materi_PLC.ppt

PLC
Programmable Logic Controller
by
HENNY SUTRISNO
SMK NEGERI 2 WONOSARI
Jl. K.H. Agus Salim Wonosari, Gunungkidul Telp. (0274) 391019, Fax. (0274) 392454
Laman : http://www.smkn2wonosari.sch.id, E_mail : stmnegerigk@yahoo.com

PENGENALAN PLC
Di dalam teknik pengendali dibedakan menjadi dua jenis
pengendali :
Pengendali terprogram dengan pengawatan:
a. program tetap melalui pengawatan
b. program tidak tetap melalui sakelar pilih
Pengendali terprogram yang tersimpan dengan PLC :
a) program tersimpan yang dapat diprogram bebas
melalui RAM (Random Access Memory).
a. program tersimpan yang programnya tidak dapat
diubah-ubah melalui ROM (Read Only Memory),
PROM (Programmable Read Only Memory), EPROM
(Eraseable Programmable Read Only Memory).

Pengendali terprogram tetap dengan pengawatan dapat
dioperasikan melalui komponen-komponen relai, magnetik
kontaktor dan rangkaian elektronik. Kontak hubung-tutup dari
komponen-komponen tersebut yang melakukan kerja rangkaian
pengendali. Melalui kontak-kontak relai hubungan seri - paralel
rangkaian pengendali dibuat. Fungsi pengendali dapat dihasilkan
melalui pengawatan dari komponen-komponen tersebut.

Pada pengendali terprogram dengan PLC , fungsi
pengendali tidak tergantung dari pengawatannya. Elemen input
( tombol tekan, sensor ) dan elemen output dihubungkan ke
peralatan PLC. Hubungan elemen input dan output tidak
dilakukan dengan pengawatan tetapi melalui pemrograman
dengan peralatan pemrogram ( Personal Komputer atau
peralatan khusus

Programmable logic controller (PLC) yang pertama telah
dikembangkan oleh para insinyur General Motor pada tahun 1968,
saat mana perusahaan menemukan jalan buntu untuk mencari
pengganti sistem kontrol relai yang sangat komplek
Sehingga ditetapkan bahwa sistem kontrol baru ini (PLC) harus
memenuhi beberapa persyaratan yang sekaligus merupakan
keuntungannya, yaitu sebagai berikut:
1. Pemrograman sederhana
2. Perubahan program tanpa harus merubah sistem (tidak ada
perubahan instalasi di dalamnya)
3. Lebih kecil, lebih murah dan lebih stabil dari pada hubungan
sistem kontrol relai
4. Sederhana, biaya perawatan murah

Perkembangan berikutnya difokuskan di dalam sistem yang
memungkinkan sambungan dilakukan secara sederhana untuk
sinyal-sinyal biner. Ketentuan-ketentuan seperti bagaimana sinyal-
sinyal dihubungkan adalah menjadi bagian tugas di dalam
program kontrol. Dengan sistem kontrol baru ini menjadi
mungkin untuk pertama kali merencanakan sinyal-sinyal pada
layar dan menyimpan di dalam penyimpan elektronik.
Sejak itu, tiga dekade telah dilewati, hingga kemajuan yang sangat
pesat telah dilakukan di dalam pengembangan elektronik mikro,
seperti halnya pada PLC. Misalnya, bagaimana mengoptimalkan
program tanpa harus khawatir dengan kapasitas memori yang
terbatas. Sekarang hal ini menjadi sesuatu yang sangat mudah
untuk diatasi.

Selain itu jangkauan fungsinya telah berkembang sangat pesat.
Limabelas tahun yang lalu, visualisasi proses, dan proses analog
dengan menggunakan PLC sebagai kontrol dianggap sebagai suatu
impian. Sekarang, pendukung dari fungsi-fungsi ini telah menyatu
dengan banyak PLC.

STRUKTUR PLC
Dengan sistem komputer, perbedaan secara umum adalah terletak
pada hardware (perangkat keras), firmware (perangkat tetap), dan
software (perangkat lunak). Tetapi secara prinsip pokok PLC
menggunakan struktur yang sama dengan komputer mikro. Gambar
4.1 menggambarkan struktur dasar sebuah komputer mikro.
Hardware terdiri dari piranti teknologi aktual, seperti PCB (printed
circuit boards), modul-modul terintegrasi, kabel-kabel, batery, kotak
rumah, dll.

Firmware adalah bagian dari software, dimana secara permanen
dipasang dan disediakan oleh pabrik pembuat PLC. Ini termasuk
sistem dasar rutin, digunakan untuk starting processor setelah
power dihidupkan. Disamping itu, ada sistem operasi dalam kasus
PLC, dimana secara umum disimpan di dalam ROM (Read Only
Memory) yaitu sebuah penyimpan yang hanya dapat dibaca atau
didalam EPROM (Eraseable Program Read Only Memory) dengan
media penyimpan ini program lama dapat dimungkinkan untuk
dihapus dengan sinar ultraviolet.
Software digunakan untuk memprogram PLC, ditulis oleh
pemakai PLC. Program biasanya dipasang didalam RAM, random
access memory, dimana program secara mudah dapat
dimodifikasi.

Hardware PLC – seperti pada kebanyakan sistem mikro komputer
sekarang – berdasarkan pada sistem bus. Sebuah sistem bus adalah
sejumlah jalur listrik dibagi ke dalam addres, data, dan jalur kontrol.
Jalur address digunakan untuk memilih address pada sambungan
bus dan jalur data untuk mengirim informasi yang diperlukan. Jalur
kontrol diperlukan untuk mengaktifkan bus yang benar juga sebagai
transmitter atau pengirim (sender). Kebanyakan bus yang
disambungkan ke sistem bus adalah microprocessor dan memori.
Memori dapat dibagi ke dalam memori untuk firmware dan memori
untuk program dan data. Tergantung pada struktur PLC, modul-
modul input dan output dihubungkan ke common bus tunggal atau
– dengan bantuan interface bus ke bus I/O eksternal. Teristimewa
dalam hal sistem PLC modular yang lebih panjang, bus I/O
eksternal biasa digunakan.

Akhirnya, hubungan/sambungan diperlukan untuk piranti
pemrograman atau PLC, sekarang lebih banyak dalam bentuk
interface serial. Gambar 4.2 dibawah memperlihatkan salah satu
bentuk contoh PLC.
Gambar 4.2. Programmable Logic Controller Festo FPC 101

UNIT PUSAT KONTROL PADA PLC
Pada prinsipnya, unit pusat kontrol PLC terdiri dari sebuah
mikrokomputer. Sistem pengoperasian PLC seperti halnya
komputer pada umumnya, dioptimalkan secara khusus untuk tugas
teknologi kontrol
Bentuk Unit Pusat Kontrol
Gambar berikut mengilustrasikan versi sederhana dari
mikroprosessor yang menampilkan inti dari mikrokomputer

Sebuah mikroprosesor terdiri dari unit aritmetik utama, unit
kontrol, dan beberapa bilangan pada unit-unit memori internal,
yang disebut register.
Arithmetic unit (ALU: rithmetic logic unit) terdiri dari dua atau
lebih accumulator dan berfungsi menjalankan operasi aritmatik
dan logika dengan data yang dikirim
Accumulator adalah register khusus yang ditugaskan secara
langsung ke ALU. Hal ini menyimpan kedua data untuk diproses
sebagai hasil operasi. Desain accumulator biasanya terdiri dari 1
wort ( = 2 byte = 16 bit) atau untuk prosesor yang lebih tinggi
memiliki accumulator yang terdiri dari 2 wort (=32 bit).

Instruction register menyimpan perintah yang dipanggil dari
memori program hingga hal ini dikode dan dijalankan
Perintah (command) terdiri dari sebuah bagian operasi dan
bagian alamat. Bagian operasi menandakan operasi logika yang
dikeluarkan/dijalankan. Bagian alamat mendefinisikan operan
(sinyal-sinyal input, flag, dll), dengan mana operasi logika
dijalankan.

Program counter adalah register, yang berisi alamat-alamat pada
perintah berikutnya untuk diproses.
Control unit mengatur dan mengontrol urutan logika masuk pada
operasi yang diperlukan untuk menjalankan perintah.

Siklus Instruksi Di dalam Unit Kontrol Pusat
Sekarang sistem mikrokomputer konvensional beroperasi menurut apa
yang disebut “prinsip von-Neumann”. Aturan prinsip ini, komputer
memproses program baris demi baris. Dalam istilah sederhana, Anda
dapat mengatakan bahwa setiap baris program pada program pemakai
PLC di proses dalam urutan.
Hal ini diterapkan secara menyeluruh tanpa melihat bahasa program
yang digunakan, dimana program PLC ditulis, baik dalam bentuk
program teks (statement list) atau program gambar (ladder diagram,
sequential function chart). Karena variasi bentuk-bentuk pada
penggambaran ini selalu berakibat dalam urutan baris program di
dalam komputer, mereka setelah itu diproses satu setelah yang lain

Pada prinsipnya, baris program, yaitu perintah secara umum, diproses
dalam dua tahap:
1. Penarikan perintah dari memori program
2. Menjalankan perintah
Isi ‘program counter’ ditransfer ke bus alamat. Unit kontrol lalu
menyebabkan perintah pada alamat tertentu di dalam memori
program, akan dikirim ke bus data. Dari sana, perintah dibaca ke
‘instruction register’. Pertama kali perintah telah dikode, unit kontrol
membangkitkan urutan pada sinyal-sinyal untuk dijalankan
Selama menjalankan program, perintah-perintah ditarik di dalam
urutan. Mekanisme yang mengatur urutan ini sangatlah diperlukan.
Tugas ini dilakukan oleh ‘penambah sederhana’, seperti fasilitas
penambah langkah di dalam ‘program counter’.

Mode Fungsi Pada PLC
Struktur pemrosesan informasi
Pemrosesan informasi pada manusia maupun pemrosesan
informasi pada sistem otomatisasi dibagi dalam tiga tahapan
yaitu: masukan data , pengolahan data/penyipanan data dan
keluaran data.
Masukan data adalah informasi yang diambil dari keadaan
sebuah sistem.
Pengolahan data dan penyipanan data disini data yang telah diambi
dari masukan data atau informasi yang telah tersimpan
diproses/dikerjakan. Hasil dari proses selain disimpan dalam
memori dapat pula dikeluarkan sebagai output data.
Keluaran data adalah informasi dari hasil pemrosesan yang
dikeluakan untuk sistem.
Blok diagram berikut ini mengilustrsikan urutan pemrosesan
informasi pada manusia maupun pada sistem otomatisasi.

Pada pemrosesan informasi dalam otomatisasi, informasi yang
akan dikerjakan diambil melalui modul masukan (input) sebagai
sumber. Informasi yang telah diterima dikerjakan dalam prosesor
dengan bantuan program yang telah tersimpan. Hasil pemrosesan
dikeluarkan ke modul output melalui sinyal sebagai pembawa
invormasi.

Pemrosesan Program (Exsekusi Program)
Program PLC secara kontinyu di prosses di dalam siklus. Exsekusi
program PLC oleh CPU ini dipilih melalui penghitung alamat,
dimana pada masing-masing alamat terdapat baris memori yang
didalamnya tertulis instruksi

Karakteristik siklus pemrosesan adalah:
• Segera setelah program dijalankan pertama kali hingga
baris program terakir secara otomatis melompat kembali ke
bagian awal serangkaian proses ini disebut satu siklus dan
pemrosesan diulangi lagi. (Gambar 3)
• Pada permulaan siklus, status pada input-input disimpan di
dalam tabel proses bayangan.input. Proses bayangan input
ini menyediakan area memori tersendiri di RAM-memori
dalam unit pusat kontrol (CPU). Selama siklus status input
dalam tabel bayangan hingga siklus berakhir tetap konstan
walaupun secara fisik input telah diubah.

• Eksekusi program dilaksanakan mulai dari baris instruksi pada
alamat terendah, kemudian penghitung alamat menambahkan 1
sehinga baris instruksi berikutnya dipidahkan ke prosessor untuk
di kerjakan (di exsekusi).
• Serupa dengan input, output-output tidak dengan segera ter-set
atau reset selama siklus, tetapi status disimpan dengan segera
didalam proses ke tabel bayangan output. Hanya pada akhir
siklus semua output secara fisik disambungkan sesuai dengan
status logika yang tersimpan di dalam tabel bayangan output
(PIQ) ke output

Pemrosesan pada baris program melalui unit pusat kontrol PLC
memerlukan waktu dimana tergantung pada PLC dan operasinya yang
berkisar antara beberapa mikro detik sampai beberapa mili detik.
Waktu yang diperlukan oleh PLC untuk sekali menjalankan program
termasuk di dalamnya mewujudkan dan mengeluarkan proses
bayangan, diistilahkan dengan waktu siklus. Untuk program yang
lebih panjang, masing-masing PLC memembutuhkan untuk
memproses baris program dalam siklus yang lebih panjang pula.
Periode waktu yang sesungguhnya untuk hal ini berkisar antara
mendekati 1 dan 100 mili detik.

Konsekuensi pemrosesan program PLC secara siklus dengan
menggunakan proses bayangan sebagai berikut:
• Sinyal input yang lebih pendek dari waktu siklus kemungkinan
tidak akan disimpan.
• Dalam hal yang sama, ada kemungkinan tertundanya waktu pada
dua siklus antara terjadinya sebuah sinyal input dan munculnya
reaksi pada output untuk sinyal ini.
• Semenjak perintah diproses secara urut, urutan perilaku spesifik
pada program PLC menjadi sesuatu yang sangat penting.
Dengan beberapa aplikasi hal ini adalah penting untuk input-
input atau output-output yang akan diakses secara langsung
selama siklus. Jenis ini pada pemrosesan program, pemendekan
jalur pada proses bayangan, bagaimanapun juga didukung oleh
beberapa sistem PLC.

Piranti Pemrograman/Personal Computer (PC)
Setiap PLC mempunyai alat pemrograman dan diagnostik untuk
mendukung aplikasi PLC.
• Pemrograman (programming)
• Ujicoba (testing)
• Penggabungan/pengintegrasian (commissioning)
• Pencarian kesalahan (fault finding)
• Dokumentasi program (program documentation)
• Penyimpan program (program storage)
Alat-alat pemrograman dan diagnostik ini dapat pula dalam bentuk
yang lebih khusus berupa piranti pemrograman atau personal
komputer lengkap dengan software-nya. Sekarang, yang lebih
mutakhir kebanyakan lebih disukai piranti yang bervariasi,
semenjak kapasitas PC modern menjadi sangat besar, dikombinasi
dengan keunggulan komparatif berupa rendahnya biaya awal dan
fleksibilitas yang tinggi.

Juga tersedia dan dikembangkan apa yang disebut pemrogram
dengan tangan untuk sistem kontrol mini dan untuk maksud
perawatan. Dengan penambahan fungsi pada PC LapTop, yakni
portabel, PC beroperasi dengan batery, kepentingan terhadap
pemrogram dengan tangan terus menurun.

Bagian Pembentukan Fungsi-fungsi Sistem Software
Pokok pada Alat Pemrograman dan Diagnosa
Software-software pemrograman yang mengacu pada IEC 1131-1
harus menyediakan bagi pengguna dalam bentuk urutan fungsi-
fungsi. Karena itu software pemrograman harus memuat modul-
modul software untuk:
Input Program
Pembuatan dan pemodifikasian program dalam salah satu bahasa
pemrograman melalui PLC
Test Kalimat
Pengecekan program masukan dan data masukan untuk keakuratan
kalimat, dengan demikian memperkecil input dari kesalahan program
Penerjemah(Assembler)
Penerjemahan program masukan ke dalam program yang dapat
dibaca dan diproses oleh PC, yakni pada umumnya dengan kode
mesin yang berkait dengan PC

Sambungan antara PLC dan PC
Sambungan/rangkaian data ini menyebabkan terjadinya pemanggilan
program ke PLC dan memungkinkan pelaksanaan test fungsi-fungsi.
Test Fungsi-fungsi
Mensupport pengguna selama penulisan dan pembatasan kesalahan
dan pengecekan program pengguna melalui
1. Cek status pada output dan input, timer, counter, dll
2. Pengetesan urutan program dalam arti pada operasi step tunggal,
perintah STOP, dll
3. Simulasi dalam arti pengesetan manual pada input/output,
pengesetan konstanta, dll.

Tampilan Status Sistem Kontrol
Informasi yang dikeluarkan mengenai mesin, proses dan status pada
sistem PLC
1. Tampilan status pada sinyal-sinyal input/output
2. Tampilan/perekaman perubahan status di dalam sinyal-sinyal
eksternal dan data internal
3. Pemantauan pada waktu pelaksanaan/eksekusi
4. Ukuran waktu sesungguhnya pada pelaksanaan program
Dokumentasi
Penggambaran yang menjelaskan sistem PLC dan program
pengguna. Terdiri dari:
1. Penjelasan konfigurasi hardware
2. Printout dari program pengguna lengkap dengan data dan
pengenal untuk sinyal-sinyal dan komentar
3. Daftar referensi-silang untuk semua data terproses sebagaimana
halnya input-input, output, timer, dll
4. Penjelasan modifikasi

Pengarsipan Program Pengguna
Pengamanan pogram pengguna dalam memori yang tidak mudah
hilang/berubah seperti halnya EPROM, dll.

Bahasa Pemrograman
IEC1131-3 menetapkan lima bahasa pemrograman:
1. Ladder Diagram (LAD)
2. Diagram Blok Fungsi (Function Block Diagram/FBD)
3. Daftar Instruksi (Statement List /STL)
4. Teks Terstruktur (Structured Text/ST)
5. Urutan Chart Fungsi (Sequential Function Chart/SFC)
Meskipun secara fungsi dan struktur dari bahasa-bahasa ini
sangat berbeda, mereka dikategorikan sebagai satu keluarga
bahasa oleh IEC 1131-3 dengan pelengkapan elemen-elemen
struktur (pernyataan variabel, bagian-bagian organisasi seperti
halnya fungsi dan blok fungsi, dll) dan elemen-elemen
konfigurasi. Dari kelima bahasa program diatas yang sering digunakan
adalah: Ladder Diagram (LAD), Diagram Blok Fungsi (Function Block
Diagram/FBD) dan Daftar Instruksi (Statement List /STL)

Bahasa-bahasa dapat dikombinasi dalam banyak hal di dalam
sebuah proyek PLC. Ketentuan telah dibuat untuk pengembangan
lebih lanjut, (sebagaimana prinsip blok fungsi atau bahasa teks
terstruktur) disamping detail informasi teknologi yang diperlukan
(jenis data, dll) telah pula digabungkan. Elemen-elemen bahasa
dikembangkan dengan bantuan proses permesinan yang rumit
dalam produksi katup.
Untuk penjelasan masing-masing bahasa program diilustrasikan
dengan permasalahan sederhana sebagai berikut: Dua sensor
digunakan untuk menetapkan apakah lobang bor benda kerja
ditempatkan secara benar pada posisi mesin. Jika katup yang akan
dikerjakan adalah dari jenis A atau jenis B – hal ini diset melalui
sakelar pilih 2 posisi – silinder bergerak ke luar dan menekan
lengan katup ke dalam lobang bor.

Ladder Diagram
Ladder diagram adalah sebuah bahasa pemrograman gambar
diturunkan dari diagram rangkaian pengawatan kontrol relai secara
langsung. Ladder diagram terdiri dari susunan kontak-kontak yang
disusun dari sebelah kiri ke kanan pada diagram; kontak-kontak ini
disambungkan ke elemen-elemen pensakelaran (kontak NO/NC)
melalui jalur arus dan elemen koil.

Diagram Blok Fungsi (Function Block Diagram/FBD)
Dalam diagram blok fungsi, fungsi-fungsi dan blok fungsi
digambarkan secara grafik dan dihubungkan ke dalam jaringan.
Diagram blok fungsi berasal dari diagram logika untuk desain
rangkaian-rangkaian elektronik.

Daftar Instruksi (Instruction List/IL)
Daftar kalimat (statement list) adalah sebuah bahasa kalimat jenis
assembler bercirikan model mesin sederhana (prosesor hanya
dengan satu register). Daftar instruksi difromulasikan dari instruksi
kontrol yang berisi sebuah operator (pengerja) dan sebuah operand
(yang dikerjakan). Berikut ini Contoh Bahasa Daftar Instruksi
LD Benda_typeA
OR Benda_typeB
AND Benda_ada
AND Bor_oke
= Lengan_masuk

Berkenaan dengan filosofi bahasa, ladder diagram, diagram blok
fungsi dan daftar instruksi telah ditetapkan bagaimana cara
menggunakannya dengan PLC saat ini. Bahasa-bahasa ini
bagaiamanapun dibatasi untuk fungsi-fungsi dasar dengan
memperhatikan elemen-elemennya. Perbedaan diantaranya
dikarenakan oleh pabrik pembuatnya. Keunggulan bahasa-bahasa
ini tetap dipertahankan terutama dalam penggunaan fungsi-fungsi
dan blok-blok fungsi.

Teks Terstruktur (Structured Text/ST)
Teks terstruktur adalah bahasa tingkat-tinggi yang berbasis
Pascal, terdiri dari ekspresi-ekspresi dan instruksi-instruksi.
Instruksi-instruksi secara pokok dapat dikategorikan menjadi:
• Instruksi-instruksi pilihan seperti: IF, THEN, ELSE, dll.
• Instruksi-instruksi pengulangan seperti: FOR, WHILE, dll
dan
• Blok fungsi harapan/hasil.
Berikut merupakan contoh bahasa teks terstruktur
Lengan_masuk = (Benda_typeA OR Benda_typeB) AND
Benda_ada AND Bor_oke;
Teks terstruktur memungkinkan aplikasi yang banyak, melebihi
fungsi teknologi secara murni, seperti problem-problem
algoritma (kontrol algoritma tingkat tinggi) dan penanganan
data (analisa data maupun pemrosesan struktur data yang
kompleks).

Chart fungsi urutan (Sequential Function Chart/SFC)
Chart fungsi urutan adalah resource bahasa untuk penstrukturan
program-program kontrol berorientasi urutan.
Elemen-elemen dari chart fungsi urutan adalah langkah-langkah
(step), pemindahan-pemindahan (transisi), cabang alternatif dan
pencabangan paralel.
Setiap step menampilkan status pemrosesan dari program kontrol,
mana yang aktif dan tidak aktif. Step terdiri dari aksi-aksi yang
maupun transisi yang diformulasikan dalam bahasa-bahasa
standart IEC 1131-3. Setiap aksi dapat juga terdiri dari struktur-
struktur berurutan. Keistimewaan ini memungkinkan tingkatan
struktur dari program kontrol. Chart fungsi urutan merupakan
sebuah alat yang unggul untuk desain dan penstrukturan program
kontrol.

d. Lampu_nyala := (Tombol_start OR Lampu_nyala) ANDN
Tombol_stop;

Fungsi-fungsi Logika Dasar
Semua komputer dan PLC beroperasi menggunakan sistem bilangan
berbasis 2. Ini juga diterapkan untuk sistem bilangan oktal (23) dan
sistem bilangan heksadesimal (24). Secara terpisah variabel dapat
dianggap hanya mempunyai 2 nilai,yaitu “0” atau “1”. Algoritma
khusus telah dikenalkan untuk dapat menghubungkan variabel-
variabel ini – disebut aljabar boolean. Hal ini dapat digambarkan
secara lebih jelas dengan kerja kontak listrik (diagram lintasan arus).
Fungsi-fungsi Logika Dasar

Fungsi NOT/Negasi (Pembalikan)
Diagram lintasan arus logika NOT
Sebuah tombol tekan diperlihatkan dengan kontak normally closed
(NC). Ketika tombol ini tidak teraktuasi (ditekan), lampu H1
menyala, sebaliknya dalam kondisi teraktuasi, lampu H1 menjadi
mati.

Tabel kebenaran logika NOT
Aktivitas tombol tekan S1 sebagai sinyal input(I), lampu adalah
bentuk output (Q). Sinyal output dari logika NOT memiliki harga
“1” jika sinyal input memiliki harga “0”. Status sebenarnya dapat
ditulis dalam sebuah tabel kebenaran Logika NOT berikut:

Fungsi AND
Diagram lintasan arus logika AND
Jika dua kontak NO disambung secara seri (Gambar 9.3), lampu akan
menyala hanya saat kedua tombol tekan ditekan secara bersama-
sama.

Tabel kebenaran logika AND
Aktivitas tombol tekan S1 dan S2 sebagai sinyal input, lampu H1
adalah bentuk output. Status sebenarnya dapat ditulis dalam sebuah
tabel kebenaran logika AND berikut:
Dari tabel kebenaran ditunjukan, output sama dengan 1 hanya jika
kedua input (I1 dan I2) menghasilkan sinyal-1. Hal ini didasarkan
sebagai operasi AND.

Fungsi OR
Diagram lintasan arus logika OR
Fungsi logika dasar yang lain adalah OR. Jika 2 buah kontak NO
disambung secara paralel, maka lampu akan menyala jika minimal
salah satu dari dua tombol tekan ditekan.

Kombinasi Rangkaian Logika Dasar
Dalam pengendali-program tidak hanya diperlukan elemen logika
AND/OR murni saja, melainkan dalam beberapa kasus dibutuhkan
penggabungan antara keduanya. Dalam rangkaian penggabungan ini
akan selalu membentuk pola dasar yaitu:
1. Fungsi AND sebelum fungsi OR (Disjungsi) atau
2. Fungsi OR Sebelum fungsi AND (Konjungsi

Fungsi AND Sebelum Fungsi OR
Digram lintasan arus AND sebelum OR
Dalam pola dasar ini keluaran dari fungsi AND dihubungkan
kedalam fungsi OR

Fungsi OR Sebelum Fungsi AND
Diagram lintasan arus fungsi OR sebelum AND
Dalam pola dasar ini keluaran dari fungsi OR dihubungkan kedalam
fungsi AND

Tabel kebenaran fungsi OR sebelum AND
Jika kedua rangakaian OR dan input I3 masing-masing
menghasilkan sinyal “1”, maka output Q akan menghasikan sinyal
“1” (lampu menyala). Hubungan antara variabel input dan output
telihat dalam tabel kebenaran berikut:

Soal
Buatlah tabel kebenaran, persamaan aljabar boolean dan gambar
simbol logikanya untuk gambar diagram lintasan arus berikut :

Jawaban :
a. Tabel kebenaran :

Buatlah tabel kebenaran, persamaan aljabar boolean, simbol logika
dan realisasi program statement list untuk gambar diagram lintasan
arus berikut

Flag (Bendera)
Seperti telah dijelaskan pada kegiatan pembelajaran sebelumnya, dalam pembentukan
program pengendali seringkali dihadapkan pada struktur gabungan yaitu disjungsi,
konjungsi atau kombinasi dari keduanya. Hal ini dapat langsung diprogram pada
perangkat otomatisasi (PLC) dengan membuat beberapa tingkat kurung.
Berikut contoh sederhana pemrograman langsung untuk rangkaian gabungan dengan
dua tingkat kurung:

Persamaan aljabar boolean:
Persamaan aljabar boolean untuk diagram simbol logika diatas
memiliki dua tingkat kurung:
Q = (I1  I2 V (I2 V !4)  I3)  I5 V (I2 V I3)  I1
Realisasi Program Statement List (mengacu pada PLC siemens):

Untuk mengontrol dan mencari kesalahan dari simbol logika dan
program statement list diatas sedikit lebih sulit. Sehingga untuk
menghindari hal itu dalam pemrograman dapat dilakukan dengan
membentuk hasil sementara yaitu menggunakan flag. Flag adalah
merupakan elemen memori yang dapat langsung diakses oleh CPU
dengan simbol pengenal "M". Sebuah flag seperti halnya output
dimana kondisi sinyalnya hanya berada didalam interen peralatan.

Dengan bantuan flag ini maka rangkaian diatas dapat disederhanakan
menjadi beberapa rangkaian murni AND sebelum OR atau OR
sebelum AND sebagai berikut :

Macam-Macam Flag
Pada setiap alat otomatisasi (PLC) sudah disiapkan lokasi flag
(addres) yang suadah pasti, padanya kondisi sinyal dapat disimpan.
Flag ini dibedakan dalam Retentive Flag dan Not-Retentive Flag.
Retentive flag: melalui baterei kondisi sinyal akan tetap tersimpan
meskipun PLC dalam kandisi stop atau pada saat listrik padam.
Dengan retentive flag ini keadaan terakhir sebelum mesin mati
akan tersimpan. Sehingga pada saat start baru perlatan atau mesin
dapat langsung meneruskan proses dari kondisi terakhir yang
ditinggalkan (tidak mengulang dari awal proses).
Not-retentive flag: kondisi sinyal flag akan hilang saat PLC kondisi
stop atau pada saat listrik padam. Pada saat start baru kondisi
sinyalnya adalah "0".

PEMBENTUKAN HUBUNGAN FUNGSI
TURUNAN PERSAMAAN BOOLEAN DARI TABEL
KEBENARAN
Seringkali, operasi logika yang diperlihatkan pada bagian sebelumnya
tidak cukup memadahi penjelasan status di dalam teknologi kontrol.
Seringkali kombinasi operasi logikanya berbeda. Hubungan logika
dalam bentuk persamaan boolean dapat secara mudah disusun dari
tabel kebenaran. Contoh berikut akan menjelaskan hal tersebut:
Contoh permasalahan pada Pos Penyortiran
Beberapa bagian untuk peralatan dapur diorganisasi di dalam sistem
produksi (mesin bor dan mesin pemisah gambar 11.1). Bagian pintu
dan dinding untuk penentuan type dapur ditentukan dengan
perbedaan lubang-lubang bor. Sensor B1 sampai B4 dipersiapkan
untuk mendeteksi lubang-lubang tersebut. Dengan bantuan silinder
1.0 maka benda di pos penyotiran akan didorong keban berjalan yang
lain atau dibiarkan lewat sesuai dengan keinginan.

Misalnya bagian-bagian benda dengan pola lubang sebagai berikut
adalah untuk dapur type “standar”. Bagian-bagian benda dengan
pola lubang ini akan didorong menuju ban berjalan yang lain oleh
silinder 1.0. Selebihnya untuk benda dengan pola lubang yang lain
akan dibiarkan lewat.

Dengan asumsi bahwa sebuah lubang bor akan dibaca sebagai
sinyal "1", maka dapat dibuat tabel kebenaran sebagai berikut :

Dua pilihan tersedia dalam hal ini untuk membuat persamaan
logika dari tabel di atas, dimana ditunjukkan dalam dua perbedaan
ekspresi.
Bentuk Standar, Disjungsi
Di dalam bentuk standar disjungsi, semua konjungsi (operasi
AND) dari variabel-variabel input dengan hasil 1, dikeluarkan
sebagai operasi disjungsi (operasi OR). Dengan status sinyal-0,
variabel input dikeluarkan sebagai operasi pembalikan (NOT) dan
dengan status sinyal-1 sebagai operasi bukan pembalikan (YES).
Dalam contoh kasus di atas, variabel-variabel input yang
menghasilkan output "1" adalah pada baris oktal nomer: 10, 11,
12, 13, 15 dan 17. Hal ini jika diperlukan dapat dibuat tabel
minterm sebagai berikut :

Bentuk Standar, Konjungsi
Di dalam bentuk standar konjungsi, semua disjungsi (operasi OR)
pada variabel-variabel input dengan hasil 0, dikeluarkan sebagai
operasi konjungsi (operasi AND). Berkebalikan dengan bentuk
standar disjungsi, dalam contoh ini, variabel input dinegatifkan
dengan status sinyal-1 dan operasi non-negatif dikeluarkan dengan
status sinyal-0.
Dalam contoh kasus di atas, variabel-variabel input yang
menghasilkan output "0" adalah pada baris oktal nomer: 00, 01, 02,
03, 04, 05, 06, 07, 14, dan 16. Hal ini jika diperlukan dapat dibuat
tabel maxterm sebagai berikut :

Soal :
Permasalahan :
Sebuah garasi bawah tanah dipasang empat penghembus udara
sirkulasi yang bekerja secara otomatis. Untuk mengetahui apakah
penghembus bekerja atau tidak dipasang sensor aliran udara pada
masing masing-penghembus (I1, I2, I3 dan I4). Sensor memberikan
sinyal "1" jika penghembus aktif. Didepan pintu garasi dipasang tiga
buah lampu (hijau / H1, kuning / H2 dan merah / H3). Jika hanya
salah satu saja atau tidak ada penghembus yang bekerja, menyala
lampu hijau. Lampu kuning menyala jika ada dua penghembus yang
bekerja. Sedangkan lampu merah menyala jika ada tiga atau lebih
penghembus yang bekerja.
Tugas :
Buatlah tabel kebenaranya
Buatlah persamaan booleannya untuk masing-masing lampu dalam
format disjungsi
Buatlah persamaan booleannya untuk masing-masing lampu dalam
format konjungsi

PENYEDERHANAAN FUNGSI LOGIKA
PENYEDERHANAAN FUNGSI LOGIKA
Persamaan-persamaan boolean hasil turunan dari tabel kebenaran
dalam bentuk standar seringkali masih terlalu panjang sehingga
agak menyulitkan. Dengan demikian harus dilakukan langkah-
langkah untuk penyederhanaan bentuk persamaan tersebut.
Dalam tugas penyortiran pada pelajaran terdahulu, bentuk standar
disjungsi adalah:
Ekspresi ini dapat disederhanakan dengan bantuan aljabar boolean.
Aturan yang lebih penting di dalam aljabar boolean dengan
kesetaraannya dengan aljabar umum diperlihatkan berikut ini:

Aljabar Boolean Aljabar Umum
NOT------------------
--
Konjungsi-----------
--
Disjungsi -----------
--
Pangkat
Perkalian / Pembagian
Penjumlahan / Pengurangan
•Polaritas atau cakupan operasi
Aturan untuk konjungsi sebelum disjungsi dalam aljabar boolean
tidak dibakukan. Tetapi orang dapat melakukannya dengan
menggunakan kurung.

• Aturan untuk satu variabel:
I V 0 = I ------------
-------
X + 0 = X
I  1 = 1 -----------
----
X  1 = X
I V 1 = 1
I  0 = 0 -----------
----
X  0 = 0
I V I = I
I  I = I
I V I = 1
I  I = 0

Aturan Untuk Banyak Variabel
•Hukum Komulatif
a
b
b
a
I
I
I
I
a
b
b
a
I
I
I
I














-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
1
2
2
1
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
1
2
2
1
•Hukum Assosiatif
c
b
a
I
I
I
c
b
a
c
b
a
I
I
I
I
I
I
c
b
a
I
I
I
c
b
a
c
b
a
I
I
I
I
I
I


































)
(
3
)
2
1
(
)
(
--
-
-
-
-
-
)
3
2
(
1
3
2
1
)
(
3
)
2
1
(
)
(
--
-
-
-
-
-
)
3
2
(
1
3
2
1
•Hukum Distributif
)
3
2
(
1
)
3
1
(
)
2
1
(
c)
(b
a
c
a
b
a
-
)
3
2
(
1
3
1
2
1
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I



















Dalam aljabar umum hanya faktor yang sama pada penjumlahan dari
hasil perkalian saja yang dapat dikeluarkan dari kurung. Tetapi dalam
aljabar boolean dapat dilakukan semuanya baik pada format konjungsi
maupun disjungsi.

•Aturan Reduksi
I2
I1
)
2
1
(
1
2
1
)
2
1
(
1
1
)
2
1
(
1
1
2
1
1














I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
•Aturan De Morgan
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I













)
1
2
3
(
)
1
2
3
( I
I
I
I
I
I
A 





)
2
2
(
1
3 I
I
I
I
A 



1
3 I
I
A 

•Contoh –contoh Penyelesaian Permasalahan:
Contoh persamaan:
Penyelesaian:
Dari persamaan diatas telihat perbedaan hanya terletak pada I2
yaitu
pada rangkaian dinegasikan sedangkan rangkaian yang laian tidak.
Dengan teori distri butif diproleh:
Peryataan yang berada dalam kurung ternyata apapun kondisi dari I2 akan selalu
menghasilkan output sinyal “1”. Pada aturan untuk satu variabel hubungan AND dengan
variabel yang nilainya selalu “1” , nilai satu dapat dihilangkan I1  1 = I1. Sehingga persamaan
diatas hanya tinggal:

1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3 I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
A 











4
3
2
1
4
3
2
1
4
3
2
1
4
3
2
1
4
3
2
1
4
3
2
1
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
Y
























Soal :
Sederhanakan persamaan berikut :
)
1
3
(
2
1
2
2
3
)
3
3
(
1
2
)
1
1
(
2
I3
A
1
2
3
1
2
3
1
2
3
1
2
3
I
I
I
I
I
I
I
A
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
I
A



























)
3
1
3
(
4
Y
4
3
1
4
3
4
3
1
)
2
2
(
4
3
4
3
1
4
3
B2
4
3
2
)
2
2
(
4
3
1
)
1
1
(
4
3
B2
)
1
1
(
4
3
2
4
3
2
1
4
3
2
1
4
3
2
1
4
3
2
1
4
3
2
1
4
3
2
1
B
B
B
B
B
B
B
B
B
Y
B
B
B
B
B
B
B
Y
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
Y
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
B
Y
Y
































































Jawab :

materi_PLC.ppt

More Related Content

What's hot (20)

Similar to materi_PLC.ppt (20)

Recently uploaded (14)

materi_PLC.ppt