BAB 3. PLC Toshiba Prosec T1-MDR16SS 3.1 Fitur PLC Prosec T1-MDR16SS Toshiba sebagai produsen barang-barang elektronik yang berasal dari Jepang. Tidak hanya memproduksi alat elektronik untuk kebutuhan rumah tangga, tetapi juga untuk kebutuhan industri seperti alat kontrol. Salah satunya adalah PLC jenis micro PLC dengan kode seri T1-xxx dan small PLC dengan kode seri SE2/S2T-xxx. PLC jenis micro sendiri terbagi kedalam beberapa seri berdasarkan jumlah I/O, tegangan dan perbedaan fitur lainnya. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada Gambar 2-1 4).
Gambar 3-1 Silsilah Keluarga PLC T1 16SS
Berdasarkan gambar di atas dapat dilihat adanya pembagian jenis-jenis micro PLC sesuai dengan kode-kode tertentu. Untuk penjelasan atas kode-kode tersebut dapat dilihat pada tabel berikut :
10
Tabel 3-1 Arti Kode mesin PLC Toshiba
T
DR/AR
1
T=
DR = Versi
16
S
6
S/C
S = jenis 6 = Menggunakan S = Versi 1= Seri T1 16 = 16 I/O
Seri mikro
DC I/O
Super
AR = Versi AC I/O
Daya 120/240Vac
standar
28 = 28 I/O - = jenis 3 = Menggunakan C = Versi 40 = 40 I/O
lama
daya 24Vdc
ekonomis
Kode PLC pada Gambar 3-1 adalah kode produk, kode ini berbeda dengan kode mesinnya. Sebagai contoh PLC Toshiba Prosec T1-MDR16SS, kode mesinnya adalah TDR116S6C yang berarti PLC ini termasuk kelas mikro, menggunakan tegangan I/O DC, sejumlah 16 buah port I/O, jenis PLC super, bekerja pada tegangan 240 Vac, dan PLC ini termasuk versi ekonomis. Komponen pembentuk PLC ini dapat dilihat pada Gambar 3-25).
Gambar 3-2 Bagian-bagian PLC T1-MDR16SS
11
Keterangan Gambar 3-2: 1. Port Komunikasi RS485 2. Switch Halt&Run 3. Port Komunikasi RS232 4. Lampu Indikator Mode 5. Lampu Indikator Input/Output 6. Keterangan Indikator ,mode lampu 7. Baterai 8. Sumber Tegangan 9. Input 10. Output Solid-State (2) 11. Output Relay(6)
3.1.1 Output
3.1.1.1
Solid State Output4) Pada PLC ini terdapat dua buah output dengan jenis Solid State yang
merupakan bagian dari delapan output. Output ini ditandai dengan nomor 20 dan 21 dengan dua poin lain © dan Vin untuk sinking dan sourcing. Modul Solid State output pada PLC ini dapat dilihat pada Gambar 3-3.
12
Gambar 3-3 Sirkuit Internal Modul Output Transistor
Dari gambar diatas dapat diketahui bahwa transistor yang terdapat pada bagian output ini berfungsi sebagai saklar. Pada saat basis dalam keadaan high maka arus dari emittor akan mengalir menuju kolektor, begitu juga sebaliknya. Untuk pengkabelan harus dilakukan secara current sink.
3.1.1.2
Relay Output4) Untuk output yang berjenis relay terdapat 6 buah yang merupakan
bagian total output yaitu delapan buah. Output ini ditandai dengan nomot 22 - 27 dengan satu poin © untuk sinking dan sourcing. Modul output relay PLC jenis ini dapat dilihat pada gambar 3-4.
Gambar 3-4 Sirkuit Internal Modul Output Relay
13
3.1.1.3
Sinking dan Sourcing6) Sinking dan sourcing merupakan istilah yang digunakan agar terdapat
kesesuaian antara input dari saklar dengan modul input PLC terdapat istilah sinking dan sourcing. Sinking merupakan istilah untuk penarikan sejumlah arus sementara dan sourcing adalah istilah untuk pemberian sejumlah arus. Pada Gambar 3-5 diperlihatkan skema rangkaian singking-sourcing untuk modul I/O PLC. Modul Input Sinking
Sensor - Sourcing +24 VDC
Opto Coupler
Modul Output - Sourcing
Aktuator - Sinking
Opto Coupler
Gambar 3-5 Sourcing-Sinking pada Sensor/Aktuator dengan Modul I/O PLC
3.1.2 Input4) Pada PLC Prosec T1-MDR16SS ini terdapat 8 buah input dengan jenis relay yang bekerja pada tegangan 24 Vdc. Input ini ditandai dengan nomor 0-7 ditambah dengan satu poin untuk sinking dan sourcing yang disimbolkan dengan ©.
14
3.1.3 Komunikasi7) PLC tentu saja bukan alat kontrol yang bekerja sendiri, akan tetapi membutuhkan pelbagai komunikasi dengan modul-modul yang lainnya. Seperti komunikasi dengan komputer atau handy programmer yang mempergunakan RS232 agar PLC tersebut dapat diprogram, dan komunikasi langsung dengan modul I/O tambahan sehingga I/O yang digunakan dapat lebih banyak. Selain itu juga dapat dilakukan komunikasi dengan PLC lainnya yang menggunakan RS485 dengan konverter CU111. Untuk lebih lengkapnya, konfigurasi komunikasi yang dapat diaplikasikan, terdapat pada Gambar 3-6. dari gambar 3-5 RS232 dan RS485 merupakan penghubung pelbagai alat melalui kabel data sementara modul I/O yang bersifat modular.
Gambar 3-6 Konfigurasi Sistem dengan T1-16S
15
PLC T1-MDR16SS ini dikomunikasikan langsung dengan PLC lainnya dengan bantuan konverter CU111, sehingga memungkinkan pengontrolan beberapa PLC oleh satu komputer. Jumlah PLC maksimal yang daoat dikontrol adalah 32 buah. Komunikasi antar PLC ini dapat dilihat pada Gambar 3-7 dan 3-8
: Gambar 3-7 Komunikasi T1 16SS dengan PLC lain
Gambar 3-8 Konverter CU111 untuk komuniaski T1 16SS dengan PLC lainnya
Untuk keterangan lebih lengkap tentang komunikasi PLC ini dapat dilihat pada Tabel 3.3. Tabel 3.3 Fitur Komunikasi PLC T1 16SS Keterangan
Spesifikasi Sesuai dengan RS-232C
Antarmuka (RS-485 bila menggunakan CU111)
16
Maks 15 m (RS-232C) Jarak Transmisi Maks 1 km (RS-485 menggunakan CU111) One-to-one (RS-232C) Konfigurasi One-to-N (RS-485 menggunakan CU111, maks N =32) Nomor statsiun
1 sampai 32 (diset di memory PLC)
Mode Transmisi
Half-duplex
Sinkronisasi
Sistem Start-Stop (asynchronous)
Kecepatan transmisi
9600 bps *)
Lebar bit awal
1 bit *)
Lebar bit data
8 bits*)
Paritas
Paritas ganjil/tidak berparitas**)
Lebar bit akhir
1 bit*)
Panjang pesan
Maksimum 255 byte**)
Cek eror
Paritas, check-sum**)
Respon waktu delay
0-300 ms**)
Ket : *) Nilai tidak dapat diubah user, sudah diset oleh produsen. **) Niali dapat diubah user, sesuai dengan kebutuhan.
3.1.3.1
Komunikasi serial RS232 Letak port komunikasi RS-232 pada PLC T1 16SS dapat dilihat pada
Gambar 3-9, komukasi serial ini digunakan untuk menghubungkan PLC dengan programmer seperti komputer, handy-programmer ataupun yang lainnya, jarak maksimum komunikasi ini adalah 15 meter.
17
Gambar 3-9 Kabel Komunikasi RS232
Fungsi setiap pin komunikasi RS232 dapat dilihat pada Tabel 3.4: Tabel 3.4 Fungsi Pin Pada Port Komunikasi RS232 No
Nama
Deskripsi
Warna kabel
Aliran Sinyal
1
5 Vdc
-
Coklat
-
2
GND
-
Merah
-
3
5 Vdc
-
Oranye
-
4
RTS (RS)
Request to send
Kuning
PLC Æ Master
5
SG
Signal Ground
Putih
PLC ↔ Master
6
TXD (SD)
Transmitted data
Biru
PLC Æ Master
7
CTS (CS)
Clear to send
Ungu
PLC Å Master
8
RXD (RD)
Received data
Abu
PLC Å Master
3.1.3.2
Komunikasi serial RS485 Komunikasi ini mirip dengan komunikasi serial RS232, tetapi
memiliki beberapa keunggulan dibandingakn komunikasi RS232. Stabil untuk jarak jauh (bisa sampai 40 meter), dengan hanya satu kabel dapat berkomunikasi sampai 32 penerima dan pengirim, dan berbagi keunggulan lainnya. Kekurangannya adalah harganya yang cukup mahal.
18
3.1.3.3
Komunikasi PLC T1 16SS dengan modul I/O Penambahan modul I/O pada PLC dimaksudkan agar PLC T1 16SS
memiliki jumlah I/O yang lebih banyak. Dapat di ekspansi hingga 44 poin I/O atau 8 buah modul I/O. komunikasi modul ekspansi ini sudah tersedia slot khusus tepatnya pada samping kanan.
3.1.4 Indikator4)
Gambar 3-10 Lampu Indikator Mode PLC
Seperti terlihat pada Gambar 3-10 lampu ini berjumlah 3 buah yaitu FLT sebagai penanda PLC dalam keadaan error atau tidak, RUN sebagai penanda PLC dapat dioperasikan atau tidak dan Power penanda tegangan internal PLC, untuk lebih lengkapnya dapat dilihat pada Tabel 3.5. Tabel 3.5 Keterangan Lampu Indikator Mode PLC Nyala
Power internal 5Vdc normal
Padam
Power internal 5Vdc tidak normal
Nyala
Mode RUN (sedang beroperasi)
Berkedip
Mode HOLD
Padam
Mode HALT atau mode ERROR
Nyala
Mode ERROR
PWR (Power) –hijau-
RUN –hijau-
Perangkat Keras ERROR (tidak terkoneksi FLT (Fault) –merah-
Berkedip dengan pemrograman) Padam
Normal
19
3.2 Pemrograman PLC Prosec T1-MDR16SS 3.2.1 Perangkat lunak T-PDS328) T-Series Programming Development System 32 atau yang biasa di singkat dengan T-PDS32 merupakan perangkat lunak untuk memprogram PLC T1 16SS, memasukkan program, melihat status eksekusi, debug dan dokumentasi program. Perangkat lunak ini menggunakan bahasa pemrograman diagram tangga yang dapat ditampilkan dalam simbol maupun blok fungsi.
Gambar 3-11 Tampilan Program Aplikasi T-PDS32
Fungsi menu-menu yang ditunjukkan oleh angka-angka pada gambar dapat dilihat pada Tabel 3.6.
20
Tabel 3.6 Nama dan Fungsi Menu pada software Aplikasi T-PDS No
Nama Menu
Fungsi Menu
1
Title bar
Menunjukkan nama program aplikasi yang sedang dijalankan
2
Menu bar
Menunjukkan nama menu utama. Menunjukkan icon-icon dari tool yang dapat digunakan. Dapat
3
Toolbar
disembunyikan atau di tambah dengan merubah settingn pada toolbar menu view
4
Control-menu box
5
Reduce button
6
Restore button
Untuk keluar dari aplikasi Untuk menyembunyikan (membuat kecil) program aplikasi Untuk mengembalikan ukuran tampilan aplikasi pada keadaan ukuran aslinya Daerah ini menunjukkan data yang dapat digeser ke atas dan ke
7
Client area bawah
8
Work window
9
Current command
10
Status
Daerah kerja untuk pemilihan fungsi. Menunjukkan perintah (command) yang sedang aktif Menunjukkan program berfungsi atau PLC tidak, dapat diprogram dari komputer
11
Operational status
Menunjukkan status mode PLC (”online” dan ”offline”) Pada mode edit. Menunjukkan apakah program sedang
12
Insert/Overwrite
melaksanakan perintah insert atau overwrite. Dapat di kontrol dengan tombol [Ins]
13
SFC line number
14
Help message
Menunjukkan nomor garis SFC psoisi (khusus pemrograman SFC). Menunjukkan menu help pada toolbox
3.2.2 Cara kerja PLC9) Sebuah PLC bekerja secara kontinu dengan men-scan program. Tiga tahap siklus scanning ini ditunjukkan pada Gambar 3-12.
21
Gambar 3-12 Tahapan Kerja PLC
Keterangan gambar: a. 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 tehubung pada masukan kedua? Demikian seterusnya, hasilnya disimpann ke dalam memori yang terkait dan akan digunakan pada langkah berikutnya b. Eksekusi Program Berikutnya PLC akan mengeksekusi program diagram tangga per intruksi. Mungkin program pertama mengatakan bahwa jika masukan pertama statusnya ON maka keluaran pertama akan di-On-kan, ataupun sebaliknya. c. Update Status Keluaran Akhirnya PLC akan meng-update status keluaran. Pembaharuan keluaran ini bergantung pada masukan mana yang ON selama langkah 1 dan hasil eksekusi program di langkah 2. jika masukan pertama
22
statusnya ON, maka dari langkah 2, eksekusi program akan menghasilkan keluaran pertama ON, sehingga pada langkah 3 ini keluaran pertama akan diperbaharui menjadi ON. Setelah langkah 3, PLC akan mengulangi lagi scanning program-nya dari langkah 1, demikian seterusnya.
3.2.3 Pemrograman diagram tangga3) Seperti yang telah dijelaskan pada teori dasar bahwa bahasa pemrograman yang digunakan oleh PLC adalah bahasa pemrograman Diagram Tangga (Ladder Logic) yaitu sebuah metode untuk menggambarkan skema sebuah logika elektronika. Pada awalnya dibuat untuk mnggambarakan logika relay. Namanya menggambarkan sebuah tangga, di mana terdapat dua buah rail verikal dan beberapa rung diantaranya.
Gambar 3-13 contoh Simbol pada Bahasa Pemrograman Diagram Tangga
Dari Gambar 3-13, simbol yang paling kiri adalah simbol kontak dalam normal terbuka, simbol di tengah adalah simbol kontak dalam keadaan normal tertutup, dan simbol sebelah kanan adalah simbol koil. Dari simbol-simbol ini dan simbol-simbol yang lainnya, dapat di susun sebuah program dengan menggunakan logika-logika seperti AND, OR serta logika-logika yang di dukung oleh PLC.
23
Perintah-perintah lainnya yang merupakan gabungan dari keadaan normal atau yang lainnya dan dari operasi logika yang ada dapat berupa perintah LOAD (LD), LOAD NOT (LD NOT), OR, OR NOT, AND, AND LOAD (AND LD), OR LOAD (OR LD). Gambar di bawah merupakan contoh simbol dari perintah-perintah di atas. a Perintah OR Perintah ini berdasarkan logika, jika kedua input bernilai low maka output akan bernilai low juga, selain itu output akan memiliki keluaran high. Seperti pada gambar 3.14 di bawah.
Gambar 3-14 Perintah OR
b Perintah AND Jika kedua input bernilai high maka output akan high. Selain itu input akan memiliki keluaran low sesuai tabel kebenaran yang ada pada Gambar 3-15 di bawah. Perintah ini merupakan kebalikan dari perintah OR.
24
Gambar 3-15 Perintah AND
c Perintah NOT Perintah ini digunakan untuk membalikan nilai input. Apabila input bernilai high maka output benilai low begitupun sebaliknya. Seperti yang terlihat pada Gambar 3-16 di bawah.
Gambar 3-16 Perintah NOT
d Perintah XOR Dimaksudkan agar output bernilai low bila kedua input bernilai low dan atau kedua input sama-sama bernilai high. Tetapi ada salah satu dari input bernilai high maka output akan bernilai high juga. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat seperti pada Gambar 3-17 di bawah.
25
Gambar 3-17 Perintah XOR
26
