KONEKSI PLC DENGAN PC

Untuk bisa memprogram PLC, CPU unit dari PLC harus dihubungkan ke programming console atau PC (personal computer). PLC dapat dihubungkan ke komputer dengan menggunakan koneksi serial. Pada PLC Omron, programming ladder menggunakan software CX-Programmer yang diinstall di PC. Untuk menghubungkan CPU unit ke PC, dibutuhkan kabel serial RS-232. Port RS-232 pada CPU unit berbeda dengan RS-232 pada PC. Perbedaan ini dapat dilihat pada gambar berikut.




Perbedaannya pertama adalah letak pin SG yang berbeda. Pin SG pada PC terletak pada pin 5, sedangkan pada CPU pin 9. Selain itu, ada pin-pin yang harus dihubungkan seperti: pin 4 dan pin 5 CPU unit, pin 4 dan 6 PC, dan pin 7 dan 8 PC. Kabel serial RS-232 yang biasa dipakai umumnya hanya menghubungkan pin-pin pada kedua port secara sejajar (pin 1 ke pin 1, pin 2 ke pin 2, dst). Maka, untuk menghubungkan CPU unit ke PC melalui RS-232, kabel serialnya harus dimodifikasi atau dirangkai sendiri berdasarkan petunjuk gambar di atas.
Pin 2 CPU dihubungkan ke pin 2 PC, Pin3 CPU juga dihubungkan ke pin 3 PC, dan Pin 9 CPU dihubungkan ke pin 5 PC. Pin 1 CPU dihubungkan ke metal shield kabel untuk mengurangi noise (jika ada). Pin-pin yang tidak dihubungkan di dalam gambar tidak perlu dihubungkan karena tidak digunakan dalam komunikasi. Setelah selesai merangkai kabel serial, kabel ini siap dipakai untuk menghubungkan CPU unit PLC ke PC.

INSTRUKSI INSTRUKSI DASAR PLC

Didalam pemrograman PLC terdapat beberapa instruksi – instruksi dasar yang sering digunakan. berikut beberapa contoh dari instruksi - instruksi dasar yang menggunakan software CX - Programmer.

a. Instruksi Counter

Instruksi Counter digunakan untuk menghitung input yang masuk ke dalam counter tersebut.

Gambar 7.1 contoh program instruksi Counter

Cara kerja instruksi counter adalah, Ketika counter (CNT 0000) Mendapat input sebanyak dari set value maka akan mengaktifkan contact C0000 sehingga output (1.00) akan aktif. Sedangkan untuk mereset counter bisa menggunakan input 0.01.

b. Instuksi Timer

Pada sebagian besar aplikasi kontrol terdapat peralatan untuk beberapa aspek kontrol pewaktuan ( timing ). PLC mempunyai fasilitas pewaktuan untuk program yang dapat digunakan. Metode umum dari pemrograman sebuah rangkaian timer adalah untuk menentukan interval yang dihitung dari suatu kondisi atau keadaan

Cara kerja dari instruksi Timer adalah, ketika Timer (TIM 0000) mendapatkan input selama set value akan mengaktifkan contact-contactnya (T0000). Lebih jelasnya bisa dilihat pada gambar 7.2.

Catatan: dalam satu program alamat nomer Counter dan Timer tidak boleh sama. Misal, jika alamat nomer counter 0000 maka alamat Timer tidak boleh menggunakan alamat 0000. Set value timer adalah set x 10. Sehingga misal set value yang diinginkan 10 detik maka penulisan set valuenya adalah 10 detik x 10 = #100

Gambar 7.2 contoh program instruksi Timer

c. Instruksi IL dan ILC

IL adalah singkatan dari Inter Lock sedangkan ILC adalah singkatan dari Interlock Clear berfungsi untuk mengunci program.Biasanya IL dan ILC digunakan untuk tombol Emergency.

Gambar 7.3 contoh program instruksi IL dan ILC

Cara kerja dari instruksi IL dan ILC adalah, apabila tombol emergency (input 0.02) ditekan maka semua diantara instruksi IL dan ILC tidak akan aktif.

d. Instruksi DIFU/DIFD

Aplikasi kontrol ini berfungsi untuk mengaktifkan output selama satu scan.

Gambar 7.4 Time chart DIFU / DIFD

Untuk mengaktifkan output selama satu scan selain menggunakan instruksi DIFU / DIFD juga bisa menggunakan contact dengan differentiation up/down. Untuk membuat instruksi contact dengan differentiation up/down yaitu, klik New Contact – Detail>> – Differentiation up / down. Seperti gambar 7.5.

Gambar 7.5 cara membuat instruksi contact dengan differentiation up

e. Instruksi Holding Relay

Holding Relay adalah relay internal yang bisa di pakai untuk menahan system yang sedang bekerja walau aliran supply power off, misalnya jika Sumber Power/ PLN mati, apabila di pasang holding Relay maka proses bisa tetap lanjut tidak mulai dari awal lagi.

Gambar 7.6 contoh program instruksi Holding Relay

f. Instruksi Compare

Instuksi ini digunakan untuk membandingkan dua buah data .

Gambar 7.7 contoh program instruksi Compare

Cara kerja instruksi Compare adalah apabila data D100 < D200 maka output (1.02) akan aktif, jika D100 = D200 maka output (1.03) akan aktif, dan apabila D100 > D200 maka output (1.03) yang akan aktif.

g. Instruksi MOV

Instruksi ini digunakan untuk memindahkan data

h. Instruksi Scaling/SCL

Instruksi ini digunakan untuk mengkonversi secara linier 4 digit data hexadecimal menjadi 4 digit BCD.

ANALOG OUTPUT

modul analog output digunakan untuk mengeluarkan sinyal analog dari PLC. Sinyal analog yang dapat dikeluarkan umumnya berada dalam rentang sinyal-sinyal standard industri seperti 4 – 20 mA. Sama seperti pada modul analog input, modul analog output juga harus diatur Unit No. nya terlebih dahulu untuk menentukan pengalamatan memorinya. Selain itu, resolusi dan jenis outputnya juga bisa ditentukan (tegangan atau arus).

Cara mengeluarkan output analog mirip dengan cara membaca input analog, yakni dengan cara memindahkan atau memasukkan data ke dalam memori CIO, tetapi dengan sedikit perbedaan. Dalam mengeluarkan output analog, setelah memindahkan data ke memori CIO, Conversion Enable Bit harus diset agar output dikonversi ke analog dan dikeluarkan.

Misalkan ingin mengeluarkan output analog dari modul CJ1W-DA042-V sebesar 2.5V pada range tegangan 0 – 5V dengan resolusi 4000 (pengaturan resolusi bisa dilihat pada datasheet). Maka nilai yang dikeluarkan adalah #07D0. Terminal output 2 dan Unit No. 3 (seting Unit No. tidak boleh sama dengan modul lainnya karena akan mengakibatkan pengalamatannya bertabrakan). Sehingga didapatkan alamat CIO 2031.

                           

Gambar 10 contoh program mengeluarkan output analog

Setelah perintah MOV, digunakan perintah SET untuk me-set Conversion Enable Bit. Letak bit ini berada pada alamat CIO 2000 + (10 x n) untuk Unit No. #n.

Gambar 11 alamat bit SET

Pada contoh ini, alamat Conversion Enable Bit ada pada CIO 2030 karena Unit No. bernilai 3. Bit yang di-set adalah bit ke-2 sehingga alamat yang di-set adalah CIO 2030.01. Dengan cara yang sama, pengeluaran output analog juga dapat dilakukan pada pin-pin lainnya.

ANALOG INPUT PLC

Selain dapat mengolah sinyal digital, PLC juga dapat mengolah sinyal analog. Modul ini biasanya didesain untuk membaca sinyal-sinyal standard industri yakni 0 – 5 V, ±10 V, atau 4 – 20 mA. Untuk menggunakan analog input, modul ini harus dihubungkan ke rangkaian PLC dan ditentukan Unit No.-nya. Unit No. ini ditentukan dengan cara mengatur skrup Mach No. di depan Modul Analog Unit. Skrup Mach No. ini ada 2 buah: satu skrup puluhan (x10¹) dan satu skrup satuan (x10°). Jika ingin membuat modul ini memiliki Unit No. 12, putar skrup puluhan ke angka 1 dan skrup satuan ke angka 2. Selain itu, di IO Table dan Unit Setup pada CX-Programmer juga harus diberi Unit No. yang sama. Ingat, Unit No. modul ini tidak boleh sama dengan modul lain karena akan bertabrakan pengalamatan memorinya.

Gambar 7 Terminal Modul Analog input (No. Unit)

Pengalamatan nomer modul bisa dilihat pada table berikut:

Switch setting	Unit number	Word allocated in special I/O unit area in CIO Area	Word allocated in special I/O unit area in DM Area
0	Unit #0	CIO 2000 to 2009	D20000 to D20099
1	Unit #1	CIO 2010 to 2019	D20100 to D20199
2	Unit #2	CIO 2020 to 2029	D20200 to D20299
3	Unit #3	CIO 2030 to 2039	D20300 to D20399
4	Unit #4	CIO 2040 to 2049	D20400 to D20499
5	Unit #5	CIO 2050 to 2059	D20500 to D20599
to	to	to	to
n	Unit #n	CIO 2000 + (n x 10) to CIO 2000 + (n x 10) + 9	D20000 + (n x 100) to D20000 + (n x 100) + 99

Sebagai contoh, modul CJ1W-AD081-V1 mempunyai 8 terminal input. Jadi, jika Unit No. nya 2, maka memori CIO (memori penempatan I/O) berada di alamat CIO 2020 hingga CIO 2027. Memori CIO adalah memori penempatan data input/output pada modul analog. Untuk modul analog input, nilai masukan analog yang terbaca di terminal input disimpan di memori ini setelah dikonversi menjadi data biner 16-bit bertipe signed integer.

Sehingga apabila modul CJ1W-AD081-V1 dengan seting Unit No. nya 2, maka data hasil konversinya disimpan pada alamat CIO 2020 sampai CIO 2027.

Selain penentuan alamat memori, jenis input yang dibaca juga harus ditentukan (tegangan atau arus). Penentuan ini dilakukan dengan mengubah switch di bagian belakang terminal (gambar di bawah).

                              

Gambar 8 Terminal Modul Analog input (Switch pemilihan input)

Setelah itu input bisa diakses dengan memindahkan datanya dari CIO ke DM dengan menggunakan instruksi MOV pada ladder diagram.

                       

Gambar 9 contoh program pembacaan input analog

Dengan instruksi MOV tadi, data sinyal analog yang berasal dari input terminal 2 dapat dibaca dan diolah.

MODUL OUTPUT PLC

ada Modul output PLC ada tiga jenis output PLC yang juga populer di pasaran, yaitu: Relay, Transistor, Triac.

§  output Relay

output PLC jenis relay adalah yang paling fleksibel penggunaannya karena dapat menggerakkan beban AC maupun DC. kelemahannya terletak pada tanggapan switching-nya yang relatif lambat (sekitar 10 ms ), dan akan mengalami kerusakan setelah beberapa juta siklus switching.
            

Gambar 4 rangkaian internal output PLC Jenis relay

Besar rating arus untuk setiap terminal umumnya tidak boleh melebihi 2 A untuk tegangan 220 volt (untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada manual PLC yang digunakan). Bila batas besar rating arus ini dilampaui, akan menimbulkan kerusakan pada modul output nya. Jika keluaran yang akan dikontrol merupakan beban yang relatif besar (mengalirkan arus dengan jumlah besar) maka akan lebih aman jika output relay ini mengontrol beban tersebut lewat relay luar.

§  output transistor

output PLC jenis transistor, beban yang dapat dikontrol terbatas pada beban-beban jenis DC saja. (besar arus yang bisa dilewatkan umumnya adalah 1 A, dengan waktu respons kurang dari 1 ms)

Berdasarkan transistornya, ada dua jenis output PLC ini: (1) jenis NPN dan (2) jenis PNP. Pada prinsipnya kedua jenis keluaran ini adalah sama, yaitu dapat mengalirkan arus atau daya dalam satu arah saja. Ada dua jenis mode operasi transistor ini: (1) transistor digunakan sebagai penguat linier, dan (2) transistor digunakan sebagai saklar. Dalam rangkaian internal PLC, Iransistor dioperasikan sebagai saklar, yaitu dengan cara mengoperasikan pada daerah jenuhnya.

Perlu ditekankan di sini, walaupun transistor ini berlaku sebagai saklar, tetapi secara praktis akan selalu ada drop tegangan pada saklar ini (antara kaki collector terhadap emiter) yang besarnya berkisar antara 1-2 volt 

                            

Gambar 5 rangkaian internal output PLC Jenis Transistor

 jenis keluaran transistor NPN. Dari gambar, terlihat bahwa terminal common pada modul output harus selalu dihubungkan dengan sumber tegangan positif (ingat, transistor dalam operasinya hanya akan mengalirkan arus dari collector ke emiter jika tegangan collector lebih positif dari tegangan emitter

Modul output PLC jenis PNP memiliki prinsip kerja kebalikan dari jenis NPN yang telah dibahas di atas.

§  output jenis triac

output Triac terbatas pada beban jenis AC (besar arus yang bisa dilewatkan umumnya adalah 1 A, dengan waktu respons kurang dari 1 ms)

Triac adalah sebuah komponen semikonduktor yang berfungsi mengalirkan arus bolak-balik. Arus yang dialirkan dikontrol oleh terminal gate pada triac tersebut dalam modul output PLC jenis ini, triac digunakan untuk memerlukan gerakkan beban-beban AC lewat rangkaian internalnya
                   

Gambar 6 rangkaian internal output PLC Jenis Triac

MODUL INPUT PLC

Modul input / output PLC pada dasarnya adalah antarmuka yang mengoneksikan  PLC dengan peralatan input / output luar. Lewat sensor-sensor yang terhubung dengan modul ini, PLC mengindra besaran-besaran fisik (posisi, gerakan, level, arus, tegangan) yang terasosiasi dengan sebuah proses atau mesin. Berdasarkan status dari input dan program yang tersimpan di memori PLC.

Secara fisik, rangkaian input/output dengan unit CPU tersebut terpisah Secara kelistrikan. Hal ini untuk menjaga agar kerusakan pada peralatan input output tidak menyebabkan terjadinya hubung singkat pada unit CPU. isolasi rangkaian modul dari CPU ini umumnya menggunakan rangkaian otocoupler


              

Gambar 1 rangkaian internal input PLC dengan input tegangan DC

Gambar 2 rangkaian internal input PLC dengan input tegangan AC

Gambar 3 rangkaian internal input PLC dengan input tegangan AC/DC

Dari gambar 1 sampai gambar 3, terlihat bahwa secara fisik rangkaian pada modul ini terpisah dari rangkaian internal (CPU). Isolasi rangkaian ini menggunakan optocoupler dengan dua buah diode pemancar yang dipasang antiparalel. Hal ini dilakukan untuk tujuan fleksibilitas penyambungan terminal input dengan catu daya penggerak sensor atau saklar yang terhubung. Dalam hal ini, terminal common pada modul dapat dihubungkan balk dengan polaritas yang lebih positif atau lebih negatif dari catu dayanya

Besar arus yang mengalir di dalam sebuah terminal input ketika sebuah saklar tertutup umumnya berada dalam satuan miliampere (tipikalnya adalah 7 miliampere). Arus sebesar ini telah cukup untuk menggerakkan basis transistor pada optocoupler menjadi ON. Jika menggunakan sumber tegangan yang lebih kecil dari yang telah ditentukan oleh vendor PLC yang dipakai maka akan terjadi situasi undercurrent, yaitu arus yang mengalir pada modul tidak dapat menggerakan basis transistor pada optocoupler tersebut

WEISS Precision Systems

In many applications of micro-assembly, electronics or laser technology, the trend is towards ever smaller structures. We follow this trend with our precision systems, which range from our standardized open-frame cross tables to complex customer-specific granite systems. The range of services covers the professional advice and design of the systems up to the measurement of the axes by means of autocollimator or laser Interferometer.

WEISS is advancing with the MK cross table in new dimensions of accuracy and opens up new application horizons in the area of micro-assembly, micro-machining or measuring Systems.

Not too much – not too little. The MK cross table can be adapted to the corresponding requirement, in terms of accuracy and performance.

THE MK AT A GLANCE

• The design of the linear motors excludes attraction forces on the precision rails
• Constant accuracy by optimal temperature management
• Open-frame construction for backlight applications
• Compact design with small external dimensions
• High dynamic due to direct drives
• Free programmability
• Optimal cabling by using a flat ribbon cable for both axes