komponen cpu

Program Studi D3 Teknik Elektro FTI ITS
Pengenalan PLC
Mitsubishi Q-Series
Ir. Jos Pramudijanto, M.Eng.
Jurusan Teknik Elektro FTI ITS
Telp. 5947302 Fax.5931237
Email: jos@ee.its.ac.id
Pengenalan PLC - 01
1
Objektif:
Pengantar PLC
Arsitektur PLC
Pengenalan PLC - 01
2
Referensi Pengantar PLC
Buku Pustaka:
[1]….."Mitsubishi Programmable Logic Controller
Training Manual Q-series Basic Course (for GX
Developer)”, SH(NA)-080617ENG-A(0601)MEE,
Mitsubishi Jan., 2006.
[2]….."PLC: Beginner Guide”, W353-E1-05, OMRONCorporation, 1997.
[3]….."Q Series Introduction”, Presentasi Bagian
Marketing PT. Autoteknindo Sumber Makmur,
Jakarta 2007.
Pengenalan PLC - 01
3
Sejarah Perkembangan
Programmable Logic Controller pertama kali
dikembangkan oleh General Motor tahun 1968;
Sistem kontrol ini digunakan untuk mengganti sistem
relay control yang banyak digunakan dalam proses
permesinan, pengepakan, material handling,
assembly terotomasi dan sebagainya;
Menurut IEC61131 part 1, pengertian PLC
merupakan sistem elektronik yang beroperasi secara
digital, menggunakan programmable memory untuk
internal storage yang berorientasi kepada user,
untuk melakukan fungsi khusus seperti logic,
sequencing, timing, arithmetic; sehingga cocok
digunakan pada proses yang berulang-ulang.
Pengenalan PLC - 01
4
Panel Kontrol Mesin dengan Relay
Pengenalan PLC - 01
5
Panel Kontrol dengan PLC
Pengenalan PLC - 01
6
Sistem Kontrol Loop Terbuka/Tertutup
Loop Terbuka:
Desired
output
Kontroler
Control
signal
Aktuator
Actuating
signal
Plant
Plant
output
Loop Tertutup (dengan Feedback):
Desired
output
Error
signal
Control
signal
Kontroler
+
Actuating
signal
Aktuator
Sensor
Pengenalan PLC - 01
Plant
Plant
output
Panel Kontrol Mesin Robot Pengangkat
Pengenalan PLC - 01
8
Sistem Kontrol dengan PLC
Pengenalan PLC - 01
9
Peralatan Input
Pengenalan PLC - 01
10
Peralatan Output
Pengenalan PLC - 01
11
Hubungan PLC dg Peralatan I/O
Pengenalan PLC - 01
12
Diagram Fungsional PLC
Pengenalan PLC - 01
13
Tahapan Sistem dengan PLC
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Desain Sistem
I/O Assigment
Penulisan Program
Programming
Editing
Monitoring
Penyimpanan Program
Pengenalan PLC - 01
14
Bagian-bagian CPU
CPU terdiri dari tiga komponen utama:
Processor
Memory
Power Supply
Pengenalan PLC - 01
15
Interaksi Fungsional CPU PLC dg I/O
Pengenalan PLC - 01
16
Perkembangan PLC Modular
Pengenalan PLC - 01
17
Concept of MELSEC (Q series)
Q Series is now established
Intelligently (and intentionally) designed for easy migration
Huge performance, flexibility, and TCO advantages
The automation platform of the future
Pengenalan PLC - 01
18
High Performance Model QCPU
5 types available:
Q02/Q02H/Q06H/Q12H/Q25HCPU
High-speed program processing (LD = 0.034µs)
Large capacity extended memory up to 32M bytes
memory card
Upto 8192 control I/O points including remote I/O
Large capacity programs up to 252k steps
Expandable of up to 64 I/O slots
Including USB and RS232 programming ports
Multiple CPU capability
Pengenalan PLC - 01
19
Mitsubishi Tipe Compact
Mitsubishi Melsec FX 2N-32MR pada Filling Lithos
Pengenalan PLC - 01
20
Handheld Programming MicroLogix 1000
• Dimensi 4,72”x 3,15” x 1,57”
• Jumlah titik I/O 16 titik
• Saluran komunikasi RS-232
Pengenalan PLC - 01
21
Perangkat Pemrograman dg PC
Dibutuhkan perangkat lunak sebagai pelengkap
pemrogramannya. Misal: CX Programming pada PLC
Omron, WinCC pada PLC Siemens, RS Logic pada
PLC Allen Bradley, dan GX Developer pada PLC
Mitsubishi
Pengenalan PLC - 01
22
Memori PLC
Sistem memori PLC dibagi berdasarkan tugas yang
diberikan:
♦ Executive Memory adalah lokasi memori untuk menyimpan
kumpulan program secara permanen yang merupakan
instruksi software, yaitu relay instruction, block transfer, dan
math instruction. Lokasi memori ini tidak tersedia bagi pemakai
tetapi memori ini yang menjalankan sistem
♦ Application Memory adalah lokasi memori untuk menyimpan
kumpulan user program (program pemakai), yaitu area yang
menyimpan ladder diagrams, timers, dan data-data yang telah
terkumpul.
Pengenalan PLC - 01
23
Macam Perangkat I/O
Perangkat Input dan Output ini secara garis
besar terdiri dari:
•
•
•
•
•
Perangkat Digital Input (DI)
Perangkat Digital Output (DO)
Perangkat Analog Input (AI)
Perangkat Analog Output (AO)
Perangkat untuk Komunikasi (serial/paralel)
Pengenalan PLC - 01
24
Komponen Digital I/O
(contact)
Perangkat hanya menghasilkan kondisi biner
dengan pengolah sinyal berupa :
– Contact Output :
•
•
•
•
•
Komponen untuk mengeluarkan sinyal adalah relay.
Umumnya untuk beban arus yang relatif besar.
Supply beban bisa AC/DC.
Kecepatan respon rendah.
Ada contact bounch, menyebabkan ada noise.
Pengenalan PLC - 01
25
Komponen Digital I/O
(SSR)
– Solid State Output (SSR)
• Komponen yang digunakan solid-state
• Beban AC: outputnya menggunakan SCR. Respons lebih
cepat dari contact output, dan lebih rendah dari transistor
output.
• Beban DC: outputnya menggunakan Transistor. Respons
sangat cepat untuk beban arus kecil. Frekwensi kerja
cukup tinggi.
Pengenalan PLC - 01
26
Komponen Digital I/O
(SSR-beban DC)
Sinyal output pada beban DC dapat berupa :
– Output Tegangan: memberikan sinyal tegangan sebagai
output dan tahanan beban harus cukup tinggi dengan
konsumsi arusnya kecil.
– Output Arus: mengolah sinyal arus (source/sink). Beban yang
bekerja pada I/O-nya ada:
• current source (PNP) : arus diberikan kebeban, beban dihubungkan
keterminal output dan negatip catudaya.
• current sink (NPN) : arus ditarik dari beban, beban dihubungkan
keterminal positip catudaya dan terminal output.
Pengenalan PLC - 01
27
Blok Rangkaian Pengaman AC/DC
Pengenalan PLC - 01
28
Arus pada Modul DC Input
♦ Arus dari peralatan luar (mis. sensor)
masuk ke modul DC input. Bagi
peralatan luar berfungsi sebagai
source, sedang modul DC input
sebagai sink.
♦ Arus dari modul DC input ke peralatan
luar (mis. katup). Bagi modul DC input
berfungsi sebagai source, sedang
peralatan luar sebagai sink.
Pengenalan PLC - 01
29
Modifikasi Sensor Sink menjadi Source
• Melakukan perubahan modul sink ke source bisa
dilakukan dengan menggunakan rangkaian berikut
untuk arus Iout 50 mA.
Pengenalan PLC - 01
30
Modul Digital Output
Pada modul ini tegangan yang digunakan bisa AC dan
atau DC. Tegangan output yang mampu diolah:
• 12 - 48 Volt AC/DC
• 120 Volt AC/DC
• 230 Volt AC/DC
• contact (relay)
• Isolated output
• 5 - 50 Volt DC (sink/source)
Pengenalan PLC - 01
31
Modul A/D
Modul ini mengolah sinyal analog dari perangkat luar
(sensor) ke sinyal digital.
Sinyal input yang bisa diolah berupa arus dan atau
tegangan seperti :
•
•
•
•
4 hingga 20 mA
0 hingga 5 Volt DC
0 hingga 10 Volt DC
-10 hingga +10 Volt DC
Pengenalan PLC - 01
32
Modul D/A
Modul ini mengolah data bit dari CPU ke perangkat luar
(aktuator, motor, katup), atau representasi digital ke
analog.
Sinyal output yang dihasilkan berupa arus dan atau
tegangan seperti :
•
•
•
•
4 hingga 20 mA
0 hingga 5 Volt DC
0 hingga 10 Volt DC
-10 hingga +10 Volt DC
Pengenalan PLC - 01
33
Y6F-Y60
POWER
X3F-X30
SLOT KOS ONG
AD-INPUT
Y5F-Y50
X2F-X20
Y4F-Y40
Y76 Y75 Y74 Y70 Y73 Y72 Y71 Y70
X7
X6 X5
DA-OUTPUT
QD 6 2
SLOT KOS ONG
GX-D EVE LOPER
Q6 2D A
D/A
Q64 A D
QY4 2P
A /D
MOD UL OUTP UT
Qx4 2
Q02 HC PU
MOD U L IN PU T
CPU
MITSU BISH I
MELS EC
Q61 P
POWE R SU PLLY
Modul Simulator PLC Q-Series
X4 X3
AD-INPUT
PULSE
X2 X1 X0
FUSE
Pengenalan PLC - 01
34
Pemrograman dan Tipe Data
IEC61131-3 menetapkan lima bahasa pemrograman:
Representasi gambar/simbol, dapat berupa
Ladder Diagram (LAD)
Diagram Blok Fungsi (Function Block Diagram / FBD)
Urutan Chart Fungsi (Sequential Function Chart / SFC)
Tabel perintah, dapat berupa
Daftar Instruksi (Statement List / STL)
Teks Terstruktur (Structured Text / ST)
Pengenalan PLC - 01
35
Tabel Bahasa Pemrograman IEC61131
Language
Abbrev.
Type
Application best suited for
Ladder logic diagram
(LD)
Graphical
Discrete control
Function Block Diagram
(FBD)
Graphical
Continuous control
Sequential Function Chart (SFC)
Graphical
Sequencing
Statement List
(STL)
Textual
Similar to ladder diagrams
Structured Text
(ST)
Textual
Complex logic, computations
Sumber:
http://www.iica.org.au/letters/IEC1131.html
http://www.isagraf.com/about/about1.htm
Pengenalan PLC - 01
36
Terima Kasih
Pengenalan PLC - 01
37