mbahasan Lengkap Rangkaian Lampu Lalu Lintas

Oleh Kusmanto, S.T

Rangkaian Lampu Lalu Lintas adalah sebuah rangkaian listrik berisi 3 lampu warna merah, kuning dan hijau yang digunakan untuk mentertibkan lalu lintas.

Terlihat pada gambar bahwa terdapat suatu perempatan yang di setiap jalalannya terdapat satu lampu lalu lintas. Lampu lalu lintas ini akan menyala secara bergantian dimana merah artinya berhenti, kuning artinya siap - siap, dan hijau artinya maju.

Jadi lampu lalu lintas ini digunakan untuk mentertibkan lalu lintas, terutama pada jalur pertigaan atau perempatan sehingga pengendara kendaraan bermotor dapat bergantian melewati jalur tersebut dan tidak terjadi tabrakan.

Rangkaian Lampu Lalu Lintas Menggunakan TDR (Timer Delay Relay)

Gambar diatas merupakan rangkaian dari lampu lalu lintas yang biasa digunakan pada jalan raya yaitu khususnya perempatan dan pertigaan. Ketika kalian melihat rangkaian diatas tentu akan merasa bingung mengenai cara kejanya...!! jadi berikut adalah cara kerja rangkaian lampu lalu lintas.

Cara Kerja Rangkaian Lampu Lalu Lintas

Untuk memahami cara kerja dari rangkaian lampu lalu lintas, kita perlu mengerti terlebih dahulu tentang TDR (Timer Delay Relay) dan bagaimana cara kerja dari TDR tersebut.

Cara Kerja TDR (Timer Delay Relay)

Pada TDR terdapat 7 buah pin / sambungan kabel yang mempunyai fungsinya masing - masing, yaitu :

Terlihat pada gambar bahwa terdapat 7 pin yaitu pin 2 sampai pin 8. Akan tetapi diantara semua pin tersebut, yang digunakan sebagai sambungan kabel adalah pin 2, 7, 3, dan 6 dimana :

• Pin 3 dan 6 digunakan sebagai Output yang akan dihubungkan ke beban
• Pin 2 dan 7 digunakan sebagai input yang akan dihubungkan ke sumber listrik PLN.

Kemudian pada gambar tersebut terlihat bahwa terdapat kontak saklar yang akan bergerak berdasarkan waktu / timer yang sudah di setiing.

Jadi misalkan timer disetting akan menyala selama 10 detik, setelah 10 detik maka kontak saklar akan turun sehingga aliran listrik menjadi berbeda. Untuk lebih jelasnya lihat pada rangkaian lampu lalu lintas dibawah ini !!!

Fase ke - 1 Lampu merah menyala

Terlihat pada gambar bahwa :

1. Gambar diatas memperlihatkan ketika lampu merah pada lampu lalu lintas menyala
2. Terlihat pada gambar bahwa lampu merah dihubungkan dengan Timer 1 / TDR1
3. Jadi ketika pin 7 dialiri oleh arus listrik maka TDR akan mulai menghitung mundur (30 detik) sesuai dengan waktu delay lampu lalu lintas.
4. Ketika hitungan sudah mencapai angka 0 maka Kontak saklar pada TDR1 akan turun sehingga merubah aliran listrik ke fase ke - 2.
5. Hal tersebut mengakibatkan lampu merah mati dan digantikan oleh lampu kuning.

Fase ke - 2 Lampu Kuning Menyala

Terlihat pada gambar bahwa :

1. Gambar diatas memperlihatkan ketika lampu kuning pada lampu lalu lintas menyala
2. Terlihat pada gambar bahwa lampu merah dihubungkan dengan Timer 2 / TDR2
3. Jadi ketika pin 7 TDR2 dialiri oleh arus listrik maka TDR akan mulai menghitung mundur (5 detik) sesuai dengan waktu delay lampu lalu lintas warna kuning.
4. Ketika hitungan sudah mencapai angka 0 maka Kontak saklar pada TDR2 akan turun sehingga merubah aliran listrik ke fase ke - 3.
5. Hal tersebut mengakibatkan lampu kuning mati dan digantikan oleh lampu hijau.

Fase ke - 3 Lampu hijau menyala

Terlihat pada gambar bahwa :

1. Gambar diatas memperlihatkan ketika lampu hijau pada lampu lalu lintas menyala
2. Terlihat pada gambar bahwa lampu merah dihubungkan dengan Timer 3 / TDR3
3. Jadi ketika pin 7 pada TDR 3 dialiri oleh arus listrik maka TDR akan mulai menghitung mundur (30 detik) sesuai dengan waktu delay lampu hijau pada lalu lintas.
4. Ketika hitungan sudah mencapai angka 0 maka Kontak saklar pada TDR3 akan turun sehingga merubah aliran listrik kembali ke fase - 1 ketika lampu merah menyala.
5. Hal tersebut mengakibatkan lampu hijau mati dan digantikan oleh lampu merah.

Teori Timer Pada PLC

 

Teori Timer Pada PLC

 

 

Teori timer pada PLC – Semua orang tahu mengapa waktu sangat penting dalam hidup kita. Baik itu manusia atau mesin, tidak ada yang bisa dilakukan tanpa waktu.

Setiap hal kecil di sekitar kita menjadi otomatis. Di sini Kelas PLC tertarik dengan otomatisasi PLC (Programmable Logic Controller).

 

Dalam otomatisasi PLC, berbagai jenis instruksi pemrograman PLC digunakan dengan spesifikasinya yang berbeda.

Dari instruksi pemrograman Ladder Diagram (LD) PLC ini, instruksi timer adalah salah satu instruksi terpenting yang memainkan peran yang sangat penting.

 

Dalam materi ini, Kelas PLC akan membantu menjelaskan timer PLC secara rinci dengan instruksi dan fungsi pemrograman. Mari kita mulai dari hal yang pokok.

 

Apa Itu Timer PLC ?

Timer PLC adalah instruksi untuk mengontrol dan mengoperasikan perangkat untuk durasi tertentu. Dengan timer, kita dapat melakukan operasi tertentu untuk rentang waktu tertentu.

 

Timer adalah salah satu entitas yang paling penting dan berguna.

Kalian dapat mengatur aktivitas berbasis waktu dengan bantuan instruksi timer pada pemrograman PLC. Setiap PLC memiliki fungsi timer yang berbeda.

Instruksi timer digunakan untuk menyediakan logika pemrograman dan untuk memutuskan kapan harus menghidupkan atau mematikan rangkaian.

 

Ini memiliki kontak Normally Open (NO) atau Normally Closed (NC).

Mari kita lihat disini representasi dari input dan output timer kontak NO dan NC dalam pemrograman Ladder Diagram.

Kontak keluaran timer ditampilkan dalam bentuk koil atau bentuk kotak atau bentuk persegi panjang. Di AB dan Siemens PLC, itu direpresentasikan dalam bentuk kotak.

Output timer ditampilkan dalam bentuk koil atau bentuk kotak atau bentuk persegi panjang. Di AB dan Siemens PLC, itu direpresentasikan dalam bentuk kotak.

 

Jika kalian ingin melakukan pekerjaan atau aktivitas pada sebuah perangkat dalam rentang waktu tertentu, Kalian harus membiasakan diri dengan instruksi timer ini. Untuk itu, Kalian harus mempelajari instruksi timer I / O untuk menulis program PLC.

Dalam pemrograman Ladder Diagram PLC, Kalian dapat menyetel timer PLC dari rentang waktu milidetik (ms) hingga satu jam (jam).

 

Apakah Kalian tertarik untuk mengetahui, bagaimana cara kerjanya ?

Mari kita lihat sirkuit internal timer.

 

Sirkuit Internal Timer PLC

Sekarang, kita melihat rangkaian timer internal PLC. Cara kerja rangkaian timer didasarkan pada empat bagian utama.

Setiap bagian internal rangkaian timer memiliki berbagai fitur dan fungsi. Ini adalah bagaimana mereka terhubung dan dibangun dalam diagram yang bisa kalian lihat dibawah ini.

Berikut adalah beberapa terminologi dasar yang perlu Kalian  pahami tentang timer yang digunakan pada PLC.

 

Modul Input dan Output

Modul yang berinteraksi dengan sinyal input disebut sebagai Modul input.

Modul input harus terhubung ke rangkaian timer untuk menyediakan sinyal input.

Modul yang berinteraksi dengan sinyal output disebut sebagai Modul output.

Modul output diperlukan untuk menghubungkan rangkaian timer.

 

Power Supply

Modul daya menyediakan catu daya untuk berfungsinya rangkaian timer.

Ini dapat terhubung dengan sumber tegangan ac (seperti 120, 230 V AC) atau sumber tegangan dc (seperti 5,12, 24 V DC).

 

Display Timer Digital

Timer digital menampilkan set dan nilai waktu yang telah berlalu.

Untuk tujuan otomatisasi, nilai dapat ditampilkan dalam beberapa milidetik (ms).

Ini akan mudah untuk melacak sistem otomasi yang Kalian buat.

 

Jenis-jenis Timer PLC

Untuk pemrograman ladder diagram, klasifikasi timer pemrograman PLC di bagi menjadi beberapa jenis di antaranya.

 

Ø  Timer On Delay (TON)

Instruksi TON untuk menghidupkan atau mematikan output setelah timer dihidupkan untuk interval waktu yang telah ditetapkan.

Mari kita lihat, konstruksi sederhana dari instruksi pemrograman timer On-delay AB PLC.

Ø  Timer Off Delay (TOF)

Instruksi TOF untuk menghidupkan atau mematikan output setelah rung dimatikan untuk interval waktu yang telah ditetapkan.  Atau Timer off-delay (TOF) adalah instruksi pemrograman PLC yang digunakan untuk mematikan output atau sistem setelah jangka waktu tertentu.

 

Lihat di sini, struktur dasar instruksi pemrograman timer off delay (TOF) AB PLC Off.

 

 

Ø  Retentive On/Off Timer (RTO)

Fungsi utama RTO digunakan untuk menahan atau menyimpan akumulasi waktu.

RTO digunakan jika ada perubahan dalam status yang salah, kehilangan daya, atau gangguan apa pun dalam sistem.

 

 

Dalam AB PLC, instruksi retentive On/Off timer (RTO) terlihat seperti ini.

 

 

Alamat Intruksi Timer untuk Beberapa Merk PLC

Kita telah melihat tiga instruksi timer menyediakan fungsi waktu tunda (time delay) untuk mengontrol operasi PLC. Ada empat nilai utama yang berkaitan dengan timer.

• Timer Address
• Preset Value
• Timer Base Value
• Accumulated value
•  

Setiap instruksi timer memiliki tiga bit status yang sangat berguna. Bit ini adalah…

1. Enable bit (EN)
2. Timer Timing bit (TT)
3. Done Bit (DN).

 

Di PLC AB dan Siemens, output bit sering disebut ‘Done bit’ timer. Dan ini menunjukkan timer telah mencapai waktu presetnya (preset time).

 

Alamat Instruksi Timer PLC ABB

Dalam pemrograman ABB PLC, kita cukup menulis alamat pengatur waktu I / O dari diagram tangga. Kita dapat mengatur nilai pengatur waktu dalam rentang dari ‘T0’ hingga ‘T255’.

 

 

Alamat Instruksi Timer PLC Allen Bradley (AB)

Untuk PLC AB, Timer memiliki alamat mulai dari ‘T4: 0 ′ hingga’ T4: 255 ‘.

Dimana, Format pengalamatan untuk instruksi timer dengan tiga bit status. T4 adalah tipe filenya.

 

Jenis file: Element Number/ Bit status

1. Enable bit address (EN) berkisar dari ‘T4: 0 / EN’ hingga ‘T4: 255 / EN’.
2. Pengalamatan untuk timer timing bit (TT) berkisar dari ‘T4: 0 / TT’ hingga ‘T4: 255 / TT’.

Alamat Done bit (DN) berkisar dari ‘T4: 0 / DN’ hingga ‘T4: 255 / DN’.

 

 

Alamat Instruksi Timer PLC Siemens

Di Siemens, Pada program Ladder Diagram dapat ditulis dengan lima jenis timer.

• Pulse timer (S_Pulse)
• Pulse extended timer (S_PExT)
• On delay timer (S_ODT)
• On delay extended timer (S_ODTS)
• Off delay timer (S_OffDT)

 

Diagram Blok (Block Diagram) Timer PLC Siemens

 

Dimana,

S – Atur nilai atau sinyal untuk pengatur waktu

TV – Time Variable. Ini digunakan untuk menyimpan nilai waktu

S5T#tv

Kalian dapat memasukkan nilai waktu dari 1 hingga 9990 detik.

R- Atur ulang nilai timer

Q – Output dari timer

BI – Current time dalam kode biner

BCD – Current time dalam kode desimal biner

 

Alamat Instruksi Timer PLC Delta

Untuk Software WPLSoft (Delta PLC), Kalian dapat menggunakan pengalamatan timer mulai dari ‘T0 ′ hingga’ T127 ‘.

Di Delta PLC, alamat timer input ditampilkan seperti representasi umum (T0, T1, …… .. T127). Dan Output coil ditulis dalam bentuk.

 

T (Address rung) K (10*timer value)

Dimana,

‘T0’ adalah alamat timer dan ‘K’ adalah konstanta

Diagram blok timer PLC Delta:

 

Alamat Instruksi Timer PLC Mitsubishi

Keduanya, PLC Mitsubishi dan PLC Delta, menggunakan format pengalamatan timer yang kurang lebih sama.

 

Contoh Penerapan Timer

Contoh paling mendasar dan nyata adalah mengontrol sinyal lalu lintas menggunakan otomatisasi PLC.

Setelah waktu tertentu (tetap), setiap sinyal sisi harus hidup dan mati. Pada satu waktu, hanya satu sisi sinyal lalu lintas yang harus menyala.

Logika ini dapat diimplementasikan menggunakan timer PLC sederhana.

 

Aplikasi Instruksi Timer

Berikut adalah beberapa aplikasi dasar timer PLC yang dapat Kalian gunakan dalam lingkungan otomasi PLC.

1. Gunakan untuk tindakan penundaan atau delay
2. Ini digunakan untuk menjalankan atau menghentikan operasi sesuai perintah pengguna.
3. Timer RTO membantu merekam atau menahan nilai waktu.

 

TUGAS LATIHAN

 

NAMA                 :

KELAS                  :

 

 

KERJAKAN TUGAS LATIHAN BERIKUT !

 

 

1. Apa yang kamu ketahui dengan lambang simbol berikut?

              Jelaskan!

 

2. Jelaskan prinsip kerja relay !

3. Jelaskan prinsip kerja timer !

4. Sebutkan nama komponen dibawah ini !

 

5. Sebutkan, ada berapakah jumlah COM Input pada PLC OMRON CP1E E40SDR-A?

6. Jelaskan Prinsip kerja PLC..!

7. Pada Ladder Diagram, apakah nama symbol dibawah ini!

 

 

 

8. Pada Ladder Diagram, apakah nama symbol dibawah ini!

 

9. Pada Ladder Diagram, apakah nama symbol dibawah ini!

 

10. Sebutkan  beberapa keuntungan yang membuat Ladder Diagram menjadi pilihan yang populer dalam industry industry !

 

INSTRUKSI INSTRUKSI PADA PLC

 

Intruksi-Intruksi Dasar pada PLC

Instruksi dalam PLC dipakai untuk menggerakan (kendali) peralatan yang kita inginkan. Instruksi tersebut sebagai dasar kita akan menjalankan sebuah program. Instruksi terbagi menjadi dua yaitu instruksi dasar dan instruksi fungsi yang (terdiri atas fungsi instruksi dalam PLC).

  A. Intruksi Dasar pada PLC OMRON

  1. Instruksi Input

Intruksi	Mnemonik	Kode	Fungsi
LOAD	LD	O	Menghubungkan kondisi NO kekiri bus bar
LOAD NOT	LD NOT	O	Menghubungkan kondisi NC kekiri bus bar
AND	AND	O	Menghubungkan kondisi NO secara SERI dengan sebelumnya
AND NOT	AND NOT	O	Menghubungkan kondisi NC secara SERI dengan sebelumnya
OR	OR	O	Menghubungkan kondisi NO secara PARALEL dengan sebelumnya
OR NOT	OR NOT	O	Menghubungkan kondisi NC secara PARALEL dengan sebelumnya
AND LOAD	AND LD	O	Menghubungkan 2 blok intruksi secara SERI
OR LOAD	OR LD	O	Menghubungkan 2 blok intruksi secara PARALEL

2. Instruksi Output

Intruksi	Mnemonik	Kode	Fungsi
Ooutput	OUT	O	Hasil output dari logika sebuah bit
Output NOT	OUT NOT	O	Hasil output terbalik dari dari logika sebuah bit
SET	SET	O	Force set (ON) sebuah bit
RESET	RESET	O	Force reset (OFF) sebuah bit
KEEP	KEEP	O	Menahan status dari bit yang bersangkutan
Differentiator UP	DIFU	O	Bit menjadi ON untuk satu siklus saat transisi dari OFF ke ON
Differentiator DOWN	DIFD	O	Bit menjadi ON untuk satu siklus saat transisi dari ON ke OFF

3. Instruksi Kontrol

Intruksi	Mnemonik	Kode	Fungsi
NO Operation	NOP	00	-
END	END	01	Mengakhiri program yang telah dibuat
Interlock	IL	02	Jika kondisi IL (02) OFF maka semua output OFF dan semua PV timer di reset dari IL (02) sampai dengan ILC (03)
Interlock Clear	ILC	03	Akhir dari Interlock (awal IL (02))
JUMP	JMP	04	Jika kondisi ON, semua intruksi antara JMP (04) dan JME (05) berfungsi seperti NOP (00)
JUMP END	JME	05	Akhir dari sebuah JUMP (dimulai dari JMP (04))

4. Instruksi Timer atau Counter

Intruksi	Mnemonik	Kode	Fungsi
Timer	TIM	O	Timer ON delay (hitung turun)
Counter	CNT	O	Counter hitung turun
Reversible Counter	CNTR	12	PV dapat menghitung naik atau turun oleh 1 counter
Hight-Speed Timer	TIMH	15	Timer kecepatan tinggi, ON delay (hitung naik)

5. Instruksi Perbandingan (komparator)

Intruksi	Mnemonik	Kode	Fungsi
Compare	CMP	20	Membandingkan dua nilai empat-digit heksadesimal
Double Compare	CMPL	60	Membandingkan dua nilai delapan-digit heksadesimal
Block Compare	(@) BCMP	68	Menilai apakah sebuah nilai dari word berada pada range 16 (diamsusikan sebagai batas bawah dan batas atas
Table Compare	(@) TCMP	85	Membandingkan nilai dari sebuah word ke 16 word berurutan

6. Instruksi Pergerakan Data

Intruksi	Mnemonik	Kode	Fungsi
Move	(@) MOVE	21	Meng-kopi konstan atau isi dari sebuah word ke word lainya
Move NOT	(@) MVN	22	Meng-kopi komplemen dari sebuah konstan atau isi dari sebuah word ke sebuah word
Block Trainer	(@) XFER	70	Meng-kopi isi dari sebuah block sampai 1,000 word berurutan ke sebuah block dengan word berurutan juga
Block SET	(@) BSET	71	Meng-kopi isi dari word ke block dari word secara berurutan
Data exchange	(@) XCHG	73	Menukar isi dari word
Single Word Distribute	(@) DIST	80	Meng-kopi isi dari sebuah word ke sebuah word (dimana alamatnya ditentukan dengan menambah offset dari alamat word tersebut
Data Collect	(@) COOL	81	Meng-kopi isi dari sebuah word (dimana alamatnya ditentukan menambah offset dari alamat word tersebut) ke word yang lain
Move Bit	(@) MOVB	82	Meng-kopi bit tertentu dari suatu word ke bit yang ditentukan dari sebuah word
Move Digit	(@) MOVD	83	Meng-kopi digit tertentu (unit 4 bit) dari sebuah word ke digit yang ditentukan ke sebuah word lain

7. Instruksi Geser

Intruksi	Mnemonik	Kode	Fungsi
Shift Register	SFT	O/10	Meng-kopi bit tertentu (0 atau 1) ke bit paling kanan dari register geser dan menggeser bit lainya 1 bit kekiri
Word Sift	(@) WSFT	16	Membuat shift register word banyak yang menggeser data kekiri dalam unit 1 word
Asyncronous  Shift Register	(@) ASFT	17	Membuat sebuah register geser menukar isi dari word berdekatan saat 1 adalah 0 dan lainya tidak
Arithmatic Shift Left	(@)ASL	25	Menggeser 0 ke bit 00 pada word tertentu dan menggeser bit lain satu bit kekiri
Arithmatic Shift Right	(@)ASR	26	Menggeser 0 ke bit 00 pada word tertentu dan menggeser bit lain satu bit kekanan
Rotate Left	(@)ROL	27	Memindahkan isi dari CY ke bit 00 dari word tertentu, menggeser bit lain satu bit kekiri dan menggeser bit 15 ke CY
Rotate Right	(@)ROR	28	Memindahkan isi dari CY ke bit 00 dari word tertentu, menggeser bit lain satu bit kekanan dan menggeser bit 15 ke CY
One Digit Shift Left	(@)SLD	74	Menggeser 0 ke digit paling kiri (unit 4digit) dari register geser dan menggeser digit lain
One Digit Shift Right	(@)SRD	75	Menggeser 0 ke digit paling kanan (unit 4digit) dari register geser dan menggeser digit lain
Reversible Shift Register	(@)SFTR	84	Membuat sebuah atau word banyak register geser yang dapat menggeser data kekiri atau kekanan

8. Instruksi Perhitungan Biner

Intruksi	Mnemonik	Kode	Fungsi
BCD ADD	(@)ADD	30	Menambah data sebuah word (atau sebuah konstan)
BCD Substract	(@)SUB	31	Mengurangi data sebuah word (atau sebuah konstan) dan CY dari data sebuah word (sebuah konstan)
BCD Multiply	(@)MUL	32	Perkalian data dua word (data)
BCD Divide	(@)DIV	33	Membagi data sebuah word (sebuah konstan) dengan data sebuah word (sebuah konstan)
Binary ADD	(@)ADB	50	Menambah data dua word (sebuah konstan) dengan CY
Binary Substract	(@)SBB	51	Mengurangi data sebuah word (konstan) dengan CY dari data sebuah word (konstan)
Binary Multiply	(@)MLB	52	Perkalian dara sebuah word (konstan)
Binary Divide	(@)DVB	53	Membagi data sebuah word (konstan) dengan data sebuah word dan mendapat hasil dan sisa
Binary BCD ADD	(@)ADDL	54	Menambah data BCD 8 digit dari 2 pasang word (konstan) dengan CY
Double BCD Substract	(@)SUBL	55	Mengurangi data BCD 8 digit dari dua word (atau konstan) dengan CY dari data BCD 8 digit dari dua buah word (atau konstan)
Double BCD Multiply	(@)MULL	56	Perkalian dari data BCD 8 digit dari dua word (konstan)
Double BCD Divide	(@)DIVL	57	Membagi data BCD 8 digit dengan dua word (konstan) dengan data BCD 8 digit dari dua word (konstan)

Instruksi diatas adalah instruksi-instruksi yang dipunyai dan sebenarnya masih banyak lagi untuk mengetahui instruksi yang belum tertulis disini seperti :

• Instruksi Penambah dan Pengurangan
• Instruksi Pengubah Data
• Instruksi Logika
• Instruksi Perhitungan Special
• Instruksi Subrutin
• Instruksi Control Interupsi
• Instruksi I/O Unit
• Instruksi Tampilan
• Instruksi kontrol High-Speed Counter
• Instruksi Diagnosis Kerusakan dan
• Instruksi Sistem special

Kesemua ini bisa dilihat dengan cara:
Klik Function pada software PLC Omron Syswin atau Cx-Programmaer kemudian pilih All instruction dan pilih yang akan Anda cari kemudian Klik Reference, Maka akan tampil karakteristik instruksi yang tadi Anda inginkan (hanya saja dalam bahasa Inggris).

B. Prinsip Cara Kerja Intruksi

Pada bagian ini akan dijelaskan beberapa instruksi dan contoh diagram Ladder serta Mnemonic (statement list).

1. Instruksi Dasar

Instruksi dasar tanpa memakai fasilitas fungsi instruksi yang sudah disediakan PLC.

Contoh skematik manual berikut dipakai untuk mengoperasikan sebuah motor listrik.

Pada gambar dibawah akan ditampilkan diagram Ladder (pemograman PLC) menggantikan diagram manual rangkaian disamping.

Untuk F1 adalah MCB dipasang secara langsung pada instalasi PLC, sedangkan pada F2 adalah TOR (Thermal Overload Relay) bisa dipasangkan dalam pemograman.

Untuk instruksi dasar ini yaitu 01000 bisa memakai bit kerja.

 

Ladder Diagram: Dasar-Dasar, Symbol, Penggunaan, dan Keuntungan

By Kusmanto

Published on: Agustus 21, 2024

---Advertisement---

Ladder Diagram (LD) merupakan salah satu jenis diagram yang sering digunakan dalam dunia industri, khususnya dalam bidang otomasi dan kontrol.

Diagram ini memiliki struktur yang mirip dengan tangga (ladder), dengan garis horizontal sebagai “tangga” dan simbol-simbol kontrol yang ditempatkan di atas tangga tersebut.

Ladder Diagram umumnya digunakan untuk merepresentasikan logika kontrol pada sistem-sistem otomatis, seperti pada PLC (Programmable Logic Controller).

Sejarah Ladder Diagram

Sebelum kita membahas lebih jauh mengenai penggunaan dan keuntungan Ladder Diagram, mari kita mengenal sedikit tentang sejarahnya.

Ladder Diagram pertama kali diperkenalkan oleh perusahaan Amerika Serikat, Allen-Bradley (sekarang merupakan bagian dari Rockwell Automation), pada tahun 1960-an.

Diagram ini diciptakan untuk memudahkan para teknisi dalam memahami logika kontrol pada sistem-sistem otomatis.

Konsep Dasar Ladder Diagram

Konsep dasar dari Ladder Diagram (LD) adalah struktur yang menyerupai tangga, dimana garis horizontal mewakili jalur utama dan garis vertikal sebagai “tangga”. Di dalam tangga tersebut, simbol-simbol logika digunakan untuk menggambarkan operasi-operasi logika, perbandingan, dan pengendalian dalam suatu sistem.

Pada dasarnya, Ladder Diagram menggunakan representasi visual untuk menyajikan logika kontrol dalam bentuk grafis yang mudah dipahami. Garis horizontal mewakili jalur aliran arus atau “jalur daya”, sedangkan garis vertikal atau “tangga” adalah tempat simbol-simbol logika dan kontrol ditempatkan.

Simbol-simbol logika yang umum digunakan dalam Ladder Diagram antara lain kontak (normal terbuka atau terbuka normal) dan koil (yang mewakili output atau aksi yang dihasilkan). Kontak dapat menggambarkan kondisi input, sedangkan koil menggambarkan output atau hasil dari logika yang diaplikasikan.

Misalnya, jika kita memiliki sebuah motor yang ingin kita kendalikan dengan sebuah tombol “Start” dan “Stop”, kita dapat merepresentasikan tombol “Start” sebagai kontak normal terbuka (NO) yang akan menutup ketika ditekan, sehingga memungkinkan arus mengalir ke motor. Sedangkan tombol “Stop” bisa direpresentasikan sebagai kontak normal tertutup (NC), yang akan membuka sirkuit ketika ditekan, sehingga memutuskan aliran arus ke motor dan menghentikan operasinya.

Konsep ini memberikan cara yang intuitif dan visual untuk memodelkan sistem kontrol, membuatnya menjadi alat yang sangat berguna dalam desain dan pemrograman PLC (Programmable Logic Controller) untuk otomatisasi industri.

Komponen-Komponen Ladder Diagram

Kontak: Kontak dalam Ladder Diagram mewakili input dari perangkat fisik atau instruksi logika yang digunakan untuk memulai atau menghentikan aliran listrik. Kontak bisa berupa kontak normal terbuka (NO) atau kontak normal tertutup (NC).

Koil: Koil adalah output dari logika yang memicu aksi tertentu berdasarkan kondisi-kondisi yang terpenuhi. Misalnya, mengaktifkan atau mematikan motor, lampu, atau solenoid.

Relay: Relay dalam Ladder Diagram berfungsi sebagai perangkat logika yang menerapkan fungsi-fungsi tertentu berdasarkan kondisi input.

Timer dan Counter: Ladder Diagram juga mendukung penggunaan timer dan counter untuk mengontrol tundaan waktu atau jumlah siklus tertentu dalam sistem.

Struktur Ladder Diagram

Struktur dasar dari Ladder Diagram (LD) terdiri dari dua jenis elemen utama: kontak dan coil.

1. Kontak

Kontak dalam LD adalah elemen yang merepresentasikan kondisi input atau instruksi logika dalam sistem. Kontak dapat berupa:

• Kontak Normal Terbuka (NO): Kontak ini menunjukkan kondisi di mana sirkuit terbuka saat tidak ada input atau ketika inputnya bernilai nol. Ketika input diterapkan, kontak ini menutup dan memungkinkan arus mengalir.
• Kontak Normal Tertutup (NC): Kontak ini menunjukkan kondisi di mana sirkuit tertutup saat tidak ada input atau ketika inputnya bernilai nol. Ketika input diterapkan, kontak ini membuka sirkuit dan menghentikan aliran arus.
• Kontak Khusus: Selain NO dan NC, ada juga kontak khusus seperti kontak waktu (timers) dan kontak penghitung (counters), yang digunakan untuk mengimplementasikan fungsi-fungsi waktu dan penghitungan dalam sistem kontrol.

2. Coil

Coil adalah elemen yang digunakan untuk merepresentasikan perangkat output seperti relay, solenoid, atau motor. Ketika logika kontrol memerintahkan, coil akan menghasilkan aksi atau perubahan pada perangkat output tersebut.

Coil seringkali dihubungkan dengan kontak atau rangkaian logika lainnya untuk mengatur kapan perangkat output akan aktif atau non-aktif.

Dengan menggunakan kontak dan coil, LD memungkinkan perancang sistem untuk memodelkan logika kontrol dalam bentuk visual yang mudah dipahami.

Struktur tangga dengan garis horizontal sebagai jalur utama dan garis vertikal sebagai “tangga” digunakan untuk menempatkan simbol-simbol kontak dan coil secara terorganisir.

Ini memungkinkan pembaca untuk dengan cepat memahami bagaimana logika kontrol diimplementasikan dan bagaimana arus listrik mengalir dalam sistem.

Simbol-simbol pada Ladder Diagram

Dalam Ladder Diagram (LD), simbol-simbol digunakan untuk merepresentasikan berbagai elemen logika dan kontrol dalam sistem. Berikut adalah beberapa simbol umum yang digunakan dalam LD beserta penjelasannya:

Kontak Normal Terbuka/ Normaly Open (NO)

Kontak NO mewakili suatu kondisi di mana sirkuit terbuka saat tidak ada input atau ketika inputnya bernilai nol. Ketika input diterapkan, kontak ini menutup dan memungkinkan arus mengalir melalui jalur tersebut.

Kontak Normal Tertutup/ Normaly Closed (NC)

Kontak NC mewakili suatu kondisi di mana sirkuit tertutup saat tidak ada input atau ketika inputnya bernilai nol. Ketika input diterapkan, kontak ini membuka sirkuit dan menghentikan aliran arus.

Koil atau Output

Koil atau output mewakili aksi atau perangkat yang diaktifkan atau dinonaktifkan berdasarkan kondisi yang ditentukan dalam logika kontrol. Ini bisa berupa motor, lampu, solenoid, atau perangkat lainnya.

Relay

Relay dalam LD digunakan untuk merepresentasikan fungsi logika tertentu yang bergantung pada kondisi input. Relay dapat mengaktifkan atau menonaktifkan sirkuit berdasarkan aturan logika yang telah ditentukan.

Timer

Timer digunakan untuk mengontrol tundaan waktu dalam suatu proses. Timer dapat diatur untuk mengaktifkan atau menonaktifkan suatu aksi setelah jangka waktu tertentu telah berlalu.

Counter

Counter digunakan untuk menghitung jumlah siklus atau peristiwa tertentu dalam suatu proses. Counter dapat diatur untuk memicu aksi setelah jumlah tertentu telah tercapai.

Simbol-simbol ini digunakan dalam Ladder Diagram untuk menyusun logika kontrol yang kompleks secara visual dan intuitif. Dengan memahami arti dari masing-masing simbol, seseorang dapat dengan mudah membaca dan memahami LD yang digunakan dalam pemrograman PLC.

Penggunaan Ladder Diagram

Ladder Diagram digunakan secara luas dalam berbagai aplikasi industri, mulai dari proses manufaktur hingga pengendalian mesin. Berikut adalah beberapa contoh penggunaan Ladder Diagram:

• Kendali Motor: Ladder Diagram digunakan untuk mengontrol operasi motor, seperti menghidupkan atau mematikan motor, mengatur kecepatan putaran, atau mengubah arah putaran.
• Kendali Proses: Dalam proses manufaktur, Ladder Diagram digunakan untuk mengontrol berbagai tahapan proses, seperti pengisian, pengemasan, atau pengangkutan barang.
• Sistem Pemanas dan Pendingin: Ladder Diagram juga digunakan untuk mengontrol sistem pemanas dan pendingin, seperti sistem HVAC (Heating, Ventilation, and Air Conditioning) pada bangunan.
• Kendali Pencahayaan: Untuk mengatur pencahayaan pada suatu area, Ladder Diagram dapat digunakan untuk menghidupkan atau mematikan lampu secara otomatis berdasarkan sensor atau waktu tertentu.

Keuntungan Penggunaan Ladder Diagram

Ada beberapa keuntungan yang membuat Ladder Diagram menjadi pilihan yang populer dalam industri, di antaranya:

• Mudah Dipahami: Struktur yang mirip dengan tangga membuat Ladder Diagram mudah dipahami oleh para teknisi dan operator.
• Fleksibilitas: Ladder Diagram dapat dengan mudah diubah atau dimodifikasi sesuai dengan kebutuhan tanpa perlu pengetahuan pemrograman yang mendalam.
• Troubleshooting yang Mudah: Ketika terjadi masalah pada sistem, Ladder Diagram memudahkan dalam melakukan troubleshooting karena logika kontrolnya dapat divisualisasikan dengan jelas.
• Pemrograman yang Cepat: Dibandingkan dengan bahasa pemrograman lainnya, pembuatan program menggunakan Ladder Diagram cenderung lebih cepat dan efisien.

Kesimpulan

Ladder Diagram merupakan salah satu alat yang sangat berguna dalam industri untuk mengontrol dan mengotomatisasi berbagai sistem.

Dengan struktur yang mudah dipahami dan fleksibilitasnya dalam pemrograman, Ladder Diagram terus menjadi pilihan utama dalam pengembangan sistem kontrol.

Dengan memahami dasar-dasar dan keuntungan penggunaannya, para profesional industri dapat memanfaatkannya secara optimal untuk meningkatkan efisiensi dan produktivitas dalam berbagai aplikasi.