#4 Langkah Mudah Merubah Diagram Kontrol Konvensional ke Ladder Diagram PLC - LISTRIK PRAKTIS BLOGS

#4 Langkah Mudah Merubah Diagram Kontrol Konvensional ke Ladder Diagram PLC

...

#4 Langkah Mudah Merubah Diagram Kontrol Konvensional ke Ladder Diagram PLC

Pada perancangan suatu instalasi yang membutuhkan rangkaian kontrol, biasanya komponen utama yang sering digunakan adalah push button start (NO) dan stop (NC) sebagai perangkat input dan kontaktor atau relay sebagai perangkat output. Adapun untuk sebagian sistem proteksi sementara saya abaikan terlebih dahulu demi tercapainya dengan mudah tujuan artikel ini dibuat. Contoh dari perancangan kontrol tersebut antara lain : kontrol pengasutan motor star-delta, direct on line (DOL), pengasutan auto trafo, motor forward-reverse dan lain sebagainya.

Sebelum ditemukannya sistem otomasi kelistrikan industri dengan menggunakan PLC, perancangan rangkaian kontrol dilakukan dengan cara konvensional dalam sebuah panel tertentu. Semakin rumit rangkaian kontrolnya, maka akan semakin rumit pula dalam merangkainya. Apalagi jika terjadi trouble shooting pada rangkaian kontrol maka pelacakan instalasi kontrolnya pun membutuhkan energi dan pikiran yang ekstra. Bagi anda yang berkecimpung di bidang instalasi kontrol sebuah industri pasti lebih mengerti apa yang saya maksud.


Transformasi instalasi kontrol dari konvensional ke PLC nampaknya merupakan sebuah angin segar bagi pelaku bidang instalasi kontrol khususnya karena kehadiran PLC tersebut membawa banyak solusi akan permasalahan instalasi kontrol yang selama ini terjadi. Kelebihan dari PLC tersebut dibanding dengan sistem konvensional diantaranya adalah dapat menyederhanakan penggunaan komponen output dalam rangkaian kontrol serta mengurangi pemakaian kabel instalasi kontrol dan dapat memudahkan pula dalam pelacakan dan penanganan gangguan. Kelebihan PLC ini tentunya menuntut konsekwensi tertentu seperti harga PLC yang agak mahal serta sumber daya manusia yang mumpuni.


Untuk harga PLC tampaknya akan terasa sebanding, bahkan bisa dibilang tidak ada apa-apanya jika dibandingkan dengan fungsi dan manfaat yang akan dirasakan. Tetapi untuk sumber daya manusianya tentunya harus dipersiapkan lebih baik agar kecanggihan teknologi ini bisa termanfaatkan dengan efektif dan maksimal. Alat yang canggih tanpa sumber daya manusia yang kompeten akan terasa percuma, bahkan bisa menimbulkan masalah tambahan. Nah... bagi anda para pemula dibidang PLC tetapi ahli dibidang instalasi kontrol konvensional, penggunaan PLC ini tentunya tidak akan membuat adaptasi yang rumit jika mengetahui ilmunya. Pada artikel ini saya akan coba memaparkan #4 langkah mudah merubah diagram kontrol konvensional ke ladder diagram PLC.

Bagi anda yang memang benar-benar pemula di bidang instalasi kontrol baik konvensional ataupun menggunakan PLC, saya sangat menyarankan untuk membaca terlebih dahulu artikel terdahulu dari blog ini yaitu tentang "cara memahami konsep instalasi dasar kontaktor untuk pemula" agar pemahaman pada diagram ladder nantinya tidak mengalami kesulitan.

Langkah Memahami diagram konvensional ke ladder diagram PLC


Berikut ini adalah beberapa langkah yang harus diketahui terlebih dahulu untuk memahami konversi diagram kontrol konvensional ke diagram kontrol versi ladder PLC.

#1. Identifikasi perangkat input dan output diagram kontrol


Langkah ini merupakan langkah paling mendasar untuk memahami konversi dari diagram konvensional menuju diagram ladder PLC. Jika identifikasi perangkat input dan output saja tidak tahu maka anda akan kesulitan dalam membuat diagram versi PLC nantinya, karena dalam program ladder PLC sendiri mengenal pengalamatan dengan identifikasi input dan output yang pada dasarnya identifikasi tersebut ditentukan terlebih dahulu oleh instalatir atau programmer dari diagram kontrol tersebut.

#2. Kenali pengalamatan input dan output program ladder PLC


Langkah kedua ini tidaklah terlalu sulit, hanya bekal kemauan saja bagi anda sebagai instalatir untuk membiasakan membaca buku analog dari setiap perangkat dari  instalasi dalam hal ini contohnya perangkat PLC. Setiap merek biasanya punya pengalamatan input dan output yang berbeda-beda karena tidak ada standar khusus yang disepakati. Dari analog ini juga anda akan mengetahui lebih dalam tentang fitur dari PLC yang lain selain sebatas alamat input dan output saja. Jika pegalamatan PLC ini gagal anda pahami, maka dapat dipastikan diagram ladder yang kita rancang tidak akan berjalan sebagaimana mestinya.

#3. Pahami instalasi dasar dari hardware PLC


Ini adalah langkah berikutnya dalam melakukan proses transformasi instalasi kontrol versi konvensional menuju versi diagram ladder PLC. Jika langkah ini tidak dipahami atau tidak dikenali, maka sebagus dan sebenar apa ladder yang sudah kita rancang akan terasa percuma, karena tanpa instalasi hardware PLC yang benar, program ladderpun tidak akan berjalan sesuai harapan kita.

Dibawah ini adalah contoh dari Hardware PLC Omron SYSMAC CPM 1A sebagai contoh referensi saja. Merk lainnya bisa anda lihat di manual book tersendiri / bawaan dari PLC tersebut.

Pengenalan Hardware PLC Omron CPM1A
Pengenalan Hardware PLC Omron CPM1A

#4. Pahami program software antar muka PLC


Sama halnya dengan pengalamatan Input dan Output PLC, program software antar muka PLC sebagai media pembuatan diagram ladder pun mempunyai perbedaan antar setiap merek PLC. Program software antar muka PLC ini juga digunakan sebagai media download transfer diagram ladder yang dibuat ke memory PLC. Program ini juga bisa digunakan untuk kontrolling dan monitorring sehingga memudahkan analisa jika terjadi gangguan pada sistem kontrol.

Khusus untuk langkah 4 ini penulis tidak akan membahasnya ( mudah-mudahan di artikel yang berbeda ), yang terpenting anda mengetahui / memahami terlebih dahulu proses ladder yang dibuat dengan referensi diagram kontrol konvensional, meskipun proses pembuatan diagram ladder PLC ini dilakukan secara manual. Untuk tingkat pemula, saya rasa prioritas mempelajari program ladder PLC bisa dilakukan dengan memahami langkah 1 - 3 terlebih dahulu.

Dari keempat langkah diatas mari kita pelajari bersama lewat beberapa contoh diagram kontrol yang sudah diiapkan, mudah-mudahan 3 poin awal  langkah diatas  bisa terulas.

1. Diagram Kontrol Direct On Line


Untuk referensi diagram kontrol DOL yang lengkap, anda bisa baca artikel " Mengenal Instalasi Motor 3 phasa DOL Starter ". Sementara diagram kontrol pada artikel ini saya sajikan sesederhana mungkin dengan mengabaikan sementara pemasangan MCB kontrol 1 phasa, yang penting anda mengerti dulu bagaimana konversi dari diagram konvensional menjadi diagram ladder PLC. Untuk PLC saya gunakan sebagai contoh yaitu PLC Omron Sysmac CPM1A, meskipun saya mengacu pada satu merek PLC, tetapi masih bisa mewakili untuk pemahaman diagram ladder hanya butuh penyesuaian simbol dan pengalamatan saja jika memakai PLC merek lain.

Diagram kontrol DOL konvensional
Diagram kontrol DOL konvensional

a. Identifikasi Input dan Output


Dari diagram kontrol konvensional diatas kita bisa mengidentifikasi perangkat input dan output sebagai berikut :

1. Perangkat Input : Kontak OL, Push button Stop, Push button Start
2. Perangkat Output : Coil Kontaktor ( A1-A2 )

b. Kenali pengalamatan input dan output program ladder PLC


Setelah mengidentifikasi mana perangkat input dan mana perangkat output dari diagram kontrol, kita bisa mulai menentukan pengalamatannya ketika nanti dikonversikan menjadi diagram Ladder PLC, seperti berikut

1. Alamat Input : Kontak OL ( 0.00 ); Push button Stop ( 0.01 ); push button start ( 0.02 )
2. Alamat Output : Coil Kontaktor ( 10.00 )

Setelah tahu tentang pengalamatan input dan output, maka diagram ladder akan menjadi seperti dibawah ini, silahkan anda bandingkan sendiri dengan diagram kontrol konvensional diatas. Urutan posisi kontak input ataupun output sengaja saya buat dengan posisi identik agar lebih mudah membandingkan. Anda harus mulai terbiasa denga bentuk dari ladder ini yang menyamping dan jika banyak input output yang dilibatkan lagi maka selain menyamping juga akan berjejer kebawah seberti bentuk anak tangga atau dalam bahasa inggris disebut "ladder". Mungkin itulah alasannya diagram ini disebut diagram ladder.

Diagram kontrol DOL Ladder PLC
Diagram kontrol DOL Ladder PLC

Setelah anda memperhatikan diagram ladder diatas, mungkin ada yang masih bertanya, kenapa kontak OL dan Stop pada diagram ladder tersebut Normally Open (NO), sedangkan pada diagram konvensional kontak tersebut Normally Close (NC) ? Jika pertanyaan tersebut muncul dibenak anda, itu sangatlah wajar. Perhatikan penjelasan berikut :

Ketika kontak input / hardware sebuah rangkaian kontrol adalah bersifat NC, maka ketika diinstalasi menggunakan software / diagram ladder PLC, kontak NC tersebut akan dalam keadaan energize / mengirim sinyal tegangan ( mempunyai logic 1 ) sehingga akan merubah kondisi kontak pada laddernya. Jadi ketika NC hardware tersebut digabung dengan pengalamatan NC software maka diagram kontrol tidak akan bekerja sebagaimana mestinya karena NC di software sudah menerima logic 1 dari NC hardware sehingga kondisi NC software menjadi open / terbuka. Jika hal ini terjadi maka standar pengoperasian diagram kontrol antara konvensional dan PLC akan menjadi berbeda, sedangkan harapan dari instalasi kontrol tersebut hanya menyederhanakan diagram kontrol yang ada tanpa merubah standar langkah pengoperasian. Oleh sebab itu pada diagram ladder diatas kontak NC hardware harus diinstalasi dengan kontak NO software agar standar langkah pengoperasian menjadi identik. Begitu juga sebaliknya, jika anda merubah kondisi kontak hardware yang tadinya NC menjadi NO ketika akan diintegrasi dengan diagram PLC, maka kontak dalam ladder PLC harus menyesuaikan yaitu menjadi NC agar standar langkah pengoperasian tidak berubah.

Jadi, salah satu tips untuk merubah diagram kontrol konvensional menjadi diagram kontrol ladder adalah: Untuk kontak hardware dengan kondisi NC maka konversi kedalam diagram ladder harus menjadi kontak NO agar standar pengoperasian diagram kontrol tidak berubah.


c. Pahami instalasi dasar dari hardware PLC


Dari paparan diagram kontrol diatas maka instalasi dari hardware PLC untuk kontrol motor listrik DOL bisa dilakukan dengan cara sebagai berikut :

Instalasi hardware PLC motor DOL
Instalasi hardware PLC motor DOL

Dari instalasi hardware diatas silahkan anda perhatikan bagaimana wiring pengalamatan input dan output mengacu pada diagram ladder yang sudah dibuat sebelumnya, serta kenali juga bagaimana wiring untuk tegangan supply dan tegangan kontrol PLC tersebut.

 2. Diagram Kontrol Lampu Staircase


Poin 2 ini menjelaskan tentang diagram kontrol lampu staircase atau lampu tangga yang memiliki prinsip kerja bahwa lampu akan menyala jika salah satu push button ditekan meskipun sesaat, dan lampu akan mati secara otomatis dalam waktu tertentu sesuai dari setting timer yang sudah ditentukan sebelumnya.

Ini adalah contoh dari diagram kontrol berikutnya yang sengaja saya sampaikan untuk memperlihatkan fungsi dari ladder yang mempunyai fitur timer virtual didalam software yang menggantikan perangkat timer secara hardware pada diagram konvensional. Berikut saya sampaikan terlebih dahulu bagaimana bentuk dari diagram konvensional dari lampu staircase ini:

Diagram kontrol staircase konvensional
Diagram kontrol staircase konvensional

Saya tidak akan membahas lebih dalam prinsip kerja dari diagram diatas, jika anda penasaran denga penjelasan lengkapnya anda bisa baca pada artikel sebelumnya tentang "Cara Membuat Sendiri Saklar Staircase dari Relay dan Timer".

Dari diagram kontrol konvensional diatas mari kita fokus untuk cara mengkonversikan diagram konvensional tersebut menjadi diagram ladder dengan tips langkah-langkah yang sudah saya jelaskan pada bab sebelumnya.

a. Identifikasi Input dan Output


Dari diagram kontrol konvensional diatas kita bisa mengidentifikasi perangkat input dan output sebagai berikut :

1. Perangkat Input : Kontak NC Timer TDR, Push button ( PB 1 dan PB 2 ), Kontak NO relay
2. Perangkat Output : Coil Relay ( terminal 2 dan 7 ), Coil TDR ( terminal 13 dan 14 ), Lampu

b. Kenali pengalamatan input dan output program ladder PLC


Setelah mengidentifikasi mana perangkat input dan mana perangkat output dari diagram kontrol, kita bisa mulai menentukan pengalamatannya ketika nanti dikonversikan menjadi diagram Ladder PLC, seperti berikut :

1. Alamat Input : PB1 ( 0.00 ); PB2 ( 0.01 )
2. Alamat Output : Lampu ( 10.00 )

Dari pengalamatan input output diatas ada yang terlewat yaitu untuk pengalamatan Coil Relay, Kontak NO dari relay, kontak NC Timer TDR dan Coil Timer TDR. Ini sengaja saya lewati untuk memperlihatkan pada anda fitur memory relay PLC dan memory timer yang dimiliki oleh PLC. Jadi input dan output berkenaan dengan relay dan timer TDR akan diprogram dengan pengalamatan software pada memory PLC tersebut sehingga tidak memerlukan hardware berupa relay dan timer TDR seperti pada komponen konvensional sebelumnya.

Diagram ladder PLC saklar staircase
Diagram ladder PLC saklar staircase

Anda bisa perhatikan pada diagram ladder staircase diatas, sudah terdapat komponen memory relay internal PLC ( alamat 20.00 ) dan memory timer PLC ( TIM 000 ) yang bisa menggantikan relay dan timer hardware pada diagram konvensional. Jadi jika pada diagram konvensional terinstalasi komponen relay dan timer TDR, maka dengan menggunakan diagram kontrol memakai PLC, komponen relay dan timer tersebut tidak diperlukan lagi tanpa merubah prinsip kerja dari kontrol lampu staircase ini.

Sebenarnya ini hanyalah program yang sangat sederhana, bermanfaat untuk proses belajar untuk pemahaman awal. Pada kenyataan aktual dilapangan banyak program kontrol PLC yang lebih kompleks lagi dimana tidak hanya relay dan timer memory PLC yang dimanfaatkan, bahkan masih banyak fitur PLC yang mungkin tidak bisa digantikan dengan komponen perangkat hardware biasa, sebagai contoh yaitu komponen counter, compare, dan lain-lain.

c. Pahami instalasi dasar dari hardware PLC


Dari paparan diagram kontrol diatas maka instalasi dari hardware PLC untuk kontrol lampu staircase bisa dilakukan dengan cara sebagai berikut :

Instalasi hardware PLC lampu staircase
Instalasi hardware PLC lampu staircase

Anda bisa perhatikan pada instalasi PLC diatas, ternyata komponen TDR dan Relay sebagai input dan output pada diagram konvensional bisa dihilangkan, digantikan dengan memory PLC dan  tanpa merubah prinsip kerja rangkaian. Bayangkan jika diagram kontrol konvensional yang kita rubah dengan menggunakan PLC adalah diagram kontrol yang lebih kompleks, tentu saja akan menjadi lebih sederhana lagi ketika menggunakan PLC. Ini hanyalah contoh rangkaian sederhana yang mudah-mudahan membuat pembaca lebih mengerti manfaat dari aplikasi PLC ini kedepannya.

Untuk langkah ke empat tentang pemahaman program antar muka software PLC, tidak dibahas dalam artikel ini, silahkan untuk mencari referensi lain untuk mempelajarinya lebih dalam.

Demikian artikel singkat tentang #4 langkah mudah merubah diagram kontrol konvensional ke ladder diagram PLC, semoga bermanfaat, jika ada masukan ataupun koreksi tentang konten dari artikel ini, silahkan untuk tidak ragu meninggalkan jejak dikolom komentar.

Wassalam.

Jika Anda menyukai Artikel di blog ini, Silahkan klik disini untuk berlangganan gratis via email, atau ketikan email anda pada kotak yang disediakan kemudian klik tombol "Subscribe" Jangan lupa cek email untuk verifikasi. Nama email anda kami rahasiakan. GRATISSS!!!
loading...

0 Komentar untuk "#4 Langkah Mudah Merubah Diagram Kontrol Konvensional ke Ladder Diagram PLC"

Silahkan berkomentar yang sesuai dengan topik, Mohon Maaf komentar dengan nama komentator dan isi komentar yang berbau P*RN*GRAFI, OB*T, H*CK, J*DI dan komentar yang mengandung link aktif, Tidak akan ditampilkan!

Back To Top