modul 1 osp 2015-plc

7/23/2019 Modul 1 OSP 2015-Plc

1/16

Laboratorium Sistem Produksi

Program Studi Teknik Industri

Institut Teknologi Bandung

MODUL 1

TI3105 Otomasi Sistem Produksi

7/23/2019 Modul 1 OSP 2015-Plc

2/16

TI-3105 Otomasi Sistem Produksi

Modul 1Pengantar Programmable Logic Controller (PLC)

1

PENDAHULUAN

A digitally operating electronic apparatus which uses a programmable memory for the internal storage of

instrucions by implementing specific functions such as logic, sequencing, timing, counting, and arithmetic to

control, through digital or analog input/output modules, various types of machines or processes

National Electrical Manufacturers Association (NEMA)

Programmable Logic Controller (PLC)adalah sebuah komputer yang dibuat khusus untuk keperluan

otomasi permesinan dan sistem manufaktur. PLC yang digunakan dalam praktikum ini memiliki

ketahanan yang lebih baik terhadap temperatur, noise (sinyal elektronik yang dapat mengganggu),

serta getaran dan benturan.

Fungsi dari PLC adalah:

Sequential control

PLC mengontrol agar setiap proses berjalan sesuai urutan yang seharusnya (dari input sinyal

biner).

Monitoring plant

PLC akan memonitor status sistem dan mengambil tindakan terkait proses tersebut.

Untuk menjalankan fungsinya, PLC memiliki terminal input / output yang dapat disambungkan dengan

berbagai sensor, switch, maupun motordan relay. Untuk menyimpan program yang akan digunakan,

PLC dilengkapi dengan memory sebagai tempat penyimpanan dan pengolahan data.

Satu buah PLC memiliki jumlah input dan output yang sudah ditentukan, namun jumlah input / output

dapat ditambah dengan menggunakan modul-modul tambahan yang disambungkan pada PLC

tersebut. Selain itu, modul-modul tambahan ini juga dapat menjalankan fungsi-fungsi lain yang tidak

terdapat pada fungsi PLC standar. PLC standar pada umumnya terdiri atas 3 modul, yaitu :

Power Supply : Untuk mengubah tegangan AC menjadi tegangan DC dengan voltase yang

bersesuaian untuk mengoperasikan PLC tersebut

CPU : Untuk menyimpan data dan program serta menjalankan proses komputasi yang

dibutuhkan program untuk bekerja

Input / Output Module : Untuk menghubungkan PLC dengan hard system.

Bentuk PLC dan hubungannya dengan perangkat kerjanya (CX Programmer, USB port, Option Board)

dapat dilihat pada Gambar 1 :

7/23/2019 Modul 1 OSP 2015-Plc

3/16



2

Gambar 1 PLC dan Hubungan Dengan Perangkat Kerjanya

PLC dikembangkan sebagai perbaikan atas sistem otomasi yang berupa hard-wired system. Sistem

seperti ini mengandalkan sambungan elektronik yang rumit dengan menggunakan peralatan seperti

relay dan cam timer. Dengan PLC, sistem hardwiredengan ratusan relay pada sistem manufaktur yang

kompleks dapat diganti hanya dengan sebuah PLC saja.

Pada PLC yang digunakan pada praktikum kali ini, output ada yang berupa hidden relay sehingga sudah

bisa langsung disambungkan ke arus tinggi (AC). Gambar di bawah ini ini merupakan gambar PLC

Omron CP1E dengan 20 port I/Odan bagian-bagiannya yang digunakan dalam praktikum PLC ini:

7/23/2019 Modul 1 OSP 2015-Plc

4/16



3

GAMBAR 2 PLC Omron CP1E with 20 I/O Port

PLC yang sudah diprogram dapat menjalankan suatu fungsi tersebut selama beberapa tahun sebelum

mengalami kerusakan, sehingga cara kerjanya tidak harus dipantau oleh manusia. Namun, tidak jarang

PLC harus memberikan suatufeedbackatas proses yang sedang dijalankannya pada operator, sehinggapada kasus-kasus seperti ini PLC akan dihubungkan dengan computer untuk menghasilkan Human-

Machine-Interfaceyang mudah digunakan. Interface yang lebih mudah dan murah seringkali dilakukan

hanya dengan menghubungkan PLC dengan lampu-lampu sebagai indicatorsuatu status proses yang

sedang berlangsung.

PLC dapat memproses sinyal digital maupun analog. Sinyal digitalialah sinyal yang hanya bernilai 0

atau 1, seperti yang dihasilkan oleh push button, limit switch, maupun berbagai jenis sensor. Sinyal

analogmemiliki nilai mulai dari 0 sampai nilai maksimalnya. Sinyal ini diproses dengan cara mengubah

suatu range nilai tegangan atau arus dengan besar yang proporsional dengan nilai yang diukur. Dilihat

dari fungsinya, PLC lebih mudah memproses sinyal dalam bentuk digital walaupun dalam sistem yanglebih kompleks mungkin terdapat beberapa variabel yang harus direpresentasikan sebagai sinyal

analog (berat, temperature, dsb).

BAHASA STANDAR PEMROGRAMAN PLC

Menurut Standar Internasional IEC 61131-3, terdapat 5 buah bahasa standar yang telah ditetapkan,

yaitu :

Function Block Diagram adalah diagram yang mendeskripsikan suatu fungsi antara input denganoutput. Fungsi direpresentasikan dalam bentuk blok, sedangkan setiap input dan output dihubungkan

7/23/2019 Modul 1 OSP 2015-Plc

5/16



4

dengan sebuah blok melalui garis penghubung. Berbagai fungsi, input dan output dapat dirangkai

menjadi sebuah rangkaian fungsi yang panjang. Diagram ini dibaca dari arah kiri ke kanan. Kedua ujung

diagram (awal dan akhir / kiri dan kanan) harus memiliki tipe yang sama.

Sequential Function Chart adalah suatu bahasa pemrograman berbasis grafis yang digunakan untuk

memprogram PLC. Bahasa ini terdiri dari komponen utama berikut :

Langkah / Step dengan aksi yang bersesuaian

Transisi / Transition dengan kondisi logika yang bersesuaian

Hubungan langsung antara Step dan Transition

Instruction List adalah bahasa tingkat rendah (Low Level Language) yang digunakan untuk

memprogram PLC.

Structured Text adalah bahasa tingkat tinggi (High Level Language) untuk memprogram PLC yang

secara sintaks mirip dengan bahasa Pascal. Bahasa ini dapat digunakan untuk menyatakan perulangan

(repeat-until, while-do), conditional statement (if-then-else), bahkan fungsi-fungsi khusus (SQRT, SIN,dll).

Ladder logic adalah bahasa pemrograman dengan struktur logika yang amat mirip dengan ladder

diagram untuk hardwire system. Bahasa ini banyak digunakan karena teknisi yang mengenal ladder

diagram tidak akan mengalami banyak kesulitan untuk memahami ladder logic.

Praktikum ini menggunakan basis bahasa Ladder Logic. Dalam ladder logic setiap rung diberi nomor

(dari angka 1) mulai dari rung yang paling atas. Jika program dijalankan komputer akan membaca

setiap rung mulai dari yang bernomor paling kecil. Dalam setiap rung biasanya terdapat sebuah logiccoil yang dihubungkan dengan sebuah bit pada memori controller. Pada akhir setiap diagram terdapat

coil end yang menandakan berakhirnya program. Berikut ialah symbol yang biasa digunakan dalam

bahasa ladder logic:

--( )--coil, benar jika rung-nya benar

--(\)--closed coil, salah jika rung-nya benar

--[ ]--contact, benar jika coil-nya benar (normally false)

--[\]--closed contact, salah jika coil-nya benar (normally true)

Selain simbol-simbol umum tersebut, terdapat simbol khusus yang spesifik digunakan untuk jenis PLCtertentu dengan software pemrograman tertentu. Untuk fungsi-fungsi tambahan dapat digunakan

simbol instruction yang diisi dengan keterangan mengenai fungsi tambahan tersebut. Fungsi

tambahan ini dapat berbeda tergantung dari perusahaan pembuat PLC yang digunakan, dengan fungsi-

fungsi pada umumnya merupakan fungsi counterdan timer.

Berikut ialah contoh dari bahasa pemrograman grafis ladder logic :

7/23/2019 Modul 1 OSP 2015-Plc

6/16



5

PERANGKAT LUNAK PEMROGRAMAN PLC

Setiap produsen PLC membuat perangkat lunak sendiri yang dapat melakukan pemrograman terhadapPLC buatannya. Terkadang antar merk PLC memiliki karakteristik sendiri dalam cara pemrograman.

Pada praktikum ini digunakan PLC dengan merk OMRONdengan jenis CP1E, maka perangkat lunak

yang digunakan dalam melakukan pemrograman PLC ini yang digunakan adalah CX Programmer for

OMRON CP1E.

sumber gambar: www.omron.co.id

Pada PLC Omron yang digunakan pada praktikum ini tersedia modul input dan output yang masing-

masing dapat menampung hingga 12 poin koneksi ke perangkat lain untuk input, dan 8 poin koneksi

untuk output. Pada kasus nyata penggunaan PLC, input dan output ini dapat digantikan dengan

berbagai sensor dan peralatan lainnya.

Berikut ini merupakan contoh penulisan bit address input dan bit address output untuk CP1E CPU Units

:

7/23/2019 Modul 1 OSP 2015-Plc

7/16



6

Sesuai gambar di atas, alamat input bit dimulai dari CIO 0 (untuk terminal blok 0CH) dan alamat output

bit dimulai dari CIO 100 (untuk terminal blok 100CH). Sedangkan perbedaan antara input bit dan

output bit dapat dilihat dari notasi alamat yang digunakan :

Hal yang membedakan diagram ladder pada PLC dan diagram ladder biasa, PLC memiliki internal utility

relay, yang artinya relay yang tidak memiliki bentuk fisik, melainkan hanyalah logika relay yang

disimpan. Dalam PLC Omron CP1E ini, internal utility relay disebut work area yang merupakan bit

dalam PLC. Cara penulisannya adalah:

Berikut ini merupakan contoh pemakaian work area pada diagram ladder:

GAMBAR 3 Contoh Penggunaan Work Area pada Diagram Ladder

7/23/2019 Modul 1 OSP 2015-Plc

8/16



7

PENGGUNAAN CX PROGRAMMER FOR CP1E

Buka aplikasi CX Programmer For CP1E, maka akan didapatkan layar sebagai berikut :

Untuk memulai sebuah proyek baru, pilih FileNewatau CTRL+Nmaka akan muncul kotak untuk

memilih PLC yang akan digunakan, seperti gambar:

Device Name, isikan nama alat yang ingin dirancang.

Device Type, klik Settings, maka akan muncul kotak pilihan seperti di bawah ini:o Pada CPU Type, pilih E20

Network Type, pilih USB

Lalu klik OK untuk mengakhiri kotak tersebut, dan akan muncul tampilan sebagai berikut:

7/23/2019 Modul 1 OSP 2015-Plc

9/16



8

Window di atas merupakan window yang dapat digunakan untuk melakukan input ladder logic

program. Input setiap komponen dari ladder logic dapat dilakukan dengan menggunakan command

toolbaryang terdapat pada program.

Memulai Pemrograman

Pada pemrograman yang dilakukan, terdapat tiga mode operasi CX Programmer, yaitu :

PROGRAM mode : stasi program yang digunakan pada saat seting awal PLC, mentransfer dan

memeriksa ladder logic, atau persiapan untuk mengeksekusi program yang sudah terekam

oleh PLC.

RUN mode : mode dimana ladder program tereksekusi.

MONITOR mode : memungkinkan online editing dan perubahan nilai I/O memory saat ladder

programdalam keadaan sedang tereksekusi.

Sebagai contoh, pada modul ini akan dibuat ladder dengan kasus sebagai berikut :

1.

Ketika tombolpush button 1 ditekan, maka akan menyalakan Relay 1 yang diwakili tanda CR1.

2.

Kemudian umpan balik Relay 1 akan menyalakan lampu LED 1.

7/23/2019 Modul 1 OSP 2015-Plc

10/16



9

3. Lampu LED 1 akan terus menyala hingga ditekan tombolpush button 2.

4. Ketika tombolpush button 3 ditekan sebanyak 3 kali, maka akan menyalakan lampu LED 2.

5. Lampu LED 2 akan menyala selama 5 detik kemudian padam sendiri.

Untuk dapat menyelesaikan pernyataan 1 maka buat input berupa push button di ladder menggunakan

toolbar yang telah tersedia.

Atau untuk membuat input bisa digunakan open contact (C) pada Toolbar Ladder Symbol.

Pertama

Pastikan simbol yang terpilih benar, dan berikan nama yang sesuai pada kasus ini :

Push button 1 diwakilkan dengan 0.00, push button 2 diwakilkan dengan 0.01

Push button 3 diwakilkan dengan 0.02, dan gunakan 0.03 untuk me-reset counter

Wakilkan relay 1 dan kontaktornya dengan W 0.00.

Wakilkan LED1 dengan Q100.00 dan LED2 dengan Q100.01 sebagai output.

Assign T000 sebagai timer 1 dan C000 sebagai counter 1 (akan menyala apabila push button 3

aktif sebanyak 3 kali)

Rung END akan otomatis di-generate pada section yang berbeda dari main program.

Berikut ini merupakan hasil diagram ladder eksperimen di atas menggunakan CX Programmer:

7/23/2019 Modul 1 OSP 2015-Plc

11/16



10

Instruksi Timer

Timer Area merupakan fungsi on delay (menunda waktu on). Timer dalam PLC memiliki satuan 0.1

detik. Dalam PLC Omron CP1E, terdapat 128 buah timer yang bisa diaktifkan.

Cara kerja Timer Area:

Timer Area memiliki Timer Completion Flag dan timer PV. Timer Completion Flag akan diaktifkan ketika

timer PV yang menghitung mundur mencapai angka 0.

Berikut merupakan ilustrasinya:

Cara penulisan: misalnya kita ingin membuat sebuah timer ke-0 dengan delay 1 detik

New PLC Instruction atau pada toolbar klik pada

posisi rung ladder yang diinginkanTIM 0 #10

Instruksi Counter

Counter Area memiliki Completion Flag dan counter PV. Completion Flag akan aktif ketika counter PV

mencapai nilai yang telah di-setting sebelumnya (count out). Sama seperti timer area, jumlah counter

yang bisa diaktifkan adalah 128 buah. Counter area juga dapat di-reset dengan menambahkan sebuah

rung yang posisinya dibawah rung utama penghitung mundur counter PV. Berikut ini merupakan

ilustrasi cara kerja counter:

Cara penulisan: misalnya kita ingin membuat sebuah counter ke-0 dengan set value 10 kali.

7/23/2019 Modul 1 OSP 2015-Plc

12/16



11

New PLC Instruction atau pada toolbar klik pada

posisi rung ladder yang diinginkanCNT 0 #10

Konvensi untuk praktikum :

Pada praktikum, limit switch yang digunakan dibuat normally open.

Referensi :

Omron. Users Manual CP1E CPU Unit Hardware. Revised March 2009

Slide Programmable Logic Controller (UNY) oleh Totok Heru TM., M.Pd.

I/O Bit Address

Pushbutton 1 0.00

Pushbutton 2 0.01

Limit switch 1 0.03

Limit switch 2 0.04

Relay 1 W0.00

Relay 2 W0.01

Lampu merah 100.00

Lampu hijau 100.01

Motor conveyor 100.02

7/23/2019 Modul 1 OSP 2015-Plc

13/16



12

TUGAS PENDAHULUAN

MODUL 1 OSP PENGANTAR PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER

Nama :

NIM :

Kelompok :

1. Jelaskan dengan singkat dan padat fungsi PLC! Modul apa saja yang harus ada dalam PLC?

Jelaskan lima buah bahasa pemrograman PLC!

7/23/2019 Modul 1 OSP 2015-Plc

14/16



13

2. EKSPERIMEN 1

Kondisi awal lampu hijau menyala. Jika tombolpushbotton1 ditekan, 7 detik kemudian lampu

merah akan menyala dan lampu hijau mati. Jika tombol pushbotton2 ditekan, maka lampu

merah langsung akan mati dan lampu hijau menyala. Buat diagram ladder programdari kasus

eksperimen 2 ini dengan menggunakan CX Programmer.

7/23/2019 Modul 1 OSP 2015-Plc

15/16



14

3. EKSPERIMEN 2

Kondisi awal lampu hijau menyala. Jika pushbutton1 (START BUTTON) dengan kondisi awal

normally open ditekan, maka lampu hijau mati, lampu merah akan menyala dan 5 detik

kemudian motor conveyor akan berjalan. Bila benda kerja yang berada di atas conveyor telah

sampai di tujuan dan menyentuh limit switch, maka conveyor akan berhenti, lampu merah

mati, dan lampu hijau akan menyala. Buat diagram ladder programdari kasus eksperimen 2 ini

dengan menggunakan CX Programmer.

7/23/2019 Modul 1 OSP 2015-Plc

16/16



15

4. EKSPERIMEN 3

Jikapushbutton1 (START BUTTON) dengan kondisi awal normally open ditekan, maka sistem

akan masuk ke keadaan STANDBY dan lampu hijau akan menyala. Apabila suatu benda kerja

diletakkan pada konveyor dan menyentuh limit switch pertama, motor conveyor akan bekerja,

lampu hijau akan mati dan lampu merah menyala. Bila tiga buah benda kerja yang berada di

atas konveyor telah sampai di tujuan dan menyentuh limit switch kedua, maka konveyor akan

berhenti, lampu merah mati, dan lampu hijau akan kembali menyala. Selain itu, sistem juga

dilengkapi dengan pushbutton 2 (STOP BUTTON) dengan kondisi awal normally closed yang

akan mematikan sistem secara keseluruhan apabila ditekan. (Keterangan : Untuk mereset

counter dapat menggunakan kontak tambahan)

Catatan :

Tugas Pendahuluan berupa hardcopyindividu dikumpulkan tanggal 25 September 2015 paling

lambat pukul 12.00WIB di LSP. Setiap kelompok diharapkan membawasoftcopyeksperimen 1-3 saat praktikum dengan menggunakan format file CX Programmer for CP1E.

modul 1 osp 2015-plc

Documents