ELEKTRONIKA INDUSTRI

 Apa itu PLC, bagi sebagian orang mungkin sudah tidak asing lagi mengenai kata tersebut tapi disini akan coba saya uraikan arti dan pengertian PLC. PLC adalah suatu alat yang dapat diprogram sesuai dengan step kerja mesin yang diperlukan, alat ini mirip seperti komputer yaitu ada tiga bagian utama yaitu masukan, cpu/processor, dan keluaran.

. Secara etimologi PLC kepanjangan dari Programable Logic Control artinya kontrol logika yang dapat diprogram ulang, program yang diisikan kepadanya berupa program ladder atau urut-urutan kerja mesin sehingga mesin dapat bekerja secara otomatis. Keunggulan dari PLC ini yaitu alat ini mampu melakukan tugas mesin yang rumit sekalipun dengan akurasi control yang baik sekali.

. Adapun bagian masukan dari PLC ini terhubung ke sensor, tombol/saklar, selektor, dll kemudian, bagian keluaran ( output ) PLC bisa terhubung ke relay, lampu indikator, magnetic kontaktor, solenoid valve dll. PLC mempunyai terminal-terminal koneksi pada bagian masukan dan keluaran untuk memudahkan pada saat pengabelan atau wiring.

Pada kenyataanya ada banyak type dan merek PLC yang ada di industri pada umumnya, misalnya Mitsubishi, Hitachi, AB (allen bradlley), omron, siemen dan masih banyak lagi, masing-masing dari merek tersebut mempunyai kelebihan dan keunggulannya yang berbeda.

Umumnya PLC mempunyai tegangan kerja antara 100-200VAC untuk menggerakan seluruh komponen yang ada didalamnya, kemudian pada CPU nya mempunyai memori untuk menyimpan program/ladder, yang setiap memorinya mempunyai kapasitas yang berbeda-beda.

Kelebihan PLC.

1. Cara pengoperasiaannya mudah.

2. Bentuknya sederhana/kecil tidak banyak memakan tempat.

3. effective dan efisien.

4. Saat terjadi masalah dengan mesin, cepat diketahui.

5. Mudah dimonitor.

6. Mudah perawatannya.

7. Pemakaian daya rendah, sebab bisa mengurangi pemakaian relay.

8. dan masih banyak lagi.

. Didalam Teknik Control Otomatis , relay adalah salah satu komponen peralatan control yang sangat mendasar, alat ini dibutuhkan pada setiap rangkaian control karena fungsinya yang memang sebagai penghubung antara peralatan satu dengan lainnya seperti contoh untuk mengerakan solenoid valve dibutuhkan tegangan 200 VAC, namun sebelum tegangan diberikan ke solenoid valve akan melalui relay terlebih dahulu.

. Relay ini mempunyai cara kerja yang sangat sederhana dibanding dengan peralatan control yang lain, mempunyai kaki-kaki atau pin, pin ini ada yang untuk coil atau kumparan dan ada juga untuk kontak ( No dan Nc ) kontak inilah yang berhubungan dengan peralatan lain seperti timer, magnetic contactor dll, sedangkan pin coil digunakan untuk dihubungkan ke tegangan supply agar relay dapat bekerja, selain itu didalam relay terdapat satu buah kumparan / coil yang terbuat dari lilitan kawat dengan jumlah lilitan tertentu, yang berfungsi merubah tegangan input baik itu AC ataupun DC menjadi medan magnet, medan magnet ini yang nantinya digunakan untuk menghubungkan kontak-kontaknya yang ada didalam relay.

Cara Kerja Relay

. Seperti yang telah disebutkan diatas, relay mempunyai cara kerja yang sangat simple yaitu pada saat atau selama coil relay mendapat tegangan 200 VAC misalnya, maka pada coil akan terdapat medan magnet yang cukup besar, sehingga menarik tuas dan menghubungkan kontak-kontak yang ada didalamnya, dan relay akan berhenti bekerja andaikata kumparanya sudah tidak terdapat tegangan lagi atau disebut off.

. Jadi komponen utama dari relay itu adalah terletak pada kumparan, sebab apabila kumparan ini rusak / terputus lilitannya diakibatkan terbakar, maka relay tidak akan lagi bisa bekerja, karena tidak ada lagi medan manet yang dapat menarik tuasnya.

"Proximity sensor" mencakup semua sensor yang melakukan penginderaan/deteksi secara non-kontak, dibandingkan dengan sensor lain, seperti limit switch, yang mendeteksi objek dengan fisik menghubunginya. Proximity Sensor mengubah informasi tentang gerakan atau kehadiran obyek menjadi sinyal listrik. Ada tiga jenis sistem deteksi yang melakukan konversi ini:

 

1.Sistem yang menggunakan arus eddy yang dihasilkan di obyek penginderaan logam dengan induksi elektromagnetik,

2. Sistem yang mendeteksi perubahan dalam kapasitas listrik ketika mendekati objek penginderaan.

3. Sistem yang menggunakan magnet atau reed switch .

 Standar Industri Jepang (JIS) mendefinisikan proximity sensor dalam JIS C 8201-5-2 (tegangan rendah switch gear dan gear kontrol, Bagian 5: rangkaian perangkat Pengendalian dan elemen switching, Bagian 2: sensor Proximity), yang sesuai dengan IEC 60947-5-2 penjabaran terhadap switch deteksi non-kontak posisi.

 JIS memberikan nama umum "proximity sensor" untuk semua sensor yang menyediakan deteksi non-kontak dari objek target yang dekat atau dalam sekitar sensor, dan mengklasifikasikan mereka sebagai induktif, kapasitif, ultrasonik, fotolistrik, magnet, dll.

Panduan Teknis mendefinisikan semua sensor induktif yang digunakan untuk mendeteksi benda-benda logam, sensor kapasitif yang digunakan untuk mendeteksi benda-benda logam maupun non-logam, dan sensor yang memanfaatkan medan magnet DC sebagai Proximity Sensor.

timer berfungsi sebagai alat penghitung waktu, manakala waktu yang telah ditetapkan tercapai maka output kontaknya akan bekerja. Ada dua macam jenis timer, pertama timer on delay kedua timer off delay. Timer on delay bekerja ketika tegangan supply masuk, sedangkan timer off delay bekerja pada saat tegangan supply terputus atau off.

Cara Kerja Timer

 Pada saat timer ditenagai atau mendapatkan supply tegangan, maka timer akan mulai menghitung, ketika jumlah hitungan actual sama dengan setting ( jarum merah ), maka kontak output timer akan bekerja, Kontak timer berupa normally close (nc) dan normally open (no)

Arti dan fungsi indikator yang terdapat pada timer.

. Ada beberapa item indikator pada bagian timer yang perlu diketahui

    Power : Berfungsi sebagai indikator bahwa supply tegangan sudah masuk

    Out : Berfungsi sebagai indikator bahwa output timer kerja ( waktu actual = Set )

    A : Mode timer ( on delay mode )

    0-12 : Scala timer ( bisa dirubah )

    Sec : Satuan timer dalam second / detik. ( bisa dirubah dalam satuan jam/hari )

    Jarum merah : Berfungsi sebagai indikator set, dirubah dengan cara diputar.

Ratings

    Tegangan kerja : 100-240 Vac / 100-125 Vdc

    Kapasitas beban 5 A 250 Vac.

    Konsumsi daya : 1.6 Watt ( relay on ).

. Salah satu contoh penggunaan timer adalah, digunakan untuk memberi delay / timing pada sarana input atau masukan dari sensor seperti photo sensor atau lainnya, sehingga ketika sensor bekerja, akan didelay terlebih dulu oleh timer tsb. Hal ini bertujuan melindungi rangkaian agar tidak on-off ketika sensor tertutup benda yang hanya sekilas lalu saja. ( dalam hal ini tergantung pemakaiannya ).

AT89S51 memiliki komunikasi data serial memiliki parameter yang terdiri dari register SBUF, Register Serial Port Control (SCON), dan register Power Mode Control (PCON). Register SBUF untuk menahan data dan merupakan bit dalam register SFR. Register Serial Port Control (SCON) seperti yang diperlihatkan Gambar 2.13 berfungsi untuk mengontrol komunikasi data.

 

Register Power Mode Control (PCON) seperti yang terlihat pada gambar 2.14 berfungsi untuk mengontrol data rate ,dan pin RXD dan TXD yang terhubung pada rangkaian data serial.

Untuk membentuk komunikasi serial AT89S51, ada beberapa ketentuan yang harus diperhatikan. Sistem Transmisi Serial  

Dalam komunikasi serial AT89S51 terdapat dua jenis transmisi serial.

Protokol Serial 
Proses komunikasi serial membutuhkan protokol yang disebut dengan protokol serial. Protokol serial terdapat pada komunikasi asynchronous. Format yang dipakai dalam protokol serial adalah 12 bit seperti yang diperlihatkan pada gambar 2.15. 

1.     Start bit berfungsi untuk menginisialisasikan rangkaian pewaktu. Hal ini terdeteksi dengan perubahan bit dari high ke low.

2.     bit data diawali Least Significant Bit (LSB) dan diakhiri Most Significant Bit (MSB).

3.     Optional bit parity.

4.     Stop bit. Pada stop bit, line menjadi high untuk 1 atau 2 bit yang menandakan karakter telah habis. 

Inisialisai UART 

Dalam proses inisialisasi ada beberapa buah register yang perlu ditentukan nilainya, yaitu TMOD, SCON, dan PCON.
TMOD merupakan register 8 bit yang berfungsi untuk mengatur kerja Timer/Counter. Dengan memanfaatkan bit TMOD.5 dan TMOD.1 (Timer 1) atau dengan TMOD.4 dan TMOD.0 (Timer 0), kita dapat memilih mode operasi pencacah biner yang diinginkan. Dengan bantuan register SCON, kita dapat menentukan besarnya laju baud (baud rate) yang diinginkan dengan memanfaatkan bit SCON.7 dan SCON.6  untuk memilih mode jenis baud rate. Perhitungan baud rate dari tiap mode adalah

Proses  pengiriman  data  serial  dilakukan  per  byte  data.  Proses  tersebut menggunakan  bit  yang  ada  pada  register  SCON,  yaitu  bit  TI.  Bit  TI  merupakan petanda  yang  setara  dengan  petanda Transmitter  Data  Register  Empty (TDRE) yang  umum  dijumpai  pada  UART  standar.  Data  yang  dikirim  disimpan  terlebih dahulu pada register SBUF. Berikut adalah subrutin pengiriman data serial.

01:SerialOut:
02:JNB TI,$
03:MOV SBUF,A
04:CLR TI
05:RET

Baris pertama adalah subrutin dengan nama SerialOut. Baris kedua menunggu data sebelumnya selesai dikirim. Baris ketiga mangirimkan data melalui port serial dengan cara meletakkan data yang telah disimpan di akumulator A ke register SBUF. Setelah itu, nilai TI dinolkan kembali. 

Penerimaan Data 
Proses penerimaan data serial dilakukan dengan mengecek bit RI pada register SCON. Bit RI merupakan petanda yang setara dengan petanda Receiver Data Register Full (RDRF). Setelah register SBUF menerima data dari port serial, bit RI akan bernilai 1 dengan sendirinya kemudian harus dinolkan denganprogram agar bisa dipakai untuk memantau keadaan SBUF dalam penerimaan data berikutnya. Berikut adalah subrutin penerimaan data serial.

01:SerialIn:
02:JNB  RI,$
03:MOV A,SBUF
04:CLR RI 05:RET

Baris  pertama  adalah  subrutin  dengan  nama SerialIn.  Baris  kedua menunggu  register  RI  bernilai 1 untuk  memastikan  sudah  ada  data  baru  yang diterima pada SBUF. Baris ketiga, SBUF ditempatkan pada akumulator A supaya RI  dapat  dipakai  untuk  memantau  keadaan  SBUF  pada  pengiriman  data
berikutnya. Selanjutnya, pada baris empat RI dinolkan.  

Penjelasan dari masing-masing pin adalah sebagai berikut :

1.     Pin 1 sampai 8 (Port 1) merupakan port pararel 8 bit dua arah (output-input).

2.     Pin 9 (Reset) adalah input reset (aktif tinggi). Pulsa transisi dari rendah ke tinggi akan me-resetAT89S51.

3.     Pin 10 sampai 17 (Port 3) adalah port pararel 8 bit dua arah (output-input) yang memiliki fungsi pengganti. Fungsi pengganti meliputi TxD (Transmision Data), RxD (Received Data), Int 0 (Interupsi 0), Int 1 (Interupsi 1), T0 (Timer 0), T1 (Timer 1), WR (Write) dan RD (Read). Bila fungsi pengganti tidak dipakai, pin-pin ini dapat digunakan sebagai port pararel 8 bit serba guna.

4.     Pin 18 dan 19 (XTAL 1 dan XTAL 2) adalah pin input kristal, yang merupakan input clock bagi rangkaian osilator internal.

5.     Pin 20 (Ground) dihubungkan ke Vss atau Ground.

6.     Pin 21 sampai 28 (Port 2) adalah port pararel 2 selebar 8 bit dua arah. Port 2 ini mengirimkan bytealamat bila dilakukan pengaksesan memori eksternal.

7.     Pin 29 adalah pin PSEN (Program Strobe Enable) yang merupakan sinyal pengontrol yang membolehkan program memori eksternal masuk ke dalam bus selama proses pemberian/pengambilan instruksi.

8.     Pin 30 adalah pin output ALE (Address Latch Enable) yang digunakan untuk menahan alamat memori eksternal selama pelaksanaan instruksi.

9.     Pin 31 (EA). Bila pin ini diberi logika tinggi, maka mikrokontroler akan melaksanakan instruksi dari ROM ketika isi program counter kurang dari 4096. Bila diberi logika rendah, maka mikrokontroler akan melaksanakan seluruh instruksi dari memori program diluar.

10.   Pin 32 sampai 39 (Port 0) merupakan port pararel 8 bit open drain dua arah. Bila diberi logika rendah, mikrokontroler akan melaksanakan seluruh instruksi dari memori program luar.

11.   Pin 40 (Vcc) dihubungkan ke Vcc (+5 Volt).