Rekayasa Kendali Menggunakan Modul Sekuensial, PLC Siemens S7-300 dan Festo Pneumatic Plant

Postingan ini merupakan sebuah postingan panjang mengenai percobaan Praktikum Kuliah Rekayasa Kendali 1 di Jurusan D4 Teknik Mekatronika, Politeknik Elektronika Negeri Surabaya (PENS / EEPIS) dengan dosen pembimbing Bapak Eko Budi Utomo.


Modul PLC

Programming Logic Control (PLC) adalah sebuah kontroller yang banyak digunakan pada dunia industri. Kelebihan PLC dibandingkan dengan mikrokontroller adalah ketahanannya dalam beberapa kondisi yang dirasa mikrokontroller tidak akan efisien bertahan dalam kondisi tersebut. Pada praktikum kali ini kami menggunakan PLC dari Siemens yaitu S7-300 yang dilengkapi modul counter, AI (Analog Input), AO (Analog Output), DI (Digital Input), DO (Digital Output) dan diprogram menggunakan software Simatic Manager.

Metode metode pemrograman pada PLC ada banyak macamnya, seperti Ladder Diagram, Function Block, Structure Text, Mnemonic dan Sequential Function Chart. Tetapi pada praktikum di Rekaya Kendali kali ini, kami hanya dikenalkan metode pemrograman menggunakan Ladder. Dengan Ladder, Program dapat dibuat dengan membuat network yang terdiri dari input, proses dan output. Keseluruhan program dapat dibuat hanya dengan cara drag and drop sehingga tidak direpotkan dengan menghafal bahasa pemrograman lainnya.

Setting Up

P_20150527_105854_HDR
Gambar 2.1. Modul PLC

PLC pada dasarnya hanyalah sebuah prosesor yang menyediakan pin input output, ram, storage dan sebagainya sehingga mampu untuk ditambahkan modul lain atau bahkan terintegrasi dengan PLC lainnya. Hal pertama yang harus terhubung adalah modul power supply yang mencadi catu daya dari PLC. Selanjutnya kita dapat menambah modul lain sesuai dengan kebutuhan seperti counter, AI, AO, DI dan DO.

Gambar 2.2 Contoh Modul yang Ditambahkan pada PLC
Gambar 2.2 Contoh Modul yang Ditambahkan pada PLC

Hal yang harus diperhatikan adalah kita harus melakukan konfigurasi terhadap software simatic manager. Konfigurasi dilakukan dengan mendefinisikan setiap modul yang terpasang secara berurutan dan sesuai dengan nomor serialnya. Nomor serial tersebut dapat dilihat di dalam setiap modul.

hw config
Gambar 2.3. Hardware Config

Selanjutnya adalah pembuatan sebuah organization block atau biasa disebut ob. Ob adalah tempat dimana kita akan memprogram PLC yang telah kita siapkan. Kita dapat membuat banyak ob tapi hanya yang bernama ob1 yang dapat disimulasikan.

ob yang kita gunakan menggunakan metode pemrograman Ladder. Berbeda dengan pemrograman mikrokontroler yang mengharuskan kita mengetik baris program, disini kita hanya butuh untuk melakukan drag and drop pada pilihan dan menyusun pada network yang disediakan.

halaman program
Gambar 2.4. Bentuk Pemrograman dengan Metode Ladder

Pada umumnya, kita hanya membutuhkan sebuah input, proses dan output. Input biasanya adalah sebuah switch normally open, switch normally closed atau dan switch not. Sedangkan Output biasanya adalah sebuah coil, walaupun bisa yang lain seperti set-coil, reset-coil, raising-edge-coil, falling-edge-coil dan lain sebagainya. Sedangkan pada bagian proses sangat banyak macamnya seperti comparator, counter, timer, integer function, float function dan fungsi lain yang bisa dipilih.

komponen program
Gambar 2.5. Pilihan Program yang Dapat Dipilih

Sebuah network hanya boleh memiliki sebuah output dari sebuah garis, tetapi kita dapat melakukan percabangan dengan melakukan new branch dan closed branch. Hal ini sangat berguna jika ingin melakukan paralel output atau menggunakan rangkaian OR pada input. Kalaupun akhirnya kita membutuhkan sebuah logika lain yang tidak dapat dihubungkan dengan network tersebut, kita pada akhirnya dapat menambah network secukupnya.

Melakukan percobaan proses sangat baik jika dilakukan secara otodidak. Panduan yang sangat lengkap dapat didapatkan dengan mencarinya pada manual help. Pada praktikum ini, kami telah mencoba beberapa fungsi dasar seperti komparator, timer, counter, integer function, float function dan lain sebagainya.

manual help
Gambar 2.6. Manual Help untuk Belajar

Variabel dan Tipe Data

Pada program ladder juga dikenal sebuah variabel. Setidaknya terdapat tiga jenis variabel yang dapat digunakan, q (output), i (input) dan m (memory). Banyaknya q dan i terbatas terhadap modul DI dan DO yang terpasang pada PLC. Pada modul yang digunakan adalah 4 Byte input dan 4 Byte Output. Sedangkan memory yang dapat digunakan adalah 65535 Byte.

Tipe data yang tersedia pada program ladder ada bit, byte, integer, word dan float (real). Misalnya kita memiliki modul Digital input 4 Byte dari i11 hingga i14, maka bit yang bisa digunakan adalah i11.0-i11.7, i12.0-i12.7, i13.0-i13.7, dan i14.0-i14.7. Jika kita menggunakan byte, dimana 1 byte = 8 bit, maka kita dapat menggunakan i11. i12, i13 dan i14, tanpa menyebut bit yang dibutuhkan. Byte digunakan misalnya ketika kita membutuhkan sebuah variabel bertipe char, karena char adalah sebuah variabel yang terdiri dari code ASCII 0-255 (1 Byte).

Selanjutnya terdapat tipe data Integer dan word yang membutuhkan memori 2 byte. Perbedaan antara integer dan word adalah, jika kita mengenal pada bahasa C tipe data integer dan unsigned integer, maka integer adalah integer (-32768 sampai 32767) sedangkan word adalah unsigned integer (0 sampai 65535). Lalu ada pula tipe data float yang membutuhkan memori 4 byte untuk menyimpan data bilangan real. Memori 4 byte artinya, jika kita menggunakan modul DI 4 byte untuk menyimpan tipe data Float maka tidak ada ruang lagi yang dapat digunakan untuk melakukan proses input lainnya. Maka dari itu terdapat sangat banyak sekali variabel tipe m (memory) yang dapat kita gunakan.

Melakukan Simulasi

Untuk melakukan simulasi, kita harus mengaktifkan terlebih dahulu window PLCSIM sebelum membuka organization block. PLCSIM digunakan untuk mengatur dan melihat logika pada tiap tiap variabel yang diinginkan. Untuk mempermudah penggunaan PLCSIM, aktifkan always on top.

sim1
Gambar 2.7. Mengaktifkan PLCSIM
sim2
Gambar 2.8. Window PLCSIM 

Setelah membuka PLCSIM, buka ob1 dan buatlah sebuah program. Lakukan download ke PLCSIM dan lakukan monitoring.

sim3
Gambar 2.9. Download dan Monitoring

Hasil simulasi adalah kita dapat melihat aliran arus logika pada network dan logika pada PLCSIM.

sim4
Gambar 2.10. Simulasi Sedang Dilakukan
Advertisements

Pendapat anda

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s