Tutorial PLC : Logika Dasar Pemrograman PLC

Artikel ini membahas tentang logika dasar pemrograman PLC dengan menggunakan bahasa ladder diagram. Setidaknya 5 jenis bahasa pemrograman pada pemrogamman PLC yaitu :

1. Ladder diagram
2. Function Block Diagram
3. Structure Text
4. Sequential Function Chart
5. Instruction List

Saya tidak akan membahas semua bahasa pemrograman dalam artikel ini. Jika anda bertanya bahasa apa yang paling sering dipakai untuk pemrograman PLC, tiap orang mungkin akan berbeda-beda, tapi khusus saya bisa menjawab ladder diagram. Bahasa ini yang paling umum dipakai di PLC dan hampir selalu ada pada semua jenis PLC. Perlu anda ketahui bahwa beberapa PLC dapat diprogram dengan lebih dari 1 bahasa pemrograman. Lalu kenapa ladder paling banyak digunakan? Membuat program dengan ladder tidak jauh berbeda dengan merangkai instalasi listrik. Saya pikir instalasi listrik adalah materi paling dasar yang hampir dimiliki oleh semua yang terjun di bidang kelistrikan, bahkan beberapa mekanik. Lulusan SMK pun bisa memrogram PLC asalkan tahu tentang instalasi listrik.

Diagram Ladder atau diagram tangga adalah skema khusus yang biasa digunakan untuk mendokumentasikan sistem logika kontrol di lingkungan industri. Disebut “tangga” karena mereka menyerupai tangga, dengan dua rel vertikal kanan – kiri (power supply) dan banyak “anak tangga” (garis horizontal) yang mewakili rangkaian kontrol.

Ladder simpel

Anda bisa melihat gambar di atas yang menampilkan bagaimana sebuah rangkaian listrik sederhana ditulis menggunakan diagram ladder. Gambar (a) sebelah kiri menunjukkan rangkaian untuk menyalakan atau mematikan sebuah motor listrik. Kita dapat menggambar ulang rangkaian pada gambar kiri ini dengan cara yang berbeda, yaitu menggunakan dua garis vertikal untuk mewakili rel daya input dan menambahkan kontak dan relay di antara mereka. Gambar (b) sebelah kanan menunjukkan hasilnya. Kedua sirkuit memiliki saklar seri dengan relay yang akan mengkatifkan motor saat saklar ditutup. Jika terdapat belasan atau puluhan rangkaian seperti ini, maka akan lebih jelas menggambarkan menyerupai tangga.

Untuk menggambar ladder ada beberapa hal yang menjadi acuan dasar, di antaranya adalah sebagai berikut:

1. Pada diagram ladder, garis vertikal sebelah kiri bisa kita analogikan sebagai sisi positif dari sumber tegangan, sedangkan garis vertikal sebelah kanan adalah sisi negative dari sumber tegangan. Arus listrik akan mengalir dari kiri ke kanan melalui rangkaian logika pada setiap baris.
2. Setiap baris mewakili satu rangkaian logika proses control.
3. Cara membaca diagram ini adalah dari kiri ke kanan dan dari atas ke bawah.
4. Saat PLC diaktifkan, proses scanning berkerja pada semua baris program sampai selesai. Dimulai dari kiri ke kanan baris paling atas, lalu turun ke baris di bawahnya kemudian dilanjutkan dari kiri ke kanan seterusnya hingga ujung kanan baris terbawah. Proses ini sering disebut dengan cycle dan waktu yang diperlukan untuk 1 kali proses adalah cycle time atau scan time.
5. Setiap baris umumnya harus dimulai dengan input dan diakhiri setidaknya oleh 1 buah output. Seperti yang sudah kita bahasa pada artikel – artikel sebelumnya, input yang akan memberi perintah pada PLC melalui kontak, sedangkan output memberi perintah/mengendalikan perangkat yang dihubungkan pada PLC.
6. Input dan output diidentifikasi berdasarkan alamatnya, setiap penamaan alamat tergantung dari produsen PLC. Alamat ini yang akan digunakan sebagai penyimpanan kondisi pada memori PLC.
7. Beberapa kontak dapat muncul lebih dari satu kali pada baris – baris berbeda, mereka akan aktif secara bersamaan jika memiliki alamat yang sama. Tetapi tidak demikian dengan output atau relay yang disebelah kiri. Mereka hanya boleh ditulis 1 kali.

Gambar di bawah  adalah alur pembacaan program PLC pada program yang telah dibuat.

urutan pembacaan program

KONTAK DAN RELAY PADA LADDER DIAGRAM

Kontak umumnya berfungsi sebagai penyambung atau pemutus arus listrik. Seperti halnya sakelar, Kontak memiliki 2 kondisi utama, yaitu NO (Normally Open) dan NC (Normally Closed). Kontak NO dalam kondisi belum diaktifkan dalam keadaan terbuka, sedang NC dalam keadaan tertutup. Dalam progam PLC dengan Ladder diagram, kontak sebagai penyambung atau pemutus logika program ke sisi sebelah kanannya.

Coil/Relay pada Ladder secara umum sama dengan relay fisik yang telah kita bahas pada komponen kendali industry. Dalam program PLC, relay umumnya disimbolkan dengan bentuk bulatan. Contoh kontak dan relay dalam diagram Ladder adalah sebagai berikut:

Contoh Kontak dan relay

Gambar di atas adalah kontak dari Input dengan alamat 0.00 yang digunakan untuk mengendalikan relay 1.00 dan 1.01. Baris pertama adalah kontak NO sedangkan baris kedua adalah Kontak NC. Dalam kondisi Input belum diaktifkan, kontak NC sudah tersambung sehingga menyalakan relay 1.01. Saat Input diaktifkan, maka yang terjadi adalah :

Kontak pada relay

Saat ini Relay 1.00 aktif karena Kontak 0.00 diaktifkan. Dari gambar dapat diketahui apabila relay dengan nama tertentu dikatifkan, maka semua kontak dengan nama yang sama akan aktif, dalam hal ini semua kontak pada relay 1.00 akan aktif.

LOGIKA DASAR PEMROGRAMAN PLC

Ada banyak kondisi pengendalian yang menyaratkan beberapa keadaan yang harus dipenuhi, sehingga kondisi output – output tertentu dapat aktif sesuai dengan yang diharapkan. Sebagai contoh, untuk mesin bor otomatis, mungkin ada kondisi bahwa motor bor hanya dapat diaktifkan bila limit switch tertekan yang menunjukkan adanya benda kerja dan posisi bor sebagai pada permukaan benda kerja. Situasi semacam ini akan melibatkan logika DAN sebagai fungsi logika, dimana kondisi A dan kondisi B keduanya terpenuhi sehingga output dapat diaktifkan. Bagian ini akan membahas tentang logika – logika tersebut.

Logika DAN (AND)

Gambar di bawah menunjukkan bahwa output tidak dapat diaktifkan kecuali kedua kontak aktif. Kombinasi kontak semacam ini disebut dengan logika DAN atau AND Logic. Dengan demikian, jika hanya salah satu input A atau B saja yang aktif, maka output tidak akan menyala.

Logika AND

Salah satu contoh penerapan logika dasar pemrograman PLC ini adalah pada pengoperasian beberapa mesin industry misalnya pada proses stamping produk. Saat akan melakukan stamping, operator harus menekan 2 tombol yang berada di dekat tangan kanan dan kirinya, sehingga dapat dihindari kecelakaan kerja.

Logika ATAU (OR)

Gambar di bawah menunjukkan bahwa output dapat diaktifkan hanya dengan mengaktifkan salah satu kontak saja, baik A mapun B. Kombinasi kontak semacam ini disebut dengan logika ATAU atau OR Logic.

Logika OR

Contoh penerapan logika dasar pemrograman PLC ini adalah pada pengoperasian motor konveyor, motor dapat diaktifkan dari beberapa tempat dengan menggunakan beberapa tombol berbeda. Karena fungsinya ini lah logika ATAU sering disebut sebagai logika alternative.

Logika TIDAK (NOT)

Perhatikan gambar di bawah. Sebelum kontak A ditekan, output sudah menyala. Namun sebaliknya saat kontak A ditekan, output akan mati. Logika ini disebut dengan TIDAK atau NOT Logic. Logika ini sering digunakan untuk memutus aliran arus listrik atau digunakan sebagai instruksi OFF.

Logika NOT

Tiga logika dasar pemrograman PLC ini yang untuk selanjutnya akan digunakan sebagai dasar membuat program di PLC. Secara umum PLC memiliki metode logika yang sama, apa pun yang membedakan adalah tentang notasi pengalamatannya. Instruksi dan fitur dalam pemrograman PLC akan dibahas lebih lanjut pada artikel berikutnya.