1. Pendahuluan
Sistem kontrol proses terdiri atas sekumpulan piranti-piranti dan peralatanperalatan
elektronik yang mampu menangani kestabilan, akurasi, dan
mengeliminasi transisi status yang berbahaya dalam proses produksi. Masingmasing
komponen dalam sistem kontrol proses tersebut memegang peranan
pentingnya masing-masing, tidak peduli ukurannya. Misalnya saja, jika sensor tidak
ada atau rusak atau tidak bekerja, maka sistem kontrol proses tidak akan tahu apa
yang terjadi dalam proses yang sedang berjalan.
Sebuah PLC (kepanjangan Programmable Logic control) adalah sebuah alat yang
digunakan untuk menggantikan rangkaian sederetan relay yang dijumpai pada
sistem kontrol proses konvensional. PLC bekerja dengan cara mengamati
masukan (melalui sensor-sensor terkait), kemudian melakukan proses dan
Lisensi dokumen :
Copyright ã 2006 kelas-mikrokontrol.com
Seluruh dokumen di kelas-mikrokontrol.com dapat digunakan, dimodifikasi dan
disebarluaskan secara bebas untuk tujuan bukan komersil (nonpfrofit), dengan
syarat tidak menghapus atau merubah atribut penulis dan pernyataan copyright
yang disertakan dalam setiap dokumen. Tidak boleh melakukan penulisan ulang,
kecuali mendapat ijin terlebih dahulu dari kelas-mikrokontrol.com
Kuliah Pengantar kelas-mikrokontrol.com
Copyright © 2006 kelas-mikrokontrol.com
melakukan tindakan sesuai yang dibutuhkan, yang berupa menghidupkan atau
mematikan keluarannya (logika 0 atau 1, hidup atau mati). Pengguna membuat
program (yang umumnya dinamakan diagram tangga atau ladder diagram) yang
kemudian harus dijalankan oleh PLC yang bersangkutan, Dengan kata lain, PLC
menentukan aksi apa yang harus dilakukan pada instrumen keluaran berkaitan
dengan status suatu ukuran atau besaran yang diamati.
PLC banyak digunakan pada aplikasi-aplikasi industri, misalnya pada proses
pengepakan, penanganan bahan, perakitan, otomatis dan sebagainya. Dengan
kata lain, hampir semua aplikasi yang memerlukan kontrol listrik atau elektronik
membutuhkan PLC.
Guna memperjelas contoh penggunaan PLC ini, misalnya diinginkan saat suatu
saklar ON, akan digunakan untuk menghidupkan sebuah selenoida selama 5 detik,
tidak peduli berapa lama saklar tersebut ON. Kita bisa melakukan hal ini
menggunakan pewaktu atau timer. Tetapi bagaimana jika yang dibutuhkan 10
saklar dan 10 selenoida, maka kita akan membutuhkan 10 pewaktu. Kemudian
bagaimana jika kemudian dibutuhkan informasi berapa kali masing-masing saklar
dalam kondisi ON, tentu saja akan membutuhkan pencacah eksternal. Demikian
seterusnya, makin lama makin kompleks.
Dengan demikian, semakin kompleks proses yang harus ditangani, semakin
penting penggunaan PLC untuk mempermudah proses-proses tersebut (dan
sekaligus menggantikan beberapa alat yang diperlukan). Selain itu sistem kontrol
proses konvensional memiliki beberapa kelemahan, antara lain :
§ perlu kerja keras saat dilakukan pengkabelan
§ Kesulitan saat dilakukan penggantian dan/atau perubahan;
§ Kesulitan saat dilakukan pelacakan kesalahan;
§ Saat terjadi masalah, waktu tunggu tidak menentu dan biasanya lama.
Sedangkan penggunaan kontroler PLC memiliki beberapa kelebihan dibandingkan
dengan sistem kontrol konvesional, antara lain:
§ Dibandingkan dengan sistem kontrol proses konvensional, jumlah kabel
yang dibutuhkan bisa berkurang hingga 80 %
Kuliah Pengantar kelas-mikrokontrol.com
Copyright © 2006 kelas-mikrokontrol.com
§ PLC mengkonsumsi daya lebih rendah dibandingkan dengan sistem kontrol
proses konvensional (berbasis relay);
§ Fungsi diagnostik pada sebuah kontroler PLC membolehkan pendeteksian
kesalahan yang mudah dan cepat;
§ Perubahan pada aurutan operasional atau proses atau aplikasi dapat
dilakukan dengan mudah, hanya dengan melakukan perubahan atau
penggantian program, baik melalui terminal konsol maupun komputer PC;
§ Tidak membutuhkan spare part yang banyak;
§ Lebih murah dibandingkan dengan sistem konvensional, khususnya dalam
kasus penggunaan instrumen I/O yang cukup banyak dan fungsi operasional
prosesnya cukup kompleks;
§ Ketahanan PLC jauh lebih baik dibandingkan dengan relay auto-mekanik
2. Sejarah PLC
PLC pertama kali diperkenalkan pada tahun 1960-an. Alasan utama perancangan
PLC adalah untuk menghilangkan beban ongkos perawatan dan penggantian
sistem kontrol mesin berbasis relay. Bedford Associate (Bedford, MA) mengajukan
usulan yang diberi nama MODICON (kepanjangan Modular Digital controller) untuk
perusahaan-perusahaan mobil di Amerika. Sedangkan perusahaan lain
mengajukan sistem berbasis komputer (PDP-8). MODICON 084 merupakan PLC
pertama didunia yang digunakan pada produk komersil.
Saat kebutuhan produksi berubah maka demikian pula dengan sistem kontrol-nya.
Hal ini menjadi sangat mahal jika perubahannya terlalu sering. Karena relai
merupakan alat mekanik, maka, tentu saja, memiliki umur hidup atau masa
penggunaan yang terbatas, yang akhirnya membutuhkan jadwal perawatan yang
ketat. Pelacakan kerusakan atau kesalahan menjadi cukup membosankan jika
banyak relai yang digunakan. Bayangkakn saja sebuah panel kontrol yang
dilengkapi dengan monitor ratusan hingga ribuan relai yang terkandung pada
Kuliah Pengantar kelas-mikrokontrol.com
Copyright © 2006 kelas-mikrokontrol.com
sistem kontrol tersebut. Bagaimana kompleks-nya melakukan pengkabelan pada
relai-relai tersebut. Bayangkan saja hal ini.
Dengan demikian "pengontrol baru" (the new controller) ini harus memudahkan
para teknisi perawatan dan teknisi lapangan melakukan pemrograman. Umur alat
harus menjadi lebih panjang dan program proses dapat dimodifikasi atau dirubah
dengan lebih mudah. Serta harus mampu bertahan dalam lingkungan industri yang
keras. Jawabannya ? Penggunaan teknik pemrograman yang sudah banyak
digunakan (masalah kebiasaan dan pada dasarnya bahwa 'people do not like to
change') dan mengganti bagian-bagian mekanik dengan teknologi solid-state (IC
atau mikroelektronika atau sejenisnya)
Pada pertengahan tahun 1970-an, teknologi PLC yang dominan adalah sekuenser
mesin-kondisi dan CPU berbasis bit-slice. Prosesor AMD 2901 dan 2903 cukup
populer digunakan dalam MODICON dan PLC A-B. Mikroprosesor konvensional
kekurangan daya dalam menyelesaikan secara cepat logika PLC untuk semua
PLC, kecuali PLC kecil. Setelah mikroprosesor konvensional mengalami perbaikan
dan pengembangan, PLC yang besar-besar mulai banyak menggunakan-nya.
Bagaimanapun juga, hingga saat ini ada yang masih berbasis pada AMD 2903.
Kemampuan komunikasi pada PLC mulai muncul pada awal-awal tahun 1973.
Sistem yang pertama adalah Modbus-nya MODICON. Dengan demikian PLC bisa
berkomunikasi dengan PLC lain dan bisa ditempatkan lebih jauh dari lokasi mesin
sesungguhnya yang dikontrol. Sekarang kemampuan komunikasi ini dapat
digunakan untuk mengirimkan dan menerima berbagai macam tegangan untuk
membolehkan dunia analog ikut terlibat. Sayangnya, kurangnya standarisasi
mengakibatkan komunikasi PLC menjadi mimpi buruk untuk protokol-protokol dan
jaringa-jaringan yang tidak kompatibel. Tetapi bagaimanapun juga, saat itu
merupakan tahun yang hebat untuk PLC.
Pada tahun 1980-an dilakukan usaha untuk menstandarisasi komunikasi dengan
protokol otomasi pabrik milik General Motor (General Motor's Manufacturring
Automation Protocol (MAP)). Juga merupakan waktu untuk memperkecil ukuran
PLC dan pembuatan perangkat lunak pemrograman melalui pemgromaman
Kuliah Pengantar kelas-mikrokontrol.com
Copyright © 2006 kelas-mikrokontrol.com
simbolik dengan komputer PC daripada terminal pemrogram atau penggunaan
pemrogram genggam (handled programmer). Sekarang PLC terkecil seukuran
dengan sebuah kontrol relai tunggal (seperti produk ZEN Programmable Relay dari
Omron).
Tahun 1990- dilakukan reduksi protokol baru dan modernisasi lapisan fisik dari
protokol-protokol populer yang bertahan pada tahun 1980-an. Standar terakhir (IEC
1131-3), bisa diakses di http://www.plcopen.org/default.htm) berusaha untuk
menggabungkan bahasa pemrograman PLC dibawah satu standar internasional.
Sekarang bisa dijumpai PLC-PLC yang diprogram dalam diagram fungsi blok,
daftar instruksi, C dan teks terstruktur pada saat bersamaan.
3. Pendekatan sistematik dalam perancangan sistem kontrol Proses
Pertama, Anda perlu memilih suatu instrumen atau sistem yang hendak dikontrol;
Sistem yang terotomasi bisa berupa sebuah mesin atau suatu proses yang
kemudian disebut sebagai sistem kontrol proses. Fungsi dari sistem kontrol proses
ini secara terus-menerus akan mengamati sinyal-sinyal yang berasal dari pirantipiranti
masukan (sensor) dan tanggapanynya berupa suatu sinyal yang diberikan ke
piranti keluaran eksternal yang secara lagnsung mengontrol bagaimana suatu
sistem beroperasi atau bekerja.
Kedua, Anda perlu menentukan semua masukan dan keluaran yang akan
dihubungkan ke PLC; Piranti masukan dapat berupa saklar, sensor dan lain
sebagainya. Sedangkan piranti keluaran dapat berupa selenoida, kran
elektromagnet, motor, relai, starter magnet begitu juga dengan instrumen lain yang
bisa menghasilkan suara atau cahaya (lampu) dan lain sebagainya.
setelah menentukan kebutuhan semua piranti masukan dan keluaran dilanjutkan
dengan menentukan penggunaan jalur-jalur masukan dan keluaran pada PLC untuk
piranti-piranti masukan dan keluaran yang sudah ditentukan tadi.
Ketiga, membuat program yang lebih dikenal dengan diagram tangga (untuk PLC)
sesuai dengan jalannya proses yang diinginkan. Dalam hal ini bisa digunakan
Kuliah Pengantar kelas-mikrokontrol.com
Copyright © 2006 kelas-mikrokontrol.com
terminal konsol yang langsung berhubungan dengna PLC yang bersangkutan atau
melalui komputer PC yang memiliki saluran komunikasi yang dibutuhkan untuk
mentransfer program dari komputer PC ke PLC maupun sebaliknya.
Keempat, program disimpan ke dalam PLC; baik dilakukan secara langsung
melalui terminal konsol maupun melalui komputer PC.
4. Komponen-komponen PLC
PLC sesungguhnya merupakan sistem mikrokontroler khusus untuk industri, artinya
seperangkat perangkat lunak dan keras yang diadaptasi untuk keperluan aplikasi
dalam dunia industri. Elemen-elemen dasar sebuah PLC ditunjukkan pada gambar
berikut
Gambar elemen-elemen dasar PLC
Kuliah Pengantar kelas-mikrokontrol.com
Copyright © 2006 kelas-mikrokontrol.com
4.1. Unit Pengolah Pusat (CPU - Centarl Processing Unit)
Unit pengolah pusat atau CPU merupakan otak dari sebuah kontroler PLC. CPU itu
sendiri biasanya merupakan sebuah mikrokontroler (versi mini mikrokontroler
lengkap). Pada awalnya merupakan mikrokontroler 8-bit seperti 8051, namun saat
ini bisa merupakan mikrokontroler 16 atau 32 bit. Biasanya untuk produk-produk
PLC buatan Jepang, mikrokontrolernya adalah Hitachi dan Fujitsu, sedangkan
untuk produk Eropa banyak menggunakan Siemens dan Motorola untuk produkproduk
Amerika. CPU ini juga menangani komunikasi dengan piranti eksternal,
interkonektivitas antar bagian-bagian internal PLC, eksekusi program, manajemen
memori, mengawasi atau mengamati masukan dan memberikan sinyal ke keluaran
(sesuai dengan proses atau program yang dijalankan). Kontroler PLC memiliki
suatu rutin kompleks yang digunakan untuk memeriksa agar dapat dipastikan
memori PLC tidak rusak, hal ini dilakukan karena alasan keamanan. Hal ini bisa
dijumpai dengan adanya indikator lampu pada badan PLC sebagai indikator
terjadinya kesalahan atau kerusakan.
4.2. Memori
Memori sistem (saat ini banyak yang mengimplementasikan penggunaan teknologi
flash) digunakan oleh PLC untuk sistem kontrol proses. Selain berfungsi untuk
menyimpan "sistem operasi", juga digunakan untuk menyimpan program yang
harus dijalankan, dalam bentuk biner, hasil terjemahan diagram tangga yang dibuat
oleh pengguna atau pemrogram. Isi dari memori Flash tersebut dapat berubah
(bahkan dapat juga dikosongkan atau dihapus) jika memang dikehendaki seperti
itu. Tetapi yang jelas, dengan penggunaan teknologi Flash, proses penghapusan
dan pengisian kembali memori dapat dilakukan dengan mudah (dan cepat).
Pemrograman PLC, biasanya, dilakukan melalui kanal serial komputer yang
bersangkutan.
Memori pengguna dibagi menjadi beberapa blok yang memiliki fungsi khusus.
Beberapa bagian memori digunakan untuk menyimpan status masukan dan
Kuliah Pengantar kelas-mikrokontrol.com
Copyright © 2006 kelas-mikrokontrol.com
keluaran. Status yang sesungguhnya dari masukan maupun keluaran disimpan
sebagai logika atau bilangan '0' dan '1' (dalam lokasi bit memori tertentu). Masingmasing
masukan dan keluaran berkaitan dengan sebuah bit dalam memori.
Sedangkan bagian lain dari memori digunakan untuk menyimpan isi variabelvariabel
yang digunakan dalam program yang dituliskan. Misalnya, nilai pewaktu
atau nilai ppencacah bisa disimpan dalam bagian memori ini.
4.3. Pemrograman PLC
Kontroler PLC dapat diprogram melalui komputer, tetapi juga bisa diprogram
melalui program manual, yang biasa disebut dengan konsol (console). Untuk
keperluan ini dibutuhkan perangkat lunak, yang biasanya juga tergantung pada
produk PLC-nya. Dengan kata lain, masing-masing produk PLC membutuhkan
perangkat sendiri-sendiri.
Saat ini fasilitas PLC dengan komputer sangat penting sekali artinya dalam
pemrograman-ulang PLC dalam dunia industri. Sekali sistem diperbaiki, program
yang benar dan sesuai harus disimpan ke dalam PLC lagi. Selain itu perlu
dilakukan pemeriksaan program PLC, apakah selama disimpan tidak terjadi
perubahan atau sebaliknya, apakah program sudah berjalan dengan benar atau
tidak. Hal ini membantu untuk menghindari situasi berbahaya dalam ruang produksi
(pabrik), dalam hal ini beberapa pabrik PLC telah membuat fasilitas dalam PLCnya
berupa dukungan terhadap jaringan komunikasi, yang mampu melakukan
pemeriksaan program sekaligus pengawasan secara rutin apakah PLC bekerja
dengan baik dan benar atau tidak.
Hampir semua produk perangkat lunak untuk memprogram PLC memberikan
kebebasan berbagai macam pilihan seperti: memaksa suatu saklar (masukan atau
keluaran) bernilai ON atau OFF, melakukan pengawasan program (monitoring)
secara real-time termasuk pembuatan dokumentasi diagram tangga yang
bersangkutan. Dokumentasi diagram tangga ini diperlukan untuk memahami
program sekaligus dapat digunakan untuk pelacakan kesalahan. Pemrogram dapat
Kuliah Pengantar kelas-mikrokontrol.com
Copyright © 2006 kelas-mikrokontrol.com
memberikan nama pada piranti masukan dan keluaran, komentar-komentar pada
blok diagram dan lain sebagainya. Dengan pemberian dokumentasi maupun
komentar pada program, maka akan mudah nantinya dilakukan pembenahan
(perbaikan atau modifikasi) program dan pemahaman terhadap kerja program
diagram tangga tersebut.
4.4. Catu daya PLC
Catu daya listrik digunakan untuk memberikan pasokan catu daya ke seluruh
bagian PLC (termasuk CPU, memori dan lain-lain). Kebanyakan PLC bekerja pada
catu daya 24 VDC atau 220 VAC. Beberapa PLC catu dayanya terpisah (sebagai
modul tersendiri). Yang demikian biasanya merupakan PLC besar, sedangkan
yang medium atau kecil, catu dayanya sudah menyatu. Pengguna harus
menentukan berapa besar arus yang diambil dari modul keluaran/masukan untuk
memastikan catu daya yang bersangkutan menyediakan sejumlah arus yang
memang dibutuhkan. Tipe modul yang berbeda menyediakan sejumlah besar arus
listrik yang berbeda.
Catu daya listrik ini biasanya tidak digunakan untuk memberikan catu daya
langsung ke masukan maupun kelauran, artinya masukan dan keluaran murni
merupakan saklar (baik relai maupun opto isolator). Pengguna harus menyediakan
sendiri catu daya terpisah untuk masukan dan keluaran PLC. Dengan cara
demikian, maka lingkungan industri dimana PLC digunakan tidak akan merusak
PLC-nya itu sendiri karena memiliki catu daya terpisah antara PLC dengan jalurjalur
masukan dan keluaran.
4.5. Masukan-masukan PLC
Kecerdasan sebuah sistem terotomasi sangat tergantung pada kemampuan
sebuah PLC untuk membaca sinyal dari berbagai macam jenis sensor dan pirantipiranti
masukan lainnya. untuk mendeteksi proses atau kondisi atau status suatu
keadaan atau proses yang sedang terjadi, misalnya, berapa cacah barang yang
Kuliah Pengantar kelas-mikrokontrol.com
Copyright © 2006 kelas-mikrokontrol.com
sudah diproduksi, ketinggian permukaan air, tekanan udara dan lain sebagainya,
maka dibutuhkan sensor-sensor yang tepat untuk masing-masing kondisi atau
keadaan yang akan dideteksi tersebut. Dengan kata lain, sinyal-sinyal masukan
tersebut dapat berupa logik (ON atau OFF) maupun analog. PLC kecil biasanya
hanya memiliki jalur masukan digital saja, sedangkan yang besar mampu
menerima masukan analog melalui unit khusus yang terpadu dengan PLC-nya.
Salah satu sinyal analog yang sering dijumpai adalah sinyal arus 4 hingga 20mA
(atau mV) yang diperoleh dari berbagai macam sensor.
Lebih canggih lagi, peralatan lain dapat dijadikan masukan untuk PLC, seperti citra
dari kamera, robot (misalnya, robot bisa mengirimkan sinyal ke PLC sebagai suatu
informasi bahwa robot tersebut telah selesai memindahkan suatu objek dan lain
sebagainya) dan lain-lain.
4.6. Pengaturan atau Antarmuka Masukan
Antarmuka masukan berada di antara jalur masukan yang sesungguhnya dengan
unit CPU. Tujuannya adalah melindungi CPU dari sinyal-sinyal yang tidak
dikehendaki yang bisa merusak CPU itu sendiri. Modul antar masukan ini berfungsi
untuk mengkonversi atau mengubah sinyal-sinyal masukan dari luar ke sinyal-sinyal
yang sesuai dengan tegangan kerja CPU yang bersangkutan (misalnya, masukan
dari sensor dengan tegangan kerja 24 VDC harus dikonversikan menjaid tegangan
5 VDC agar sesuai dengan tegangan kerja CPU). Hal ini dengan mudah dilakukan
menggunakan rangkaian opto-isolator sebagaimana ditunjukkan pada gambar
berikut
Kuliah Pengantar kelas-mikrokontrol.com
Copyright © 2006 kelas-mikrokontrol.com
Gambar rangkaian antarmuka masukan PLC
Penggunaan opto-isolator artinya tidak ada hubungan kabel sama sekali antara
dunia luar dengan unit CPU. Secara 'optik' dipisahkan (perhatikan gambar diatas),
atau dengan kata lain, sinyal ditransmisikan melalui cahaya. Kerjanya sederhana,
piranti eksternal akan memberikan sinyal untuk menghidupkan LED (dalam opto
osilator), akibatnya photo transistor akan menerima cahaya dan akan
menghantarkan arus (ON), CPU akan melihatnya sebagai logika nol (catu antara
kolektor dan emitor drop dibawah 1 volt). Begitu juga sebaliknya, saat sinyal
masukan tidak ada lagi, maka LED akan mati dan photo transistor akan berhenti
menghantar (OFF), CPU akan melihatnya sebagai logika satu.
4.7. Keluaran-keluaran PLC
sistem otomatis tidaklah lengkap jika tidak ada fasilitas keluaran atau fasilitas untuk
menghubungkan dengan alat-alat eksternal (yang dikendalikan). Beberapa alat atau
piranti yang banyak digunakan adalah motor, selenoida, relai, lampu indikator,
speaker dan lain sebagainya. Keluaran ini dapat berupa analog maupun digital.
Keluaran digital bertingkah seperti sebuah saklar, menghubungkan dan
memutuskan jalur. Keluaran analog digunakan untuk menghasilkan sinyal analog
(misalnya, perubahan tegangan untuk pengendalian motor secara regulasi linear
sehingga diperoleh kecepatan putar tertentu).
Kuliah Pengantar kelas-mikrokontrol.com
Copyright © 2006 kelas-mikrokontrol.com
4.8. Pengaturan atau Antarmuka Keluaran
Sebagaimana pada antarmuka masukan, keluaran juga membutuhkan antarmuka
yang sama yang digunakan untuk memberikan perlindungan CPU dengan
peralatan eksternal, sebagaimana ditunjukkan pada gambar I.3 Cara kerjanya juga
sama, yang menyalakan dan mematikan LED didalam optoisolator sekarang
adalah CPU, sedangkan yang membaca status photo transistor, apakah
menghantarkan arus atau tidak, adalah peralatan atau piranti eksternal.
Gambar rangkaian antarmuka keluaran PLC
4.9. Jalur Ekstensi atau Tambahan
Setiap PLC biasanya memiliki jumlah masukan dan keluaran yang terbatas. Jika
diinginkan, jumlah ini dapat ditambahkan menggunakan sebuah modul keluaran
dan masukan tambahan (I/O expansion atau I/O extension module).
5. Menghubungkan Piranti Masukan dan Keluaran
Sebagaimana sudah dijelaskan sebelumnya, PLC yang berdiri sendiri tidak ada
artinya, agar berfungsi sebagaimana mestinya, PLC haruslah dilengkapi dengan
piranti-piranti masukan dan keluaran. Untuk masukan, diperlukan sensor untuk
memperoleh informasi yang dibutuhkan. Kemudian apa yang dikendalikan atau
dikontrol ? inilah fungsi dari keluaran, dihubungkan dengan berbagai macam piranti
yang akan dikendalikan seperti motor, selenoida dan lain sebagaimnya.
Kuliah Pengantar kelas-mikrokontrol.com
Copyright © 2006 kelas-mikrokontrol.com
5.1 Konsep Dasar
Konsep dasar berkaitan dengan apa yang bisa dihubungkan dan bagaimana cara
menghubungkan ke masuka atau keluaran PLC. Ada dua istilah yang sudah lazim
dikalangan elektronika maupun pengguna PLC, yaitu istilah "singking" dan
"sourcing”. Istilah singking berkaitan dengan penarikan atau penyedotan sejumlah
arus dari piranti luar (eksternal), istilah ini berkaitan degan tanda "-" (terminal
negatif) atau GND (ground). Sedangkan istilah sourcing, yang berkaitan dengan
terminal atau tanda "+" atau Vcc, berkaitan dengan pemberian sejumlah arus ke
piranti luar (eksternal)
Masukan atau keluaran, baik yang bersifat singking atau sourcing hanya bisa
menghantarkan arus listrik satu arah (searah saja), artinya menggunakan catu daya
DC. Dengan demikian, setiap jalur keluaran atau masukan memiliki terminal (+) dan
(-), jika terdapat 5 masukan, maka akan terdapat 10 (5x2 terminal) sekrup terminal
masukan, yang masing-masing bertanda (+) dan (-). namun hal ini kemudian
dihindari dengan cara menyatukan terminal (+)nya, yang kemudian untuk beberapa
masukan atau keluaran dijadikan satu dan disebut dengan jalur common (dalam
PLC dengan tanda COMM). Pada gambar dibawah ditunjukkan contoh 3 masukan
dengan satu jalur tunggal terminal COMM dan masing-masing dihubungkan dengan
sebuah saklar.
Gambar ilustrasi terminal COMM
Kuliah Pengantar kelas-mikrokontrol.com
Copyright © 2006 kelas-mikrokontrol.com
5.2 Jalur-jalur Masukan
Yang perlu diperhatikan dalam menghubungkan piranti luar dengan jalur masukan,
yang biasanya berupa sensor, adalah bahwa keluaran dari sensor bisa berbeda
tergantung dari sensor itu sendiri dan aplikasinya. Yang penting, bagaimana
caranya dibuat suatu rangkaian sensor yang dapat memberikan sinyal ke PLC
sesuai dengan spesifikasi masukan PLC yang digunakan. Pada gambar 5.2.a
ditunjukkan suatu contoh cara menghubungkan sebuah sensor denga tipe keluaran
singking dengan masukan PLC yang bersifat sourcing.
Gambar 5.2.a. Menghubungkan sensor keluaran singking dengan masukan
sourcing
Pada gambar 5.2.a tersebut, jenis sensor yang digunakan, sebagaimana
disebutkan sebelumnya, merupakan jensi yang menyedot arus (singking), dengan
demikian, masukan atau hubungan yang cocok disisi lainnya (PLC) adalah yang
memberikan arus (sourcing). Perhatikan penempatan tegangan DC-nya, terutama
polaritas terminalnya (positif dan negatifnya). Dalam hal ini COMMON bersifat
positif untuk tipe hubungan atau koneksi semacam ini. Sedangkan pada gambar
5.2.b ditunjukkan tipe koneksi yang lain atau kebalikan dari tipe koneksi yang
sebelumnya.
Kuliah Pengantar kelas-mikrokontrol.com
Copyright © 2006 kelas-mikrokontrol.com
Gambar 5.2.b menghubungkan sensor keluaran sourcing dengan masukan
singking
Pada gambar 5.2.b memperlihatkan bahwa sekarang sensor memiliki sumber arus
sendiri sehingga tipenya merupakan sourcing, pasangan terminalnya disisi yang
lain (PLC) merupakan tipe singking. Untuk tipe hubungan semacam ini, COMMON
bersifat negatif atau GND. Secara garis besar dapat dikatakan bahwa harus
dilakukan hubungan singking-sourcing atau sourcing-singking bukan singkingsingking
maupun sourcing-sourcing.
5.3 Jalur-jalur Keluaran
Keluaran dari PLC biasanya dapat berupa transistor dalam hubungan PNP, NPN
maupun relai. Pada gambar 5.3.a dan 5.3.b, masing-masing ditunjukkan
bagaimana cara PLC mengatur piranti eksternal secara nyata.
Gambar 5.3.a. Menghubungkan beban keluaran dengan keluaran PLC tipe
singking
Kuliah Pengantar kelas-mikrokontrol.com
Copyright © 2006 kelas-mikrokontrol.com
Gambar 5.3.b. Menghubungkan beban keluaran dengan keluaran PLC tipe
sourcing
Pada gambar 5.3.a. ditunjukkan bagaimana PLC menangani beban keluaran, jika
PLC-nya sendiri keluarannya tipe singking. Beban diletakkan antara terminal
masukan singking dengan terminal positif catu daya, yang digunakan untuk
menggerakkan beban bukan untuk PLC-nya itu sendiri. Sedangkan pada gambar
5.3.b. adalah sebaliknya, tipe keluaran PLC adalah sourcing, sehingga
konfigurasinya beban keluaran diletakkan antara keluaran sourcing dengan
terminal negatif.
6. Operasional PLC
Sebuah PLC bekerja secara kontinyu dengna cara men-scan program. Ibaratnya
kita bisa mengilustrasikan satu siklus scan ini menjadi 3 langkah atau 3 tahap.
Umumnya lebih dari 3 tetapi secara garis besarnya ada 3 tahap tersebut,
sebagaimana ditunjukkan pada gambar dibawah
Kuliah Pengantar kelas-mikrokontrol.com
Copyright © 2006 kelas-mikrokontrol.com
Gambar Proses scanning program PLC
Keterangan :
1. Periksa status masukan, pertama PLC akan melihat masing-masing status
keluaran apakah kondisinya sedang ON atau OFF. Dengan kata lain, apakah
sensor yang terhubungkan dengan masukan pertama ON ? Bagaimana dengan
yang terhubungkan pada masukan kedua ? Demikian seterusnya, hasilnya
disimpan ke dalam memori yang terkait dan akan digunakan pada langkah
berikutnya;
2. Eksekusi Program, berikutnya PLC akan mengerjakan atau mengeksekusi
program Anda (diagram tangga) per instruksi. Mungkin program Anda
mengatakan bahwa masukan pertama statusnya ON maka keluaran pertama
akan di-ON-kan. Karena PLC sudah tahu masukan yang mana saja yang ON
dan OFF, dari langkah pertama dapat ditentukan apakah memang keluaran
pertama harus di-ON-kan atau tidak (berdasarkan status masukan pertama).
Kemudian akan menyimpan hasil eksekusi untuk digunakan kemudian;
3. Perbaharui status keluaran, akhirnya PLC akan memperbaharui atau mengupdate
status keluaran. Pembaharuan keluaran ini bergantung pada masukan
mana yang ON selama langkah 1 dan hasil dari eksekusi program di langkah 2.
Jika masukan pertama statusnya ON, maka dari langkah 2, eksekusi program
akan menghasilkan keluaran pertama ON, sehingga pada langkah 3 ini
keluaran pertama akan diperbaharui menjadi ON.
Kuliah Pengantar kelas-mikrokontrol.com
Copyright © 2006 kelas-mikrokontrol.com
Setelah langkah 3, PLC akan menghalangi lagi scanning program-nya dari langkah
1, demikian seterusnya. Waktu scan didefinisikan sebagai waktu yang dibutuhkan
untuk mengerjakan 3 langkah tersebut. Masing-masing langkah bisa memiliki waktu
tanggap (response time) yang berbeda-beda, waktu total tanggap atau total
response time adalah jumlah semua waktu tanggap masing-masing langkah:
waktu tanggap masukan + waktu eksekusi program + waktu tanggap keluaran =
waktu tanggap total
