Dokumen tersebut membahas tentang Programmable Logic Controller (PLC). PLC merupakan instrumen yang digunakan untuk menggantikan rangkaian relay secara sekuensial untuk mengontrol mesin. Dokumen ini menjelaskan pengertian, keuntungan, komponen, cara kerja, jenis input-output, pemrograman, dan contoh penerapan PLC pada sistem kontrol seperti lampu lalu lintas dan lift.

1. Programmable Logic Controller
Budi P, Susilo, S.Pd & Mishadin, S.Pd
SMK Wongsorejo Gombong

2. Overview PLC

3. Apa sih PLC itu ?
 PLC merupakan suatu instrument yang
digunakan untuk menggantikan rangkaian
relay secara sekuensial untuk mengontrol
suatu mesin
 PLC dalam operasinya membutuhkan suatu
input –dan tergantung dari keadaannya-akan
menghasilkan suatu output dalam
bentuk on/off

4. Illustrasi Pentingnya PLC
 Misalkan pada suatu industri ketika
saklar menyalakan suatu solenoid.
 Dalam waktu 5 menit solenoid akan
mati tanpa melihat status dari saklar
 Diperlukan external timer
 Perlu banyak external timer!!!

5. P L C
Terdapat 3 kata kunci :
-. Programmable
-. Logic
-. Controller

6. PLC = PROGRAMMABLE LOGIC
CONTROLLER
• Programmable » menunjukkan
kemampuannya dapat diubah-ubah
sesuai program yang dibuat dan
kemampuan dalam hal memori
program yang telah dibuat.

7. • Logic » menunjukkan
kemampuannya dalam memproses
input secara aritmetrik (ALU), yakni
melakukan operasi negasi,
mengurangi, membagi, mengalikan,
menjumlahkan & membandingkan

8. • Controller » menunjukkan
kemampuannya dalam mengontrol
dan mengatur proses sehingga
menghasilkan keluaran yang
diharapkan.

9. Keuntungan PLC
 Relatif murah untuk mengontrol sistem
yang kompleks
 Fleksibel dan dapat diaplikasikan untuk
kontrol sistem yang beda dengan mudah
dan cepat
 Kemampuan menghitungnya dapat
digunakan pada sistem yang kompleks
 Keandalan komponen-komponennya
memungkinkan PLC dapat beroperasi dalam
waktu lama
 Dapat diprogram dengan mudah
 Pengawatan sistem kendali PLC lebih
sedikit dan sederhana
 Modifikasi sistem dapat dilakukan dengan
mudah

10. Arsitektur PLC

11. Elemen-elemen PLC (1)
 Input relays : elemen ini yang berhubungan dengan dunia luar.
Secara fisik elemen-elemen ini ada dan menerima sinyal input dari
switch, sensor dsb
 Internal utility relay: elemen ini tidak ada secara fisik dan tidak
menerima sinyal input dari luar. Elemen ini merupakan elemen relay
simulasi di dalam PLC dan memungkinkan PLC mampu
menggantikan fungsi dari external relays.
 Counter: elemen ini juga tidak ada secara fisik. Elemen ini
merupakan counter simulasi di dalam PLC, namun mampu untuk
melakukan fungsi perhitungan suatu sinyal.

12. Elemen-elemen PLC (2)
 Timer : elemen ini juga tidak ada secara fisik di dalam PLC namun
hanya merupakan timer simulasi dan diprogram agar mampu
melakukan perhitungan pada setiap kenaikan waktu.
 Output relays (coils): elemen ini secara fisik ada dan berhubungan
dengan dunia luar. Elemen ini akan mengirimkan sinyal output PLC
yang merupakan sinyal on/off pada solenoid, lampu dsb.
 Data storages: umumnya elemen ini merupakan register yang
berfungsi untuk menyimpan data baik data matematik maupun data
manipulasi dalam suatu PLC.

13. Cara kerja PLC (1)

14. Cara kerja PLC (2)
 Step 1: Check input status
Pertama PLC akan memeriksa/mengecek keadaan dari
setiap sinyal input yang diterimanya apakah dalam
keadaan status on atau off. Dengan kata lain apakah
sensor yang dihubungkan dengan input pertama dalam
keadaan on atau off.
 Step 2 : Execute programs
Tahap berikutnya adalah PLC akan melakukan eksekusi
program yang telah diterimanya dalam satu waktu.
Misalkan jika input 1 dalam keadaan on, maka output 1
harus juga dalam keadaan on.

15. Cara kerja PLC (3)
 Step 3. Update output status
Bagian akhir dari urutan ini adalah PLC akan melakukan
up-date terhadap status output. PLC akan melakukan
update output berdasarkan sinyal input yang telah
diterimanya dan eksekusi yang telah dilakukan
berdasarkan programnya.

16. Relay (1)
 Salah satu fungsi utama dari suatu PLC adalah
menggantikan fungsi suatu relay.
 Relay merupakan sakelar elektromagnetik.
 Adanya relay memungkinkan PLC mampu
mengoperasikan mesin dengan tegangan yang
lebih besar.

17. Relay (2)

18. Sistem Bilangan Biner (1)
 Sistem bilangan biner merupakan sistem bilangan
yang digunakan pada operasi digital.
 Sistem bilangan biner hanya melibatkan bilangan 0
dan 1.
 Banyaknya bilangan biner yang digunakan dikenal
dengan istilah bit.
 Sistem bilangan biner beranalogi dengan logika on
dan off pada kehidupan sehari-hari.

19. Konversi bilangan biner (1)
 Bilangan biner ke bilangan desimal
1 0 0 1, maka konversi ke desimal dapat
dilakukan dengan cara
1 x 20 = 1
0 x 21 = 0
0 x 22 = 0
1 x 23 = 8
------------------------ +
9

20. Konversi bilangan biner (2)
 Konversi bilangan desimal ke biner
Konversi bilangan desimal ke biner
9
2 ------ 1 (sisa) (LSB)
4
2 ------ 0 (sisa)
2
2 ------ 0 (sisa)
1 (MSB)
Maka sistem bilangan biner dapat dituliskan dari MSB → LSB,
sehingga 1 0 0 1

21. Aljabar Boolean
 Merupakan operasi bagi logika biner
 Sangat bermanfaat dan berguna bagi
pengembangan logika dalam pemrograman PLC
 Dikembangkan oleh James Bool (Irlandia)
 Elemen dasar : AND, OR dan NOT
 Elemen lain : NAND, NOR dan XOR

22. Tabel Aljabar Boolean

23. Tabel Aljabar Boolean 2

24. Tabel Aljabar Boolean 3

25. Konfigurasi PLC (1)

26. Konfigurasi PLC (2)
 Processor (CPU)
 Mounting rack
 Input – output modules
 Power supply
 Programming unit

27. Konfigurasi PLC (3)
Open frame PLC

28. Konfigurasi PLC (4)
Shoebox Style PLC

29. Konfigurasi PLC (5)
Modularized PLC

30. Jenis PLC Lain
1. Allen Bradley PLC-5 (kode 1771/1785)

31. Jenis PLC Lain
2. Siemens
3. Mitsubishi
4. Festo

32. Jenis PLC Lain
5. Zelio

33. Jenis PLC Lain
6. Omron (CPM1A, CPM2A)

34. Input – Output PLC
Input PLC :
– Switches
– Proximity switches
– Push bottom
– LVDT
– Potentiometer
Output PLC :
– Solenoid valve
– Lights
– Motor stater
– Servo motor
– Contactor Magnet

35. 1. Saklar/Switch
 Adalah saklar yang dioperasikan
dengan tombol-tombol otomatis,
misalnya tekanan, suhu, posisi.
 Jenisnya adalah:
 Saklar limit
 Saklar mikro
 Saklar thermostat
 Saklar tekanan
 Saklar level

36. 2. Sensor
 Sensor adalah alat yang digunakan untuk
mendeteksi dan sering berfungsi untuk
mengukur magnitute sesuatu.
 Sensor merubah besaran mekanis, panas,
kimia, sinar dll menjadi tegangan dan
arus listrik
 Sensor memegang peranan penting dalam
sistem pengendalian proses pabrikasi
moderen.

37. Jenis-jenis sensor
 Sensor kedekatan (proximity
sensor)
 Sensor sinar
 Sensor efek Hall
 Sensor ultrasonik
 Sensor tekanan
 Sensor suhu
 Sensor penyandi (encoder sensor)

38. Sensor kedekatan
(proximity sensor)
 Adalah alat pilot yang mendeteksi
adanya obyek tanpa kontak fisik
 Sensor tersebut adalah alat
elektronis solid state yang
terbungkus rapat untuk melindungi
terhadap pengaruh getaran, cairan,
kimiawi, korosif yang berlebihan
yang sering dijumpai di industri

39. Sensor kedekatan
(proximity sensor)-contd
 Sensor ini dipakai jika :
 Obyek yang dideteksi terlalu kecil
 Diperlukan respon yang cepat
 Obyek harus dirasakan melalui
rintangan non logam seperti gelas,
plastik, kertas karton
 Lingkungan yang berbahaya

40. Penerapan PLC
 Traffic light
 Lift
 Konveyor
 Sistem pengemasan barang
 Sistem pengaman gedung
 Robot
 Perakitan elektronik
 Sistem pengiriman obat dan makanan di
rumah sakit
 Sistem Industri

41. Traffic light

42. Pemrograman PLC
 Agar dapat menjalankan fungsinya maka PLC harus
diprogram.
 Pemrograman PLC dilakukan dengan menggunakan
Diagram Ladder atau dalam Bahasa Mneumonic.
 Pengetahuan tentang aljabar Boolean merupakan syarat
penting dalam memogram suatu PLC.
 Pemrograman dapat dilakukan dengan menggunakan
portable programmer (hand held) atau menggunakan
komputer.

43. PLC dan programmer

44. Pengawat PLC

45. Diagram Ladder (1)
 Diagram ladder/diagram tangga dapat dianggap sebagai
dua kutub tegangan yang saling terpisah.
 Kedua kutub ini dihubungkan oleh masing-masing
cabang/anak tangga/rung.
 Jika kedua kutub ini terhubung dengan benar maka akan
ada aliran listrik yang mengalir.

46. Diagram Ladder (2)
Diagram ladder terdiri atas sebuah garis intruksi
vertikal disebelah kiri yang disebut Bus bar, dan garis
intruksi bercabang yang disebut Rung, dimana
sepanjang garis intruksi ditempatkan kontak-kontak
yang mengendalikan/mengkondisikan intruksi lain
yang ada disebelah kanan.

47. Diagram Ladder (3)
 Komponen utama:
 load : input : : NO (normally open)
 load : input : : NC (normally close)
 coil : output : : relay
 timer
 counter

48. Diagram Ladder (2)
Beberapa yang perlu diperhatikan:
 Penggunaan kontak hendaknya seminimal mungkin.
 Arah aliran dari kiri ke kanan atau dari bus bar ke output (rung)
 Usahakan tidak terjadi konflik sinyal

49. Diagram Ladder (3)
 Salah :  Benar :
0001
0004
0002
0003
0005
0501
0502
0001
0003
0002
0501
0004
0003
0005
0501

50. Bahasa/Kode Mneumonic
 Diagram ladder  Mneumonic

51. Instruksi LOAD (LD) dan LOAD NOT (LD NOT)
 Kondisi pertama (instruksi eksekusi awal) yang
mengawali sembarang blok logika di dalam diagram
tangga berkaitan dengan instruksi LOAD (LD) atau LD
NOT. (LD NOT). Masing-masing instruksi ini
membutuhkan satu baris kode mnemonik, dimana
dalam diagram ladder disambung pada bus bar
sebelah kiri.

52. Instruksi AND dan AND NOT
 Jika terdapat dua atau lebih kondisi yang dihubungkan
secara seri pada garis instruksi yang sama, maka
kondisi yang pertama menggunakan instruksi LD atau
LD NOT dan sisanya menggunakan instruksi AND
atau AND NOT.

53. Instruksi OR dan OR NOT
 Jika dua atau lebih kondisi dihubungkan secara paralel, artinya
dalam garis instruksi yang berbeda kemudian bergabung lagi
dalam satu garis instruksi yang sama, maka kondisi pertama
terkait dengan instruksi LD atau LD NOT dan sisanya berkaitan
dengan instruksi OR atau OR NOT.

54. Kombinasi Instruksi AND dan OR
 Jika instruksi AND dan OR dikombinasikan pada
diagram yang lebih rumit, mereka dapat dipandang
secara individual di mana tiap instruksi menampilkan
operasi logika pada kondisi eksekusi dan status bit
operand.

55. Instruksi OUT dan OUT NOT
 Cara paling sederhana untuk meng-OUTPUT-kan kombinasi
kondisi eksekusi adalah dengan meng-OUTPUT-kan langsung
menggunakan instruksi OUTPUT dan OUTPUT NOT. Istruksi
ini digunakan untuk mengendalikan status bit operand sesuai
dengan kondisi eksekusi. Dengan instruksi OUTPUT, bit
operand akan ON selama kondisi eksekusinya ON dan akan
OFF selama kondisi eksekusinya OFF. Dengan instruksi
OUTPUT NOT, bit operand akan ON selama kondisi
eksekusinya OFF dan akan OFF selama kondisi eksekusinya
ON.

56. Instruksi END (01)
 Instruksi terakihir yang diperlukan untuk melengkapi suatu
program adalah instruksi END. Saat PLC menscan program, ia
mengeksekusi semua instruksi hingga instruksi END pertama
sebelum kembali ke awal program dan memulai eksekusi lagi.
Meskipun instruksi END dapat ditempatkan sembarang titik
dalam program, tetapi intruksi setelah instruksi END pertama
tidak akan diekseksekusi.
 Nomor yang mengikuti instruksi END dalam kode mneumonik
adalah kode fungsinya, yang digunakan saat memasukkan
instruksi ke dalam PLC menggunakan konsol pemrogram.
 Instruksi END tidak memerlukan operand dan tidak boleh ada
kontak ditempatkan pada garis instruksi yang sama. Jika dalam
program tidak ada instruksi END, program tersebut tidak akan
dieksekusi.

57. Instruksi END (01)