01. Introduction to PLC.pdf

BASIC PLC TWIDO
PENGANTAR PLC
(Programmable
Logic Controller)

PLC
• Programmable Logic Controller diperkenalkan pertama kali pada
1969 oleh Richard E.Morley yang merupakan pendiri Modicon
Corporation.
Modicon adalah kependekan dari Modular Digital Controller
• Pemrograman
– Dahulu: divais pemrograman hanya untuk merek spesifik PLC.
– Sekarang: PC dengan software berbasis windows.
Schneider Electric Automation Business
• Programmable Logic Controller diperkenalkan pertama kali pada
1969 oleh Richard E.Morley yang merupakan pendiri Modicon
Corporation.
Modicon adalah kependekan dari Modular Digital Controller
• Pemrograman
– Dahulu: divais pemrograman hanya untuk merek spesifik PLC.
– Sekarang: PC dengan software berbasis windows.

Diagram Blok Dasar Kotak Hitam (Black
Box)

PLC (Programmable Logic Controller) ?
• Merupakan “komputer khusus” untuk aplikasi di industri,
digunakan untuk memonitor & mengontrol proses industri
untuk menggantikan hard-wired control (rangkaian
relay/kontaktor) dan memiliki bahasa pemrograman
sendiri.
• Berbeda dengan Personal Computer, dalam PLC sudah
dilengkapi unit input-output digital yang bisa langsung
dihubungkan ke perangkat luar (switch, sensor, relay, dll)
bahkan ada yang sudah memiliki ADC/DAC built-in.
• Merupakan “komputer khusus” untuk aplikasi di industri,
digunakan untuk memonitor & mengontrol proses industri
untuk menggantikan hard-wired control (rangkaian
relay/kontaktor) dan memiliki bahasa pemrograman
sendiri.
• Berbeda dengan Personal Computer, dalam PLC sudah
dilengkapi unit input-output digital yang bisa langsung
dihubungkan ke perangkat luar (switch, sensor, relay, dll)
bahkan ada yang sudah memiliki ADC/DAC built-in.

Inside a PLC
CR
Central
Processor
Unit
(CPU)
O
u
t
p
u
t
C
i
r
c
u
i
t
s
Communications
Port
I
n
p
u
t
C
i
r
c
u
i
t
s
Isolation
Barrier
Isolation
Barrier
MEMORY
program data
High
Voltage
High
Voltage
Low Voltage
AC Power Supply
C
i
r
c
u
i
t
s
or
C
i
r
c
u
i
t
s
DC Power Supply

Perbedaan Utama antara PLC & Komputer
• Perbedaan utama antara PLC dan komputer:
PLC dirancang untuk instalasi dan perawatan oleh
teknisi elektrik industri yang tidak harus mempunyai
skill elektronika tinggi.
• Troubleshooting dalam PLC disederhanakan:
• Fault indicators
• Run / Stop indicators
• Input / Output status indicators
• Perbedaan utama antara PLC dan komputer:
PLC dirancang untuk instalasi dan perawatan oleh
teknisi elektrik industri yang tidak harus mempunyai
skill elektronika tinggi.
• Troubleshooting dalam PLC disederhanakan:
• Fault indicators
• Run / Stop indicators
• Input / Output status indicators

Hard-wired Control
• Sebelum ditemukan PLC, tugas pengontrolan dilakukan
oleh kontaktor dan relai yang dirangkai bersama dengan
kabel.
• Rangkaian harus didesain dan digambar dulu, kemudian
menetapkan spesifikasi dan instalasi pengkabelannya.
• Teknisi harus mengerjakan pemasangan dan
pengkabelan sesuai gambar teknik tersebut.
• Jika salah dalam mendesain atau ada modifikasi,
designer dan teknisi harus merombak dan mengerjakan
instalasi lagi.
 Pemborosan waktu dan biaya
• Sebelum ditemukan PLC, tugas pengontrolan dilakukan
oleh kontaktor dan relai yang dirangkai bersama dengan
kabel.
• Rangkaian harus didesain dan digambar dulu, kemudian
menetapkan spesifikasi dan instalasi pengkabelannya.
• Teknisi harus mengerjakan pemasangan dan
pengkabelan sesuai gambar teknik tersebut.
• Jika salah dalam mendesain atau ada modifikasi,
designer dan teknisi harus merombak dan mengerjakan
instalasi lagi.
 Pemborosan waktu dan biaya

Contoh hard-wired Control
PB1 PB2
RELAY COIL
RELAY CONTACTS LAMP
(A) Schematic Diagram
Hard-wired relay type of control

Kemampuan PLC
• PLC menggantikan logika dan pengerjaan sirkit
kontrol relay yang merupakan instalasi
langsung.
• Rangkaian kontrol cukup dibuat secara
software.
Pengkabelan hanya diperlukan untuk
menghubungkan peralatan input dan output.
• Hal ini mempermudah dalam mendisain dan
memodifikasi rangkaian, karena cukup dengan
mengubah program PLC.
• PLC menggantikan logika dan pengerjaan sirkit
kontrol relay yang merupakan instalasi
langsung.
• Rangkaian kontrol cukup dibuat secara
software.
Pengkabelan hanya diperlukan untuk
menghubungkan peralatan input dan output.
• Hal ini mempermudah dalam mendisain dan
memodifikasi rangkaian, karena cukup dengan
mengubah program PLC.

Contoh Sistem Kontrol dengan PLC
Input

Contoh Aplikasi PLC (1)
• Manufaktur otomotif
• Pabrik semen
• Pengendali lift/elevator
• Pengairan/irigasi
• Pengendali pembangkit listrik
• Penggilingan (mesin giling)
• Pengontrol lampu lalu lintas
• Sistem keamanan
• Pengendali robot
• Pabrik minuman ringan
• dll
• Manufaktur otomotif
• Pabrik semen
• Pengendali lift/elevator
• Pengairan/irigasi
• Pengendali pembangkit listrik
• Penggilingan (mesin giling)
• Pengontrol lampu lalu lintas
• Sistem keamanan
• Pengendali robot
• Pabrik minuman ringan
• dll

Typical Applications - Network
☺Level 1 : Control
- Peer to peer coordination
- HMI displays
☺Level 2 : Hosts
- Recipe data downloads
- Production data uploads
- Application programming and management
☺Level 0 : Devices
- Pushbutton / simplesensors
☺Level 0.5 : I/O
- Intelligent devices
- Peer to peer coordination
- HMI displays

Apa yang Dapat Dikerjakan PLC ? (1)
1. Sequence Control :
- pengganti relay control logic
- timers/counters
- pengganti pengendali yang berupa papan
rangkaian elektronik
- pengendali mesin dan proses
1. Sequence Control :
- pengganti relay control logic
- timers/counters
- pengganti pengendali yang berupa papan
rangkaian elektronik
- pengendali mesin dan proses

2. Sophisticated Control :
- arithmatic operations (+,-,x,:)
- information handling
- analog control (suhu, tekanan,dll)
- PID controller
- servo-motor control
- stepper-motor control
2. Sophisticated Control :
- arithmatic operations (+,-,x,:)
- information handling
- analog control (suhu, tekanan,dll)
- PID controller
- servo-motor control
- stepper-motor control

3. Supervisory Control :
- process monitoring & alarm
- fault diagnostic & monitoring
- interfacing with computer (RS232)
- printer/ASCII interfacing
- factory automation networking
- LAN
3. Supervisory Control :
- process monitoring & alarm
- fault diagnostic & monitoring
- interfacing with computer (RS232)
- printer/ASCII interfacing
- factory automation networking
- LAN

Memory
• Seperti halnya sistem komputer, memory PLC terdiri
atas RAM dan ROM.
• Kapasitas memory antara satu PLC dengan yang
lain berbeda-beda tergantung pada type dan pabrik
pembuatnya.
• Beberapa pabrik menyatakan ukuran memory
dalam byte, ada juga yang kilobyte, dan ada pula
yang dinyatakan dengan jumlah intruksi yang dapat
disimpan.
• Seperti halnya sistem komputer, memory PLC terdiri
atas RAM dan ROM.
• Kapasitas memory antara satu PLC dengan yang
lain berbeda-beda tergantung pada type dan pabrik
pembuatnya.
• Beberapa pabrik menyatakan ukuran memory
dalam byte, ada juga yang kilobyte, dan ada pula
yang dinyatakan dengan jumlah intruksi yang dapat
disimpan.

RAM
• Program yang ditulis umumnya disimpan dalam RAM
yang ada di dalam PLC sehingga dapat diubah/diedit
melalui programming unit.
• Kerugian penyimpanan di RAM adalah program dan
data akan hilang ketika power supply mati.
• Untuk mengatasi hal ini, RAM dapat diback-up dengan
battery lithium, sehingga meskipun power supply mati,
program dan data tidak hilang.
• Umumnya bila battery tidak rusak, program dan data
bisa disimpan selama 5 tahun.
• Program yang ditulis umumnya disimpan dalam RAM
yang ada di dalam PLC sehingga dapat diubah/diedit
melalui programming unit.
• Kerugian penyimpanan di RAM adalah program dan
data akan hilang ketika power supply mati.
• Untuk mengatasi hal ini, RAM dapat diback-up dengan
battery lithium, sehingga meskipun power supply mati,
program dan data tidak hilang.
• Umumnya bila battery tidak rusak, program dan data
bisa disimpan selama 5 tahun.

ROM
• Supaya program dalam RAM bisa dieksekusi
harus ada ‘Operating System’ PLC.
• Operating system ini dibuat oleh pabrik pembuat
PLC yang disimpan dalam ROM dan hanya dapat
dibaca oleh processor.
• Dalam beberapa PLC tidak menggunakan ROM
tapi EPROM atau EEPROM.
• Pengguna dapat juga menyimpan program di
sebagian tempat di EEPROM atau dikenal
sebagai Flash Memory.
• Supaya program dalam RAM bisa dieksekusi
harus ada ‘Operating System’ PLC.
• Operating system ini dibuat oleh pabrik pembuat
PLC yang disimpan dalam ROM dan hanya dapat
dibaca oleh processor.
• Dalam beberapa PLC tidak menggunakan ROM
tapi EPROM atau EEPROM.
• Pengguna dapat juga menyimpan program di
sebagian tempat di EEPROM atau dikenal
sebagai Flash Memory.

Input Unit
• Mendeteksi ketika sinyal diterima dari sensor.
• Mengkonversi sinyal input menjadi level tegangan
yang bisa diterima processor.(22V-24VDC)
• Mengisolasi PLC dari fluktuasi tegangan atau arus
sinyal input.
• Mengirim sinyal ke indikator input PLC sehingga
bisa diketahui input mana yang sedang menerima
sinyal.
• Mendeteksi ketika sinyal diterima dari sensor.
• Mengkonversi sinyal input menjadi level tegangan
yang bisa diterima processor.(22V-24VDC)
• Mengisolasi PLC dari fluktuasi tegangan atau arus
sinyal input.
• Mengirim sinyal ke indikator input PLC sehingga
bisa diketahui input mana yang sedang menerima
sinyal.

Contoh Input
Limit switch
Proximity sensor
Photo-electric sensor

Output Unit
• Output unit pada PLC juga berfungsi sebagai interface
terhadap peralatan luar.
• Output PLC bertindak sebagai switch terhadap power
supply untuk mengoperasikan peralatan output (misal :
pilot lamp, relay, dll)
• Komponen yang biasa dipakai PLC sebagai bagian
output unit adalah relay untuk AC/DC, TRIAC untuk AC
saja, dan Transistor atau FET untuk DC saja.
• Output unit pada PLC juga berfungsi sebagai interface
terhadap peralatan luar.
• Output PLC bertindak sebagai switch terhadap power
supply untuk mengoperasikan peralatan output (misal :
pilot lamp, relay, dll)
• Komponen yang biasa dipakai PLC sebagai bagian
output unit adalah relay untuk AC/DC, TRIAC untuk AC
saja, dan Transistor atau FET untuk DC saja.

Contoh Output
Lampu indikator
Motor starter
Relay

Bahasa Pemrograman
Ada 4 metode / type bahasa pemrograman yang bisa
dipakai, meski tidak semua disupport oleh suatu PLC.
1. Ladder Diagram languages (LD)
2. Instruction List languages (IL) / Statement List (SL)
3. Sequential Function Chart (SFC) / Grafcet languages
4. High-level languages : biasanya Visual Basic
Ada 4 metode / type bahasa pemrograman yang bisa
dipakai, meski tidak semua disupport oleh suatu PLC.
1. Ladder Diagram languages (LD)
2. Instruction List languages (IL) / Statement List (SL)
3. Sequential Function Chart (SFC) / Grafcet languages
4. High-level languages : biasanya Visual Basic

• Ladder Diagram dan Instruction List adalah yang paling umum
dan populer dipakai.
• Ladder diagram relatif paling mudah dipahami karena secara
umum simbol yang digunakan mirip dengan gambar dalam
rangkaian relay/kontaktor.
• Secara logika, listrik mengalir dari rel/garis di kiri ke rel/garis di
kanan.
• Jalur dari kiri ke kanan ini dikenal dengan istilah Ladder-line.
• Instruction List mirip seperti listing perintah dalam assembler.
• High-level languages yang paling populer digunakan adalah BASIC
yang sekarang menjadi Visual Basic.
• Karena yang paling umum dan disupport oleh semua PLC adalah
Ladder, nantinya hanya dibahas Ladder Diagram (LD).
Mengapa Ladder Diagram (LD) ?
• Ladder Diagram dan Instruction List adalah yang paling umum
dan populer dipakai.
• Ladder diagram relatif paling mudah dipahami karena secara
umum simbol yang digunakan mirip dengan gambar dalam
rangkaian relay/kontaktor.
• Secara logika, listrik mengalir dari rel/garis di kiri ke rel/garis di
kanan.
• Jalur dari kiri ke kanan ini dikenal dengan istilah Ladder-line.
• Instruction List mirip seperti listing perintah dalam assembler.
• High-level languages yang paling populer digunakan adalah BASIC
yang sekarang menjadi Visual Basic.
• Karena yang paling umum dan disupport oleh semua PLC adalah
Ladder, nantinya hanya dibahas Ladder Diagram (LD).

Konsep Pemrograman PLC
• Menggunakan cara berpikir logika (benar/salah, 1/0)
• Program berdasarkan hubungan/fungsi antara input
dan output
• Proses eksekusi program PLC adalah sekuensial
(proses scanning)
• Pengalamatan I/O dan memory adalah aspek
penting dalam pemrograman.
• Menggunakan cara berpikir logika (benar/salah, 1/0)
• Program berdasarkan hubungan/fungsi antara input
dan output
• Proses eksekusi program PLC adalah sekuensial
(proses scanning)
• Pengalamatan I/O dan memory adalah aspek
penting dalam pemrograman.

Pemilihan PLC
 Pemilihan PLC diturunkan dari
kebutuhan aplikasi
 Perhatikan batasan kemampuan PLC
 Inventarisasi jenis sinyal/tegangan yang
ditangani (analog/digital, AC/DC)
 Pemilihan PLC diturunkan dari
kebutuhan aplikasi
 Perhatikan batasan kemampuan PLC
 Inventarisasi jenis sinyal/tegangan yang
ditangani (analog/digital, AC/DC)

Batasan Pemilihan PLC
• Jumlah dan jenis input (input 60%)
• Jumlah dan jenis output (output 40%)
• Jumlah memory yang tersedia
• Kecepatan (scantime)
1 scantime = 200 ms / 3000 baris leadder
• Komunikasi antar PLC
• Cara/teknik pemrograman
• Jumlah dan jenis input (input 60%)
• Jumlah dan jenis output (output 40%)
• Jumlah memory yang tersedia
• Kecepatan (scantime)
1 scantime = 200 ms / 3000 baris leadder
• Komunikasi antar PLC
• Cara/teknik pemrograman

Pendekatan Sistematik
dalam Mendesain Sistem dengan PLC (1)
1. Memahami kebutuhan sistem kendali yang
diinginkan.
2. Menyusun flowchart sistem kendalinya.
3. Mendaftar semua input & output yang berhubungan
dengan terminal I/O PLC.
4. Menterjemahkan flowchart ke ladder diagram.
5. Memprogram desain ladder diagram ke PLC.
6. Simulasi program dan debug software.
1. Memahami kebutuhan sistem kendali yang
diinginkan.
2. Menyusun flowchart sistem kendalinya.
3. Mendaftar semua input & output yang berhubungan
dengan terminal I/O PLC.
4. Menterjemahkan flowchart ke ladder diagram.
5. Memprogram desain ladder diagram ke PLC.
6. Simulasi program dan debug software.

7. Jika masih bermasalah, kembali edit program.
8. Bila sudah OK, hubungkan semua perangkat input
dan output.
9. Cek semua koneksi input dan output.
10. Tes program dengan menjalankannya.
11. Jika terjadi trouble, edit kembali.
12. Bila sudah OK, simpan program ke PLC.
13. Jangan lupa, dokumentasikan semua gambar dan
program yang dibuat
Pendekatan Sistematik
dalam Mendesain Sistem dengan PLC (2)
7. Jika masih bermasalah, kembali edit program.
8. Bila sudah OK, hubungkan semua perangkat input
dan output.
9. Cek semua koneksi input dan output.
10. Tes program dengan menjalankannya.
11. Jika terjadi trouble, edit kembali.
12. Bila sudah OK, simpan program ke PLC.
13. Jangan lupa, dokumentasikan semua gambar dan
program yang dibuat

Keuntungan Menggunakan PLC dalam
Otomatisasi
 Waktu implementasi proyek lebih cepat
 Mudah dalam modifikasi
 Kalkulasi biaya proyek lebih akurat
 Memerlukan waktu training lebih pendek
 Perubahan disain lebih mudah (dengan software)
 Aplikasi kendali yang luas
 Perawatan mudah
 Reliabilitas tinggi
 Relatif tahan terhadap kondisi lingkungan yang
buruk
 Waktu implementasi proyek lebih cepat
 Mudah dalam modifikasi
 Kalkulasi biaya proyek lebih akurat
 Memerlukan waktu training lebih pendek
 Perubahan disain lebih mudah (dengan software)
 Aplikasi kendali yang luas
 Perawatan mudah
 Reliabilitas tinggi
 Relatif tahan terhadap kondisi lingkungan yang
buruk

Panel Pengendali Sebelum Menggunakan PLC :

Panel Pengendali Setelah Menggunakan PLC :

PLC vs Smart Relay
PLC → Twido Modular & Compact Smart Relay → Zelio

Perbedaan antara PLC dan Smart Relay
PLC :
1. Dapat melakukan fungsi-fungsi aritmatik.
2. Dapat melakukan operasi-operasi pemindahan
memory.
3. Dapat melakukan fungsi-fungsi yang komplek seperti :
sequence, LIFO, FIFO, PWM, dll.
Smart Relay : (max 40 I/O)
Hanya dapat melakukan fungsi-fungsi logika dan
beberapa fungsi dasar seperti timer dan counter.
PLC :
1. Dapat melakukan fungsi-fungsi aritmatik.
2. Dapat melakukan operasi-operasi pemindahan
memory.
3. Dapat melakukan fungsi-fungsi yang komplek seperti :
sequence, LIFO, FIFO, PWM, dll.
Smart Relay : (max 40 I/O)
Hanya dapat melakukan fungsi-fungsi logika dan
beberapa fungsi dasar seperti timer dan counter.

01. Introduction to PLC.pdf

More Related Content

Similar to 01. Introduction to PLC.pdf (20)

Recently uploaded (20)

01. Introduction to PLC.pdf