Tutorial PLC : Sistem Bilangan dan Tipe Data pada Pemrograman PLC

Mempelajari bentuk-bentuk sistem bilangan dalam pemrograman bisa dikatakan hukumnya wajib. Kenapa demikian? karena hal ini akan berkaitan dengan data – data yang nantinya akan kita olah. Artikel sebelumnya yang membahas tentang pemetaan memory adalah garis besar penyebaran data pada PLC. artikel kali ini menjelaskan lebih detil pada tipe bilangan dan data yang ada pada setiap memory tersebut.

TIPE/SISTEM BILANGAN

Sistem Bilangan Desimal

Bilangan Decimal/ desimal adalah bilangan paling umum kita gunakan. Bilangan ini memiliki basis 10, yang artinya setelah hitungan ke sepuluh (dimulai dari nol) nilainya akan kembali ke nol dengan menaikkan satu angka di depannya.

Sistem Bilangan Biner

Bilangan biner adalah bilangan berbasis 2. Jika hitungan dimulai dari nol, maka bilangan biner yang berulang setiap 2 hitungan hanya akan memiliki angka 0 dan 1. Cara mengkonversi bilangan biner ke desimal adalah dengan mengalikan satu per satu bilangan dengan 2 (basis biner) pangkat 0 atau 1 atau 2 dst dimulai dari bilangan paling kanan. Kemudian hasilnya dijumlahkan. Misal :

11001(biner) = (1x2⁰) + (0x2¹) + (0x2²) + (1x2) + (1x2²)

                     = 1+0+0+8+16 = 25(desimal).

Sistem Bilangan Hexadecimal

Bilangan ini adalah berbasis 16, dari hitungan 0 – 9 adalah angka namun setelah angka 9 dilanjutkan dengan huruf yaitu A, B, C, D, E, F.

Sistem Bilangan BCD (Binary Coded Decimal)

Bilangan desimal pada setiap tempat dapat terdiri dari 10 bilangan yang berbeda-beda. Untuk bilangan biner bentuk dari 10 elemen yang berbeda beda memerlukan 4 bit. Sebuah BCD mempunyai 4 bit biner untuk setiap tempat bilangan desimal.

Berikut ini adalah ilustrasi penyetaraan antar bilangan :

Konversi bilangan

TIPE DATA

Bool (Bit)
Bit atau boolean memiliki nama lain yaitu “Binary digit” . Binary digit adalah satuan unit terkecil dalam komputasi digital. Nilainya cuma 1 dan 0 walau kelihatannya sederhana, tapi dua angka inilah yang mengalir terus didalam PC, berputar dari processor, Motherboard, chip memory sampai ke perangkat-perangkat penyimpanan data dan output lainnya atau sebaliknya.

Komputer hanya menggunakan dua angka desimal untuk menyimpan data ya bisa dinyatakan satu bit, entah nilai 0 atau nilai 1. Tegangan yang dialirkan diubah ke dalam bentuk angka, jika On maka bernilai 1, dan saat Off bernilai 0.

Nibble
Nibble adalah satu kelompok yang berisi 4 buah bit yang berurutan. Di bawah ini adalah contoh data dala 1 nibble. data yang dapat ditampung antara 0 (saat 4 bit berisi 0) hingga 15 (saat semua bit berisi 1).

Nibble 4 bit

Byte
Byte adalah satuan informasi yang lebih besar dari nibble. Istila byte ini pertama kali ditemukan dan digunakan oleh Dr. Werner Buccholz di tahun 1956. Satu byte terdiri dari 8 satuan bit yang digabung menjadi satu. Byte biasa digunakan dalam penggunaan istilah kapasitas perangkat penyimpanan data seperti kapasitas HDD (Hard Disk Drive) mempunyai kapasitas 1 GB (Giga Bytes) yang artinya 1 milyar byte atau 8 milyar bit. Sebuah byte mewakili angka desimal dari 0 hingga 255.

Byte 8 bit

Word
Word adalah satuan informasi yang lebih besar dari bit dan byte. Namun, jumlah bit yang digunakan dalam word tidak tetap. Besar sebuah word dapat ditetapkan oleh besarnya register dalam CPU komputer. Secara umum, 1 word berisi 2 byte atau setara dengan 16 bit.

Word 2 byte

Tipe data ini juga disebut dengan integer, suatu integer dapat direpresentasikan dengan angka yang mempunyai range dari nilai negatif atau positif, atau angka yang hanya bernilai positif saja. Dengan kata lain, integer dapat menjadi sign atau unsigned. Sign integer dapat bernilai positif atau negatif, sedangkan unsigned integer hanya dapat bernilai positif saja. Sebuah word terdiri dari 16 bit, dan dword (Double Word) terdiri dari 32 bit.

Dalam pemrogramman PLC, bit-bit ini berperan penting dalam alokasi memory pada Input/Output dan Relay – relay bantu. Misalnya alamat memori input PLC Omron CP1E dengan 20 I/O yang terdiri dari 12 bit, yaitu 0.00, 0.01, 0.02 hingga 0.11. Sedangkan untuk alamat Output terdiri dari 8 bit, yaitu 100.00, 100.01, 100.02 hingga 100.07.

Sebagai contoh, pada PLC Omron tipe Compact memiliki iput dengan kapasitas 1 word berisi 12 bit, sehingga penamaan alamat Input nya adalah 0.00 – 0.11, angka di depan titik (.) adalah menunjukkan word ke 0 (nol), sedangkan angka di belakang titik adalah urutan bit-nya. Jadi  input itu berada pada alamat word ke nol dengan jumlah 12 bit. Sedangkan pada tipe PLC Modular, input dan output PLC memiliki kapasitas 1 word berisi 16 bit. Berikut ini adalah alamat – alamat memory yang menggunakan sistem word 16 bit yang tiap bit dapat bekerja secara On/Of.

• Memory CIO Area (R/W): menyimpan kondisi ON/OFF peralatan input dan output
• Memory WORK AREA (R/W): menyimpan kondisi ON/Off tapi tdk terhubung modul I/O, memory ini sering disebut dengan internal relay atau virtusl relay.
• Memory holding : sama denganWork area tapi isi memory tidak hilang ketika power off, prinsip relay ini digunakan untuk mejaga sebuah kondisi tetap aktif atau ON walau power pada PLC dimatikan.

Dengan menghitung 16 bit yang ada dalam sebuah word, maka 1 word juga mewakili angka desimal dari 0 sampai 65535. Data ini yang digunakan menjadi angka hitungan dalam sebuah set value timer atau counter. Namun untuk mempermudah tampilan timer dan counter, set value pada Omron menggunakan sistem BCD, sehingga nilai maksimal yang dapat ditempilkan dalam 1 word (4 nibble) adalah 9999. Nilai ini lah yang menjadi batas maksimal set value timer dan counter. Berikut ini adalah alamat – alamat memory yang menggunakan sistem word 16 bit tetapi tiap bit tidak bekerja secara On/Off.

• Data Memory : penyimpanan data dlm bentuk Word (16 bit) nilai maksimalnya adalah 65535.
• Memory TIMER :menyimpan nilai timer saat ini (present value/PV) dan flag dalam bentuk bilangan BCD
• Memory COUNTER : menyimpan nilai counter saat ini (PV) & flag bilangan BCD

Jumlah yang lebih besar dari word adalah long word. Suatu long word umumnya dianggap sebagai 4 byte atau 32 bit. Digunakan jika menggunakan angka yang besar. juga ada signed dan unsigned. untuk signed punya range -2,147,483,648 sampai 2,147,483,647. dan untuk yang unsigned punya range dari 0 sampai 4,294,967,295.