut dihubungkan dengan PLC maka rangkaian pengawatannya

seperti diperlihatkan pada Gambar 6.35.

Tabel 6.3. Pengalamatan peralatan I/O sistem contoh No. 1

Input Output

Pengalamatan Peralatan Pengalamatan Peralatan

000.00 Push button 1 (PB1) 010.00 Kontaktor K1

000.01 Push button 2 (PB2) 010.01 Kontaktor K2

000.02 Push button 3 (PB3)

000.03 Push button 4 (PB4)

121

Gambar 6.34. Ladder diagram pengontrolan motor dengan dua arah putaran

Tabel 6.4. Program dalam bentuk kode nemonik

2. Tundaan ON dan OFF (ON and OFF Delay)

Deskripsi Sistem:

PLC Omron memiliki pewaktu (timer) ON-delay. Tetapi dengan modifikasi

program dapat diperoleh pewaktu yang OFF-delay. Aplikasi berikut memperlihatkan

suatu sistem dengan dua output (OFF-delay dan ON-delay) yang penundaan waktunya 5

detik. Diagram pewaktuannya seperti pada Gambar 6.36, dan tabel pengalamatan I/O-

nya seperti pada Tabel 6.4. Diagram tangga dan kode mnemoniknya diperlihatkan pada

Gambar 6.37.

122

Gambar 6.35. Rangkaian pengawatan peralatan I/O dengan PLC untuk pengontrolan

motor dalam dua arah putaran.

Tabel 6.4. Pengalamatan peralatan I/O pada sistem contoh No. 2.

Input Output


000.00 (0.00) Tombol Start (PB1) 010.00 (10.00) OFF-delay

000.01 (0.01) Tombol Stop (PB2) 010.01 (10.01) ON-delay

Gambar 6.36. Diagram pewaktuan sistem OFF-delay dan ON-delay

123

(a)

(b)

Gambar 6.37. Program ON/OFF-delay dengan PLC OMRON (a). Ladder diagram (b). Kode mnemonik, atau daftar instruksi (statement list)

3. Penggunaan Pewaktu (Timer) dan Pencacah (Counter)

Deskripsi Sistem:

Timer pada PLC Omron hanya dapat melakukan pewaktuan hingga 999,9 detik

saja. Bagaimana kalau dibutuhkan pewaktuan > 999,9 detik? Dalam hal ini digunakan

gabungan antara pewaktu dan pencacah. Misalnya untuk waktu 1 jam (3600 detik),

dapat dilakukan dengan pewaktu 36 detik sebanyak 100 kali, atau 360 detik sebanyak

10 kali.

124

Tabel pengalamatan I/O-nya seperti pada Tabel 6.5. Diagram tangga dan kode

mnemoniknya diperlihatkan pada Gambar 6.38.


Input Output


000.00 (0.00) Tombol Start (PB1) 010.00 (10.00) Alat/Lampu

(a)

(b)

Gambar 6.38. Program dengan pewaktuan yang lebih besar dari 999,9 det. (a). Ladder diagram (b). Kode mnemonik, atau daftar instruksi (statement list)

125

4. Penggunaan Fungsi Geser (Shift) SFT(10)

Deskripsi Sistem:

PLC Omron CPM1 memiliki sebuah fungsi geser (SFT(10)) yang dapat

digunakan untuk menggeser bit-bit dalam area memori PLC yang bersangkutan. Supaya

hasil pergeseran bit (pada IR200) dapat diamati pada keluaran maka masing-masing

posisi bit dihubungkan ke bit keluaran (10.00 sampai 10.03 untuk 4 keluaran).




Input Output


000.00 (0.00) Saklar Data 010.00 (10.00) Status bit 200.00

000.01 (0.01) Saklar Clock 010.01 (10.01) Status bit 200.01

000.02 (0.02) Saklar Reset 010.02 (10.02) Status bit 200.02

010.03 (10.03) Status bit 200.03

(a)

126

4(A) 2(B)

Z1 Y1

5(R) 3(S)

1(P)

S1 S2 S3 S42.01.0

1.011.02

2.022.01

1.1 2.114(Z) 12(Y)

4(A) 2(B)

Z2 Y2

5(R) 3(S)

1(P)

14(Z) 12(Y)

(b)

Gambar 6.39. Program penggunaan shift register (a). Ladder diagram (b). Kode mnemonik, atau daftar instruksi (statement list) Sistem di atas dapat diaplikasi pada sebuah sistem yang melibatkan dua silinder

yang diaktifkan oleh dua solenoid ganda (seperti pada Gambar 6.40). Rangkaian

aktivasi sekuensial Z1, Y1, Z2, Y2 (sebagai output 10.00, 10.01, 10.02, 10.03)

ditentukan oleh sensor/limit switc S1, S2, S3, dan S4 (sebagai input clock).

Gambar 6.40. Sistem dua silinder yang diaktifkan melalui solenoid ganda

127

5. Penggunaan Fungsi Timer pada Aplikasi Pengaturan Lampu Lalu Lintas

Deskripsi Sistem:

Salah satu aplikasi dari Timer adalah pengaturan lampu lalu lintas, yang terdiri

dari 3 lampu yang menyala secara bergantian. Untuk memudahkan dalam simulasi,

dimisalkan bahwa ketiga lampu tersebut menyala secara bergantian selama 5 detik.



Tabel 6.7. Pengalamatan peralatan I/O pada sistem pengaturan lampu lalu-lintas

Input Output


000.00 (0.00) Push Button Start/ON 010.00 (10.00) Lampu 1

000.01 (0.01) Push Button Stop/OFF 010.01 (10.01) Lampu 2

010.02 (10.02) Lampu 3

(a)

128

(b)

Gambar 6.41. Program pengaturan lampu lalu lintas (a). Ladder diagram (b). Kode mnemonik, atau daftar instruksi (statement list)

6. Penggunaan Fungsi CNT pada Aplikasi Pengepakan Apel ke dalam Box

Deskripsi Sistem:

PLC dapat digunakan untuk mengontrol proses pengepakan apel ke dalam boks

(seperti pada Gambar 6.42a). Aplikasi semacam ini digolongkan pada aplikasi

pengepakan (packing application), dan kasusnya bermacam-macam. Pada contoh

aplikasi ini, ketentuannya adalah sebagai berikut:

- Saat tombol START diaktifkan (ON) maka konveyor pembawa boks akan jalan

ON).

- Jika sensor boks (Sen_box) mendeteksi keberadaan boks maka konveyor

pembawa boks akan berhenti dan konveyor pembawa apel mulai dijalankan.

129

- Sensor apel (Sen_Apel) akan menghitung hingga 10 buah apel, kemudian

menghentikan konveyor pembawa apel (pencacah/counter apel akan direset) dan

proses dijalankan dari awal lagi, demikian seterusnya hingga tombol STOP

dipencet. Diagram pewaktuannya ditunjukkan pada Gambar 6.42b.



(a)

(b) Gambar 6.42. (a). Sistem pengepakan apel ke boks (b). Diagram pewaktuan

130

Tabel 6.8. Pengalamatn peralatan I/O pada sistem pengepakan apel

Input Output


000.00 (0.00) Tombol START 010.00 (10.00) Konveyor Apel

000.01 (0.01) Tombol STOP 010.01 (10.01) Konveyor Box

000.02 (0.02) Sensor Apel

000.03 (0.03) Sensor Box

(a)

(b)

Gambar 6.43. Program pengepakan apel ke dalam boks (a). Ladder diagram (b). Kode mnemonik, atau daftar instruksi (statement list)

131

7. Aplikasi Sortir Produk

Deskripsi Sistem:

Pada aplikasi ini, sistem dilengkapi oleh suatu sensor yang dapat mendeteksi

produk yang rusak, sehingga dapat dibuang dari bagian pembawa barang atau konveyor

barang. Produk yang rusak tersebut akan dibuang dari konveyor pada saat berada pada

posisi kelima setelah terdeteksi pada posisi pertama (seperti dipelihatkan pada Gambar

6.44).



Tabel 6.9. Pengalamatan peralatan I/O pada sistem sortir produk

Input Output


000.02 (0.02) Sensor Produk Rusak 010.00 (10.00) Mekanis Pembuang 000.03 (0.03) Pulsa DETAK

000.04 (0.04) RESET Register

Gambar 6.44. Sistem sortir produk

Pada sistem ini, fungsi shif register SFT(10) dan area data HR00 dapat digunakan. Pada

posisi 4 dari 0, produk rusak harus dibuang dengan membuka pintu buang (melalui

mekanisme pembuangan).

132

Jika ada produk rusak terdeteksi maka sensor produk rusak memberikan data 1 pada

HR00 bit pertama (HR00.00), dan pada saat bersamaan muncul pulsa Detak 000.03.

Dengan adanya funsi geser SFT(10) maka pada detak kelima atau pada saat data 1

mencapai bit kelima (HR00.04) akan mengakibatkan pintu buang 010.00 menjadi ON

atau membuka. Demikian seterusnya.

(a)

(b)

Gambar 6.45. Program sistem sortir barang (a). Ladder diagram (b). Kode mnemonik, atau daftar instruksi (statement list)

8. Aplikasi Kontrol Pintu Gudang

Deskripsi Sistem:

Gambar 6.46 memperlihatkan sebuah sistem kontrol pintu gerbang dengan

menggunakan PLC. Sebuah sensor ultrasonik digunakan untuk mendeteksi keberadaan

truk yang mendekat ke pintu gudang, sehingga pintu gudang mulai dibuka. Selanjutnya

sebuah sensor foto (fotosensor) digunakan untu mendeteksi keberadaan truk di pintu

gudang. Dengan adanya sensor-sensor tersebut, ditambah dengan saklar atas dan bawah

(yang akan digunakan untuk menghentikan motor pembuka/penutup pintu) maka sistem

pengontrolan pintu gudang tersebut akan bekerja secara otomatis.

133

Gambar 6.46. Sistem pengontrolan pintu gudang Tabel pengalamatan I/O-nya seperti pada Tabel 6.10. Diagram tangga dan kode


Tabel 6.10. Pengalamatan peralatan I/O pada sistem pengontrolan pintu gudang

Input Output


000.00 (0.00) Sensor Ultrasonik (S1) 010.00 (10.00)

Penaik Pintu

(K1) 000.01 (0.01) Sensor Fotosensor (S2)

000.02 (0.02) Saklar Batas Atas (S3) 010.01 (10.01)

Penurun Pintu

(K2) 000.03 (0.03) Saklar Batas Bawah (S4)

(a)

134

(b)

Gambar 6.47. Program sistem pengontrolan pintu gudang (a). Ladder diagram (b). Kode mnemonik, atau daftar instruksi (statement list)

9. Aplikasi Kontrol Parkir Mobil

Deskripsi Sistem:

Misalnya suatu tempat parkir yang dapat memuat 5 mobil. Sistem terdiri dari 2

sensor (sensor untuk mendeteksi mobil masuk dan keluar). Suatu sinyal akan dihasilkan

jika tempat parkir tersebut penuh. Setiap kali ada mobil masuk ke tempat parkir maka

jumlah mobil akan bertambah satu, demikian juga setiap ada mobil keluar dari tempat

parkir maka jumlah mobil akan berkurang satu. Hal ini akan dilakukan secara otomatis.

Gambar 6.48. Sistem pengontrolan tempat parkir

135

Jika jumlah mobil di tempat sudah mencapai 5 mobil (sesuai kapasitas tempat parkir

tersebut) maka akan ditampilkan indikator, bahwa ”PARKIR PENUH” (car park full),

sehingga mobil berikutnya yang akan parkir diharapkan tidak masuk lagi untuk parkir,

atau pemilik mobil yang bersangkutan mengetahui bahwa tempat parkir sudah penuh,

sehingga bisa mencari tempat parkir lainnya.



Tabel VI-11. Pengalamatan peralatan I/O pada sistem pengontrolan tempat parkir

Input Output


000.00 (0.00) Sensor 1 (S1) 010.00 (10.00) Tanda

PARKIR PENUH 000.01 (0.01) Sensor 2 (S2)

(a)

136

(b) Gambar 6.49. Program sistem pengontrolan tempat parkir (a). Kode mnemonik, atau daftar instruksi (statement list) (b). Ladder diagram

137

Setiap kendaraan masuk, PLC akan menambah satu melalui sensor S1. Demikian juga,

setiap kendaraan keluar dikurangi satu melalui sensor S2. Hasil penambahan dan

pengurangan disimpan pada HR00 (sebagai data 1). Data 1 dibandingkan dengan data 2

(kapasitas tempat parkir) dengan menggunakan fungsi CMP(20), yang hasilnya

disimpan di flag GT, EQ dan LT pada SR area (255.05, 255.06, dan 255.07). Yang

digunakan dalam program ini adalah Greater Than (GT) Flag, dan Equals (EQ) Flag.

6.4 SOAL-SOAL LATIHAN Petunjuk:

Dalam perancangan dan pembuatan program dengan PLC dengan sistematis, ikuti

prosedur seperti pada Gambar VI-37.

1. Rancanglah sebuah program ladder diagram untuk tiap-tiap sistem yang

melaksanakan aktivitas-aktivitas seperti di bawah ini:

a. Mengaktifkan sebuah pompa ketika ketinggian air di dalam tangki naik di atas

1,2 m, dan mematikannya ketika ketinggian air turun di bawah 1,0 m.

b. Mengaktifkan sebuah pompa, dan 100 detik kemudian menyalakan sebuah

pemanas, lalu 30 detik setelahnya akan mengaktifkan motor pemutar.

2. Rancanglah sebuah program ladder diagram untuk mengontrol sebuah mesin cuci,

dengan deskripsi sistem sebagai berikut.

Pada saat sistem di-ON, sebuah pompa akan menyala selama 100 detik. Setelah

pompa tersebut OFF, sebuah pemanas akan nyala selama 50 detik. Selanjutnya,

pemanas dimatikan, dan pompa lainnya dinyalakan untuk mengosongkan air dari

dalam tabung cuci.

3. Rancanglah sebuah program ladder diagram untuk mengontrol sebuah silinder

pergerakan-dua-arah (double-acting cylinder) yang dikontrol oleh sebuah katup

solenoid, yaitu sebuah silinder dengan piston yang dapat bergerak ke dua arah yang

berlawanan, di mana solenoid mengatur kedua posisi piston dengan menggerakkan

ke kanan dan menahannya selama 2 detik, dan kemudian mengembalikannya ke kiri.

4. Diketahui sistem kontrol konveyor pengisi cairan pada botol seperti pada Gambar

L6-1.

138

Deskripsi kerja sistem:

Jika tombol PB Start ditekan maka motor M2 akan tetap ON selama tombol PB

Stop tidak ditekan. Motor M1 akan ON sampai mendeteksi kehadiran botol melalui

limit switch LS. Setelah botol berada pada posisi pengisian selama 0,5 detik maka

valve tanki cairan VOUT akan ON sampai photodetektor PD mendeteksi level

cairan pada botol yang dikehendaki. Botol akan tetap pada posisinya sampai 1 detik.

Selanjutnya, ia akan meng-energize suatu relai yang digunakan untuk menggerakkan

kembali motor M1.

Pertanyaan: Buat program ladder diagram untuk sistem kontrol tersebut!

Gambar L6-1

5. PLC digunakan sebagai alat kendali penentu prioritas bel suatu acara kuis yang

diikuti oleh 3 peserta. Pembawa acara memberikan pertanyaan kepada ketiga peserta.

Ketiga peserta berlomba untuk menekan tombol untuk menjawab pertanyaan dari

pembawa acara. Indikator lampu pada peserta yang berhasil menekan tombol paling

pertama akan menyala, dan buzzer akan berbunyi. Lampu tersebut akan tetap

menyala dan buzzer tetap berbunyi, dan akan OFF setelah 5 detik atau di-reset oleh

pembawa acara. Buatlah ladder diagramnya!

Documents

Bab 6 Aplikasi 1 Rev