PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER ( 4 - habis )

Counter
Counter adalah suatu alat untuk melakukan penghitungan sederhana. Cara penggunaanya kadang-kadang setiap pabrikan berbeda-beda. Berikut ini akan disajikan secara sederhana agar dengan mudah dapat dipahami.

Macam-macam counter diantaranya ada up-counters (dia hanya menjumlahkan 1,2,3...). Ini disebut CTU,(COUNT ke atas) CNT,C, atau CTR. Ada counter ke bawah (dia hanya menghitung mundur 9,8,7,...). Ini disebut CTD (hitungan mundur) manakala dia merupakan instruksi terpisah. Ada juga updown counter (dia menjumlahkan dan/atau menurun/mengurangi 1,2,3,4,3,2,3,4,5,...) Ini disebut UDC(UPDOWN counter) manakala dia merupakan instruksi terpisah.

Banyak pabrikan hanya mempunyai satu atau dua jenis counter tetapi mereka dapat digunakan untuk menjumlahkan, mengurangi atau kedua-duanya. Dalam hal ini kita berbicara counter adalah sebuah penghitung.

Kebanyakan pabrikan terbatas jumlah counter kecepatan tinggi yang dimilikinya. Ini biasanya disebut HSC (high speed counter). Suatu counter kecepatan tinggi adalah alat " perangkat keras".
Counter normal yang dibahas disini adalah counter " perangkat lunak". Dengan kata lain dia tidak secara fisik ada di dalam PLC tetapi berupa perangkat lunak.
Secara umum biasanya digunakan counter normal, kecuali jika pulsa hitungan lebih cepat 2X dalam men-scan, yaitu jika waktu scan adalah 2 ms dan pulsa hitungan tiap-tiap 4 ms atau lebih lama.

Untuk menggunakan counter kita perlu mengetahui 3 hal:

1. Dari mana asal pulsa yang kita inginkan untuk menghitung. Secara khusus ini berasal dari salah satu input.(misal sebuah sensor dihubungkan ke input 0000).
2. Berapa banyak pulsa yang kita ingin hitung sebelum bereaksi.
3. Kapan/bagaimana kita akan me-reset counter untuk memulai menghitung lagi.

Ketika program sedang berjalan pada PLC ada yang secara khusus menampilkan proses penghitungan, maka kita dapat melihat nilai-nilai terakhir.

Beberapa counter dapat menghitung dari 0 sampai 9999, - 32.768 sampai + 32.767 atau 0 sampai 65535. Mengapa angka-angka yang aneh? Sebab PLC mempunyai 16-bit counter, 0 sampai 9999 adalah 16-bit BCD (binary coded decimal), - 32,768 sampai 32767 dan 0 sampai 65535 adalah 16-bit binary.
Di sini adalah sebagian dari simbol instruksi yang kita akan temui (tergantung dari pabrikan yang kita pilih) dan bagaimana cara menggunakannya. Ingatlah bahwa dia bisa berbeda tetapi pada dasarnya cara penggunaannya sama.



Pada counter ini kita memerlukan 2 masukan. Ketika masukan pada reset ini on maka nilai hitungan kembali ke nol. Masukan kedua adalah alamat dimana pulsa yang akan kita hitung berasal.

Sebagai contoh, jika kita ingin menghitung berapa banyak kaleng minuman lewat di depan sensor yang secara phisik dihubungkan ke masukan 0001, kemudian kita akan mengaktifkan kontak normally open dengan alamat 0001.

Cxxx adalah nama dari counter. Jika kita ingin pergunakan counter 000 maka kita letakkan " C000" di sini.

yyyyy adalah banyaknya pulsa yang kita ingin hitung sebelum melakukan sesuatu. Jika kita ingin menghitung 5 kaleng minuman sebelumnya kita akan mengetik angka 5 disini. Jika kita ingin menghitung 100 kaleng minuman kita ketikan angka 100 dan seterusnya. Ketika counter sudah selesai (yaitu menghitung yyyyy kaleng minuman) maka akan mengaktifkan kontak yang kita beri label Cxxx.



Ini adalah diagram tangga suatu counter (counter 000) untuk menghitung 100 kaleng minuman dari masukan 0001 dan keluaran 500. Sensor 0002 me-reset counter itu.
Di bawah adalah simbol untuk suatu up-down counter.



Pada counter ini kita harus memberikan 3 masukan. Input reset mempunyai fungsi yang sama seperti di atas. Sekarang counter mempunyai 2 input pulsa penghitung. Satu untuk menjumlahkan dan yang lain adalah untuk menghitung mundur. Di dalam contoh ini kita akan gunakan counter UDC000 dan kita akan memberi nilai 1000, dia akan menghitung total 1000 pulsa. Masukannya menggunakan suatu sensor yang terhubung dengan masukan 0001 dan sensor yang lain pada masukan 0003 ketika melihat suatu target. Ketika masukan 0001 on, menjumlahkan dan ketika masukan 0003 on, menghitung mundur.
Ketika mencapai 1000 pulsa, maka akan mengaktifkan keluaran 500. Diagram tangganya ditunjukkan di bawah ini.



Satu hal penting untuk dicatat adalah counter dan timer tidak bisa mempunyai nama yang sama dalam sebuah PLC. Ini karena mereka menggunakan register yang sama.

Timer
Mari kita sekarang lihat bagaimana suatu timer bekerja. Apakah itu timer? Timer adalah suatu instruksi yang menunggu suatu setting waktu dari sebuah perangkat sebelum melakukan sesuatu.

Terdapat bermacam-macam pengatur waktu yang berbeda di pasaran. Seperti biasa, jenis pengatur waktu yang berbeda disediakan oleh pabrikan yang berbeda. Kebanyakan mereka adalah:

• On-Delay timer - Ini jenis pengatur waktu sederhana "delays turning on". Dengan kata lain, setelah sensor masukan on kita menunggu x-detik sebelum mengaktipkan suatu klep solenoid (keluaran). Ini adalah pengatur waktu yang paling umum. Sering juga disebut TON (timer on-delay), TIM (timer) atau TMR (timer).
• Off-Delay timer - Pengatur waktu jenis ini adalah kebalikan dari on-delay timer. Pengatur waktu sederhana "delays turning off". Setelah sensor masukan melihat suatu target maka akan mengaktifkan suatu solenoid (keluaran). Manakala sensor tidak lagi melihat target dia akan mempertahankan solenoid on untuk x-detik sebelum off. Ini disebut suatu TOF (timer off-delay).
• Retentive or Accumulating timer - Pengatur waktu jenis ini memerlukan 2 masukan. Satu masukan start pemilihan waktu dan yang lain untuk reset. On/Off timer di atas akan reset jika sensor masukan bukan on/off untuk jangka waktu timer yang lengkap. Pengatur waktu ini bagaimanapun mempertahankan waktu yang berlalu (sedang berlangsung) manakala sensor off di dalam mid-stream.
Sebagai contoh, kita ingin mengetahui berapa lama suatu sensor on untuk selama suatu 1 jam periode. Jika kita menggunakan salah satu dari timer di atas, dia akan melakukan reset ketika sensor off/on. Timer ini akan memberi kita total atau akumulasi waktu. Dia sering disebut RTO (retentive timer) atau TMRA (accumulating timer).

Mari kita lihat bagaimana cara menggunakan timer. Kita harus mengetahui 2 hal:
1. Apa yang akan memungkinkan dari timer itu. Yang secara khusus ini adalah satu menyangkut input.
2. Berapa lama kita ingin menunda sebelum dia bereaksi. Mari kita menunggu 5 detik sebelum mengaktifkan sebuah solenoid, misalnya.

Manakala instruksi sebelum simbol timer adalah benar timer start. Setelah waktu berlalu timer akan secara otomatis menutup kontaknya. Manakala program yang sedang berjalan pada PLC adalah program yang secara khusus tampil berlalu atau " akumulasi" waktu untuk kita maka kita dapat lihat nilai yang sekarang berlangsung. Timer secara khusus dapat berdetak dari 0 sampai 9999 atau 0 sampai 65535 kali.

PLC mempunyai 16-bit timers, 0 sampai 9999 adalah 16-bit BCD (binary coded decimal) dan 0 sampai 65535 adalah 16-bit binary. Masing-masing detak jam sama dengan x-detik.

Secara khusus masing-masing pabrikan menawarkan beberapa macam detak berbeda. Kebanyakan pabrikan menawarkan 10 dan 100 m kenaikan (detak jam). Suatu " m" adalah suatu milli-second atau 1/1000 detik. Beberapa pabrikan juga menawarkan 1ms sama seperti kenaikan 1 detik. Perbedaan cara kerja penambahan timer ini sama halnya di atas tetapi kadang-kadang mereka mempunyai nama berbeda untuk menunjukkan basis waktu mereka. Diantaranya TMH (high speed timer), TMS (super high speed timer) atau TMRAF (accumulating fast timer).

Yang ditunjukkan di bawah adalah suatu tipe simbol instruksi timer yang kita gunakan (tergantung yang mana pabrikan yang kita pilih) dan bagaimana cara menggunakannya. Ingatlah bahwa boleh saja berbeda tetapi pada dasarnya caranya sama. Jika kita dapat merangkai kita dapat merangkai yang manapun.

Pengatur waktu ini adalah jenis on-delay dan dinamai Txxx. Jika memungkinkan masukan timer start untuk berdetak. Ketika berdetak yyyyy (nilai yang ditetapkan lebih dulu) waktu, dia akan menyalakan kontaknya yang kita akan gunakan kemudian dalam program itu. Ingatlah bahwa jangka waktu dari suatu detak (kenaikan) bervariasi, tergantung pabrikan dan basis waktu yang digunakan. ( yaitu. suatu detak bisa 1ms atau 1 detik atau...)



Simbol Timer dalam diagram tangga.

Dalam diagram ini kita ingin masukan 0001 untuk mengaktifkannya. Ketika dia bekerja, timer T000 (suatu pengatur kenaikan waktu 100 ms) akan berdetak 100 kali. Setiap detak (kenaikan) adalah 100 ms sehingga waktu timer akan menjadi 10000 ms (10 detik). 100 detak X 100 ms= 10.000 ms. Manakala 10 detik sudah berlalu, kontak T000 menutup dan 500 on. Ketika masukan 0001 putaran off (false) timer T000 akan kembali lagi ke 0, menyebabkan kontak nya off (false) sehingga membuat keluaran 500 off.

Suatu akumulasi timer seperti berikut ini:



Timer ini dinamai Txxx. Pada saat masukan on timer akan start untuk berdetak. Ketika dia berdetak yyyyy (nilai waktu yang ditetapkan), dia akan meng-on-kan kontaknya yang bisa kita gunakan nantinya dalam program. Jika seandainya masukan off sebelum timer tuntas, nilai yang terakhir akan ditahan. Saat masukan kembali on, timer akan melanjut dari mana saat itu berhenti. Satu-satunya cara agar timer bekerja kembali dari awal kita harus on kan input reset.



Simbol Timer dalam diagram tangga.

Dalam diagram ini kita gunakan masukan 0002 untuk mengaktifkan. Ketika mengaktifkan timer T000 (pengatur kenaikan waktu 10 ms) bekerja, dia akan berdetak 100 kali. Setiap detak (kenaikan) adalah 10 ms sehingga timer akan menjadi 1000ms (1 detik). 100 detak X 10 ms= 1.000 ms. Saat 1 detik telah berlalu, kontak T000 menutup dan 500 on. Jika masukan 0002 off waktu telah dilewati akan ditahan. Manakala 0002 on lagi timer akan melanjutkan waktu disaat dia berhenti. Apabila masukan 0001 on timer T000 akan kembali ke 0, menyebabkan kontaknya off (false) dan keluaran 500 off.

Satu hal penting untuk dicatat adalah counter dan timer tidak bisa mempunyai nama yang sama. Sebab mereka menggunakan register yang sama.

Selalu ingat bahwa walaupun simbol berbeda tetapi cara kerjanya sama. Secara khusus perbedaan yang utama adalah pada jangka waktu kenaikan detak.

Programmable Logic Controller ( 3 )

Contoh Sederhana
Sekarang mari kita bandingkan suatu diagram tangga sederhana dengan keadaan riil suatu relay eksternal yang dipasang pada rangkaian dan lihat perbedaannya.



Pada rangkaian di atas, coil akan diberi tenaga listrik manakala ada rangkaian tertutup antara + dan - pada baterai. Kita dapat mensimulasikan rangkaian yang sama ini dengan suatu diagram tangga. Suatu diagram tangga terdiri dari susunan simbol (komponen) sesuai dengan kondisi riil rangkaian. Masing-masing anak tangga harus berisi satu atau lebih masukan dan satu atau lebih keluaran. Instruksi awal pada anak tangga harus selalu suatu instruksi masukan dan instruksi akhir pada anak tangga selalu suatu keluaran (atau sejenisnya).



Catatan: pada gambar ini kita menggambarkan rangkaian eksternal di atas dengan suatu diagram tangga. Di sini kita menggunakan instruksi Load dan Out. Beberapa pabrikan menghendaki tiap-tiap diagram tangga menyertakan suatu instruksi End pada anak tangga terakhir.

Register PLC
Kita sekarang lihat contoh sebelumnya, dan kita ubah tombol 2 ( SW2) menjadi simbol normally closed. SW1 berfungsi untuk OFF dan SW2 berfungsi untuk ON. Diagram tangga akan terlihat seperti di bawah ini:



Catatan: kita sekarang telah memberi masing-masing simbol dengan suatu alamat. Alamat ini ditetapkan ke samping suatu area penyimpanan tertentu di dalam file data PLC, demikian pula status dari instruksi (true / false) dapat disimpan. Banyak PLC menggunakan 16 slot atau bit lokasi penyimpanan. Pada contoh di atas kita menggunakan dua lokasi penyimpanan yang berbeda atau register-register.



Dalam tabel di atas kita dapat lihat bahwa di dalam register 00, bit 00 (masukan 0000) adalah suatu logika 0 dan bit 01 (masukan 0001) adalah suatu logika 1. Register 05 terlihat pada bit 00 (keluaran 0500) adalah suatu logika 0. Logika 0 atau 1 menunjukkan apakah suatu instruksi False atau True.



PLC akan hanya energized suatu keluaran manakala semua kondisi TRUE. Mari kita perhatikan tabel di atas, kita lihat bahwa di dalam contoh yang sebelumnya SW1 harus logika 1 dan SW2 harus logika 0. Kemudian setelah itu coil akan true (energized). Bila ada instruksi sebelum keluaran (coil) adalah false maka keluaran (coil) akan false (not energized).

Mari sekarang kita perhatikan suatu tabel kebenaran dari program kita sebelumnya lebih lanjut, untuk menggambarkan poin-poin penting. Tabel kebenaran akan menunjukkan semua kombinasi yang menyangkut status dari dua masukan.



Aplikasi Level (Tingkatan)
Setelah mengetahui bagaimana register bekerja, mari kita proses sebuah program seperti yang PLC lakukan untuk meningkatkan pemahaman kita bagaimana program di-scan.

Mari kita perhatikan aplikasi berikut: Kita akan mengendalikan minyak pelumas yang sedang dialirkan dari suatu tangki. Aplikasi ini menggunakan dua sensor. Kita letakkan satu dekat alas dan satu dekat puncak, seperti ditunjukkan di dalam gambar di bawah.



Disini kita ingin motor memompa minyak pelumas ke dalam tangki sampai sensor tingkat atas (high level) on. Setelah mencapai titik tersebut kita ingin kondisi motor mati sampai tingkat di bawah sensor tingkat bawah (low level). Kemudian pada saat itu kita perlu menyalakan motor dan mengulangi proses.

Kita memerlukan 3 I/O (Input/Output). 2 adalah masukan (sensor) dan 1 adalah keluaran (ke motor). Kedua masukan akan jadi NC (secara normal tertutup) sensor tingkatan fiber-optic. Ketika mereka tidak terbenam di dalam cairan mereka akan ON. Saat mereka terbenam di dalam cairan mereka akan OFF.

Kita akan memberi masing-masing alat keluaran dan masukan suatu alamat seperti ditunjukkan di dalam tabel berikut :



Berikut adalah diagram tangga yang menggambarkan proses di atas. Catatan: kita menggunakan suatu internal relay dalam contoh ini. Kita dapat menggunakan kontak dari relay ini sebanyak yang kita diperlukan. Disini digunakan dua, untuk menirukan kerja suatu relay dengan 2 satuan kontak. Ingat, relay ini TIDAK secara phisik ada di dalam PLC tetapi mereka adalah bit di dalam suatu daftar yang kita dapat gunakan untuk simulasi suatu relay.



Kita harus selalu ingat bahwa alasan yang yang paling umum untuk menggunakan PLC di dalam aplikasi ini adalah untuk secara riil menggantikan relay. Internal relay membuat peristiwa ini mejadi mungkin terjadi. Dalam hal ini kita jangan lupa untuk memperhatikan kemampuan PLC pada saat memanfaatkan internal relay. Jumlahnya tergantung merk dan tipenya. Secara khusus, ukuran PLC bukan dilihat dari ukuran fisik tetapi jumlah I/O yang dimilikinya. Jika kita menggunakan suatu micro PLC dengan beberapa I/O kita tidak memerlukan banyak internal. Jika menggunakan suatu PLC besar dengan 100 atau 1000 I/O berarti karena kita banyak memerlukan internal relay.

Scan Program
Mari kita amati apa yang terjadi di dalam scan program ini.



Kondisi awal tangki kosong. Oleh karena itu, masukan 0000 adalah TRUE dan masukan 0001 juga TRUE.





Secara berangsur-angsur tangki terisi sebab 500 (motor pompa) ON.

Setelah 100 men-scan level minyak naik di atas sensor yang tingkat rendah (low level) maka sensor akan terbuka (FALSE)



Ketika sensor tingkat rendah (low level) FALSE ada suatu alur logika TRUE dari kiri ke kanan. Inilah alasan kenapa kita menggunakan suatu internal relay. Relay 1000 sedang mengunci keluaran (500) terpasang, sampai tidak ada alur logika TRUE manakala 0001 menjadi FALSE.

Setelah 1000 men-scan level minyak naik di atas sensor tingkat atas (high level) pada saat itu juga sensor menjadi terbuka ( FALSE)





Sejak saat itu tidak ada lagi alur logika TRUE, keluaran 500 tidak lagi diberi tenaga (TRUE) dan oleh karena itu motor akan mati.

Setelah 1050 men-scan level minyak berada di bawah sensor tingkat atas (high level) sensor akan menjadi TRUE lagi.



Setelah 2000 men-scan level minyak turun di bawah sensor tingkat bawah (low level) akan menyebabkan sensor menjadi TRUE lagi. Dalam posisi ini logika akan berlangsung sama seperti Scan 1 di atas dan logika akan terulang seperti sebelumnya.

Programmable Logic Controller ( 2 )

Relay

Sekarang kita memahami bagaimana PLC memproses masukan, keluaran, dan program yang nyata, kita memerlukan penulisan suatu program. Tetapi untuk pertama kali kita lihat bagaimana suatu relay bekerja. Bagaimanapun tujuan utama dari suatu PLC akan menggantikan relay.

Kita berpikir relay adalah sebuah sakelar elektromaknetik. Memberikan tegangan ke coil maka suatu medan magnet akan dihasilkan. Medan magnet ini menggerakkan kontak pada relay, menyebabkan suatu koneksi (hubungan). Kontak ini dapat dianggap sebagai suatu sakelar. Arus listrik mengalir antara 2 titik, saat kontak terhubung.

Mari kita perhatikan contoh berikut. Rangkaian sederhana untuk membunyikan suatu bel dengan sebuah tombol/sakelar. Kita gunakan 3 komponen, satu tombol, satu relay dan satu bel. Ketika tombol menutup maka bel akan berbunyi.



Coba perhatikan gambar, terdapat 2 rangkaian terpisah. Bagian bawah (warna biru) adalah rangkaian listrik DC. Sedangkan bagian atas (warna merah) adalah rangkaian listrik AC.

Disini kita menggunakan suatu relay DC untuk mengendalikan suatu rangkaian listrik AC. Ketika tombol terbuka tidak ada aliran liatrik ke coil dari relay. Saat tombol tertutup, arus listrik mengalir ke coil yang menyebabkan terbentuknya suatu medan magnet. Medan magnet ini menyebabkan kontak dari relay aktif. Sekarang arus listrik mengalir menuju bel dan bel berbunyi.


Jenis Relay

Mengganti Relay

Berikutnya, peran suatu PLC sebagai pengganti relay. ( Catatan: bahwa ini tidak termasuk hemat biaya untuk aplikasi semacam ini, tetapi disini dimaksudkan untuk menunjukkan pemahaman dasar tentang PLC). Mula-mula perlu dibuat suatu diagram tangga. Kita harus membuat ini karena suatu PLC tidak memahami suatu diagram / rangkaian. Dia hanya mengenali kode. PLC mempunyai perangkat lunak (software) untuk mengkonversi diagram tangga ke dalam kode. Dari kondisi ini kita memerlukan belajar kode-kode yang dimiliki PLC.

Langkah pertama - Kita harus menterjemahkan semua materi yang sedang kita gunakan ke dalam symbol-simbol yang dipahami oleh PLC. PLC tidak memahami terminologi seperti tombol, relay, bel, dan lain-lain. Dia hanya mengenal masukan, keluaran, coil, kontak, dan lain lain. Dia tidak mempedulikan alat keluaran atau masukan. Dia hanya mempedulikan bahwa itu suatu masukan atau suatu keluaran.

Pertama kita menggantikan baterai dengan suatu simbol. Simbol ini adalah umum bagi semua diagram tangga. Kita menggambar apa yang disebut bus. Secara sederhananya kelihatan seperti dua palang vertikal. Kita beranggapan yang ditinggalkan adalah tegangan + dan yang satu lagi sebagai netral/nol. Lebih lanjut kita berpikir tentang arah (logika) mengalir dari kiri ke kanan. Berikutnya kita memasukan suatu simbol. Pada contoh dasar ini kita mempunyai masukan (yaitu tombol). Kita memberi masukan jika tombol dihubungkan, simbolnya ditunjukkan di bawah. Simbol ini dapat juga digunakan sebagai kontak dari suatu relay.


Simbol sebuah kontak

Berikutnya kita buat symbol keluaran. Di dalam contoh ini kita menggunakan keluaran yaitu. sebuah bel. Kita menghubungkan bel dengan simbol ditunjukkan di bawah. Simbol ini digunakan sebagai coil dari suatu relay.


Simbol sebuah coil

Catu daya AC terletak di luar maka kita tidak meletakkannya di dalam diagram tangga. PLC hanya memperhatikan keluaran aktif dan tidak secara phisik menghubungkannya.

Langkah kedua - Kita harus memberikan data ke PLC lokasi alat-alat. Dengan kata lain kita harus memberi semua alat suatu alamat. Di mana tombol ingin menjadi secara phisik dihubungkan kepada PLC? Bagaimana tentang bel? Pabrikan PLC masing-masing menggunakan cara berbeda! Sekarang mari kita anggap bahwa masukan akan disebut " 0000". Keluaran akan disebut " 500".

Langkah akhir - Kita harus mengkonversi rangkaian ke dalam suatu urutan peristiwa logis. Program ditulis menceritakan apa yang akan diperbuat oleh PLC manakala peristiwa tertentu berlangsung. Di dalam contoh kita harus memberi data ke PLC untuk berbuat apa manakala operator menyalakan tombol itu. Yang kita inginkan bel berbunyi.



Gambar di atas adalah diagram dikonversi akhir. Terlihat bahwa symbol-simbol riil dari suatu alat tidak tampak.

Instruksi-instruksi Dasar

Sekarang mari kita perhatikan sebagian dari instruksi dasar secara detail tentang peran masing-masing .

Load

Instruksi Load (LD) adalah suatu kontak terbuka. Simbol untuk instruksi Load ditunjukkan di bawah.


Simbol Load (kontak)

Ini digunakan manakala suatu isyarat masukan diperlukan untuk simbol tersebut mengaktifkan (turn on). Manakala masukan phisik adalah on kita dapat katakan instruksi True. Kita menguji masukan sinyal input on. Jika masukan secara phisik on kemudian simbol juga on. Sebuah kondisi on adalah juga dikenal sebagai suatu status 1 logika.

Simbol ini secara normal dapat digunakan untuk masukan internal, masukan eksternal dan kontak keluaran eksternal. Ingatlah bahwa relay internal tidak secara phisik ada. Mereka simulasi (software) relay.

LoadBar

Instruksi LoadBar adalah suatu kontak normally closed. Simbol untuk suatu instruksi LoadBar ditunjukkan di bawah.


Simbol LoadNot (normally closed contact)

Ini digunakan manakala suatu isyarat masukan tidak perlu untuk simbol tersebut menyalakan. Manakala masukan phisik off kita dapat katakan bahwa instruksi True. Kita menguji masukan dengan sinyal off. Jika masukan secara phisik off maka simbol on. Suatu kondisi off adalah juga dikenal sebagai suatu status 0 logika.

Lambang ini secara normal dapat digunakan untuk masukan internal, masukan eksternal dan kadang-kadang, kontak keluaran eksternal. Ingatlah lagi relay internal itu tidak secara phisik ada. Mereka simulasi (software) relay. Instruksi ini kebalikan dari Instruksi Load.
* CATATAN: Instruksi ini ( Load atau Loadbar) HARUS merupakan simbol yang pertama pada sisi kiri diagram tangga.



Out

Instruksi Out kadang-kadang juga disebut instruksi OutputEnergize. Instruksi Out seperti coil sebuah relay. Simbolnya ditunjukkan di bawah.


Simbol Out (coil)

Ketika ada suatu alur instruksi True dalam diagram tangga, dia akan juga True. Jika instruksi adalah True secara phisik On. Kita dapat berpendapat tentang instruksi ini sebagai keluaran terbuka. Instruksi ini dapat digunakan untuk coil internal dan keluaran eksternal.

Outbar

Instruksi Outbar kadang-kadang juga disebut suatu instruksi Outnot. Beberapa penjual tidak mempunyai instruksi ini. Instruksi Outbar seperti suatu coil relay yang tertutup. Simbolnya terlihat seperti di bawah.


Simbol OutBar (normally closed coil)

Manakala ada suatu alur instruksi False dalam diagram tangga, dia akan jadi True. Manakala instruksi adalah True secara phisik On. Kita dapat berpikir tentang instruksi ini sebagai keluaran yang tertutup. Instruksi ini dapat digunakan untuk coil internal dan keluaran eksternal. Merupakan kebalikan dari instruksi Out.

Programmable Logic Controller ( 1 )

Apa itu PLC?



PLC (Programmable Logic Controller) adalah suatu alat yang dibuat untuk keperluan rangkaian kontrol dalam pengendalian mesin. PLC bekerja atas dasar masukan dan tergantung statusnya, dengan tujuan bisa membuat on / off keluarannya. Pengguna memasukan suatu program melalui perangkat lunak (software) untuk mendapatkan hasil yang diinginkan. PLC digunakan di dalam banyak aplikasi.

Pada industri-industri modern banyak digunakan PLC, untuk proses pengerjaan dengan mesin, pengemasan, penanganan material, perakitan otomatis dan lain-lain. Dengan alat ini kita dapat menghemat waktu dan biaya operasional dalam produksi. Hampir semua aplikasi yang memerlukan beberapa rangkaian kontrol (listrik) memerlukan PLC.

Sebagai contoh, misal suatu solenoid bekerja 5 detik on dan kemudian 5 detik off lalu 5 detik on lagi dan seterusnya. Mungkin kita dapat melakukan ini dengan alat pengatur waktu eksternal sederhana. Tetapi bagaimana jika proses mencakup 10 solenoid dan tombol? Kita akan memerlukan 10 pengatur waktu eksternal. Akibatnya kita memerlukan banyak alat eksternal, dengan demikian akan banyak biaya yang dikeluarkan. Kita dapat sederhanakan hal tersebut dengan PLC yang mampu mengerjakannya secara otomatis.

Menggunakan PLC kita bisa memecahkan / mengatasi dari hal-hal yang sederhana sampai relatif rumit, dengan memanfaatkan instruksi-instruksi yang tersedia. Tentu saja kita harus lebih banyak mendalami kemampuan-kemampuan apa saja yang dimiliki oleh PLC dan tentunya aplikasi-aplikasi apa yang akan kita buat.


Bagian-bagian Utama PLC

PLC terdiri dari CPU, area memori, dan sirkit yang berfungsi untuk menerima input / output data. Kita bisa memanfaatkan PLC dalam suatu panel dengan jumlah ratusan atau ribuan relay, counter, timer dan penyimpanan. Operasi counter, timer, dan lain lain benar-benar terjadi? Walaupun secara fisik tidak tampak, tetapi apa yang dilakukan (dengan perangkat lunak) bisa berfungsi seperti counter, timer, dan lain-lain.



•INPUT RELAYS (contacts) Ini dihubungkan dengan bagian luar. Misalnya tombol, sensor, dan lain lain. Secara fisik mereka bukan relay tetapi adalah transistor.
•INTERNAL UTILITY RELAYS (contacts) Ini tidak langsung menerima sinyal dari luar atau pun secara fisik tampak. Mereka berfungsi sebagai relay dan ini merupakan peran PLC untuk menghilangkan relay eksternal. Ada beberapa relay khusus yang difungsikan melakukan hanya satu tugas. Beberapa selalu on beberapa selalu off. Beberapa hanya berfungsi sekali selama power-on dan secara khusus digunakan untuk inisialisasi data yang disimpan.
•COUNTERS Ini lagi secara fisik tidak ada. Mereka menirukan counter dan mereka dapat diprogramkan untuk menghitung denyut pulsa. Jenis counter ini dapat menhitung naik, turun atau kedua-duanya naik-turun. Mereka ditentukan dengan batasan hitungan (nilai). Beberapa pabrikan membuat counter kecepatan tinggi. Kita dapat beranggapan counter ini secara fisik ada. Kebanyakan counter ini dapat menghitung naik, turun atau naik-turun.
•TIMERS Ini juga secara fisik tidak ada. Mereka dibuat dengan variasi dan penambahan. Yang paling umum adalah jenis on-delay. Yang lain meliputi off-delay dan kedua jenis ini terdiri: tidak bersifat menyimpan dan bersifat menyimpan. Interval kenaikan bermacam-macam dari 1 milidetik sampai 1 detik.
•OUTPUT RELAYS-(coils) Ini dihubungkan dengan bagian luar. Mereka secara phisik ada dan mengirimkan sinyal on / off ke solenoid, nyala, dan lain-lain. Mereka dapat berupa transistor, relay atau triacs, tergantung yang diinginkan.
•DATA STORAGE Berupa register yang berfungsi menyimpan data. Pada umumnya digunakan sebagai penyimpanan temporary untuk math atau manipulasi data. Dapat juga secara khusus digunakan untuk menyimpan data ketika power suplai PLC dimatikan. Ketika power-on masih ada muatan yang sama dengan dulu ketika dimatikan power suplainya.

Sistem Operasi PLC

Sebuah PLC bekerja dengan secara terus-menerus men-scan suatu program. Kita dapat menganggap bahwa siklus scan terdiri dari 3 langkah-langkah utama. Sebenarnya ada lebih dari 3, tetapi kita dapat memfokuskan pada bagian-bagian yang penting saja dan tidak menghiraukan yang lainnya, yaitu mengecek sistem dan membaharui internal counter dan nilai-nilai timer.



Langkah 1-CHECK INPUT STATUS Pertama adalah PLC memperhatikan masing-masing masukan untuk menentukan jika ada kondisi on atau off. Dengan kata lain, adalah sensor untuk pertama kali input on. Bagaimana tentang masukan yang kedua ? Bagaimana tentang yang ketiga... Itu merupakan rekaman data di dalam memorinya untuk digunakan selama proses langkah berikutnya.

Langkah 2-EXECUTE PROGRAM Berikutnya PLC mengeksekusi program anda satu instruksi dalam suatu waktu. Barangkali program anda berkata bahwa jika masukan yang pertama adalah on, kemudian keluaran yang pertama aktif. Sejak itu telah diketahui yang mana masukan adalah on / off dari langkah sebelumnya akan jadi mampu memutuskan apakah keluaran yang pertama harus dipasang didasarkan pada status dari masukan pertama. Itu akan menyimpan hasil eksekusi untuk penggunaan sepanjang langkah berikutnya.

Langkah 3-UPDATE OUTPUT STATUS Langkah terakhir PLC membaharui status keluaran. Dia membaharui keluaran jadi on jika masukan sepanjang langkah yang pertama on dan juga hasil pelaksanaan program anda sepanjang langkah yang kedua. Berdasarkan kondisi on pada contoh langkah 2, dia sekarang meng-on-kan keluaran yang pertama, sebab masukan yang pertama adalah on dan program anda mengatakan keluaran yang pertama on manakala kondisi ini benar.

Setelah langkah yang ketiga PLC kembali ke langkah satu dan mengulangi langkah-langkah itu secara terus-menerus. Waktu scan digambarkan sebagai waktu memproses 3 langkah-langkah di atas.

How Circuit Breakers Work

by Tom Harris

Introduction to How Circuit Breakers Work

The circuit breaker is an absolutely essential device in the modern world, and one of the most important safety mechanisms in your home. Whenever electrical wiring in a building has too much current flowing through it, these simple machines cut the power until somebody can fix the problem. Without circuit breakers (or the alternative, fuses), household electricity would be impractical because of the potential for fires and other mayhem resulting from simple wiring problems and equipment failures.
In this article, we'll find out how circuit breakers and fuses monitor electrical current and how they cut off the power when current levels get too high. As we'll see, the circuit breaker is an incredibly simple solution to a potentially deadly problem.

Electricity Basics

To understand circuit breakers, it helps to know how household electricity works.
Electricity is defined by three major attributes:
• Voltage
• Current
• Resistance
Voltage is the "pressure" that makes an electric charge move. Current is the charge's "flow" -- the rate at which the charge moves through the conductor, measured at any particular point. The conductor offers a certain amount of resistance to this flow, which varies depending on the conductor's composition and size.
Voltage, current and resistance are all interrelated -- you can't change one without changing another. Current is equal to voltage divided by resistance (commonly written as I = v / r). This makes intuitive sense: If you increase the pressure working on electric charge or decrease the resistance, more charge will flow. If you decrease pressure or increase resistance, less charge will flow. To learn more, check out How Electricity Works.

Circuit Breaker: At Work in Your Home

The power distribution grid delivers electricity from a power plant to your house. Inside your house, the electric charge moves in a large circuit, which is composed of many smaller circuits. One end of the circuit, the hot wire, leads to the power plant. The other end, called the neutral wire, leads to ground. Because the hot wire connects to a high energy source, and the neutral wire connects to an electrically neutral source (the earth), there is a voltage across the circuit -- charge moves whenever the circuit is closed. The current is said to be alternating current, because it rapidly changes direction. (See How Power Distribution Grids Work for more information.)
The power distribution grid delivers electricity at a consistent voltage (120 and 240 volts in the United States), but resistance (and therefore current) varies in a house. All of the different light bulbs and electrical appliances offer a certain amount of resistance, also described as the load. This resistance is what makes the appliance work. A light bulb, for example, has a filament inside that is very resistant to flowing charge. The charge has to work hard to move along, which heats up the filament, causing it to glow.
In building wiring, the hot wire and the neutral wire never touch directly. The charge running through the circuit always passes through an appliance, which acts as a resistor. In this way, the electrical resistance in appliances limits how much charge can flow through a circuit (with a constant voltage and a constant resistance, the current must also be constant). Appliances are designed to keep current at a relatively low level for safety purposes. Too much charge flowing through a circuit at a particular time would heat the appliance's wires and the building's wiring to unsafe levels, possibly causing a fire.
This keeps the electrical system running smoothly most of the time. But occasionally, something will connect the hot wire directly to the neutral wire or something else leading to ground. For example, a fan motor might overheat and melt, fusing the hot and neutral wires together. Or someone might drive a nail into the wall, accidentally puncturing one of the power lines. When the hot wire is connected directly to ground, there is minimal resistance in the circuit, so the voltage pushes a huge amount of charge through the wire. If this continues, the wires can overheat and start a fire.
The circuit breaker's job is to cut off the circuit whenever the current jumps above a safe level. In the following sections, we'll find out how it does this.
Breaker Design: Basic
The simplest circuit protection device is the fuse. A fuse is just a thin wire, enclosed in a casing, that plugs into the circuit. When a circuit is closed, all charge flows through the fuse wire -- the fuse experiences the same current as any other point along the circuit. The fuse is designed to disintegrate when it heats up above a certain level -- if the current climbs too high, it burns up the wire. Destroying the fuse opens the circuit before the excess current can damage the building wiring.
The problem with fuses is they only work once. Every time you blow a fuse, you have to replace it with a new one. A circuit breaker does the same thing as a fuse -- it opens a circuit as soon as current climbs to unsafe levels -- but you can use it over and over again.
The basic circuit breaker consists of a simple switch, connected to either a bimetallic strip or an electromagnet. The diagram below shows a typical electromagnet design.



The hot wire in the circuit connects to the two ends of the switch. When the switch is flipped to the on position, electricity can flow from the bottom terminal, through the electromagnet, up to the moving contact, across to the stationary contact and out to the upper terminal.
The electricity magnetizes the electromagnet (See How Electromagnets Work to find out why). Increasing current boosts the electromagnet's magnetic force, and decreasing current lowers the magnetism. When the current jumps to unsafe levels, the electromagnet is strong enough to pull down a metal lever connected to the switch linkage. The entire linkage shifts, tilting the moving contact away from the stationary contact to break the circuit. The electricity shuts off.
A bimetallic strip design works on the same principle, except that instead of energizing an electromagnet, the high current bends a thin strip to move the linkage. Some circuit breakers use an explosive charge to throw the switch. When current rises above a certain level, it ignites explosive material, which drives a piston to open the switch.



Breaker Design: Advanced

More advanced circuit breakers use electronic components (semiconductor devices) to monitor current levels rather than simple electrical devices. These elements are a lot more precise, and they shut down the circuit more quickly, but they are also a lot more expensive. For this reason, most houses still use conventional electric circuit breakers.
One of the newer circuit breaker devices is the ground fault circuit interrupter, or GFCI. These sophisticated breakers are designed to protect people from electrical shock, rather than prevent damage to a building's wiring. The GFCI constantly monitors the current in a circuit's neutral wire and hot wire. When everything is working correctly, the current in both wires should be exactly the same. As soon as the hot wire connects directly to ground (if somebody accidentally touches the hot wire, for example), the current level surges in the hot wire, but not in the neutral wire. The GFCI breaks the circuit as soon as this happens, preventing electrocution. Since it doesn't have to wait for current to climb to unsafe levels, the GFCI reacts much more quickly than a conventional breaker.
All the wiring in a house runs through a central circuit breaker panel (or fuse box panel), usually in the basement or a closet. A typical central panel includes about a dozen circuit breaker switches leading to various circuits in the house. One circuit might include all of the outlets in the living room, and another might include all of the downstairs lighting. Larger appliances, such as a central air conditioning system or a refrigerator, are typically on their own circuit.