[Video] Desain dan Simulasi Sistem Otomasi Stasiun Handling - Lab Otomasi Polman Astra

Keseharian saya adalah Dosen Otomasi Industri di Politeknik Manufaktur Astra, untuk selanjutnya akan lebih sering saya sebut dengan Polman Astra. Cerita tentang Polman Astra suatu saat nanti akan saya suguhkan lain waktu. Otomasi Industri atau Otomasi Manufaktur merupakan mata kuliah penting di beberapa jurusan seperti Teknik Produksi Manufaktur, Teknik Pengolahan Hasil Perkebunan dan terutama untuk jurusan Mekatronika.

Proses yang dijalani pada saat belajar otomasi biasanya beragam, mayoritas langsung ke arah pemrograman, terutama yang sudah tidak sabar mengoperasikan PLC. Namun ada tahapan yang sangat penting selain pemrograman  PLC, yaitu desain mekanik dari Sistem Otomasi yang akan dibuat. 

Di Polman Astra, perkuliahan praktek Otomasi dibagi menjadi beberapa kelompok yang diawali dengan tahapan perencanaan kerja sistem sebagai berikut:

- Menggambar sebuah sistem simulasi otomasi sederhana, karena untuk merancang dari nol alias benar - benar belum ada objek akan membutuhkan waktu yang lama dan terlalu tinggi untuk kualifikasi D3. Dengan adanya gambar yang jelas, pemahaman anggota kelompok tentang dimensi, bentuk dan komponen mekanik yang diperlukan akan seragam. "Satu gambar dapat mewakili ribuan kata"

- Membuat simulasi gerakan sistem otomasi dalam bentuk video. Ini penting untuk disepakati tentang deskripsi atau urutan kerja dari sebuah sistem. Hal ini akan mudah ditangkap oleh setiap anggota kelompok maupun Dosen yang akan mengevaluasi urutan kerja. Jika satu gambar saja bisa mewakili ribuan kata,  maka 1 buah video bisa merubah presepsi seseorang.

Tahapan berikutnya adalah pendataan kebutuhaan input dan output, penyambungan input dan output pada PLC, pemrograman PLC dan pengujian. 

Berikut ini adalah video simulasi yang telah dibuat oleh salah satu kelompok mahasiswa Jurusan Mekatronika untuk Sistem Otomasi Stasiun Handling. Stasiun Handling adalah 1 dari 4 stasiun Simulasi yang berada di Lab Otomasi Polman Astra.

Mari berbagi informasi dan ilmu tentang Otomasi di sini, bisa menghubungi saya via email, via Fan Page Jago Otomasi. Bagikan juga buat teman - teman lain yang tertarik untuk belajar otomasi terutama Otomasi Industri.

#belajarotomasi #belajarPLC #PLC #Otomasiindustri #PolmanAstra

PLC sebagai Perangkat Kendali dalam Otomasi Industri - Bagian 2 : Pemetaan Memori

Pemetaan Memori PLC dengan Study Kasus PLC Omron.

Pada artikel sebelumnya sudah dibahas mengenai prinsip kerja dan konfigurasihardware PLC secara umum. Kali ini kita akan membahas mengenai pemetaan memori pada PLC. Kenapa penting mengetahui pemetaan memori pada PLC? Karena dari pemetaan memori tersebut kita bisa tau jumlah input dan output yang dapat dipasang pada PLC, alamat input dan output tersebut, dan mengetahui alamat – alamat special yang nanti kita perlukan saat proses pemrograman.

Gambar 1. Pemetaan Memori PLC

Secara kasat mata, mengukur memori sebuah PLC bisa kita lihat dari jenisnya, karena dari jenis ini dapat langsung kita lihat jumlah input dan outputnya. PLC memiliki 2 jenis yang paling sering digunakan di industri, yaitu PLC Compact dan PLC Modular.

Ø  PLC Compact sering juga disebut dengan jenis “based” dimana komponen – komponen Processor, I/O, dan Catu daya melekat menjadi 1 bagian pada 1 unit yang tidak terpisahkan. Jumlah bit pada Tabel Input maupun Output adalah tetap (kecuali ditambah dengan I/O extension). Perbandingan jumlah input dan jumlah output umumnya adalah 60:40. Misalkan PLC Omron tipe CP1E dengan 40 I/O, maka akan memiliki 24 bit input dan 16 bit output. Lihat Gambar 2.

Gambar 1. PLC Compact

Ø  PLC Sistem Modular yang sering disebut juga dengan sistem “rack” merupakan jenis PLC yang memiliki kapasitas besar dan lengkap pemprogramannya. Dimana konfigurasi hardware dapat dipisahkan satu sama lainnya dengan sistem penempatan tetap pada satu modul besar, misal Prosessor tersendiri, I/O  tersendiri, komuniakasi tersendiri, bahkan catu dayanya juga dapat dipisahkan. Jumlah I/O yang dapat diinstal terhadap CPU akan beragam sesuai dengan kapasitas PLC tersebut. Sebagai contoh PLC Omron CJ2M mampu menangani lebih dari 5 modul input mau pun output, jika 1 modul berisi 16 bit, maka akan ada lebih dari 80 bit input/output yang bisa dimiliki PLC tersebut. Lihat Gambar 3.

 Gambar 3. PLC Sistem Modular

Pemetaan memori PLC secara lebih detil adalah sebagai berikut:

1.      Area Executive

Memori ini sifatnya permanen karena area ini mumnya tersimpan program BIOS PLC untuk mengatur keseluruhan operasi. Dapat dikatakan, area ini tidak dapat dimanipulasi dan diakses oleh pengguna PLC.

2.      Area Aplikasi

Yaitu memori yang digunakan untuk menyimpan data dan instruksi program pengguna. Area ini bisa dibagi menjadi beberapa bagian penting, seperti berikut:

a.    Tabel Input dan Tabel Output

     Tabel input adalah bit – bit yang menyimpan status masukan dari modul input PLC. Jumlah bit pada tabel pada dasarnya sama dengan jumlah input pada modul input PLC tersebut. Sebagai contoh, PLC Omron CP1E yang memiliki jumlah input 24 terminal akan membutuhkan tabel input 24 bit. Setiap input yang terkoneksi dengan PLC akan memiliki bit asosiasinya pada tabel. Alamat perangkat input yang terhubung dengan modul input pada dasarnya adalah lokasi word dan bit pada tabel input. Misalnya, limit switch yang dikoneksikan dengan modul input yang memiliki alamat 0.04. Alamat ini berasal dari lokasi word 000 pada posisi bit 04.

    Untuk tabel output, lokasi ini adalah bit – bit yang menyimpan status sinyal kontrol dari program untuk mengendalikan status modul keluaran PLC. Jumlah bit pada tabel pada dasarnya sama dengan jumlah output pada modul output PLC. Misalnya, PLC yang memiliki jumlah output 16 akan membutuhkan tabel output sejumlah 16 bit. Setiap perangkat output yang terkoneksi dengan PLC akan memiliki bit asosiasinya pada tabel. Sama seperti pada tabel input, alamat perangkat output adalah lokasi word dan bit pada tabel output. Misalnya, lampu yang dikoneksikan dengan antarmuka output yang memiliki alamat 100.02. Alamat ini berasal dari lokasi word 100 pada posisi bit 02. Penjelasan mengenai apa itu Word akan dibahas pada artikel lain.

      b.     Bit – Bit  Internal

     Lokasi ini berfungsi menyimpan bit atau data koil – koil  internal relay. Jika prosesor mengevaluasi program kontaktor dan sebuah internal relay ter-energize (1) maka kontaktor-kontaktor referensi sinyal (kontaktor-kontaktor dengan alamat yang sama dengan koil internal relay tersebut) akan berubah kondisinya. Jika kontaktor tersebut NO maka kontaktor tersebut aka menutup (closed), sedangkan jika NC, maka kontaktor tersebut akan membuka (open). Pada PLC Omron CP1E, bit yang dapat digunakan contohnya adalah Working Relay, dari alamat W0.00 hingga W99.15.

      

      c.     Bit – Bit  Khusus

    Lokasi ini digunakan untuk menyimpan bit-bit yang memiliki kekhususan(spesial), misal bit yang selalu berubah setiap detiknya, bit yang nilainya selalu nol, bit yang akan bernilai satu ketika scanning pertama, dan seterusnya. Selain itu, pada bagian lokasi ini tersimpan berbagai macam flag atau status hasil operasi matematika dan logika. Pada PLC Omron terdapat kontak Always On (P_On), kontak berkedip 1 detik (P_1s) dan lain – lain.

      

      d.   Register/Word

     Lokasi ini untuk menyimpan data dalam ukuran byte atau word. Nilai atau data yang disimpan pada area ini dapat berupa data masukan dari berbagai macam sumber input, seperti input analog, thumbwheel switch, dan lain sebagainya. Selain itu, lokasi ini digunakan untuk menyimpan data output, misalnya untuk data seven segment, meter analog, control valve dan lain sebagainya. COntoh yang dapat dipakai di PLC Omron adalah Data Memori, yaitu D0 hingga D2047. Lokasi pada register ini juga digunakan untuk menyimpan data-data yang berkaitan dengan Timer dan Counter, masing masing memiliki alamat 0 – 255.

     

      e.     Memori Program Pengguna

     Lokasi ini digunakan untuk menyimpan program kontrol PLC. Semua intruksi PLC yang digunakan untuk mengontrol mesin atau proses disimpan pada lokasi ini. Ketika PLC mengeksekusi program, prosesor menginterpretasikan informasi dalam memori program pengguna dan mengontrol data-data bit referensi pada tabel data yang berkaitan dengan input/output internal atau input/output real.

Perlu ditekankan disini bahwa beberapa manual PLC, istilah relay lebih sering digunakan dibandingkan istilah bit. Misalnya, istilah input relay sama saja artinya dengan  input bit (tabel input),  spesial relay sama dengan spesial bit, dan seterusnya.

Demikian pembahasan tentang pemetaan memori pada PLC. Kalau anda punya saran atau ide tambahan materi tentang otomasi, silakan hubungi saya.
Baca artikel lebih banyak tentang Otomasi Industri di sini

#PLC #Omron #Otomasi

PLC sebagai Perangkat Kendali dalam Otomasi Industri (Bagian 1)

Sistem Otomasi terutama otomasi industri memiliki pokok bahasan yang cukup luas yang meliputi komponen elektrik, komponen mekanik, software dan lain-lain. Secara bertahap komponen - komponen tersebut akan dibahas dalam blog ini. Sebagai awalan, pokok bahasan kali ini adalah tentang prinsip kerja dan Konfigurasi PLC sebagai perangkat kendali dalam otomasi industri.

Bagian utama dalam sebuah sistem otomasi adalah perangkat pengendali. Ada bermacam – macam jenis perangkat pengendali seperti Personal Computer (PC), Microcontroller dan Programmable Logic Controller (PLC), namun yang paling lazim digunakan pada sistem otomasi di industri adalah PLC. Beberapa alasan mengapa PLC paling lazim digunakan adalah:

• PLC memiliki ketahanan yang baik terhadap lingkungan industri, dibanding PC atau Microcontroller
• Hampir pada semua jenis PLC menggunakan bahasa pemrogramman Ladder, yaitu bahasa pemrograman berbasis rangkaian instalasi berisi kontak, relay, timer dan lainnya. Jenis bahasa ini jauh lebih mudah dipelajari daripada bahasa Codding pada microcontroller yang umumnya berbasis bahasa C atau Basic. Hal ini tentu akan memudahkan teknisi atau maintenance yang umumnya memiliki pengetahuan rangkaian listrik dasar, baik lulusan SMK maupun D3.
• Program yang tersimpan dalam PLC dapat dengan mudah disalin ke PC untuk kemudian dimodifikasi atau dimasukkan ke dalam PLC lain untuk melakukan duplikasi.

Pada hampir setiap lini produksi, fungsi mesin atau proses dapat otomatis menggunakan PLC. Kecepatan dan ketepatan dari operasi dapat sangat ditingkatkan menggunakan jenis sistem kontrol ini.

PLC sebagai salah satu sistem kontrol industri bekerja terus menerus memantau keadaan perangkat input dan membuat keputusan berdasarkan sebuah program khusus, untuk mengontrol keadaan perangkat yang terhubung sebagai output. Seperti ditunjukkan dalam Gambar 1, prinsip kerja PLC adalah dengan melakukan siklus operasi yang berulang. Pertama, sekuensial PLC memindai kondisi perangkat input dan update tabel memori untuk menunjukkan status mereka. Selanjutnya, PLC mengeksekusi program berdasarkan logika yang telah disimpan. Dari hasil proses logika pemrograman tersebut PLC melakukan update tabel memori yang menunjukkan apakah perangkat output harus ON atau OFF. Akhirnya, PLC menggunakan status tabel output untuk benar-benar mengubah kondisi perangkat output.

Gambar 1. Scan Process PLC

Tahap awal untuk dapat mempelajari PLC adalah mengenali konfigurasi perangkat kerasnya (hardware). Gambar 2 menunjukkan konfigurasi PLC secara umum.

Gambar 2. Konfigurasi PLC

Dan berikut penjelasan tiap koomponen pada perangkat keras PLC:

1.  Power Supply

Power Supply adalah alat untuk mengalirkan tegangan dari sumber tegangan ke PLC. Tegangan yang dihasilkan oleh power supply tergantung dari kebutuhan. Untuk PLC biasanya mendapat sumber tegangan 24 volt dari power supply.

2.  CPU

Setiap komponen dalam PLC memiliki fungsi yang berbeda seperti perangkat komputer lainnya. Komponen utama yang mengontrol seluruh sistem yang dikenal sebagai central processing unit. Prosesor pada PLC ini berfungsi untuk mengatur tugas pada keseluruhan sistem PLC. Selain itu, pada sistem ini dilakukan operasi-operasi matematis, manipulasi data, tugas-tugas diagnostik, dan lain sebagainya. Mikro prosesor yang digunakan PLC dapat di kategorikan berdasarkan panjang atau ukuran jumlah bit dari register-register prosesor tersebut. Ukuran standar jumlah bit yang umum digunakan adalah 8, 16, dan 32 bit. Semakin panjang ukuran jumlah bit, semakin cepat proses yang terjadi pada PLC tersebut

3. Memori

Memori digunakan untuk menyimpan data dan instruksi program pengguna. Area ini dapat dibagi menjadi beberapa bagian penting, pembahasan tentang pemetaan memori akan diulas khusus pada artikel tentang Memori

4. Modul Input/Output

Pada modul perangkat input pada PLC terdiri dari beberapa jumlah alamat tergantung jenis PLC, misalnya sebuah PLC memiliki 16 alamat input. Alamat tersebut mempunyai nilai logika baik 0 atau 1. Alamat tersebut dihubungkan dengan komponen-komponen yang berperan sebagai input, seperti pushbutton, limit switch dll melalui terminal yang pada PLC. Komponen input tersebut akan mengaktifkan input pada memori sesuai dengan alamat yang tersambung. Misalnya, pushbutton A dihubungkan ke alamat 0.00 pada modul perangkat PLC.

Seperti pada modul input, alamat pada modul output juga dapat ditentukan tergantung jenis PLC yang digunakan. Modul output dihubungkan dengan jenis komponen-komponen, seperti relay, motor, lampu, buzzer dan lain sebagainya. Komponen-komponen yang dihubungkan dengan modul output dapat berfungsi atau aktif jika program yang ada sudah dieksekusi oleh prosesor.

Hubungan antara modul input/output terhadap PLC dapat dilihat pada Gambar 3. 

Gambar 3. Antar Muka Sistem Kontrol Berbasis PLC

5. Modul Komunikasi

Terminal komunikasi memungkinkan PLC mendapatkan upload program dari PC atau perangkat pemrograman lain. Beberapa perangkat komunikasi juga memungkinkan PLC melakukan komunikasi menggunakan serial, Ethernet atau beberapa protokol komunikasi dengan perangkat lain.

Demikian prinsip kerja dan konfigurasi utama yang terdapat pada PLC secara umum. Dengan pemahaman yang baik pada bagian utama ini akan lebih memudahkan untuk mempelajari PLC pada tahap berikutnya. Untuk selanjutnya akan dibahas mengenai pemetaan Memori pada PLC.

Jika anda merasa artikel ini bermanfaat, jangan ragu untuk berbagi kepada rekan atau kolega yang membutuhkan informasi mengenai Otomasi, Jago Otomasi akan dengan senang hati berbagi ilmu.

Baca artikel lebih lanjut tentang Otomasi industri di sini

Terima Kasih

Eka Samsul Maarif