Modul Trainning 1 Dasar Pemrograman Programmable Logic Controller S7-300 Siemens CPU 315-2 DP JUDUL MODUL : HYDROPULPER
1
Pengantar Materi trainning ini menguraikan langkah-langkah percobaan menggunakan modul Hydropulper. Modul ini menguraikan proses kerja suatu mesin conveyor dalam hal ini proses raw material di plant Paper machine, khususnya Chemical raw material pulp. Adapun fungsi utama dari mesin ini yakni untuk mendistribusikan bale pulp melalui media conveyor, kemudian bale pulp di giling di media tangki hydropulper oleh agitator yang di set speednya secara otomatis. Proses ini berlangsung secara continue sesuai setpoint bale pulp yang di setting di HMI oleh user/Operator.
Peserta
trainning
pemula
disarankan
untuk
mengikuti
penjenjangan tersebut, sedangkan Peserta pada tingkat mahir diharapkan bisa merancang skenario lain yang dapat diimplementasikan pada modul Hydropulper.
Karawang, 26 Desember 2011
Ical’11
2
Modul Chemical Raw Material Bale Pulp Umum Modul Hydropulper terdiri dari PLC (Programmable Logic Controller Siemens S7-300 CPU 315-2 DP) yang berfungsi sebagai pengontrol, dan rangkaian elektronik pendukung yang berfungsi sebagai pemberi sinyal masukan untuk digital input PLC dan elemen visualisasi untuk digital output PLC. Gambaran umum dari Hydropulper section di paper machine adalah sebuah medium plant penunjang awal dalam proses pembuatan kertas tulis, secara proses dapat digambarkan sebagai berikut : Bahan dasar dari sebuah kertas adalah berupa bale pulp (buburan-buburan kertas yang dipadatkan). Padatan pulp yang berlapis hingga berbentuk box akan dihancurkan ditangki hydrapulper bercampur dengan liquid chemical lainnya yang komposisinya sudah teracik dengan baik, hingga menghasilkan product kertas yang berkualitas. Berikut tahapan proses kerta dari Plant Hydrapulper : 1. Sebelum proses berjalan, operator/user pertama kali harus mengisi recipe product/ setpoint yang dikehendaki yang terdapat di menu HMI hydro_Set, berikut tampilan menu hydro_Set di HMI:
Berikut uraian recipe yang perlu diperhatikan : - Untuk Level tank SP1 (Level water Setpoint 1) programmer membatasi nilainya (Min 50Lt- Max 300Lt), jadi operator hanya bisa mengisi di
3
range nilai yang ditentukan oleh programmer. Adapun untuk merubah nilai range yang di batasi tersebut. User maupun programmer harus Reengineering di HMI graphic back upnya. Dengan cara seperti gambar dibawah ini.
-
-
-
-
Untuk Level tank SP2 (Level water Setpoint 2) programmer membatasi nilainya (Min 400Lt- Max 500Lt), jadi operator hanya bisa mengisi di range nilai yang ditentukan oleh programmer. Adapun untuk merubah nilai range yang di batasi tersebut. User maupun programmer harus Reengineering di HMI graphic back upnya. Langkah-langkahnya seperti tersebut di atas. Untuk Bale pulper SP (Setpoint Banyaknya bale pulp) programmer membatasi nilainya (Min 1 Pcs- Max 10 Pcs), jadi operator hanya bisa mengisi di range nilai yang ditentukan oleh programmer. Adapun untuk merubah nilai range yang di batasi tersebut. User maupun programmer harus Re-engineering di HMI graphic back upnya. Langkah-langkahnya seperti tersebut di atas. Untuk Mixing time SP (Lamanya proses penggilingan di tangki Hydrapulper) programmer membatasi nilainya (Min 20 Sec- Max 60 Sec), jadi operator hanya bisa mengisi di range nilai yang ditentukan oleh programmer. Adapun untuk merubah nilai range yang di batasi tersebut. User maupun programmer harus Re-engineering di HMI graphic back upnya. Langkah-langkahnya seperti tersebut di atas. Untuk AG1 MinSpeed (Kecepatan minimum putaran Agitator 1 di bawah tangki Hydrapulper(In %)) programmer membatasi nilainya (Min 10%Max 25% (dari Speed Actual 1500Rpm)), jadi operator hanya bisa mengisi di range nilai yang ditentukan oleh programmer. Adapun untuk
4
merubah nilai range yang di batasi tersebut. User maupun programmer harus Re-engineering di HMI graphic back upnya. Langkah-langkahnya seperti tersebut di atas. - Untuk AG1 MaxSpeed (Kecepatan Maksimum putaran Agitator 1 di bawah tangki Hydrapulper (In %)) programmer membatasi nilainya (Min 80%- Max 100% (dari Speed Actual 1500Rpm)), jadi operator hanya bisa mengisi di range nilai yang ditentukan oleh programmer. Adapun untuk merubah nilai range yang di batasi tersebut. User maupun programmer harus Re-engineering di HMI graphic back upnya. Langkah-langkahnya seperti tersebut di atas. 2. Setelah recipe di masukkan sesuai grade yang dikehendaki pelanggan, tahapan selanjutnya user/operator menyiapkan material Bale pulp yang jumlahnya sesuai dengan recipe di HMI. Kemudian operator/user menekan tombol START running. Setelah itu system bekerja secara otomatis, continue sesuai recipe yang dikehendaki di HMI. 3. Berikut step-step bekerjanya system hydrapulper : Step 00 system ready and stop - System ready and stop akan bekerja jika tidak ada gangguan/Alarm pada device SV1 (Selenoid valve Open/Close Water) ,MOT1 (Motor Conveyor Bale Pulp) ,AG1 (Motor agitator penggiling/penghancur bale). - Pastikan tidak ada Alarm text tampil di layar HMI, hapus/Erase buffer alarm menggunakan button ACK(Acknowledge). Berikut tampilan Ladder program untuk sequence Step 00
5
Berikut tampilan Help di HMI untuk transisi dari Step 00 ke Step 01
Berikut tampilan Ladder program untuk sequence Step 00 ke Step 01
6
-
Step 01 Add water Step 01 akan bekerja jika Step 00 system ready and stop Bekerja. Push button START System di HMI di tekan. SV1 Water valve status Open. AG1 Agitator Hydrapulper tank Running di Min Speed. Proses pengisian air berlangsung menuju Level tank SP1 (300 Liter) with add water animation in Hydrapulper tank. Berikut tampilan Help di HMI untuk transisi dari Step 00 ke Step 01
Berikut tampilan Ladder program untuk sequence Step 01 ke Step 02
7
-
Step 02 Level tank SP1 reach Step 02 akan bekerja jika Step 01 Add water Bekerja. SV1 Water valve status masih Open. AG1 Agitator Hydrapulper tank masih Running di Min Speed (25%). Proses pengisian air Level tank SP1 (300 Liter) tercapai. Berikut tampilan Help di HMI untuk transisi dari Step 02 ke Step 03
Berikut tampilan Ladder program untuk sequence Step 02 ke Step 03
-
Step 03 Close water valve then Conveyor motor start run Step 03 akan bekerja jika Step 02 Level tank SP1 reach Bekerja. SV1 Water valve status Close. AG1 Agitator Hydrapulper tank masih Running di Min Speed (25%).
8
-
Proses pengisian air Level tank SP2 (400 Liter) tercapai. MOT1 Conveyor motor Bale pulp start Run (With Bale pulp Animation). Counting display Bale Quantity and LS1( Photo electric sensor) bekerja. With Add water animation if bale pulp go to Hydrapulper tank. Berikut tampilan Help di HMI untuk transisi dari Step 03 ke Step 04
Berikut tampilan Ladder program untuk sequence Step 03 ke Step 04
9
-
Step 04 Mixing Step 04 akan bekerja jika Step 03 Close water valve then Conveyor motor start run Bekerja. AG1 Agitator Hydrapulper tank Start Running di Max Speed (99%). MOT1 Conveyor motor Bale pulp Stop. Bale pulper SP Reach (5 Pcs), then reset Counting display Bale pulp Quantity. Counting display Bale Quantity and LS1( Photo electric sensor) stop. Mixing time SP (25 Second) start run from 25 to 0 sec. Berikut tampilan Help di HMI untuk transisi dari Step 03 ke Step 04
Berikut tampilan Ladder program untuk sequence Step 04 ke Step 05
10
-
Step 05 Ready for transfer Step 05 akan bekerja jika Step 04 Mixing Bekerja. AG1 Agitator Hydrapulper tank Stop. Mixing time SP (25 Second) Reach. Text Display Blinking “ Ready for Transfer “ Growth. Ready Go to start sequence Step 00 if Button Stop push.
Fitur SV1, adalah selenoid ON/OFF valve. Merupakan normally open solenoid valve yaitu valve yang membuka 100%,
jika ada aliran listrik dan menutup 0%
(menutup) pada saat tidak dialiri listrik. Valve ini disebut juga sebagai valve onoff dan sangat berbeda dengan percentage valve yang bisa diatur persentase bukaan katupnya.
AG1, adalah symbol mechanical rotate. Yang artinya Agitator motor, fungsinya mengghancurkan bale pulp, dimana komponen Agitator motor ini terdiri dari : 1. Mechanical four Blade knife (Yang memiliki 4 Pisau) 2. Motor Induksi 3 Phasa 75kW, yang putarannya di atur menggunakan Inverter(VSD=Variable speed drive/VVVF(Variable Voltage Variable Frequency). 3. Inverter ABB 75-100kW 4. Mechanical Rubber Coupling.
MOT1, adalah motor induksi 3 Phasa 7,5kW 1500Rpm. Motor induksi ini menggunakan Penghubung berupa Gearbox dengan rasio 3.09 dan V-belt yang terhubung ke Impeller Drum di penggerak utama Conveyor bale. Rasio 3.09 artinya ada penurunan speed 1/3 dari speed sebenarnya, dan speednya tidak diatur. Adapun gearbox digunakan untuk aplikasi beban-beban tinggi (Heavy duty) di industry-industri, system pengasutan/starting motornya DOL(Direct On Line). Output speed AG1 Scaling 0-1500 Rpm = 0-100% = 0-27648 Nilai Engineering Unit
Nilai Skala PLC
0 Vdc
0
10 Vdc
27648
Nilai Production Field 0 Rpm 1500 Rpm
11
Output speed AG1 UnScaling 0-1500Rpm = 0-100% = 0-27648 Nilai Engineering Unit
Nilai Skala HMI
Nilai Production Field
0 Rpm
0%
0
1500 Rpm
100 %
27648
LT1, merupakan Instrument device yang fungsinya membaca status level Air / Chemical Liquid mixing di dalam tangki Hydrapulper. Komponen sensing yang membacanya yakni berupa membrane electronis yang memiliki signal electronic berupa engineering value 4-20mA, Artinya Signal analog input ini berupa nilai linier 4mA untuk Zero kalibrasi dan 20mA sebagai Span kalibrasi. Berikut persamaan Scaling Valuenya : Nilai Engineering Unit
Nilai Skala PLC
Nilai Production Field
4mA
0
0 Liter
20mA
27648
500 Liter
Asesori lainnya berupa Animasi bale pulp berjalan di atas conveyor, kemudian animasi penambahan air di dalam tangki hydrapulper serta
indikasi-indikasi
berupa Sensoring, Animasi nilai yang regulasi serta tampilan text yang blinking di buat semenarik mungkin dan tujuannya untuk mempermudah dalam memahami PLC Siemen S7-300 ini.
Catu Daya Modul Hydrapulper menggunakan catu daya AC 220 Volt u/ Source Power PLC, 5 watt menggunakan pengaman (MCB 2P 6A), sedangkan Source Power u/ Modul DI/DO Menggunakan Tegangan 24Vdc. Supply energi ini digunakan untuk PLC dan rangkaian elektronika pada modul Hydrapulper. Karena kebutuhan daya yang relatif kecil dan untuk tujuan kemudahan maka simulasi modul Hydrapulper menggunakan Simulator PlcSim Ver.5.4.
12
Tabel Alamat Modul hydrapulper ini menggunakan PLC Siemens CPU 315-2DP yang memiliki 32 input dan 32 output. Berikut Hardware configurasi dari 1 Unit PLC S7-300 CPU 315-2DP :
Secara fisis dapat diamati pada PLC bahwa input ditandai dengan I dan untuk output ditandai dengan Q, adapun masing-masing I (input) khusus untuk Digital
13
input format dan Q (output) khusus untuk Digital Output format, Adapun format untuk Analog input berupa PIW (Peripheral input word), sedangkan untuk Analog Output berupa PQW (Peripheral output word) ini telah dihubungkan (hardwired) ke fitur-fitur yang ada di modul Hydrapulper oleh programmer hydrapulper sedemikian
rupa
sehingga
untuk
keperluan
pemrograman
PLC
user/pengguna/praktikan tidak perlu untuk mengamati lebih lanjut, namun cukup menggunakan/merujuk pada tabel alamat dibawah ini. Tabel Alamat
Structure program block sebagai berikut :
14
Software SIMATIC Manager Ver5.4+SP4+HF6
merupakan software yang digunakan
untuk membuat program dan melakukan download program yang telah dibuat ke PLC. Software ini khusus digunakan untuk memprogram PLC Siemens S7-300 dan S7-400 dengan seri CPU 314IFM,315-2DP, 414, 416-2DP dan series S7-300 & 400 lainnya.
Bahasa Pemrograman Menurut standar yang ditetapkan oleh International Electrotechnical Community (IEC 61131-3) ada 6 jenis bahasa PLC, yaitu ; sequential function charts (SFCs), instruction lists (ILs), ladder diagrams (LD), function block diagrams (FBDs) dan structured
texts (STs). Software SIMATIC Manager V5.4 ini memiliki
kemudahan untuk dikonfigurasi dalam tiga format bahasa standar, yaitu FBD, IL dan LD, namun modul praktikum ini membatasi penggunaan bahasa pemrograman pada diagram ladder saja.
15
Kelengkapan Modul praktikum pemrograman dasar PLC ini terdiri dari : - Hydrapulper (PLC S7-300 Cpu 315-2DP dan rangkaian Control DI/DO; AI/AO) - Kabel PC Adapter USB dengan driver softwarenya menggunakan PC Adapter V1.2 (For Laptop Device) - Kabel Profibus (For Interface communication HMI (TP270 10”) to PLC). - Cable Power u/220Vac; Power Supply 220Vac/24Vdc; Tools Electric; Cable Control secukupnya. - CD berisi installer Software Simatic Field PG, Manual penggunaan Software Simatic Manager V5.4. - Hardcopy modul praktikum.
Asumsi -
Praktikan telah memahami cara penggunaan software Simatic Manager V5.4 (lihat manual pemrograman)
-
Praktikan telah mengerti tentang sistem logika dasar dan aljabar boolean.
-
Modul praktikum ini merupakan tuntunan praktis untuk memahami dan mencoba fenomena – fenomena yang terjadi pada pemakaian instruksiinstruksi pada PLC Siemens S7
16
DESCRIPTION SEQUENSE PROCESS Tujuan latihan : -
Memahami format penulisan dan mampu menganalisa address yang terdapat pada modul Hydrapulper. Mengerti mengenai Absolute address, Symbol address yang terdapat di dalam program baik global data block maupun Instance data block.
-
Mampu membuat program sendiri, mulai dari menentukan Tipe PLC, Kapasitas memori yang digunakan, Membuat Hardware Configurasi, sampai mengerti maksud logic program yang di buat.
-
Mengerti Scaling Analog input dan Unscaling Analog Output.
-
Mampu membuat graphic display di HMI beserta fungsi toolsnya.
-
Melatih logika berfikir, dan mengasah hingga tercipta programmerprogrammer baru yang handal dan dapat dibanggakan.
-
Mengerti konfigurasi interface komunikasi antara HMI to PLC dan PLC to PC/Laptop.
-
Memahami perbedaan kontak biasa dan kontak tipe immediate
-
Memahami fungsi umum internal memory bit pada modul Hydrapulper
-
Mempraktekkan cara pengaksesan kontak Set/Reset berurutan
- Memahami cara kerja Instruction set timer, counter, move, Fungsi comparator,Positive edge,Integer function,Floating point function,Converter function.
17
Sequense main program OB1 Hydrapulper 1-1 FINAL
18
Adapun isi program sequence di OB1 sebagai berikut :
Penjelasan program Network 1 dan Network 7 di OB1 sebagai berikut : T100 merupakan symbol Timer On Delay yang aplikasinya digunakan untuk fungsi counting timer 1 second. Setiap kali PLC Scan cycle di OB1 maka bekerja mengikuti TV (Time value) yang di set 1S(1 Second), maka saat M100.1 off, maka timer menghitung sesuai setting value sebesar 1s, jika nilai ini telah tercapai maka T100 akan On (Logic 1) sehingga M100.1 bekerja/ me-Reset timer T100, sehingga proses counting di mulai dari awal, proses ini berlangsung secara continue. Adapun aplikasi ini digunakan yakni sebagai Trigger untuk : 1. Calculate time for mixing time 2. Animasi box/bale berjalan 3. Animasi add water
Penjelasan program Network 2 di OB1 sebagai berikut : FC 20 merupakan block function, dengan judul Simulation. Adapun program FC20 ini terdapat di OB1 yakni fungsinya Saat program ini di Scan, memanggil
19
isi sequence program di dalam FC20 yang berisi instruksi-instruksi address, bisa berupa address data block absolute, Absolute address, Local address memory dan fungsi-fungsi instruction set lainnya. Berikut isi program di dalam FC 20 :
Penjelasan program Network 1 di FC20 sebagai berikut : Program di atas merupakan SV1 Feedback, yang akan bekerja jika Water Valve open. Adapun output feedback ini digunakan untuk SV1 Fault alarm.
Penjelasan program Network 2 di FC20 sebagai berikut : Program di atas merupakan AG1 Feedback, yang akan bekerja jika Agitator motor di dalam tangki Hydrapulper running. Adapun output feedback ini digunakan untuk AG1 Fault alarm.
20
Penjelasan program Network 3 di FC20 sebagai berikut : Program di atas merupakan MOT1 Feedback, yang akan bekerja jika Motor Conveyor Bale pulp running. Adapun output feedback ini digunakan untuk MOT1 Fault alarm.
Penjelasan program Network 4 di FC20 sebagai berikut : Dari program di atas dapat dijelaskan bahwa, Animasi Box saat bekerja di Step 03 posisinya akan di Reset di posisi 0 (1x trigger saja, timmingnya dari Trigger Positif edge/Artinya nilai Integer 0 dipindahkan ke MW20 format integer pada saat Signal 24Vdc tercapai). Instruction Move hanya memindahkan nilai 0 ke MW20(dalam hal ini sebagai Address Animasi Box).
21
Penjelasan program Network 5 di FC20 sebagai berikut : Dari program di atas dapat dijelaskan bahwa, Animasi Box/Bale akan bekerja jika CPU PLC Status running (Flag Bit First scan & Always On (M100.0) akan On), 1s timer sebagai bit clock trigger penambahan (ADD_I) untuk kelipatan 20 mm bagi Animasi Bale/Box untuk maju ke depan sejauh 20 mm, jadi setiap kali T100 trig maka MW20 secara akumulasi bertambah sesuai kelipatan 20 mm, ini artinya Instruction Integer Function ADD_I berfungsi sebagai accumulator dari MW20. Kemudian nilai posisi maju Animasi box/bale ini di bandingkan dengan posisi terjauh/maksimum/posisi bibir Conveyor akhir yakni 270 mm. Fungsi Comparator CMP>I artinya jika nilai posisi box/bale tersebut (dalam hal ini nilainya format integer) lebih besar dari 270 mm, maka Instruksi CMP>I akan ON sehingga Instruction Move akan bekerja (Me-reset posisi Box/bale ke posisi awal yakni 0 mm). Proses berjalannya Box/Bale ini terus Continue sesuai dengan banyaknya setpoint Bale SP yang dikehendaki Operator/User di Menu HMI Hydro_set.
22
Penjelasan program Network 6 di FC20 sebagai berikut : Dari program di atas dapat dijelaskan bahwa, Sensor detection box/bale akan On (I0.2/LS1/Photo electric sensor) jika : 1. Sequence step 03 bekerja. 2. Posisi box/bale bergerak maju dengan nilai posisi Lebih besar atau sama dengan(>=) posisi LS1 di letakkan yakni 250 mm. 3. Adapun fungsi timer On-Delay T5, yakni untuk Delay time Animasi Penambahan Air di dalam tangki Hydrapulper pada saat Bale masuk kedalamnya.
23
Penjelasan program Network 7 di FC20 sebagai berikut : Dari program di atas dapat dijelaskan bahwa, Animasi add water(MW210) akan bekerja jika : 1. CPU PLC Status running (Flag Bit First scan & Always On (M100.0) akan On). 2. System akan bekerja pada sequence step 01/Sequense step 02. 3. Timer counting 1s bekerja continous. 4. Sebaliknya system animasi add water akan berhenti/stop pada sequence step 03. Penjelasan instruction setnya yakni, Integer fungsi ADD_I sudah di jelaskan dihalaman sebelumnya. Adapun kelipatan kenaikan level airnya bertambah +/- 13 Lt/Sec (IN2=711) sedangkan MW210 merupakan address refresentatif Water. Integer Comparator CMP>I fungsinya membatasi jumlah air di dalam tangki hydrapulper di level maksimum 500Lt lebih. Jika overflow/melampaui nilai maksimum tersebut maka level air reset ke nol dengan Instruksi Move (Integer format). Begitu pula pada rung selanjutnya, level air pun akan direset jika operator/User menekan button Stop system(reset ke nol dengan Instruksi Move (Integer format)). Pada rung/network berikutnya merupakan program animasi dimana jika Pada sequence Step 03 bekerja, dan bale/Pulp masuk ke dalam tangki hydrapulper yang berisi air maka air akan bertambah seiring dengan beban bale/pulp besar kenaikan level air sebesar 6,3 Lt/Sec (IN2=350). Fungsi dari Positif edge adalah sebagai trigger fixed value set IN2=350, jika tidak
24
menggunakan positif edge maka besar kenaikan levelnya sembarang/tidak berkelipatan 350.
Selanjutnya program sequence di OB1 sebagai berikut :
Instruksi memanggil Isi program di FC2
25
Penjelasan program Network 3 di OB1 sebagai berikut : FC2 merupakan block function, dengan judul I/O Mapping. Adapun program FC2 ini terdapat di OB1 yakni fungsinya Saat program ini di Scan, memanggil isi sequence program di dalam FC2 yang berisi instruksi-instruksi address, bisa berupa address data block absolute, Absolute address, Local address memory dan fungsi-fungsi instruction set lainnya. FC2 sebagai I/O Mapping maksudnya yakni mapping address memori yang digunakan di HMI berupa address global/Instance data block, Absolute/Symbol address. Bisa sebagai button, sensoring, status output signal dll (Formatnya DBx.DBx.x(Bit); DBx.DBBx(Byte); DBx.DBWx(Word); DBx.DBDx(Double word)), di mapping/di petakan ke Absolute symbol/Data Block dengan tujuan memudahkan programmer/user dalam proses Wiring/Commisioning/troubleshootings. Berikut isi program di dalam FC2 :
26
Berikut penjelasannya, network 1 merupakan Logic gerbang OR dimana DB1.DBx92.2 akan On jika salah satu atau keduanya ON (I0.3 & DB1.DBx92.2). Signal I0.3 merupakan device Push button Start(NO) di Lapangan/Panel. Adapun DB1.DBx92.2 merupakan bentuk lain dari Push button Stop namun tampilannya di dalam HMI/touch screen (Dalam hal ini HMI Yang digunakan Simatic HMI TP 270 10”).
Simulasi Button di HMI
27
Simulasi Button in Field (Push button) With PLC Simulator.
Address data block (DB1) Destinationnya sebagai berikut :
28
Berikut penjelasannya, network 2 merupakan Logic gerbang OR dimana DB1.DBx92.3 akan On jika salah satu atau keduanya ON (I0.4 & DB1.DBx92.2). Signal I0.4 merupakan device Push button Stop (NO) di Lapangan/Panel. Adapun DB1.DBx92.3 merupakan bentuk lain dari Push button Stop namun tampilannya di dalam HMI/touch screen (Dalam hal ini HMI Yang digunakan Simatic HMI TP 270 10”).
Fault Simulation SV1 no Feedback
29
30
Dengan button ACK, yakni Me-Reset Alarm SV1 yang terjadi
Berikut penjelasannya, network 3 Acknowledge alarm fault, merupakan Logic gerbang AND dimana fungsinya me_Reset status Alarm yang terjadi dalam system plant Hydrapulper. Selanjutnya program sequence di OB1 sebagai berikut :
Instruksi memanggil Isi program di FC1
Penjelasan program Network 4 di OB1 sebagai berikut : FC1 merupakan block function, dengan judul Hydro FC. Adapun program FC1 ini terdapat di OB1 yakni fungsinya Saat program ini di Scan, memanggil isi
31
sequence program di dalam FC1 yang berisi instruksi-instruksi address, bisa berupa address data block absolute, Absolute address, Local address memory dan fungsi-fungsi instruction set lainnya. FC1 sebagai Hydro FC maksudnya yakni Function yang berisikan Logic-logic program eksekusi sequence step Plant Hydrapulper, Sequense mulai Step 00 hingga Step 05, juga berisikan calkulasi scaling value LT1/Level transmitter yang merupakan sensor/transmitter yang membaca quantity air di dalam tangki hydrapulper, kemudian juga berisikan output command SV1, MOT1, AG1 serta Scaling dan Unscaling Regulator speed AG1 yang menggunakan Inverter. Berikut isi program di dalam FC2 :
Berikut penjelasannya, network 2 Auto operation ready, merupakan Logic gerbang AND dimana ada tiga inputan berupa signal Alarm yang datangnya dari Device SV1, MOT1, dan AG1. Jika salah satu dari ketiga signal itu terjadi maka output Auto ready akan Off, sehingga secara system sequence reset ke step 00.
32
33
Penjelasan logic di atas sebagai berikut : Step 00 system ready and stop akan Set jika : 1. M100.0-(First scan and always ON) CPU PLC stop, kemudian CPU start up kembali. 2. Pada saat user/operator menekan Push botton stop di HMI (DB1.DBx92.3) 3. Alarm terjadi disebabkan 3 main device ada yang bermasalah/ Auto mode tidak ready (DB1.DBx92.0). 4. System berada di step 05 ready transfer, kemudian operator pada plant selanjutnya mentransfer air pulp chemical di dalam tanki yang penuh tersebut (436.8 Liter) untuk digunakan proses kitchen, sehingga perlahan level air berkurang hingga <= 0,904Liter (IN2=50) di Comparator Real. Pada saat yang sama, system me-reset sequence step 01, 02, 03, 04 dan 05 serta memindahkan (Move Instruction) nilai 0 ke address-address: 1. Mixing time present (Waktu lamanya proses mixing bale pulp di Tangki hydrapulper) 2. Auto step display di HMI (Tampilan indikasi sequence step hydrapulper plant). 3. Display animasi penambahan air di tangki hydrapulper. Berfungsi juga bila CPU Fault/PLC Black Out (PLN Stop) sehingga saat CPU start up lagi animasi air kembali ke 0 Liter.
34
Penjelasan logic di atas sebagai berikut : Step 01 Add water akan Set jika : 1. Sequense step 00 aktif (DB1.DBx94.0 Berlogic 1). 2. Operator/User menekan Button System PB Start di menu Graphic Utama (Hydro_Main) di HMI. 3. Tidak ada alarm yang terjadi pada device actuator SV1, MOT1, AG1. Pada saat yang sama, system me-reset sequence step 00 serta memindahkan (Move Instruction) nilai 1 ke address Auto step display (DB1.DBW96) di HMI (Tampilan indikasi sequence step hydrapulper plant).
35
Penjelasan logic di atas sebagai berikut : Step 02 Level tank SP1 Reach akan Set jika : 1. Sequense step 01 aktif (Berlogic 1). 2. Level air/chemical pulp mixing mencapai level Water_SP1(>300Liter). 3. Tidak ada alarm yang terjadi pada device actuator SV1, MOT1, AG1. Pada saat yang sama, system me-reset sequence step 01 serta memindahkan (Move Instruction) nilai 2 (Format Integer) ke address Auto step display (DB1.DBW96) di HMI (Tampilan indikasi sequence step hydrapulper plant).
36
37
Penjelasan logic di atas sebagai berikut : Step 03 Level tank SP2 Reach Closed water valve & Conveyor motor start run akan Set jika : 1. Sequense step 02 aktif (DB1.DBx94.2 Berlogic 1). 2. Level air/chemical pulp mixing mencapai level Water_SP2(>400Liter). 3. Tidak ada alarm yang terjadi pada device actuator SV1, MOT1, AG1. Pada saat yang sama, system secara otomatis melakukan operasi : 1. Me-reset sequence step 02 2. Memindahkan (Move Instruction) nilai 3 (Format Integer) ke address Auto step display (DB1.DBW96) di HMI (Tampilan indikasi sequence step hydrapulper plant). 3. Memindahkan/Me-Reset (Move Instruction) nilai 0 (Format Integer) ke address Animasi box/Bale (MW20) Agar berjalan Start di posisi 0.
38
39
Penjelasan logic di atas sebagai berikut : Step 04 Mixing akan Set atau di eksekusi jika : 1. Sequense step 03 aktif (DB1.DBx94.3 Berlogic 1). 2. Quantity bale pulp mencapai Bale pulper SP yang dikehendaki (>=5 Pcs). 3. Tidak ada alarm yang terjadi pada device actuator SV1, MOT1, AG1. Pada saat yang sama, system secara otomatis melakukan operasi : 4. Me-reset sequence step 03 5. Memindahkan (Move Instruction) nilai 4 (Format Integer) ke address Auto step display (DB1.DBW96) di HMI (Tampilan indikasi sequence step hydrapulper plant). 6. Memindahkan/Me-Reset (Move Instruction) nilai 0 (Format Integer) ke address Bale pulper_PV(Process value) (DB1.DBW100) di HMI (Tampilan indikasi Counting Quantity Bale).
40
41
Penjelasan logic di atas sebagai berikut : Step 05 Ready for transfer akan Set/Bekerja jika : 1. Sequense step 04 aktif (DB1.DBx94.4 Berlogic 1). 2. Mixing time left tercapai sesuai Mixing time SP (25 Second). Perlu di ketahui timingnya hitung mundur sehingga Integer Comparator function IN1<=IN2 (0 Second). 3. Tidak ada alarm yang terjadi pada device actuator SV1, MOT1, AG1. Pada saat yang sama, system secara otomatis melakukan operasi : 1. Me-reset sequence step 04 2. Memindahkan (Move Instruction) nilai 5 (Format Integer) ke address Auto step display (DB1.DBW96) di HMI (Tampilan indikasi sequence step hydrapulper plant).
42
Penjelasan logic di atas sebagai berikut : Reset Value Analog input for LT1 Bekerja jika : 1. System PB stop di tekan (BD1.DBx92.3), Pastikan System PB Start tidak di tekan(DB1.DBx92.2). 2. Positif edge memberikan signal trigger 1x saja untuk mengaktifkan memori flag M200.1.
43
Penjelasan logic scaling analog input Level transmitter sebagai berikut : Value Analog input for LT1 Bekerja jika : 1. Berada pada sequence proses Step 01, 02, dan 03. 2. Adapun Bit Flag M200.1 fungsinya mengaktifkan Value analog input yang di Reset 0 di step 00. Scaling analog input di peroleh berdasarkan Formula : SCALE = ((OUT max – OUT min (Fungsi MUL_R))/(IN max – IN min (Fungsi DIV_R))) + OUT min (Fungsi ADD_R). Adapun : OUT -- Nilai scaling lapangan (Misal : 0 – 500 Liter) IN------ Nilai scaling digital Value dari hasil ADC (Analog to Digital Conversion), Analog merupakan nilai signal lapangan (Misal : 4-20mA), sedangkan Digital Nilai yang telah ditentukan produsen Hardware Analog Input (dalam hal ini Siemens) yakni sebesar 0 – 27648. Berikut track value dari Signal lapangan yang di terima Analog input sampai dengan nilai yang ditampilkan di HMI : Nilai lapangan yang datang dari Level transmitter berupa electronic signal 420 mA, kemudian di terima oleh Modul analog input (Digital signal) nilainya regulasi dari 0 s/d 27648. Nilai Signal ini di CPU di simpan di Memory Word 210 (MW210 (Merupakan memori simulasi), Realnya di lapangan dalam format PIW288). Nilai MW210 ini di terima PLC pertama kali type Hexadecimal Tipe data Integer (Length memorinya dalam Word/16 Bit), kmd Nilai ini dikonversi ke bentuk lain yakni type data Real (dimana Real memiliki lenght memory 32 bit/Double word.
44
MW0 merupakan memory kalkulasi/konversi dari type data Integer to Real, nilai MW210/Level transmitter tersebut dipindahkan ke MW0, kemudian Nilai MW0 di Konversi dengan Instruction Converter function I_DI dari Integer (I) to Double Integer (DI) dan nilainya di simpan di memory Double integer MD0.
Kemudian nilai MD0 di konversi ke Type data Real dengan Instruction Converter function DI_R dari nilai konversi Double integer yang di simpan di MD0 di rubah ke Type Real (nilainya masih di simpan di MD0, hanya saja type datanya yang berbeda yakni menjadi Real).
Kemudian setelah nilai MW210 di konversi ke Real, mari kita gunakan formula menghitung MUL_R, DIV_R serta ADD_R, sebagai berikut : Nilai OUT berasal dari : 0 – 500 Liter Nilai IN berasal dari : 0 – 27648 Sehingga dapat di tentukan nilai scalingnya : Scaling = ((500 – 0)/(27648-0)) + (0) = 500/27648 + 0 Sehingga di peroleh : Untuk fungsi konversi MUL_R = 500 Untuk fungsi konversi DIV_R = 27648 Untuk fungsi konversi ADD_R = 0
Sehingga nilai Real di dalam Memori MD0 di kalikan Nilai IN2 = 500, kemudian hasilnya masih di simpan di memori MD0.
Kemudian tahapan selanjutnya nilai hasil perkalian MD0 itu di bagi IN2 = 27648, kemudian hasilnya masih di simpan di memori MD0.
45
Tahapan selanjutnya, nilai MD0 di jumlahkan dengan nilai IN2 = 0, dan akhirnya nilai ini di simpan di Memori data block (DB1.DBD6), dan ditampilkan di display HMI sebagai nilai indikasi Level Tangki Hydrapulper.
46
Network selanjutnya yakni Output device pada Hydrapulper plant
47
Penjelasan logic Network 13 SV1 Output Command di atas sebagai berikut : Ada dua rung, rung 1 merupakan Line u/ Automatic Mode, SV1 Command akan membuka/Open penjelasannya sebagai berikut : 1. Selector switch mode operation SV1 Automatic. 2. Sequense step 1 bekerja, atau selain sequence 1 status sedang tidak bekerja. 3. Tidak ada alarm yang terjadi pada device SV1. Sedangkan pada rung kedua, merupakan line u/ Manual mode, SV1 Command akan membuka/Open penjelasannya sebagai berikut : 1. Selector switch mode operation SV1 Manual. 2. PB Start for SV1 di tekan. 3. PB Stop for SV1 tidak di tekan. 4. Tidak ada alarm yang terjadi pada device SV1.
48
Penjelasan logic Network 14 MOT1 Output Command di atas sebagai berikut : Ada dua rung, rung 1 merupakan Line u/ Automatic Mode, SV1 Command akan membuka/Open penjelasannya sebagai berikut : 1. Selector switch mode operation SV1 Automatic. 2. Sequense step 03 bekerja dan Sequense step 04 sedang tidak bekerja. 3. Tidak ada alarm yang terjadi pada device MOT1. Sedangkan pada rung kedua, merupakan line u/ Manual mode, SV1 Command akan membuka/Open penjelasannya sebagai berikut : 1. Selector switch mode operation MOT1 Manual. 2. PB Start for MOT1 di tekan. 3. PB Stop for MOT1 tidak di tekan. 4. Tidak ada alarm yang terjadi pada device MOT1.
49
Penjelasan logic Network 16 Reset Value for Bale Count di atas sebagai berikut : Setiap kali system bekerja di sequence 0, maka bale quantity secara otomatis reset dari 0 lagi dengan instruction Move function Integer value 0 move to Bale pulper_PV.
50
51
Penjelasan logic Network 17 Bale pulper setpoint count/1 di atas sebagai berikut : Setiap kali system bekerja di sequence 03, maka bale quantity secara otomatis menghitung sebanyak setpoint di HMI(Hydro_Set) yang dikehendaki. System trigger quantity balenya menggunakan photo electric sensor LS1. Berhenti menghitung di sequence step 04. Integer function ADD_I sebagai fungsi akumulator/menghitung banyaknya bale.
52
Penjelasan logic Network 18 AG1 Output Command di atas sebagai berikut : Ada dua rung, rung 1 merupakan Line u/ Automatic Mode, AG1 Command akan bekerja sebagai berikut : 1. Selector switch mode operation AG1 Automatic. 2 Sequense step 01 bekerja Atau Sequense step 00 & 04 sedang tidak bekerja. 3 Tidak ada alarm yang terjadi pada device MOT1. Sedangkan pada rung kedua, merupakan line u/ Manual mode, SV1 Command akan membuka/Open penjelasannya sebagai berikut : 1 Selector switch mode operation AG1 Manual. 2 PB Start for AG1 di tekan. 3 PB Stop for AG1 tidak di tekan. 4 Tidak ada alarm yang terjadi pada device AG1.
53
Penjelasan logic Network 19 Agitator minimum speed di atas sebagai berikut : Agitator bekerja di minimum speed pada saat sequence step 01 & 02, nilai minimum speed merupakan nilai scaling 0 – 1500 Rpm (0 – 100 %).
54
Penjelasan logic Network 20 Agitator Mixing speed di atas sebagai berikut : Agitator bekerja di Mixing speed pada saat sequence step 04, nilai Mixing speed merupakan nilai scaling 0 – 1500 Rpm (0 – 100 %).
55
Penjelasan logic Network 20 Calculate time for mixing time di atas sebagai berikut : Mesin penghitung waktu 1 Second berasal dari T100, trigger timing ini bekerja di sequence step 04, dan hasilnya di gunakan untuk proses pengurangan mixing time left di network selanjutnya.
56
Penjelasan logic Network 22 Mixing timeleft di atas sebagai berikut : Dari hasil network 20 berupa Mixing time present value, nilai ini di bandingkan dengan nilai fixed yakni 25 yang merupakan nilai setpoint di HMI u/Mixing time, kemudian hasil pengurangan dari Instruction Integer function SUB_I ditampilkan di layar Hydro_Main berupa nilai timing hitung mundur.
57
58
Analog Input sequence from Potensiometer 10 kOhm
59
Analog Output sequence from Analog Output modul PLC to Card Analog Input Inverter (Signal 4-20mA/0-1500Rpm).
Penjelasan logic Network 29 Analog Input for Regulated speed Agitator motor (AG1)/SCALING di atas sebagai berikut : 1. Option menjalankan Agitator motor hydrapulper dalam kondisi AG1 Manual sequence ("Hydro DB".AG1_Md). 2. Dan pada saat yang sama fungsi auto sequence tidak bekerja (Step01, Step02,Step03, Step04,Step05), di Step00 saja bekerjanya (Artinya Auto sequence Manual/Auto Ready(Tidak ada alarm fault SV1,MOT1 dan AG1). 3. Senada dengan penjelasan di sequence Level transmitter, namun analog input yang digunakan sebagai regulator speed AG1 yakni Potensiometer. Proses konversinya sama seperti Level transmitter, Alurnya sebagai berikut : Instruction PIW290 (AI Address)---MOVE(Integer Value/Format Word(Nilai Regulator potensio))-I_DI(Format Double Word)-DI_R( Format Real/32Bit/Double word)-MUL_R(Value dari lapangan(Potensio value) diKalikan dengan Scaling(Max 100%))DIV_R(Dibagi Scaling Analog Input PLC(Digital format 27648))ADD_R(Dijumlahkan dengan Nilai Offset yang terjadi dilapangan(Jika ada Hysterisis Analog signal Value). Penjelasan logic Network 30 Analog Output for Regulated speed Agitator motor (AG1)/UNSCALING di atas sebagai berikut : 1. Sequense Analog output sangat ketergantungan dengan Keluaran dari analog Input ("Hydro DB".AGT1_Speed), Artinya Unscaling sequence tidak akan bekerja jika step-step bekerjanya scaling sequence terpenuhi. 2. Proses konversinya Unscaling, Alurnya sebagai berikut : Instruction MOVE(Real Value/Format Double word(Nilai Regulator potensio hasil scaling-MUL_R(Scaling(Potensio value) diKalikan dengan Scaling (Max 27648) )-TRUNC (Pembulatan)MOVE(Dipindahkan Format Double Word to Word Format)MOVE(Valuenya dipindahan ke address Analog Output PQW304).
60
Selanjutnya program sequence di OB1 sebagai berikut :
Penjelasan program Network 5 di OB1 sebagai berikut : FC3 merupakan block function, dengan judul Alarms. Adapun program FC3 ini terdapat di OB1 yakni fungsinya Saat program ini di Scan, memanggil isi sequence program di dalam FC3 yang berisi instruksi-instruksi Alarms Element SV1, MOT1, AG1. Berikut isi program di dalam FC3 :
61
Penjelasan logic Network 1 Alarm SV1 di atas sebagai berikut : Alarm function menggunakan Instruction RS Reset-Set Flip Flop. Berikut penjelasan logicnya : 1. Alarm SV1 Berlogic X-OR, akan terjadi/Set(1) jika: SV1 Command
SV1 Feedback
Result/Set/Alarm
0 0 1 1
0 1 0 1
0 1 1 0
Dari list table logic dapat disimpulkan bahwa, alarm akan set jika salah satu input mengalami kegagalan/tidak bekerja. Jika kondisi ini terus terjadi sampai melampaui waktu yang ditentukan 5Second (#T1) maka alarm akan terjadi/muncul di layar HMI TP270 10”. 2. Fungsi button ACK untuk mereset alarm yang terjadi. Sehingga pada tampilan layar HMI buffer/Status alarm text hilang, dan Plant hydrapulper bisa operasi normal.
62
Penjelasan logic Network 2 Alarm MOT1 di atas sebagai berikut : Alarm function menggunakan Instruction RS Reset-Set Flip Flop. Berikut penjelasan logicnya : 1. Alarm MOT1 Berlogic X-OR, akan terjadi/Set(1) jika: MOT1 Command
MOT1 Feedback
Result/Set/Alarm
0 0 1 1
0 1 0 1
0 1 1 0
Dari list table logic dapat disimpulkan bahwa, alarm akan set jika salah satu input mengalami kegagalan/tidak bekerja. Jika kondisi ini terus terjadi sampai melampaui waktu yang ditentukan 5Second (#T2) maka alarm akan terjadi/muncul di layar HMI TP270 10”. 2. Fungsi button ACK untuk mereset alarm yang terjadi. Sehingga pada tampilan layar HMI buffer/Status alarm text hilang, dan Plant hydrapulper bisa operasi normal.
Penjelasan logic Network 1 Alarm AG1 di atas sebagai berikut : Alarm function menggunakan Instruction RS Reset-Set Flip Flop. Berikut penjelasan logicnya :
63
1. Alarm AG1 Berlogic X-OR, akan terjadi/Set(1) jika: AG1 Command
AG1 Feedback
Result/Set/Alarm
0 0 1 1
0 1 0 1
0 1 1 0
Dari list table logic dapat disimpulkan bahwa, alarm akan set jika salah satu input mengalami kegagalan/tidak bekerja. Jika kondisi ini terus terjadi sampai melampaui waktu yang ditentukan 5Second (#T3) maka alarm akan terjadi/muncul di layar HMI TP270 10”. 2. Fungsi button ACK untuk mereset alarm yang terjadi. Sehingga pada tampilan layar HMI buffer/Status alarm text hilang, dan Plant hydrapulper bisa operasi normal. Selanjutnya program sequence di OB1 sebagai berikut :
64
Penjelasan program Network 6 First scan and Always On di OB1 sebagai berikut : PLC pada saat pertama kali startup/Menyala, yang pertama kali di Call yakni Rung program yang di dalam OB1 di scan, jadi memory bit M100.0 merupakan bit set yang menandakan PLC Startup Healthy OK.
Selanjutnya akhir program sequence di OB1 sebagai berikut :
65
Penjelasan program Network 1 dan Network 7 di OB1 sebagai berikut : T100 merupakan symbol Timer On Delay yang aplikasinya digunakan untuk fungsi counting timer 1 second. Setiap kali PLC Scan cycle di OB1 maka bekerja mengikuti TV (Time value) yang di set 1S(1 Second), maka saat M100.1 off, maka timer menghitung sesuai setting value sebesar 1s, jika nilai ini telah tercapai maka T100 akan On (Logic 1) sehingga M100.1 bekerja/ me-Reset timer T100, sehingga proses counting di mulai dari awal, proses ini berlangsung secara continue. Adapun aplikasi ini digunakan yakni sebagai Trigger untuk : 1. Calculate time for mixing time 2. Animasi box/bale berjalan 3. Animasi add water Struktur Blocks ---DB1/Data block 1 = Hydro DB merupakan Global data block List yang digunakan di dalam User program, dan dapat di tempatkan di function-function block user program(FC). Di dalam DB1, dideklarasikan data block address dan variable-variable lainnya berupa type data Bool, Int, Dint, Real, Struct, Array dan lainnya. Ummumnya address-address ini dideklarasikan untuk fungsi address yang digunakan di HMI.
66
Berikut Address List DB1
Berikut prosedur aksess address di DB1 saat di panggil di FC3/ User program PLC.
67
Berikut prosedur aksess address di DB1 saat di panggil di FC1/ User program PLC.
Struktur Blocks ---DB2/Data block 2 = Devices Alarm merupakan Global data block List yang digunakan di dalam User program, dan dapat di tempatkan di function-function block user program(FC). Di dalam DB2, dideklarasikan data block address dan variable-variable lainnya berupa type data Bool, Int, Dint, Real, Struct, Array dan lainnya. Khususnya DB2 ini di gunakan untuk Device alarm, Ummumnya address-address ini dideklarasikan untuk fungsi address yang digunakan di HMI.
68
Berikut Address List DB2
Berikut prosedur aksess address di DB2 saat di panggil di FC1/ User program PLC.
69
Berikut prosedur aksess address di DB2 saat di panggil di FC3/ User program PLC.
Struktur Blocks ---VAT_1_Hydro=VAT_1_Hydro, merupakan Variable table yang fungsinya Memonitoring, Manipulasi Besaran nilai, serta Forcing value.
70
Berikut tampilan VAT_1 saat monitoring Online Condition
End Ical ‘11
71
