Programmable Logic Controller

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "Programmable Logic Controller"— Transcript presentasi:

1 Programmable Logic Controller
PLC Programmable Logic Controller by HENNY SUTRISNO SMK NEGERI 2 WONOSARI Jl. K.H. Agus Salim Wonosari, Gunungkidul Telp. (0274) , Fax. (0274) Laman : E_mail :

2 PENGENALAN PLC Di dalam teknik pengendali dibedakan menjadi dua jenis pengendali : Pengendali terprogram dengan pengawatan: program tetap melalui pengawatan program tidak tetap melalui sakelar pilih Pengendali terprogram yang tersimpan dengan PLC : program tersimpan yang dapat diprogram bebas melalui RAM (Random Access Memory). program tersimpan yang programnya tidak dapat diubah-ubah melalui ROM (Read Only Memory), PROM (Programmable Read Only Memory), EPROM (Eraseable Programmable Read Only Memory).

3 Pengendali terprogram tetap dengan pengawatan dapat dioperasikan melalui komponen-komponen relai, magnetik kontaktor dan rangkaian elektronik. Kontak hubung-tutup dari komponen-komponen tersebut yang melakukan kerja rangkaian pengendali. Melalui kontak-kontak relai hubungan seri - paralel rangkaian pengendali dibuat. Fungsi pengendali dapat dihasilkan melalui pengawatan dari komponen-komponen tersebut.

4 Pada pengendali terprogram dengan PLC , fungsi pengendali tidak tergantung dari pengawatannya. Elemen input ( tombol tekan, sensor ) dan elemen output dihubungkan ke peralatan PLC. Hubungan elemen input dan output tidak dilakukan dengan pengawatan tetapi melalui pemrograman dengan peralatan pemrogram ( Personal Komputer atau peralatan khusus

5

6 Programmable logic controller (PLC) yang pertama telah dikembangkan oleh para insinyur General Motor pada tahun 1968, saat mana perusahaan menemukan jalan buntu untuk mencari pengganti sistem kontrol relai yang sangat komplek Sehingga ditetapkan bahwa sistem kontrol baru ini (PLC) harus memenuhi beberapa persyaratan yang sekaligus merupakan keuntungannya, yaitu sebagai berikut: Pemrograman sederhana Perubahan program tanpa harus merubah sistem (tidak ada perubahan instalasi di dalamnya) Lebih kecil, lebih murah dan lebih stabil dari pada hubungan sistem kontrol relai Sederhana, biaya perawatan murah

7 Perkembangan berikutnya difokuskan di dalam sistem yang memungkinkan sambungan dilakukan secara sederhana untuk sinyal-sinyal biner. Ketentuan-ketentuan seperti bagaimana sinyal-sinyal dihubungkan adalah menjadi bagian tugas di dalam program kontrol. Dengan sistem kontrol baru ini menjadi mungkin untuk pertama kali merencanakan sinyal-sinyal pada layar dan menyimpan di dalam penyimpan elektronik. Sejak itu, tiga dekade telah dilewati, hingga kemajuan yang sangat pesat telah dilakukan di dalam pengembangan elektronik mikro, seperti halnya pada PLC. Misalnya, bagaimana mengoptimalkan program tanpa harus khawatir dengan kapasitas memori yang terbatas. Sekarang hal ini menjadi sesuatu yang sangat mudah untuk diatasi.

8 Selain itu jangkauan fungsinya telah berkembang sangat pesat
Selain itu jangkauan fungsinya telah berkembang sangat pesat. Limabelas tahun yang lalu, visualisasi proses, dan proses analog dengan menggunakan PLC sebagai kontrol dianggap sebagai suatu impian. Sekarang, pendukung dari fungsi-fungsi ini telah menyatu dengan banyak PLC.

9 STRUKTUR PLC Dengan sistem komputer, perbedaan secara umum adalah terletak pada hardware (perangkat keras), firmware (perangkat tetap), dan software (perangkat lunak). Tetapi secara prinsip pokok PLC menggunakan struktur yang sama dengan komputer mikro. Gambar 4.1 menggambarkan struktur dasar sebuah komputer mikro. Hardware terdiri dari piranti teknologi aktual, seperti PCB (printed circuit boards), modul-modul terintegrasi, kabel-kabel, batery, kotak rumah, dll.

10 Firmware adalah bagian dari software, dimana secara permanen dipasang dan disediakan oleh pabrik pembuat PLC. Ini termasuk sistem dasar rutin, digunakan untuk starting processor setelah power dihidupkan. Disamping itu, ada sistem operasi dalam kasus PLC, dimana secara umum disimpan di dalam ROM (Read Only Memory) yaitu sebuah penyimpan yang hanya dapat dibaca atau didalam EPROM (Eraseable Program Read Only Memory) dengan media penyimpan ini program lama dapat dimungkinkan untuk dihapus dengan sinar ultraviolet. Software digunakan untuk memprogram PLC, ditulis oleh pemakai PLC. Program biasanya dipasang didalam RAM, random access memory, dimana program secara mudah dapat dimodifikasi.

11 Hardware PLC – seperti pada kebanyakan sistem mikro komputer sekarang – berdasarkan pada sistem bus. Sebuah sistem bus adalah sejumlah jalur listrik dibagi ke dalam addres, data, dan jalur kontrol. Jalur address digunakan untuk memilih address pada sambungan bus dan jalur data untuk mengirim informasi yang diperlukan. Jalur kontrol diperlukan untuk mengaktifkan bus yang benar juga sebagai transmitter atau pengirim (sender). Kebanyakan bus yang disambungkan ke sistem bus adalah microprocessor dan memori. Memori dapat dibagi ke dalam memori untuk firmware dan memori untuk program dan data. Tergantung pada struktur PLC, modul-modul input dan output dihubungkan ke common bus tunggal atau – dengan bantuan interface bus ke bus I/O eksternal. Teristimewa dalam hal sistem PLC modular yang lebih panjang, bus I/O eksternal biasa digunakan.

12 Akhirnya, hubungan/sambungan diperlukan untuk piranti pemrograman atau PLC, sekarang lebih banyak dalam bentuk interface serial. Gambar 4.2 dibawah memperlihatkan salah satu bentuk contoh PLC. Gambar 4.2. Programmable Logic Controller Festo FPC 101

13 UNIT PUSAT KONTROL PADA PLC
Pada prinsipnya, unit pusat kontrol PLC terdiri dari sebuah mikrokomputer. Sistem pengoperasian PLC seperti halnya komputer pada umumnya, dioptimalkan secara khusus untuk tugas teknologi kontrol Bentuk Unit Pusat Kontrol Gambar berikut mengilustrasikan versi sederhana dari mikroprosessor yang menampilkan inti dari mikrokomputer

14 Sebuah mikroprosesor terdiri dari unit aritmetik utama, unit kontrol, dan beberapa bilangan pada unit-unit memori internal, yang disebut register. Arithmetic unit (ALU: rithmetic logic unit) terdiri dari dua atau lebih accumulator dan berfungsi menjalankan operasi aritmatik dan logika dengan data yang dikirim Accumulator adalah register khusus yang ditugaskan secara langsung ke ALU. Hal ini menyimpan kedua data untuk diproses sebagai hasil operasi. Desain accumulator biasanya terdiri dari 1 wort ( = 2 byte = 16 bit) atau untuk prosesor yang lebih tinggi memiliki accumulator yang terdiri dari 2 wort (=32 bit).

15 Instruction register menyimpan perintah yang dipanggil dari memori program hingga hal ini dikode dan dijalankan Perintah (command) terdiri dari sebuah bagian operasi dan bagian alamat. Bagian operasi menandakan operasi logika yang dikeluarkan/dijalankan. Bagian alamat mendefinisikan operan (sinyal-sinyal input, flag, dll), dengan mana operasi logika dijalankan.

16 Program counter adalah register, yang berisi alamat-alamat pada perintah berikutnya untuk diproses.
Control unit mengatur dan mengontrol urutan logika masuk pada operasi yang diperlukan untuk menjalankan perintah.

17 Siklus Instruksi Di dalam Unit Kontrol Pusat
Sekarang sistem mikrokomputer konvensional beroperasi menurut apa yang disebut “prinsip von-Neumann”. Aturan prinsip ini, komputer memproses program baris demi baris. Dalam istilah sederhana, Anda dapat mengatakan bahwa setiap baris program pada program pemakai PLC di proses dalam urutan. Hal ini diterapkan secara menyeluruh tanpa melihat bahasa program yang digunakan, dimana program PLC ditulis, baik dalam bentuk program teks (statement list) atau program gambar (ladder diagram, sequential function chart). Karena variasi bentuk-bentuk pada penggambaran ini selalu berakibat dalam urutan baris program di dalam komputer, mereka setelah itu diproses satu setelah yang lain

18 Pada prinsipnya, baris program, yaitu perintah secara umum, diproses dalam dua tahap:
Penarikan perintah dari memori program Menjalankan perintah Isi ‘program counter’ ditransfer ke bus alamat. Unit kontrol lalu menyebabkan perintah pada alamat tertentu di dalam memori program, akan dikirim ke bus data. Dari sana, perintah dibaca ke ‘instruction register’. Pertama kali perintah telah dikode, unit kontrol membangkitkan urutan pada sinyal-sinyal untuk dijalankan Selama menjalankan program, perintah-perintah ditarik di dalam urutan. Mekanisme yang mengatur urutan ini sangatlah diperlukan. Tugas ini dilakukan oleh ‘penambah sederhana’, seperti fasilitas penambah langkah di dalam ‘program counter’.

19

20 Mode Fungsi Pada PLC Struktur pemrosesan informasi Pemrosesan informasi pada manusia maupun pemrosesan informasi pada sistem otomatisasi dibagi dalam tiga tahapan yaitu: masukan data , pengolahan data/penyipanan data dan keluaran data. Masukan data adalah informasi yang diambil dari keadaan sebuah sistem. Pengolahan data dan penyipanan data disini data yang telah diambi dari masukan data atau informasi yang telah tersimpan diproses/dikerjakan. Hasil dari proses selain disimpan dalam memori dapat pula dikeluarkan sebagai output data. Keluaran data adalah informasi dari hasil pemrosesan yang dikeluakan untuk sistem. Blok diagram berikut ini mengilustrsikan urutan pemrosesan informasi pada manusia maupun pada sistem otomatisasi.

21 Pada pemrosesan informasi dalam otomatisasi, informasi yang akan dikerjakan diambil melalui modul masukan (input) sebagai sumber. Informasi yang telah diterima dikerjakan dalam prosesor dengan bantuan program yang telah tersimpan. Hasil pemrosesan dikeluarkan ke modul output melalui sinyal sebagai pembawa invormasi.

22 Pemrosesan Program (Exsekusi Program)
Program PLC secara kontinyu di prosses di dalam siklus. Exsekusi program PLC oleh CPU ini dipilih melalui penghitung alamat, dimana pada masing-masing alamat terdapat baris memori yang didalamnya tertulis instruksi

23 Karakteristik siklus pemrosesan adalah:
Segera setelah program dijalankan pertama kali hingga baris program terakir secara otomatis melompat kembali ke bagian awal serangkaian proses ini disebut satu siklus dan pemrosesan diulangi lagi. (Gambar 3) Pada permulaan siklus, status pada input-input disimpan di dalam tabel proses bayangan.input. Proses bayangan input ini menyediakan area memori tersendiri di RAM-memori dalam unit pusat kontrol (CPU). Selama siklus status input dalam tabel bayangan hingga siklus berakhir tetap konstan walaupun secara fisik input telah diubah.

24 Eksekusi program dilaksanakan mulai dari baris instruksi pada alamat terendah, kemudian penghitung alamat menambahkan 1 sehinga baris instruksi berikutnya dipidahkan ke prosessor untuk di kerjakan (di exsekusi). Serupa dengan input, output-output tidak dengan segera ter-set atau reset selama siklus, tetapi status disimpan dengan segera didalam proses ke tabel bayangan output. Hanya pada akhir siklus semua output secara fisik disambungkan sesuai dengan status logika yang tersimpan di dalam tabel bayangan output (PIQ) ke output

25 Pemrosesan pada baris program melalui unit pusat kontrol PLC memerlukan waktu dimana tergantung pada PLC dan operasinya yang berkisar antara beberapa mikro detik sampai beberapa mili detik. Waktu yang diperlukan oleh PLC untuk sekali menjalankan program termasuk di dalamnya mewujudkan dan mengeluarkan proses bayangan, diistilahkan dengan waktu siklus. Untuk program yang lebih panjang, masing-masing PLC memembutuhkan untuk memproses baris program dalam siklus yang lebih panjang pula. Periode waktu yang sesungguhnya untuk hal ini berkisar antara mendekati 1 dan 100 mili detik.

26 Konsekuensi pemrosesan program PLC secara siklus dengan menggunakan proses bayangan sebagai berikut:
Sinyal input yang lebih pendek dari waktu siklus kemungkinan tidak akan disimpan. Dalam hal yang sama, ada kemungkinan tertundanya waktu pada dua siklus antara terjadinya sebuah sinyal input dan munculnya reaksi pada output untuk sinyal ini. Semenjak perintah diproses secara urut, urutan perilaku spesifik pada program PLC menjadi sesuatu yang sangat penting. Dengan beberapa aplikasi hal ini adalah penting untuk input-input atau output-output yang akan diakses secara langsung selama siklus. Jenis ini pada pemrosesan program, pemendekan jalur pada proses bayangan, bagaimanapun juga didukung oleh beberapa sistem PLC.

27 Piranti Pemrograman/Personal Computer (PC)
Setiap PLC mempunyai alat pemrograman dan diagnostik untuk mendukung aplikasi PLC. Pemrograman (programming) Ujicoba (testing) Penggabungan/pengintegrasian (commissioning) Pencarian kesalahan (fault finding) Dokumentasi program (program documentation) Penyimpan program (program storage) Alat-alat pemrograman dan diagnostik ini dapat pula dalam bentuk yang lebih khusus berupa piranti pemrograman atau personal komputer lengkap dengan software-nya. Sekarang, yang lebih mutakhir kebanyakan lebih disukai piranti yang bervariasi, semenjak kapasitas PC modern menjadi sangat besar, dikombinasi dengan keunggulan komparatif berupa rendahnya biaya awal dan fleksibilitas yang tinggi.

28 Juga tersedia dan dikembangkan apa yang disebut pemrogram dengan tangan untuk sistem kontrol mini dan untuk maksud perawatan. Dengan penambahan fungsi pada PC LapTop, yakni portabel, PC beroperasi dengan batery, kepentingan terhadap pemrogram dengan tangan terus menurun.

29 Bagian Pembentukan Fungsi-fungsi Sistem Software Pokok pada Alat Pemrograman dan Diagnosa
Software-software pemrograman yang mengacu pada IEC harus menyediakan bagi pengguna dalam bentuk urutan fungsi-fungsi. Karena itu software pemrograman harus memuat modul-modul software untuk: Input Program Pembuatan dan pemodifikasian program dalam salah satu bahasa pemrograman melalui PLC Test Kalimat Pengecekan program masukan dan data masukan untuk keakuratan kalimat, dengan demikian memperkecil input dari kesalahan program Penerjemah(Assembler) Penerjemahan program masukan ke dalam program yang dapat dibaca dan diproses oleh PC, yakni pada umumnya dengan kode mesin yang berkait dengan PC

30 Sambungan antara PLC dan PC
Sambungan/rangkaian data ini menyebabkan terjadinya pemanggilan program ke PLC dan memungkinkan pelaksanaan test fungsi-fungsi. Test Fungsi-fungsi Mensupport pengguna selama penulisan dan pembatasan kesalahan dan pengecekan program pengguna melalui Cek status pada output dan input, timer, counter, dll Pengetesan urutan program dalam arti pada operasi step tunggal, perintah STOP, dll Simulasi dalam arti pengesetan manual pada input/output, pengesetan konstanta, dll.

31 Tampilan Status Sistem Kontrol
Informasi yang dikeluarkan mengenai mesin, proses dan status pada sistem PLC Tampilan status pada sinyal-sinyal input/output Tampilan/perekaman perubahan status di dalam sinyal-sinyal eksternal dan data internal Pemantauan pada waktu pelaksanaan/eksekusi Ukuran waktu sesungguhnya pada pelaksanaan program Dokumentasi Penggambaran yang menjelaskan sistem PLC dan program pengguna. Terdiri dari: Penjelasan konfigurasi hardware Printout dari program pengguna lengkap dengan data dan pengenal untuk sinyal-sinyal dan komentar Daftar referensi-silang untuk semua data terproses sebagaimana halnya input-input, output, timer, dll Penjelasan modifikasi

32 Pengarsipan Program Pengguna
Pengamanan pogram pengguna dalam memori yang tidak mudah hilang/berubah seperti halnya EPROM, dll.

33 Bahasa Pemrograman IEC menetapkan lima bahasa pemrograman: Ladder Diagram (LAD) Diagram Blok Fungsi (Function Block Diagram/FBD) Daftar Instruksi (Statement List /STL) Teks Terstruktur (Structured Text/ST) Urutan Chart Fungsi (Sequential Function Chart/SFC) Meskipun secara fungsi dan struktur dari bahasa-bahasa ini sangat berbeda, mereka dikategorikan sebagai satu keluarga bahasa oleh IEC dengan pelengkapan elemen-elemen struktur (pernyataan variabel, bagian-bagian organisasi seperti halnya fungsi dan blok fungsi, dll) dan elemen-elemen konfigurasi. Dari kelima bahasa program diatas yang sering digunakan adalah: Ladder Diagram (LAD), Diagram Blok Fungsi (Function Block Diagram/FBD) dan Daftar Instruksi (Statement List /STL)

34 Bahasa-bahasa dapat dikombinasi dalam banyak hal di dalam sebuah proyek PLC. Ketentuan telah dibuat untuk pengembangan lebih lanjut, (sebagaimana prinsip blok fungsi atau bahasa teks terstruktur) disamping detail informasi teknologi yang diperlukan (jenis data, dll) telah pula digabungkan. Elemen-elemen bahasa dikembangkan dengan bantuan proses permesinan yang rumit dalam produksi katup. Untuk penjelasan masing-masing bahasa program diilustrasikan dengan permasalahan sederhana sebagai berikut: Dua sensor digunakan untuk menetapkan apakah lobang bor benda kerja ditempatkan secara benar pada posisi mesin. Jika katup yang akan dikerjakan adalah dari jenis A atau jenis B – hal ini diset melalui sakelar pilih 2 posisi – silinder bergerak ke luar dan menekan lengan katup ke dalam lobang bor.

35 Ladder Diagram Ladder diagram adalah sebuah bahasa pemrograman gambar diturunkan dari diagram rangkaian pengawatan kontrol relai secara langsung. Ladder diagram terdiri dari susunan kontak-kontak yang disusun dari sebelah kiri ke kanan pada diagram; kontak-kontak ini disambungkan ke elemen-elemen pensakelaran (kontak NO/NC) melalui jalur arus dan elemen koil.

36 Diagram Blok Fungsi (Function Block Diagram/FBD)
Dalam diagram blok fungsi, fungsi-fungsi dan blok fungsi digambarkan secara grafik dan dihubungkan ke dalam jaringan. Diagram blok fungsi berasal dari diagram logika untuk desain rangkaian-rangkaian elektronik.

37 Daftar Instruksi (Instruction List/IL)
Daftar kalimat (statement list) adalah sebuah bahasa kalimat jenis assembler bercirikan model mesin sederhana (prosesor hanya dengan satu register). Daftar instruksi difromulasikan dari instruksi kontrol yang berisi sebuah operator (pengerja) dan sebuah operand (yang dikerjakan). Berikut ini Contoh Bahasa Daftar Instruksi LD Benda_typeA OR Benda_typeB AND Benda_ada AND Bor_oke = Lengan_masuk

38 Berkenaan dengan filosofi bahasa, ladder diagram, diagram blok fungsi dan daftar instruksi telah ditetapkan bagaimana cara menggunakannya dengan PLC saat ini. Bahasa-bahasa ini bagaiamanapun dibatasi untuk fungsi-fungsi dasar dengan memperhatikan elemen-elemennya. Perbedaan diantaranya dikarenakan oleh pabrik pembuatnya. Keunggulan bahasa-bahasa ini tetap dipertahankan terutama dalam penggunaan fungsi-fungsi dan blok-blok fungsi.

39 Teks Terstruktur (Structured Text/ST)
Teks terstruktur adalah bahasa tingkat-tinggi yang berbasis Pascal, terdiri dari ekspresi-ekspresi dan instruksi-instruksi. Instruksi-instruksi secara pokok dapat dikategorikan menjadi: Instruksi-instruksi pilihan seperti: IF, THEN, ELSE, dll. Instruksi-instruksi pengulangan seperti: FOR, WHILE, dll dan Blok fungsi harapan/hasil. Berikut merupakan contoh bahasa teks terstruktur Lengan_masuk = (Benda_typeA OR Benda_typeB) AND Benda_ada AND Bor_oke; Teks terstruktur memungkinkan aplikasi yang banyak, melebihi fungsi teknologi secara murni, seperti problem-problem algoritma (kontrol algoritma tingkat tinggi) dan penanganan data (analisa data maupun pemrosesan struktur data yang kompleks).

40 Chart fungsi urutan (Sequential Function Chart/SFC)
Chart fungsi urutan adalah resource bahasa untuk penstrukturan program-program kontrol berorientasi urutan. Elemen-elemen dari chart fungsi urutan adalah langkah-langkah (step), pemindahan-pemindahan (transisi), cabang alternatif dan pencabangan paralel. Setiap step menampilkan status pemrosesan dari program kontrol, mana yang aktif dan tidak aktif. Step terdiri dari aksi-aksi yang maupun transisi yang diformulasikan dalam bahasa-bahasa standart IEC Setiap aksi dapat juga terdiri dari struktur-struktur berurutan. Keistimewaan ini memungkinkan tingkatan struktur dari program kontrol. Chart fungsi urutan merupakan sebuah alat yang unggul untuk desain dan penstrukturan program kontrol.

41 Latihan soal

42 Jawaban :

43 d. Lampu_nyala := (Tombol_start OR Lampu_nyala) ANDN Tombol_stop;

44 Fungsi-fungsi Logika Dasar
Semua komputer dan PLC beroperasi menggunakan sistem bilangan berbasis 2. Ini juga diterapkan untuk sistem bilangan oktal (23) dan sistem bilangan heksadesimal (24). Secara terpisah variabel dapat dianggap hanya mempunyai 2 nilai,yaitu “0” atau “1”. Algoritma khusus telah dikenalkan untuk dapat menghubungkan variabel-variabel ini – disebut aljabar boolean. Hal ini dapat digambarkan secara lebih jelas dengan kerja kontak listrik (diagram lintasan arus).

45 Fungsi NOT/Negasi (Pembalikan)
Diagram lintasan arus logika NOT Sebuah tombol tekan diperlihatkan dengan kontak normally closed (NC). Ketika tombol ini tidak teraktuasi (ditekan), lampu H1 menyala, sebaliknya dalam kondisi teraktuasi, lampu H1 menjadi mati.

46 Tabel kebenaran logika NOT
Aktivitas tombol tekan S1 sebagai sinyal input(I), lampu adalah bentuk output (Q). Sinyal output dari logika NOT memiliki harga “1” jika sinyal input memiliki harga “0”. Status sebenarnya dapat ditulis dalam sebuah tabel kebenaran Logika NOT berikut:

47

48 Fungsi AND Diagram lintasan arus logika AND Jika dua kontak NO disambung secara seri (Gambar 9.3), lampu akan menyala hanya saat kedua tombol tekan ditekan secara bersama-sama.

49 Tabel kebenaran logika AND
Aktivitas tombol tekan S1 dan S2 sebagai sinyal input, lampu H1 adalah bentuk output. Status sebenarnya dapat ditulis dalam sebuah tabel kebenaran logika AND berikut: Dari tabel kebenaran ditunjukan, output sama dengan 1 hanya jika kedua input (I1 dan I2) menghasilkan sinyal-1. Hal ini didasarkan sebagai operasi AND.

50

51 Fungsi OR Diagram lintasan arus logika OR Fungsi logika dasar yang lain adalah OR. Jika 2 buah kontak NO disambung secara paralel, maka lampu akan menyala jika minimal salah satu dari dua tombol tekan ditekan.

52

53 Kombinasi Rangkaian Logika Dasar
Dalam pengendali-program tidak hanya diperlukan elemen logika AND/OR murni saja, melainkan dalam beberapa kasus dibutuhkan penggabungan antara keduanya. Dalam rangkaian penggabungan ini akan selalu membentuk pola dasar yaitu: Fungsi AND sebelum fungsi OR (Disjungsi) atau Fungsi OR Sebelum fungsi AND (Konjungsi

54 Fungsi AND Sebelum Fungsi OR
Digram lintasan arus AND sebelum OR Dalam pola dasar ini keluaran dari fungsi AND dihubungkan kedalam fungsi OR

55

56

57 Fungsi OR Sebelum Fungsi AND
Diagram lintasan arus fungsi OR sebelum AND Dalam pola dasar ini keluaran dari fungsi OR dihubungkan kedalam fungsi AND

58 Tabel kebenaran fungsi OR sebelum AND
Jika kedua rangakaian OR dan input I3 masing-masing menghasilkan sinyal “1”, maka output Q akan menghasikan sinyal “1” (lampu menyala). Hubungan antara variabel input dan output telihat dalam tabel kebenaran berikut:

59

60

61 Soal Buatlah tabel kebenaran, persamaan aljabar boolean dan gambar simbol logikanya untuk gambar diagram lintasan arus berikut :

62 Jawaban : a. Tabel kebenaran :

63 b. Tabel kebenaran :

64 Buatlah tabel kebenaran, persamaan aljabar boolean, simbol logika dan realisasi program statement list untuk gambar diagram lintasan arus berikut

65 Tabel kebenaran

66

67 Flag (Bendera) Seperti telah dijelaskan pada kegiatan pembelajaran sebelumnya, dalam pembentukan program pengendali seringkali dihadapkan pada struktur gabungan yaitu disjungsi, konjungsi atau kombinasi dari keduanya. Hal ini dapat langsung diprogram pada perangkat otomatisasi (PLC) dengan membuat beberapa tingkat kurung. Berikut contoh sederhana pemrograman langsung untuk rangkaian gabungan dengan dua tingkat kurung:

68 Persamaan aljabar boolean:
Persamaan aljabar boolean untuk diagram simbol logika diatas memiliki dua tingkat kurung: Q = (I1  I2 V (I2 V !4)  I3)  I5 V (I2 V I3)  I1 Realisasi Program Statement List (mengacu pada PLC siemens):

69

70 Untuk mengontrol dan mencari kesalahan dari simbol logika dan program statement list diatas sedikit lebih sulit. Sehingga untuk menghindari hal itu dalam pemrograman dapat dilakukan dengan membentuk hasil sementara yaitu menggunakan flag. Flag adalah merupakan elemen memori yang dapat langsung diakses oleh CPU dengan simbol pengenal "M". Sebuah flag seperti halnya output dimana kondisi sinyalnya hanya berada didalam interen peralatan.

71 Dengan bantuan flag ini maka rangkaian diatas dapat disederhanakan menjadi beberapa rangkaian murni AND sebelum OR atau OR sebelum AND sebagai berikut :

72

73 Macam-Macam Flag Pada setiap alat otomatisasi (PLC) sudah disiapkan lokasi flag (addres) yang suadah pasti, padanya kondisi sinyal dapat disimpan. Flag ini dibedakan dalam Retentive Flag dan Not-Retentive Flag. Retentive flag: melalui baterei kondisi sinyal akan tetap tersimpan meskipun PLC dalam kandisi stop atau pada saat listrik padam. Dengan retentive flag ini keadaan terakhir sebelum mesin mati akan tersimpan. Sehingga pada saat start baru perlatan atau mesin dapat langsung meneruskan proses dari kondisi terakhir yang ditinggalkan (tidak mengulang dari awal proses). Not-retentive flag: kondisi sinyal flag akan hilang saat PLC kondisi stop atau pada saat listrik padam. Pada saat start baru kondisi sinyalnya adalah "0".

74

75

76 PEMBENTUKAN HUBUNGAN FUNGSI
TURUNAN PERSAMAAN BOOLEAN DARI TABEL KEBENARAN Seringkali, operasi logika yang diperlihatkan pada bagian sebelumnya tidak cukup memadahi penjelasan status di dalam teknologi kontrol. Seringkali kombinasi operasi logikanya berbeda. Hubungan logika dalam bentuk persamaan boolean dapat secara mudah disusun dari tabel kebenaran. Contoh berikut akan menjelaskan hal tersebut: Contoh permasalahan pada Pos Penyortiran Beberapa bagian untuk peralatan dapur diorganisasi di dalam sistem produksi (mesin bor dan mesin pemisah gambar 11.1). Bagian pintu dan dinding untuk penentuan type dapur ditentukan dengan perbedaan lubang-lubang bor. Sensor B1 sampai B4 dipersiapkan untuk mendeteksi lubang-lubang tersebut. Dengan bantuan silinder 1.0 maka benda di pos penyotiran akan didorong keban berjalan yang lain atau dibiarkan lewat sesuai dengan keinginan.

77

78 Misalnya bagian-bagian benda dengan pola lubang sebagai berikut adalah untuk dapur type “standar”. Bagian-bagian benda dengan pola lubang ini akan didorong menuju ban berjalan yang lain oleh silinder 1.0. Selebihnya untuk benda dengan pola lubang yang lain akan dibiarkan lewat.

79 Dengan asumsi bahwa sebuah lubang bor akan dibaca sebagai sinyal "1", maka dapat dibuat tabel kebenaran sebagai berikut :

80 Dua pilihan tersedia dalam hal ini untuk membuat persamaan logika dari tabel di atas, dimana ditunjukkan dalam dua perbedaan ekspresi. Bentuk Standar, Disjungsi Di dalam bentuk standar disjungsi, semua konjungsi (operasi AND) dari variabel-variabel input dengan hasil 1, dikeluarkan sebagai operasi disjungsi (operasi OR). Dengan status sinyal-0, variabel input dikeluarkan sebagai operasi pembalikan (NOT) dan dengan status sinyal-1 sebagai operasi bukan pembalikan (YES). Dalam contoh kasus di atas, variabel-variabel input yang menghasilkan output "1" adalah pada baris oktal nomer: 10, 11, 12, 13, 15 dan 17. Hal ini jika diperlukan dapat dibuat tabel minterm sebagai berikut :

81

82 Bentuk Standar, Konjungsi
Di dalam bentuk standar konjungsi, semua disjungsi (operasi OR) pada variabel-variabel input dengan hasil 0, dikeluarkan sebagai operasi konjungsi (operasi AND). Berkebalikan dengan bentuk standar disjungsi, dalam contoh ini, variabel input dinegatifkan dengan status sinyal-1 dan operasi non-negatif dikeluarkan dengan status sinyal-0. Dalam contoh kasus di atas, variabel-variabel input yang menghasilkan output "0" adalah pada baris oktal nomer: 00, 01, 02, 03, 04, 05, 06, 07, 14, dan 16. Hal ini jika diperlukan dapat dibuat tabel maxterm sebagai berikut :

83

84 Soal : Permasalahan : Sebuah garasi bawah tanah dipasang empat penghembus udara sirkulasi yang bekerja secara otomatis. Untuk mengetahui apakah penghembus bekerja atau tidak dipasang sensor aliran udara pada masing masing-penghembus (I1, I2, I3 dan I4). Sensor memberikan sinyal "1" jika penghembus aktif. Didepan pintu garasi dipasang tiga buah lampu (hijau / H1, kuning / H2 dan merah / H3). Jika hanya salah satu saja atau tidak ada penghembus yang bekerja, menyala lampu hijau. Lampu kuning menyala jika ada dua penghembus yang bekerja. Sedangkan lampu merah menyala jika ada tiga atau lebih penghembus yang bekerja. Tugas : Buatlah tabel kebenaranya Buatlah persamaan booleannya untuk masing-masing lampu dalam format disjungsi Buatlah persamaan booleannya untuk masing-masing lampu dalam format konjungsi

85 Jawaban :

86

87

88 PENYEDERHANAAN FUNGSI LOGIKA
Persamaan-persamaan boolean hasil turunan dari tabel kebenaran dalam bentuk standar seringkali masih terlalu panjang sehingga agak menyulitkan. Dengan demikian harus dilakukan langkah-langkah untuk penyederhanaan bentuk persamaan tersebut. Dalam tugas penyortiran pada pelajaran terdahulu, bentuk standar disjungsi adalah: Ekspresi ini dapat disederhanakan dengan bantuan aljabar boolean. Aturan yang lebih penting di dalam aljabar boolean dengan kesetaraannya dengan aljabar umum diperlihatkan berikut ini:

89 Polaritas atau cakupan operasi
Aljabar Boolean Aljabar Umum NOT  Konjungsi  Disjungsi  Pangkat Perkalian / Pembagian Penjumlahan / Pengurangan Aturan untuk konjungsi sebelum disjungsi dalam aljabar boolean tidak dibakukan. Tetapi orang dapat melakukannya dengan menggunakan kurung.

90 Aturan untuk satu variabel:
Aljabar Boolean Aljabar Umum I V 0 = I  X + 0 = X I  1 =  X  1 = X I V 1 = 1 I  0 =  X  0 = 0 I V I = I I  I = I I V I = 1 I  I = 0

91 Aturan Untuk Banyak Variabel
Hukum Komulatif Aljabar Boolean Aljabar Umum Hukum Assosiatif Hukum Distributif Dalam aljabar umum hanya faktor yang sama pada penjumlahan dari hasil perkalian saja yang dapat dikeluarkan dari kurung. Tetapi dalam aljabar boolean dapat dilakukan semuanya baik pada format konjungsi maupun disjungsi.

92 Aturan Reduksi Aturan De Morgan

93 Dari persamaan diatas telihat perbedaan hanya terletak pada I2 yaitu
Contoh –contoh Penyelesaian Permasalahan: Contoh persamaan: Penyelesaian: Dari persamaan diatas telihat perbedaan hanya terletak pada I2 yaitu pada rangkaian dinegasikan sedangkan rangkaian yang laian tidak. Dengan teori distri butif diproleh: Peryataan yang berada dalam kurung ternyata apapun kondisi dari I2 akan selalu menghasilkan output sinyal “1”. Pada aturan untuk satu variabel hubungan AND dengan variabel yang nilainya selalu “1” , nilai satu dapat dihilangkan I1  1 = I1. Sehingga persamaan diatas hanya tinggal:

94 Soal : Sederhanakan persamaan berikut : Jawab :

95 Thank ‘s for Your Attention
Matur Nuwun


Download ppt "Programmable Logic Controller"
Iklan oleh Google