Pemrograman PLC

PENGERTIAN

PLC merupakan sistem yang dapat memanipulasi, mengeksekusi, dan atau memonitor keadaan proses pada laju yang amat cepat, dengan dasar data yang bisa diprogram dalam sistem berbasis mikroprosesor integral. PLC menerima masukan dan menghasilkan keluaran sinyal-sinyal listrik untuk mengendalikan suatu sistem. Dengan demikian besaran-besaran fisika dan kimia yang dikendalikan, sebelum diolah oleh PLC, akan diubah menjadi sinyal listrik baik analog maupun digital,yang merupakan data dasarnya.. Karakter proses yang dikendalikan oleh PLC sendiri merupakan proses yang sifatnya bertahap, yakni proses itu berjalan urut untuk mencapai kondisi akhir yang diharapkan. Dengan kata lain proses itu terdiri beberapa subproses, dimana subproses tertentu akan berjalan sesudah subproses sebelumnya terjadi. Istilah umum yang digunakan untuk proses yang berwatak demikian ialah proses sekuensial (sequential process). Sebagai perbandingan, sistem kontrol yang populer selain PLC, misalnya Distributed Control System (DCS), mampu menangani proses-proses yang bersifat sekuensial dan juga kontinyu (continuous process) serta mencakup loop kendali yang relatif banyak.

SKEMA

Gambar Interaksi antar modul dalam PLC Trisen TS3000

Piranti Penyususnan PLC

1. Modul Catu daya.
2. Modul CPU.
3. Modul Perangkat Lunak.
4. Modul I/O.

Modul Catu Daya (Power Supply: PS)
PS memberikan tegangan DC ke berbagai modul PLC lainnya selain modul tambahan dengan kemampuan arus total sekitar 20A sampai 50A, yang sama dengan battery lithium integral (yang digunakan sebagai memory backup). Seandainya PS ini gagal atau tegangan bolak balik masukannya turun dari nilai spesifiknya, isi memori akan tetap terjaga. PLC buatan Triconex, USA, yakni Trisen TS3000 bahkan mempunyai double power supply yang berarti apabila satu PS-nya gagal, PS kedua otomatis akan mengambil alih fungsi catu daya sistem.

Modul CPU
Modul CPU yang disebut juga modul kontroler atau prosesor terdiri dari dua bagian:

1. Prosesor berfungsi:
• mengoperasikan dan mengkomunikasikan modul-modul PLC melalui bus-bus serial atau paralel yang ada.

• Mengeksekusi program kontrol.

2. Memori, yang berfungsi:
• Menyimpan informasi digital yang bisa diubah dan berbentuk tabel data, register citra, atau RLL (Relay Ladder Logic), yang merupakan program pengendali proses.

Pada PLC tertentu kadang kita jumpai pula beberapa prosesor sekaligus dalam satu modul, yang ditujukan untuk mendukung keandalan sistem. Beberapa prosesor tersebut bekerja sama dengan suatu prosedur tertentu untuk meningkatkan kinerja pengendalian. Contoh PLC jenis ini ialah Trisen TS3000 mempunyai tiga buah prosesor dengan sistem yang disebut Tripple Redundancy Modular.

Kapasitas memori pada PLC juga bervariasi. Trisen TS3000, misalnya, mempunyai memori 384 Kbyte (SRAM) untuk program pengguna dan 256 Kbyte (EPROM) untuk sistem operasinya. Simatic S5 buatan Siemens mempunyai memori EPROM 16Kbyte dan RAM 8 Kbyte. PLC FA-3S Series mempunyai memori total sekitar 16 Kbyte. Kapasitas memori ini tergantung penggunaannya dan seberapa jauh Anda sebagai mengoptimalisasikan ruang memori PLC yang Anda miliki, yang berarti pula tergantung seberapa banyak lokasi yang diperlukan program kontrol untuk mengendalikan plant tertentu. Program kontrol untuk pengaliran bahan bakar dalam turbin gas tentu membutuhkan lokasi memori yang lebih banyak dibandingkan dengan program kontrol untuk menggerakkan putaran mekanik robot pemasang bodi mobil pada industri otomotif. Suatu modul memori tambahan bisa juga diberikan ke sistem utama apabila kebutuhan memori memang meningkat.

Modul Program Perangkat Lunak PLC mengenal berbagai macam perangkat lunak, termasuk State Language, SFC, dan bahkan C. Yang paling populer digunakan ialah RLL (Relay Ladder Logic). Semua bahasa pemrograman tersebut dibuat berdasarkan proses sekuensial yang terjadi dalam plant (sistem yang dikendalikan). Semua instruksi dalam program akan dieksekusi oleh modul CPU, dan penulisan program itu bisa dilakukan pada keadan on line maupun off line. Jadi PLC dapat bisa ditulisi program kontrol pada saat ia mengendalikan proses tanpa mengganggu pengendalian yang sedang dilakukan. Eksekusi perangkat lunak tidak akan mempengaruhi operasi I/O yang tengah berlangsung.

Modul I/O
Modul I/O merupakan modul masukan dan modul keluaran yang bertugas mengatur hubungan PLC dengan piranti eksternal atau periferal yang bisa berupa suatu komputer host, saklar-saklar, unit penggerak motor, dan berbagai macam sumber sinyal yang terdapat dalam plant.

1. Modul masukan
   Modul masukan berfungsi untuk menerima sinyal dari unit pengindera periferal, dan memberikan pengaturan sinyal, terminasi, isolasi, maupun indikator keadaan sinyal masukan. Sinyal-sinyal dari piranti periferal akan di-scan dan keadaannya akan dikomunikasikan melalui modul antarmuka dalam PLC.
   
   Beberapa jenis modul masukan di antaranya:
• Tegangan masukan DC (110, 220, 14, 24, 48, 15-30V) atau arus C(4-20mA).

• Tegangan AC ((110, 240, 24, 48V) atau arus AC (4-20mA).

• Masukan TTL (3-15V).

• Masukan analog (12 bit).

• Masukan word (16-bit/paralel).

• Masukan termokopel.

• Detektor suhu resistansi (RTD).

• Relay arus tinggi.
•  
• Relay arus rendah.

• Masukan latching (24VDC/110VAC).

• Masukan terisolasi (24VDC/85-132VAC).

• Masukan cerdas (mengandung mikroprosesor).

• Masukan pemosisian (positioning).

• Masukan PID (proporsional, turunan, dan integral).

• Pulsa kecepatan tinggi.

• Dll.

2. Modul keluaran
   Modul keluaran mengaktivasi berbagai macam piranti seperti aktuator hidrolik, pneumatik, solenoid, starter motor, dan tampilan status titik-titik periferal yang terhubung dalam sistem. Fungsi modul keluaran lainnya mencakup conditioning, terminasi dan juga pengisolasian sinyal-sinyal yang ada. Proses aktivasi itu tentu saja dilakukan dengan pengiriman sinyal-sinyal diskret dan analog yang relevan, berdasarkan watak PLC sendiri yang merupakan piranti digital. Beberapa modul keluaran yang lazim saat ini di antaranya:
• Tegangan DC (24, 48, 110V) atau arus DC (4-20mA)

• Tegangan AC (110, 240V) atau arus AC (4-20mA).

• Keluaran analog (12-bit).

• Keluaran word (16-bit/paralel)

• Keluaran cerdas.

• Keluaran ASCII.

• Port komunikasi ganda.

Dengan berbagai modul di atas PLC bekerja mengendalikan berbagai plant yang kita miliki. Mengingat sinyal-sinyal yang ditanganinya bervariasi dan merupakan informasi yang memerlukan pemrosesan saat itu juga, maka sistem yang kita miliki tentu memiliki perangkat pendukung yang mampu mengolah secara real time dan bersifat multi tasking,. Anda bayangkan bahwa pada suatu unit pembangkit tenaga listrik misalnya, PLC Anda harus bekerja 24 jam untuk mengukur suhu buang dan kecepatan turbin, dan kemudian mengatur bukaan katup yang menentukan aliran bahan bakar berdasarkan informasi suhu buang dan kecepatan di atas., agar didapatkan putaran generator yang diinginkan! Pada saat yang sama sistem pelumasan turbin dan sistem alarm harus bekerja baik baik di bawah pengendalian PLC! Suatu piranti sistem operasi dan komunikasi data yang andal tentu harus kita gunakan. Teknologi cabling, pemanfaatan serat optik, sistem operasi berbasis real time dan multi tasking semacam Unix, dan fasilitas ekspansi yang memadai untuk jaringan komputer merupakan hal yang lazim dalam instalasi PLC saat ini.

RIZKY A.H    ( 31 )

WISNU M.W ( 37 )

ULANGAN TENGAH SEMESTER GASAL KELAS 9

A. Materi :
Teknologi Jaringan Komputer dan Internet

1. Pengertian jaringan komputer dan internet
2. Macam-macam jaringan komputer
3. Sejarah jaringan komputer dan internet
4. Arsitektur jaringan
5. Topologi jaringan
6. Metode akses data dalam jaringan komputer
7. Kecepatan Akses Internet :

• Mengenal bilangan biner
• Ukuran Kecepatan Akses
• Faktor yang mempengaruhi kecepatan akses

B. Yang perlu dipersiapkan:
      Nama lengkap
      NIS / NISN
     Alamat Email / No. HP


C. Soal

     Silahkah Klik Di Sini

Metode Akses Jaringan

Metode akses jaringan adalah cara yang digunakan suatu simpul (node) untuk berhubungan dengan simpul yang lain dalam satu jaringan. Metode akses yang digunakan antara lain sebagai berikut:
1. Token Bus
Setiap simpul dalam “token bus” diberi hak khusus dalam pengiriman data. Hak tersebut diberitahukan dengan sebuah “token” menurut urutan tertentu dari satu simpul ke simpul lain. Jika simpul yang mendapatkan token tidak memiliki data untuk dikirim maka ia harus mengirimkan token ke simpul berikutnya. Metode ini menjadi standar IEEE 802.4
 

2. Token Ring
Metode akses token ring hampir sama dengan token bus, hanya saja token diedarkan ke suatu simpul di dalam jaringan ring. Setiap pusat akan memeriksa apakah ada data yang ditujukan kepadanya atau tidak, jika tidak maka token diteruskan ke simpul berikutnya. Metode token ring menjadi standar dari IEEE 802.5


3. CSMA/CD
Metode akses CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection) bekerja sebagai berikut: semua simpul dalam jaringan yang hendak berhubungan dengan simpul lain saling berlomba untuk mendapatkan saluran yang dikehendaki. Tiap simpul akan memantau jaringan apakah ada transmisi atau tidak, bila ada maka simpul lain akan menunda keinginan menggunakan jaringan sampai transmisi yang sedang terjadi selesai. Jika terdapat lebih dari satu simpul yang menggunakan jaringan akan terjadi gangguan (collision), maka pengiriman akan diulang. Metode ini menjadi standar IEEE 802.3 (Institute for Electrical and Electronic Engineers).


4. TDMA
TDMA (Time Division Multiple Access) bekerja sebagai berikut: tiap-tiap simpul akan diberi waktu secara bergiliran untuk melakukan transmisi data secara berurutan. Waktu pengiriman akan diberikan oleh master simpul dan semua simpul akan mensinkronkan waktu pengiriman berdasarkan pewaktu (timing) dari master. Bila simpul mendapatkan giliran mengirimkan data, data tersebut akan langsung dikirimkan saat itu juga. Apabila tiba saatnya namun tidak ada pengiriman data, waktu giliran tidak terpakai. Sebaliknya jika simpul meminta waktu pengiriman data kepada master maka simpul tersebut harus menunggu gilirannya tiba.




5. Polling
Metode akses Polling mempunyai cara kerja sebagai berikut:
Salah satu simpul akan menjadi master, dan simpul master akan dihubungkan ke simpul lain untuk memberikan transmisi. Simpul yang mengirimkan data ke master untuk dilanjutkan pengiriman ke simpul tujuan. Bila informasi yang dikirim ditujukan ke master, master akan menyimpannya. Polling akan dilanjutkan ke simpul lain.

Topologi Jaringan

Topologi jaringan adalah struktur jaringan untuk mengidentifikasi cara bagaimana simpul atau pusat di dalam jaringan saling berhubungan. Hubungan dalam jaringan sangat bergantung jenis aplikasi yang digunakan. Macam-macam topologi jaringan adalah sebagai berikut:

1. Topologi Point to Point
Jaringan dengan topologi point to point merupakan jaringan dengan topologi yang paling sederhana. Bahkan sering dianggap bukan jaringan karena ini mempunyai kedudukan yang setingkat. Sehingga komputer dari kedudukan manapun dapat memulai dan mengendalikannya. Jaringan dengan topologi potin to point umumnya digunakan di rumah yang mempunyai dua komputer dan saling terkoneksi, atau dapat pula antar rumah yang saling bersebelahan. Arsitektur yang paling cocok untuk jaringan point to point adalah jenis peer to peer.
 
Kelebihan jaringan topologi point to point adalah:
a. Mudah dalam pengalokasian alamat jaringan
b. Karena tidak ada level yang lebih tinggi, antara komputer yang satu dengan lainnya tidak dapat saling mengontrol.
Kelemahan :
a. Kerahasiaan data tidak dapat dijamin, karena tidak adanya kontrol yang ketat antar komputer.
b. Apabila satu komputer lambat, akan mempengaruhi kecepatan komputer yang lain.

2. Topologi Bus

Jaringan dengan topologi bus hampir sama dengan jaringan pada topologi multidrop, namun semua komputer mempunyai kesempatan yang sama pada penggunaan jaringan. Dalam jaringan topologi ini tidak terdapat komputer sebagai pusat. Jaringan ini banyak digunakan pada perusahaan dengan jaringan komputer skala kecil yaitu antara 5–10 komputer.

Kelebihan :

a. Harganya lebih  murah bila dibandingkan dengan cara star karena harga kabel yang digunakan lebih murah dan pada jaringan dengan topologi ini tidak dibutuhkan konsentrator.

b. Bila salah satu komputer mati, tidak akan mengganggu komputer yang lain.

Kelemahan:

a. Apabila terjadi kabel yang putus, semua komputer tidak dapat digunakan.

b. Sering terjadi tabrakan file data yang dikirim.

c. Untuk pengembangan ke arah yang lebih luas mengalami hambatan.

Jaringan dengan topologi bus dapat ditunjukkan seperti pada gambar berikut:

3. Topologi Multidrop
Jaringan dengan topologi multidrop mempunyai satu komputer yang terpusat dan mengatur serta mengendalikan komputer yang lain. Komputer yang lain baru dapat bekerja bila mendapatkan ijin dari komputer pusat. Komputer pusat disebut juga station primer dan yang lain disebut station sekunder. Komputer pusat memeriksa secara berkala komputer yang lain apakah akan menggunakan jaringan atau tidak.

Kelebihan:
a. Dapat menghemat perangkat keras.
b. Harganya lebih murah bila dibandingkan dengan cara star, karena harga kabel yang digunakan lebih murah dan pada jaringan dengan topologi ini tidak dibutuhkan konsentrator.

Kelemahan:
a. Jaringan lebih lambat karena sangat bergantung pada waktu pemeriksaan secara berkala oleh komputer pusat.
b. Apabila terjadi kabel yang putus pada sambungan ke komputer pusat, semua komputer tidak dapat digunakan.
c. Sering terjadi tabrakan file data yang dikirim.

 4. Topologi Star
Jaringan dengan topologi star merupakan jaringan yang menghubungkan tiap node dengan menggunakan alat penghubung terpusat atau yang disebut konsentrator. Jaringan dengan topologi star dalam aplikasi suatu kantor biasanya menggunakan arsitektur host based system.

Kelebihan:
a. Jaringan mudah untuk dikembangkan, dengan cara menarik kabel menuju konsentrator.
b. Jika terdapat salah satu kabel yang menuju node putus, tidak akan mempengaruhi jaringan pada keseluruhan.
c. Kontrol manajemen lebih mudah karena semuanya terpusat ke satu titik pusat (sentralisasi).
Kelemahan:
a. Jika sentral (konsentrator) rusak, semua komputer dalam jaringan tidak dapat berfungsi.
b. Bila pengiriman data secara bersamaan waktunya, dapat terjadi collision.


5. Topologi Loop
Jaringan dengan topologi loop merupakan jaringan dengan sistem tertutup. Jaringan ini tidak mempunyai komputer pusat dan semua komputer mempunyai status yang sama pada penggunaan jaringan. Kelebihan jaringan dengan topologi ini adalah semua komputer pada jaringan mempunyai status yang sama. Sedang kelemahannya adalah bila salah satu komputer mati, komputer yang lain dalam jaringan tidak dapat digunakan.


6. Topologi Ring
Jaringan dengan topologi ring merupakan pengembangan dari jaringan dengan topologi loop dan bus. Jaringan dengan topologi ring menghubungkan antara komputer yang satu dengan yang lain dengan tiada putus, sehingga nampak seperti sebuah cincin. Penggunaan jaringan topologi ini mempunyai kelebihan yaitu:
a. Dapat menghindari tabrakan file data yang dikirim, karena data yang dikirim mengalir dalam satu arah sehingga untuk data yang dikirim pada selanjutnya akan dikerjakan setelah pengiriman pertama selesai.
b. Untuk membangun jaringan dengan topologi ini lebih murah bila dibandingkan dengan topologi star.
c. Mudah untuk membangunnya.
d. Semua komputer pada jaringan mempunyai status yang sama.

Adapun kelemahan jaringan dengan topologi ini adalah :
a. Apabila terjadi kabel yang putus, semua komputer tidak dapat digunakan.
b. Sulit untuk pengembangan jaringan ke arah yang lebih luas.
Jaringan dengan topologi ring dapat digambarkan sebagai berikut:


7. Topologi Hierarchical Tree
Topologi hierarchical tree hampir sama dengan jaringan pada topologi star. Hanya pada jaringan ini mempunyai beberapa komputer yang berfungsi sebagai penghubung dan mempunyai tingkatan lebih tinggi. Komputer dengan tingkatan yang lebih tinggi akan mengendalikan komputer lain yang berada di bawahnya. Untuk mengirimkan data pada komputer yang berada pada tingkatan di bawah, akan dikirim melalui komputer pada tingkat di atasnya sampai pada komputer pusat dan komputer pusat akan mengirimkan data ke komputer tujuan melalui tingkatan-tingkatan di bawahnya. Arsitektur yang digunakan pada topologi jaringan ini biasanya menggunakan client–server.
 
Kelebihan:
a. Mudah untuk dikembangkan.
b. Semua data perusahaan dapat terpusat menjadi satu area kerja.
c. Kontrol manajemen lebih mudah karena sentralisasi dibagi menjadi beberapa tingkatan.
Kelemahan:
a. Dapat terjadi tabrakan file data (collision).
b. Bila terjadi putusnya kabel pada komputer tingkat atas, komputer di bawahnya tidak dapat digunakan.

8. Topologi Web
Jaringan topologi web merupakan jaringan yang masing-masing komputer saling berhubungan melalui beberapa link. Jaringan ini mempunyai istilah antara lain mesh, plex atau completely connected. Untuk menghubungkan berapa banyaknya link yang dibutuhkan dapat digunakan rumus n(n-1)/2 link. Jadi misalnya 5 unit komputer akan dihubungkan dengan topologi web, link yang dibutuhkan sebanyak 5 (5-1) /2 = (5 x 4) / 2 = 10 link.

Kelebihan:
a. Dengan banyaknya link antar komputer, maka setiap komputer dapat berhubungan dengan komputer lain secara bebas.
b. Apabila ada satu saluran yang tidak dapat digunakan saluran lain masih dapat digunakan.
Kelemahan:
a. Biaya yang dikeluarkan untuk membangun jaringan sangat mahal, karena banyak saluran yang dibangun.
b. Kontrol manajemen sangat sulit diterapkan.

Arsitektur Jaringan

Arsitektur jaringan adalah gambaran kedudukan suatu komputer atau node terhadap komputer atau node yang lain di dalam sebuah jaringan. Arsitektur jaringan ada dua macam, yaitu:

1. peer to peer, arsitektur ini memberikan kedudukan yang sama kepada setiap node dalam jaringan. Jadi setiap node dapat memberikan resource yang dimilikinya untuk digunakan oleh node lain dan setiap node juga dapat menggunakan resource yang diberikan oleh node lain.

2. client – server, arsitektur ini mengatur salah satu node sebagai server yang dapat mengatur untuk memberikan atau menggunakan resource yang ada dalam jaringan untuk diberikan kepada node lain yang disebut client. Node yang bertindak client hanya dapat menggunakan resource dalam jaringan sesuai dengan kendali yang diberikan oleh server.

3.  Host Based System,  Sistem terdistribusi, jaringan komputer dimana salah satu komputer dijadikan sebagai pusat yang akan mengendalikan dan mengerjakan semua proses komputasi yang disebut host, sedangkan komputer lain hanya digunakan sebagai terminal masukan yang disebut workstation.