KERTAS PENERANGAN (INFORMATION SHEET)

PUSAT LATIHAN PENGAJAR DAN KEMAHIRAN LANJUTAN ( CIAST ) PETI SURAT 7012 JALAN PETANI 19/1 SEKSYEN 19, 40900 SHAH ALAM SELANGOR DARUL EHSAN KERTAS PENERANGAN (INFORMATION SHEET) KOD DAN NAMA PROGRAM / PROGRAM S CODE & NAME EE-021-3:2012 ELECTRONIC EQUIPMENT & APPLIANCE TROUBLESHOOTING, REPAIRING AND MAINTENANCE OPERATION TAHAP / LEVEL L3 NO. DAN TAJUK UNIT KOMPETENSI / COMPETENCY UNIT NO. AND TITLE C02 PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER (PLC) CONFIGURATION NO. DAN PENYATAAN AKTIVITI KERJA / WORK ACTIVITIES NO. AND STATEMENT 1. IDENTIFY MICROPROCESSOR CHIP/DEVICE 2. IDENTIFY MICROPROCESSOR PROGRAMMING LANGUAGE 3. OBTAIN PLC DEVICE INFORMATION /DATA SHEET 4. CHECK HARDWARE CONNECTION 5. RUN THE PROGRAM 6. REPORT PLC CONFIGURATION ACTIVITIES NO. KOD / CODE NO. Muka Surat / Page : 1 Drp / of : 14

Muka Surat / Page : 2 TAJUK/TITLE : PENGENALAN KEPADA PLC ( PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER) TUJUAN/PURPOSE : Kertas Penerangan adalah bertujuan untuk menerangkan kepada pelatih mengenai Microprosessor Chip / Peranti, Aritmetik Logik Unit (ALU) dan kefungsian bagi Pengawal Logik Boleh Aturcara (PLC). PENERANGAN/INFORMATION : 1. PENGENALAN PLC ( PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER). PLC merupakan singkatan kepada perkataan (PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER). Pada masa kini PLC banyak digunakan dalam sektor industri yang banyak menggunakan sistem kawalan automasi. Di dalam sektor industri, PLC amat berguna kerana ia adalah sebuah alatan elektronik berdigital yang menggunakan pengatucaraan memori bagi menggantikan litar kawalan yang banyak menggunakan geganti, pemasa,pembilang dan sebagainya. Penggunaan PLC adalah untuk mengawal isyarat masukan dan isyarat keluaran secara automatik. PLC akan memproses isyarat masukan mengikut program yang ditetapkan dan disimpan di dalam memori yang seterusnya akan mengarahkan isyarat keluaran untuk melaksanakan sesuatu proses dalam mesin dan sebagainya. PLC selalunya digunakan bagi menggerakkan sesuatu mesin atau peralatan seperti: i. Mesin dan peralatan elektrik seperti motor, lampu siren dan sebagainya. ii. Peralatan pneumatik dan hidraulik bagi mengawal pergerakan silinder. iii. Sistem lampu isyarat. iv. Sistem penggera. Contoh isyarat masukan bagi perlaksanaan PLC ialah: i. Suis/ Suis tekan ii. Suis penghad iii. Sensor elektrikal/mekanikal

iv. Rotary encoder Muka Surat / Page : 3 2.BAHAGIAN UTAMA SISTEM PLC. Terdapat lima bahagian utama dalam sistem PLC iaitu: i. Masukan ii. Pengawal iii. Keluaran iv. Bekalan Kuasa v. Pengkalan pengatucaraan. Pengkalan Pengatucaraan Masukan Pengawal ( Unit pemprosesan pusat dan Ingatan Keluaran Bekalan Kuasa Rajah 1: Gambarajah blok sesebuah sistem PLC. 2.1 MASUKAN Bahagian ini akan menerina isyarat masukan yang terdiri daripada isyarat masukan analog atau digital untuk diproses di dalam bahagian pengawal PLC. Antara contoh peranti masukan ialah punat tekan, suis had, suis aras, suis kehampiran dan pemutus litar. Peranti masukan ialah alat yang berfungsi sebagai suis bagi memberikan isyarat masukan pada sesebuah PLC. Sesuatu peralatan masukan akan menyebabkan PLC menerima isyarat masukan dan akan memproses isyarat tersebut. Peranti masukan akan disambung pada PLC mengikut alamat tertentu. Kesilapan sambungan boleh menyebabkan PLC memproses data yang salah dan menyebabkan keluaran tidak tepat. Keupayaan

Muka Surat / Page : 4 sesuatu PLC adalah bergantung kepada masukan/keluaran (I/O) yang sedia ada. Sebagai contoh OMRON CPM1A mempunyai 8 masukan. Isyarat masukan boleh disalurkan melalui point masukan dalam bentuk digital iaitu 0 dan 1. Cara kerja kawalan masukan. i. PLC akan bekerja setelah mendapat isyarat masukan dan memproses data masukan tersebut. ii. Setelah memproses data masukan PLC akan menganalisa isyarat dan memberi arahan keluaran. Di bawah adalah gambaran cara kerja sesebuah PLC untuk memproses sesebuah masukan. Isyarat masukan dari suis, sensor dan lain-lain MASUKKAN Isyarat keluaran dari elektro-valve, contactor dan lain-lain KELUARAN Rajah 2 : Kawalan kerja masukan dan keluaran 2.2 PENGAWAL. Bahagian ini akan memproses isyarat yang diterima daripada bahagian masukan dan mengeluarkan isyarat kawalan kepada unit kawalan. Unit penting dalam pengawal ialah unit pemproses pusat (CPU) dan system ingatan. 2.3 KELUARAN. Bahagian ini akan menerima isyarat arus terus yang sudah diproses oleh pengawal untuk melaksanakan tugas yang telah diaturcarakan. Soket keluaran digunakan untuk menyambung peranti keluaran ke sistem PLC, contohnya peranti keluaran seperti geganti kawalan, injap, penggera, solenoid, motor, kipas, lampu dan pemanas. Peranti keluaran iaah keluaran yang digunakan di dalam sesuatu sistem kawalan automasi. Keupayaan sesuatu PLC adalah bergantung pada masukan atau keluaran yang sedia ada. Setelah PLC

Muka Surat / Page : 5 memproses data masukan maka PLC akan menentukan pengaktifan peranti keluaran mengikut kehendak isyarat masukan. a. Unit Pemproses Pusat (CPU). Unit ini akan mengawal dan menyelia semua operasi dalam PLC. Ia akan melaksanakan arahan-arahan program yang tersimpan di dalam ingatan (memori). Satu sistem komunikasi bas akan membawa maklumat daripada CPU kepada ingatan unit-unit masukan dan keluaran. CPU adalah satu unit penting yang terdiri daripada satu unit microprocessor yang menjalankan kerja-kerja operasi matematik (tambah, tolak, darab dan bahagi) serta kawalan turutan (sequence control). CPU menerima data dalam bentuk kumpulan binary dan menjalankan kerja-kerja arithmetic dan operasi logic dalam data tersebut berpandukan arahan-arahan yang tersimpan di dalam memori. CPU mengandungi Input/Output Interface dan ALU (Arithmetic And Logic Unit). Semua program yang dimasukan ke dalam PLC disimpan dalam memori (RAM). b. Ingatan. Data yang telah diprogramkan akan dimasukan di dalam ingatan PLC. Data akan bergerak dalam computer setiap masa dan akan digabungkan, dibandingkan, dan dinilai dengan beberapa cara dan data-data yang lain akan digabungkan semula. PLC berupaya untuk melaksanakan arahan-arahan berjulah 300 hingga 1000 arahan. PLC yang lebih besar mempunyai modul-modul ingatan antara 1K hingga 64K dan boleh ditambah dengan memasang RAM (Random Access Memory). Terdapat beberapa jenis memori yang selalu digunakan diantaranya ialah : iii) i) Read-Only Memory (ROM). ii) Random Access Memory (RAM). Erasable Programmable Read Only Memory (EPROM). iv) Electrically Erasable Programmable Read Only Memory (EEPROM).

2.4 BEKALAN KUASA. Muka Surat / Page : 6 Bekalan kuasa membekalkan voltan yang diperlukan oleh setiap bahagian dalam sistem PLC. Jika tiada bekalan kuasa PLC tidak akan berfungsi. Voltan yang dibekalkan kepada komponen dalam PLC adalah antara 100 ke 240 VAU (Voltan Arus Ulang-alik) dan 24 VAT (voltan Arus Terus). 3. LANGKAH-LANGKAH PLC MELAKSANAKAN TUGAS. Langkah 1. Menyemak status masukan pada bahagian masukan PLC. Langkah 2. Melaksanakan atur cara. Contohnya jika dalam atur cara menyatakan keluaran akan menjadi aktif apabila masukan berkendali. Maklumat ini akan disimpan untuk digunakan pada langkah 3. Langkah 3. Mengemaskini status keluaran. Keluaran PLC akan dikemaskini berasaskan langkah 1 & 2. Semak status masukan Kemaskini status keluaran Laksana aturcara Rajah 3 : Carta Alir PLC Menjalankan Tugasan. 4. KEBAIKAN PROGRAMMABLE LOGIC CONTROLLER (PLC). PLC adalah cara lebih baik berbanding dengan sistem secara manual. Di antara kebaikan PLC adalah seperti berikut: i. Cara program yang mudah. ii. Mengurangkan kos produk. iii. Memudahkan penyelenggaraan.

Muka Surat / Page : 7 iv. Program boleh diubahsuai tanpa mengganggu sistem. v. Ketepatan masa. vi. Berkebolehan tinggi. 5. JENIS-JENIS PLC YANG TERDAPAT DI PASARAN. i. OMRON ii. MOLLER iii. FESTO iv. NAIS v. NATIONAL vi. BOCSH Rajah 4 : Gambarajah contoh-contoh PLC

Muka Surat / Page : 8 Rajah 5 : Elemen asas dalam sesebuah kawalan PLC 6. ASAS PENGATUCARAAN. Bahasa pengatucaraan yang digunakan dalam PLC adalah seperti berikut : i. Rajah Tangga (Ladder Diagram) ii. Senarai Arahan(Instruction List) iii. Teks Struktur (Structured Text) iv. Carta Fungsi Turutan(Sequential Function Chart) v. Fungsi Rajah Blok (Function Block Diagram). 5.1 Rajah Tangga. Rajah tangga merupakan bahasa pengaturcaraan jenis grafik yang ditukar dari rajah litar pendawaian kawalan geganti. Rajah tangga mengandungi landasan sesentuh dari kiri ke kanan rajah ( rujuk rajah 6). Sesentuh landasan ini disambung kepada elemen penyuisan sedia buka ( Normally Open NO) atau penyuisan sedia tutup ( Normally Closed NC ) menerusi laluan arus dan gelung elemen. Rajah tangga juga menunjukkan litar kawalan dan memaparkan fungsi serta kombinasi operasi turutan bagi setiap cabang pada baris mendatar secara berasingan.

Muka Surat / Page : 9 Rajah 6 : Rajah tangga (Ladder Diagram) Antara simbol yang digunakan dalam rajah tangga adalah seperti berikut : SIMBOL PENERANGAN Masukan sesentuh lazim buka ( NO ) Masukan sesentuh lazim tutup ( NC ) Keluaran Rajah 7 : Simbol rajah tangga.

Muka Surat / Page : 10 5.2 Senarai Arahan (Instructiona List). Merupakan bahasa jenis penghimpun berteks. Ianya dibina dari suruhan kawalan yang mengandungi pengendali (operator) dan berkendali (operand). Berikut adalah contoh Kod Arahan Rajah tangga LD AND Arahan permulaan bagi setiap anak tangga dalam rajah tangga. Arahan yang digunakan bagi menyambung 2 masukan atau lebih dalam siri. OR Arahan yang digunakan bagi menyambung 2 masukan atau lebih dalam selari. NOT Arahan menyongsang sesuatu masukan. OUT Arahan yang menunjukkan keluaran bagi setiap anak tangga dalam rajah tangga. END Arahan bagi menamatkan satu atur cara. END aturcara yang menggunakan bahasa.

Muka Surat / Page : 11 Rajah 8 : Senarai arahan dalam PLC

Muka Surat / Page : 12 5.3 Teks Struktur (Structured Text) Merupakan bahasa jenis penghimpun berteks yang mengandungi ungkapan dan suruhan. Contoh penggunaan bahasa ini adalah seperti berikut : Cylinder out = (Input A OR Input B) AND Output C 5.4 Carta Fungsi Turutan (Sequentional Function Chart). Merupakan jenis bahasa grafik. Elemen-elemennya terdiri daripada langkah peralihan, pilihan dan cabang selari. Setiap langkah menunjukkan status proses aturcara kawalan yang aktif atau tidak aktif. Satu langkah mengandungi tindakan yang berdasarkan kepada peralihan. Tindakan pula mengandungi struktur turutannya sendiri. 5.5 Rajah Fungsi Blok (Function Block Diagram). Merupakan jenis bahasa grafik. Elemen-elemen yang terdapat di dalam rajah fungsi ini digambarkan secara grafik fungsi dan blok fungsi. Elemen-elemen ini disambungkan dengan garisan aliran isyarat dan dihubungkan secara terus ke dalam rangkaian. 6. ASAS RAJAH TANGGA (LADDER DIAGRAM). Sebuah rajah tangga terdiri daripada satu garisan menegak disebelah kiri dan kanan yang dinamakan bus bar dan juga garis mendatar ke kanan yang dinamakan garis-garis arahan (instruction lines). Di sepanjang garis-garis arahan terdapat kombinasi-kombinasi logic keadaan (conditions) yang akan menentukan bila dan bagaimana arahan-arahan di sebelah kanan sekali akan dilaksanakan. Contoh rajah tangga yang ditunjukkan pada Rajah 6 diatas. Nombor-nombor yang terdapat pada setiap keadaan menentukan bit operasi setiap arahan. Setiap arahan dalam rajah tangga sama ada ON atau OFF bergantung kepada status bit operasi yang

telah diprogramkan. Muka Surat / Page : 13 i. Keadaan normally open adalah ON jika bit operasi adalah ON dan akan OFF jika bit operasi adalah OFF. ii. Keadaan normally closed adalah ON jika bit operasi adalah OFF dan akan OFF jika bit operasi adalah ON. 7. ISTILAH-ISTILAH ASAS 7.1 Keadaan Perlaksanaan (Execution Conditions). Kombinasi logik antara keadaan-keadaan ON dan OFF mewujudkan keadaan terkumpul bagi sesuatu arahan yang ingin dilaksanakan. Keadaan inilah yang dinamakan keadaan perlaksanaan. i. Arahan akan berada dalam Keadaan Perlaksanaan (Execution Conditions) ON apabila X0 adalah ON, X1 adalah OFF dan X2 adalah ON. 7.2 Bit Operasi (Operand Bits). Bit operasi bagi setiap arahan adalah terdiri daripada mana-mana bit dalam kawasan-kawasan ingatan (memory) IR, SR, HR, TC atau TR. Ini bermakna keadaan-keadan (conditions) dalam rajah tangga boleh ditentukan oleh bit I/O, bendera (flags), bit kerja (work bits), pemasa/ pembilang (timers/ counters) dan lain-lain. Rajah 9 dibawah menunjukkan peta ingatan yang merujuk kepada PLC jenis OMRON- SYSMAC COM1H.

Muka Surat / Page : 14 KAWASAN DATA BIT FUNGSI Kawasan IR00000 - IR01515 Digunakan sebagai bit masukan Input Kawasan IR Kawasan IR10000 IR11515 Digunakan sebagai bit keluaran. Output Kawasan Kerja IR21600 IR21915 Bit ini tidak mempunyai fungsi yang. khusus. Boleh digunakan secara bebas dalam program. Kawasan SR SR24400 SR25507 Bit ini melakukan fungsi yang tertentu seperti bendera (flags) dan bit kawalan. Kawasan TR TR 0 TR 7 Bit ini digunakan untuk menyimpan secara sementara status ON / OFF pada cabangcabang program Kawasan HR HR 0000 HR 9915 Bit ni digunakan untuk menyimpan data dan mengekalkan status ON / OFF bila kuasa dimatikan. Kawasan Timer/Counter TC 000 TC 511 Nombor yang sama digunakan untuk timer dan counter. TC000 ke TC002 dgunakan utk. `interval timer Rajah 9 : Jadual ingatan PLC 7.3 Blok Logik (Logic Blocks).

Muka Surat / Page : 15 Cara memberi tindak balas terhadap sesuatu arahan adalah ditentukan oleh perhubungan diantara keadaan-keadaan (conditions) yang ada pada garisan arahan yang menghubungkan mereka. Sebarang kumpulan keadaan yang terbentuk untuk menghasilkan satu keputusan logik dinamakan blok logik. 7.4 Blok Arahan (Instruction Blocks). Satu blok arahan adalah terdiri daripada semua arahan-arahan yang terdapat di dalam satu blok. Blok itu diperolehi dengan melukis satu garisan mendatar tanpa memotong garisan yang menegak dan sebaliknya. 8. KOD MNEMONIK. Rajah tangga tidak boleh dibaca oleh konsol pengaturcaraan. Oleh itu, rajah tangga perlu ditukar kepada kod mnemonik. Kod mnemonik memberikan maklumat yang sama seperti rajah tangga dan boleh ditaip semula secara terus pada konsol pengaturcaraan. ALAMAT ARAHAN OPERASI / DATA 00000 LD X0 00001 OR X1 00002 AND X3 00003 AND LD 00004 OUT Y0 00005 TMY 00 K20

Muka Surat / Page : 16 00006 CNT 002 #0010 00007 END Rajah 10 : Kod Mnemonik

Muka Surat / Page : 17 SOALAN/QUESTION : 1. Nyatakan deinisi PLC. 2. Berikan EMPAT isyarat masukan dalam PLC. i.... ii. iii. iv. 3. Nyatakan LIMA bahasa pengaturcaraan dalam PLC. i. ii. iii. iv. v. RUJUKAN/REFERENCES : 1. Pengenalan Kepada PLC, Laporan Projek Ciast. 28/12/2016 2. www.google.com/plc_operation. 28/12/2016.12.00PM