Perangkat Keras PLC

Topik Konfigurasi perangkat keras PLC Tipe Input dan Output (I/O) Hubungan kelistrikan I/O Relay Ladder Diagram dan simbol-simbol JIC

Tujuan Dapat memahami cara kerja PLC dan cara menghubungkan I/O-nya Dapat memahami berbagai macam tipe I/O Dapat membuat diagram koneksi kelistrikan dengan standar industrial

Pendahuluan Konfigurasi PLC dapat bermacam-macam bahkan untuk PLC dari satu vendor saja Komponen esential : Power Supply Unit : Penyuplai daya untuk PLC dan semua I/O module yang terkoneksi Internal atau eksternal Rating tegangan : 24VDC, 120VAC, 220VAC CPU (Central Processing Unit) : Otaknya PLC, tempat ladder diagram disimpan dan dieksekusi

I/O Module : Led indikator : Kumpulan modul input dan output yang dibutuhkan PLC untuk dapat memonitor proses dan melakukan aksi sesuai parameter yang telah ditentukan Led indikator : Indikator status operasi PLC : Power ON, Run, Error/Alarm

Konfigurasi PLC Mengacu pada packaging PLC Tipe : Rack : Mini : Besar (sampai dengan 18inch x 30inch x 10inch) Terdiri banyak slot module Biaya tinggi tapi juga paling mudah untuk dikustomisasi dan dirawat Mini : Lebih kecil dari Rack tapi dapat memuat I/O yang sama

Micro : Software Based : Paling kecil Jumlah I/O fix dan terbatas Harga paling murah Software Based : Berbasis PC Menggunakan card tambahan untuk interface I/O dan konetivitas dengan PLC lain di dalam jaringan yang berbeda maupun sama

Input Output Fungsi : memonitor dan mengontrol proses di lapangan Mata dan tangan dari PLC Tipe : Logikal : Level finit (tertentu) – high, low Mudah dalam pengendalian Kontinyu Dapat berisi nilai dalam jangkauan tertentu Lebih sulit dikendalikan

Output Menyebabkan PLC dapat mempengaruhi suatu proses Paling umum dalam bentuk aktuator/penggerak Contoh : Selenoid valve : Untuk sistem hidrolik atau pneumatik Lampu : Indikator proses, dapat langsung disuplai dari PLC

Starter motor : Relai khusus untuk melakukan start up motor yang biasanya membutuhkan arus yang besar Servo motor : Motor khusus yang dapat diposisikan secara presisi dengan serangkaian pulsa tertentu Output PLC pada umumnya terkoneksi ke Relay analog karena simpel dan murah, namun ada juga yang ke relai digital (Triac, Diac, transistor)

Input Mentranslasikan besaran fisis ke besaran elektris Contoh : Proximity switch : Menggunakan kapasitansi, induktansi, atau cahaya untuk mendeteksi keberadaan suatu objek Switch : Mekanisme mekanis untuk membuka atau menutup kontak elektris yang nantinya akan mengubah kondisi logika yang dibaca PLC

Input dapat berupa AC maupun DC Konfigurasi : Potensiometer : Mengukur posisi secara kontinyu menggunakan sistem resistansi LVDT (Linear variable differential transformator) : Mengukur perubahan posisi menggunakan kopel magnet Input dapat berupa AC maupun DC Konfigurasi : Sinking : Saat aktif maka arus akan mengalir ke ground/tanah Cocok untuk input dengan rating tegangan berbeda Sourcing : Saat aktif arus mengalir dari power supply Cocok untuk input dengan sumber tegangan yang sama

I/O Module Card PLC kecil => input sudah built in PLC besar => input dalam bentuk modul dengan 8-32 kanal dengan tipe yang bisa berbeda ataupun sama Rating input umumnya : 12-24 VDC 100-120 VDC 10-60 VDC 12-24 VAC 5 VDC (TTL) 200-240 VAC 48 VDC 24 VDC

Perhatian!!! Semua power supply harus mengikuti sebuah loop yang tertutup Common point satu card dengan yang lain belum tentu sama (Ground/tanah <> common) Semua I/O card module PLC terisolasi satu dengan lainnya

Pertimbangan Input Input DC biasanya lebih rendah ratingnya dan paling aman Input DC amat cepat dibanding AC Tegangan DC dapat dikoneksikan secara mudah dengan sistem yang lebih besar Sinyal AC lebih kebal noise dibandingkan DC, sehingga cocok untuk transmisi jauh AC lebih mudah dan murah untuk menyuplai daya AC sekarang lebih banyak ditemui di berbagai peralatan otomasi dibandingkan DC

Isolasi I/O Semua input dan output PLC terisolasi secara elektris dengan CPU => mengatasi fault elektris : spike, surge, short circuit

Output PERINGATAN : Selalu cek rating tegangan dan arus PLC. Jangan sekali-kali melebihi batas tersebut Tidak menyediakan power ke output, hanya sebagai saklar saja Contoh output : 120 VAC 24VDC 12-48VDC 12-48VAC 5VDC TTL 230 VAC Dalam bentuk modul 8-32 kanal

Tipe : Dry contact : Setiap output terpisah satu sama lain Dapat menghandle AC dan DC Lambat (>10ms) Tahan terhadap spike, surge, maupun variasi tegangan Lebih mahal, tidak tahan lama, bulky Contoh : relay

Switched output : Menggunakan solid state switch (triac, transistor, dll) Respon cepat(<1ms) Tidak fleksibel(AC dan DC berbeda switchnya) Lebih murah, tahan lama Tidak tahan surge, spike, maupun variasi tegangan

Relay Agak jarang dipakai untuk kontak logikal, tapi dipakai untuk kontak power besar Terminologi : Kontaktor : Relay khusus untuk switch beban besar Starter Motor : Kontaktor yang ditambahkan dengan overcurrent relay untuk mengatasi spike arus saat start motor Arc Supression : Kontaktor merupakan metal => terkena listrik => muncul hantaran listrik tegangan tinggi (arc) AC => kontaktor open saat tegangan melewati nol DC => meniupkan gas tekanan tinggi AC Coil : Koil relay khusus yang disupply menggunakan tegangan AC

Hal yang perlu diperhatikan : Rating Tegangan : Jangkauan tegangan yang disarankan untuk dipergunakan Tegangan terlalu rendah maka relay tidak bekerja Tegangan terlalu tinggi maka akan memperpendek masa hidup koil relay Rating Arus : Arus maksimum yang diperbolehkan sebelum kontaktor rusak/meleleh

Diagram Kelistrikan Merupakan suatu metode grafis untuk merepresentasikan konektivitas kontrol sebuah sistem Berisi label-label yang secara langsung berhubungan dengan alokasi pengalamatan pada PLC Harus informatif dan faktual sesuai dengan kondisi sistem sebenarnya

JIC (Joint International Committee) Merupakan sebuah organisasi yang men-standardisasi simbol-simbol yang dipakai dalam diagram kelistrikan dan kendali sistem industri