Informatika Industri

Informatika Industri Programmable g Logic g Controller

Ir. Jos Pramudijanto, M.Eng. Jurusan Teknik Elektro FTI ITS Telp. 5947302 Fax.5931237 Email: [email protected] @ g Informatika Industri - 03

1

Sejarah Perkembangan Programmable Logic Controller pertama kali dikembangkan oleh General Motor tahun 1968; Sistem kontrol ini digunakan untuk mengganti sistem relay ay control o o yang ya g ba banyak ya digunakan d gu a a dalam da a proses permesinan, pengepakan, material handling, assembly terotomasi dan sebagainya; M Menurut t IEC61131 partt 1 1, pengertian ti PLC merupakan sistem elektronik yang beroperasi digital menggunakan programmable secara digital, memory untuk internal storage yang berorientasi kepada user, untuk melakukan fungsi khusus seperti ti logic, l i sequencing, i timing, ti i arithmetic; ith ti sehingga cocok digunakan pada proses yang berulang-ulang berulang ulang. Informatika Industri - 03

2

Sistem Kontrol Loop Terbuka/Tertutup Loop Terbuka: Desired output

Kontroler

Control signal

Aktuator

Actuating signal

Plant

Plant output

Loop Tertutup (dengan Feedback): Desired output

Error ssignal g a

Control signal

Kontroler

+

Actuating signal

Aktuator

Sensor Informatika Industri - 03

Plant

Plant output t t

Sistem Kontrol dengan PLC

Informatika Industri - 03

4

Peralatan Input


5

Peralatan Output


6

Hubungan PLC dg Peralatan I/O


7

Diagram Fungsional PLC


8

Ruang Lingkup Pengendalian (1) Sequence Control : Conventional relay control logic  Timer dan Counter P d li otomatis/semiotomatis/manual t ti / i t ti / l pada d suatu t  Pengendalian mesin/proses 

Sophisticated p Control :      

Operasi aritmatik Penanganan informasi Kontrol analog (temperatur (temperatur, tekanan, tekanan dan lain-lain) lain lain) PID (proporsional, integral, derivatif) Pengendalian motor servo Pengendalian motor stepper


9

Ruang Lingkup Pengendalian (2) S Supervisory i C t l: Control       

Monitoring proses dan alarm Diagnostik g dan monitoring g kesalahan Interfacing dengan komputer (RS 232C dan RS422) Interfacing dengan printer Factory automation (FA) Network Local Area Network Wide Area Network


10

Tahapan p Sistem dengan g PLC 1. 2. 3 3. 4. 5. 6. 7.

Desain Sistem I/O Assigment Penulisan Program Programming Editing Monitoring g Penyimpanan Program


11

Hardware Penyusun PLC     

CPU Perangkat Pemrograman Power Supply Sistem Input Output Komunikasi dan Ekspansi


12

Bagian-bagian Bagian bagian CPU CPU terdiri t di i dari d i tiga ti komponen k utama: t Processor Memory Power Supply


13

Interaksi Fungsional CPU PLC dg I/O


14

Perkembangan e e ba ga PLC C Modular odu a


15

Concept p of MELSEC (Q series)) Q Series is now established Intelligently (and intentionally) designed for easy migration Huge performance, flexibility, and TCO advantages The automation platform of the future


16

High Performance Model QCPU

5 types available:

Q02/Q02H/Q06H/Q12H/Q25HCPU

High-speed program processing (LD = 0.034µs) L ge capacity Large p it e extended tended memo memory up p to 32M bytes b te memory card Upto 8192 control I/O points including remote I/O Large up g capacity p y programs p g p to 252k steps p Expandable of up to 64 I/O slots Including USB and RS232 programming ports Multiple CPU capability Informatika Industri - 03

17

Mitsubishi Tipe p Compact p Mitsubishi Melsec FX 2N-32MR pada Filling Lithos


18

Processor Scan Proses yang secara alami dilakukan PLC, yaitu proses untuk membaca semua p p perangkat g input p lapangan dan melakukan control program yang menurut logic yang telah terprogram terprogram, mematikan dan menyalakan perangkat lapangan. Waktu yang dibutuhkan sekali proses scan dinamakan scan time.


19

Proses Scan Time  Memeriksa kondisi semua input baik yang benar maupun yang salah di dalam lokasi yang y g disebut I/O image g table.  Membaca instruksi dan data dari semua bagian memori dan menjalankan pekerjaan berdasarkan instruksi-instruksi tersebut tersebut.  Melakukan diagnosa internal.  Mengirim dan menerima informasi dari perangkat pemrograman.  Mengatur semua output agar sesuai dengan informasi terbaru terbaru.


20

Graphic Programming Console (GPC) Perangkat GPC ini bentuknya mirip dengan laptop laptop.


21

Handheld Programming g g MicroLogix g 1000

• Dimensi 4 4,72 72”x x3 3,15 15” x 1,57 1 57” • Jumlah titik I/O 16 titik • Saluran komunikasi RS-232 Informatika Industri - 03

22

Perangkat Pemrograman dg PC Dibutuhkan perangkat lunak sebagai pelengkap pemrogramannya. Misal: CX Programming pada PLC Omron, WinCC pada PLC Siemens, RS Logic pada PLC Allen Bradley, dan GX Developer pada PLC Mitsubishi


23

Macam Perangkat I/O Perangkat Input dan Output ini secara garis besar terdiri dari:     

Perangkat P k t Digital Di it l IInputt (DI) Perangkat Digital Output (DO) Perangkat Analog Input (AI) Perangkat Analog Output (AO) Perangkat untuk Komunikasi (serial/paralel)


24

Komponen Digital I/O

(contact)

Perangkat hanya menghasilkan kondisi biner g p pengolah g sinyal y berupa p : dengan – Contact Output : • • • • •

Komponen untuk mengeluarkan sinyal adalah relay relay. Umumnya untuk beban arus yang relatif besar. Supply beban bisa AC/DC AC/DC. Kecepatan respon rendah. Ada contact bounch, bounch menyebabkan ada noise noise.


25


(SSR)

– Solid State Output (SSR) • Komponen yang digunakan solid-state • Beban AC: outputnya menggunakan SCR SCR. Respons lebih cepat dari contact output, dan lebih rendah dari transistor output. p • Beban DC: outputnya menggunakan Transistor. Respons sangat g cepat p untuk beban arus kecil. Frekwensi kerja j cukup tinggi.


26


(SSR-beban (SSR beban DC)

Sinyal output pada beban DC dapat berupa : – Output Tegangan: memberikan sinyal tegangan sebagai output dan tahanan beban harus cukup tinggi dengan konsumsi arusnya kecil. – Output O t t Arus: A mengolah l h sinyal i l arus (source/sink). ( / i k) Beban B b yang bekerja pada I/O-nya ada: • current source (PNP) : arus diberikan kebeban, kebeban beban dihubungkan keterminal output dan negatip catudaya. • current sink (NPN) : arus ditarik dari beban, beban dihubungkan keterminal positip catudaya dan terminal output.


27

Blok Rangkaian Pengaman AC/DC


28

Arus pada Modul DC Input  Arus dari peralatan luar (mis. sensor) masuk ke modul DC input input. Bagi peralatan luar berfungsi sebagai source, sedang modul DC input sebagai b i sink. i k

 Arus dari modul DC input ke peralatan luar (mis. katup). Bagi modul DC input berfungsi sebagai source, source sedang peralatan luar sebagai sink.


29

Modifikasi Sensor Sink menjadi Source  Melakukan perubahan modul sink ke source bisa dilakukan dengan menggunakan rangkaian berikut untuk arus Iout 50 mA.


30

Modul Digital Output Pada modul ini tegangan yang digunakan bisa AC dan atau DC. Tegangan output yang mampu diolah:  12 - 48 Volt AC/DC  120 Volt AC/DC  230 Volt AC/DC  contact (relay)  Isolated output  5 - 50 Volt DC (sink/source) Informatika Industri - 03

31

Modul A/D Modul ini mengolah sinyal analog dari perangkat luar (sensor) ke sinyal digital. Sinyal input yang bisa diolah berupa arus dan atau tegangan seperti :    

4 hingga 20 mA 0 hingga 5 Volt DC 0 hingga 10 Volt DC -10 hingga +10 Volt DC


32

Modul D/A Modul ini mengolah data bit dari CPU ke perangkat luar (aktuator, motor, katup), atau representasi digital ke analog. analog Sinyal output yang dihasilkan berupa arus dan atau tegangan seperti :    

4 hingga 20 mA 0 hingga hi 5 Volt V lt DC 0 hingga 10 Volt DC -10 hingga +10 Volt DC C


33

Y6F-Y60

POWER

X3F-X30

SL LOT KOS ONG

AD-INPUT

Y5F-Y50

X2F-X20

Y4F-Y40

Y76 Y75 Y74 Y70 Y73 Y72 Y71 Y70 X7

X6 X5

DA-OUTPUT

QD 6 2

SL LOT KOS ONG

X-D EVE LOPER GX Q6 2D A

D/A Q64 A D

QY4 2P

A /D

OD UL OUTP UT MO Qx4 2

Q02 HC PU OD U L IN PU T MO

CPU MITSU BIS SH I MELS EC Q61 P

PO WE R SU PLLY

Modul Simulator PLC Q Q-Series Series

X4 X3

AD-INPUT

PULSE

X2 X1 X0

FUSE


34

Pemrograman dan Tipe Data IEC61131 3 menetapkan lima bahasa pemrograman: IEC61131-3 Representasi gambar/simbol, dapat berupa Ladder Diagram (LAD) Diagram Blok Fungsi (Function Block Diagram / FBD) Urutan Chart Fungsi Function Chart / SFC)) g (Sequential ( q

Tabel perintah, dapat berupa Daftar Instruksi (Instruction List / IL) Teks Terstruktur (Structured Text / ST)


35

Tabel Bahasa Pemrograman g IEC61131 Language

Abbrev.

Type

Application best suited for

Ladder logic diagram

(LD)

Graphical

Discrete control

Function Block Diagram

(FBD)

Graphical

Continuous control

Sequential Function Chart (SFC)

Graphical

Sequencing

Instruction List

(IL)

Textual

Similar to ladder diagrams

Structured Text

(ST)

Textual

Complex logic, computations

Sumber: http://www iica org au/letters/IEC1131 html http://www.iica.org.au/letters/IEC1131.html http://www.isagraf.com/about/about1.htm


36

Ladder Diagram (LAD)


37

Function Block Diagram (FBD)


38

Sequential Function Chart (SFC)


39

Instruction List (IL)


40

Structured Text (ST)


41

Informatika Industri

Recommend Documents