Raja Ilmu Kelistrikan: PLC Cara Mengkonversi Diagram Wiring ke Ledder Diagram

Diagram Ladder atau diagram tangga adalah skema khusus yang biasa digunakan untuk mendokumentasikan sistem logika kontrol di lingkungan industri. Disebut “tangga” karena mereka menyerupai tangga, dengan dua rel vertikal kanan – kiri (power supply) dan banyak “anak tangga” (garis horizontal) yang mewakili rangkaian kontrol.

Gambar di atas yang menampilkan bagaimana sebuah rangkaian listrik sederhana ditulis menggunakan diagram ladder. Gambar (a) sebelah kiri menunjukkan rangkaian untuk menyalakan atau mematikan sebuah motor listrik. Kita dapat menggambar ulang rangkaian pada gambar kiri ini dengan cara yang berbeda, yaitu menggunakan dua garis vertikal untuk mewakili rel daya input dan menambahkan kontak dan relay di antara mereka. Gambar (b) sebelah kanan menunjukkan hasilnya. Kedua sirkuit memiliki saklar seri dengan relay yang akan mengkatifkan motor saat saklar ditutup. Jika terdapat belasan atau puluhan rangkaian seperti ini, maka akan lebih jelas menggambarkan menyerupai tangga.

Untuk menggambar ladder ada beberapa hal yang menjadi acuan dasar, di antaranya adalah sebagai berikut:

1. Pada diagram ladder, garis vertikal sebelah kiri bisa kita analogikan sebagai sisi positif dari sumber tegangan, sedangkan garis vertikal sebelah kanan adalah sisi negative dari sumber tegangan. Arus listrik akan mengalir dari kiri ke kanan melalui rangkaian logika pada setiap baris.

2. Setiap baris mewakili satu rangkaian logika proses control.

3. Cara membaca diagram ini adalah dari kiri ke kanan dan dari atas ke bawah.

4. Saat PLC diaktifkan, proses scanning berkerja pada semua baris program sampai selesai. Dimulai dari kiri ke kanan baris paling atas, lalu turun ke baris di bawahnya kemudian dilanjutkan dari kiri ke kanan seterusnya hingga ujung kanan baris terbawah. Proses ini sering disebut dengan cycle dan waktu yang diperlukan untuk 1 kali proses adalah cycle time atau scan time.

5. Setiap baris umumnya harus dimulai dengan input dan diakhiri setidaknya oleh 1 buah output. Seperti yang sudah kita bahasa pada artikel – artikel sebelumnya, input yang akan memberi perintah pada PLC melalui kontak, sedangkan output memberi perintah/mengendalikan perangkat yang dihubungkan pada PLC.

6. Input dan output diidentifikasi berdasarkan alamatnya, setiap penamaan alamat tergantung dari produsen PLC. Alamat ini yang akan digunakan sebagai penyimpanan kondisi pada memori PLC.

7. Beberapa kontak dapat muncul lebih dari satu kali pada baris – baris berbeda, mereka akan aktif secara bersamaan jika memiliki alamat yang sama. Tetapi tidak demikian dengan output atau relay yang disebelah kiri. Mereka hanya boleh ditulis 1 kali.

KONTAK DAN RELAY PADA LADDER DIAGRAM

Kontak umumnya berfungsi sebagai penyambung atau pemutus arus listrik. Seperti halnya sakelar, Kontak memiliki 2 kondisi utama, yaitu NO (Normally Open) dan NC (Normally Closed). Kontak NO dalam kondisi belum diaktifkan dalam keadaan terbuka, sedang NC dalam keadaan tertutup. Dalam progam PLC dengan Ladder diagram, kontak sebagai penyambung atau pemutus logika program ke sisi sebelah kanannya.

Coil/Relay pada Ladder secara umum sama dengan relay fisik yang telah kita bahas pada komponen kendali industry. Dalam program PLC, relay umumnya disimbolkan dengan bentuk bulatan. Contoh kontak dan relay dalam diagram Ladder adalah sebagai berikut:

Gambar di atas adalah kontak dari Input dengan alamat 0.00 yang digunakan untuk mengendalikan relay 1.00 dan 1.01. Baris pertama adalah kontak NO sedangkan baris kedua adalah Kontak NC. Dalam kondisi Input belum diaktifkan, kontak NC sudah tersambung sehingga menyalakan relay 1.01. Saat Input diaktifkan, maka yang terjadi adalah :

Saat ini Relay 1.00 aktif karena Kontak 0.00 diaktifkan. Dari gambar dapat diketahui apabila relay dengan nama tertentu dikatifkan, maka semua kontak dengan nama yang sama akan aktif, dalam hal ini semua kontak pada relay 1.00 akan aktif.

Rangkaian kontrol konvensional dan konversi ke PLC (wiring PLC)

Contoh rangkaian kontrol konvensional dan konversi ke PLC (wiring PLC) merupakan lanjutan seri belajar PLC. Langsung saja :

Secara sederhana untuk merubah rangkaian konvensional ke plc memiliki konsep dasar sebagai berikut :

Rangkaian sederhana :

Bila saklar ditekan maka lampu akan menyala karena ada arus akan mengalir ke beban .

Jika digambarkan dalam wiring plc akan menjadi sebagai berikut :

Dan apabila dirubah dalam bentuk ladder diagram PLC dapat dilihat sebagai berikut.
Misalnya dalam plc omron.

Input switch dihubungkan pada PLC pada alamat 0.01 kondisi awal yaitu N0 (normally open) . Saat swith diaktifkan maka akan menyebabkan input 0.01 berubah menjadi NC. Dan mengaktifkan coil relay internal plc yaitu alamat 200.00. Saat coil internal relay internal pada alamat 200.00 on maka akan mengkatifkan contactnya dari NO menjadi NC. Saat menjadi NC maka akan mengaktifkan coil pada alamat 100.00 yang dihubungkan langsung dengan lampu. Dan membuat lampu tersebut on atau menyala.

Berikut contoh lainnya yaitu untuk mengontrol motor 3 phase :

Saat Push Button (PB1) ditekan maka akan terjadi aliran arus dan mengakibatkan coil pada magnetic contactar (Mg) aktif dan membuat contact pada magnetic contactor (Mg) yang tadinya N0 berubah menjadi NC. Contact pada Mg diparalel dengan PB1 untuk self holding maksudnya saat PB1 dilepas maka arus akan tetap mengalir dari contact pada magnetic contactar(Mg) ke coil magnetic contact sehingga terus menerus on. Saat coil pada Mg on maka membuat contact Mg yang terhubung dengan motor 3 phase yang tadinya N0/tidak terhubung berubah menjadi NC dan menyebabkan motor 3 phase menyala. Dan motor 3 phase akan terus on sampai coil pada Mg tidak aktif yaitu ketika Push Button 2 ditekan (yang kondisi awalnya NC atau terhubung menjadi NO atau tidak terhubung) sehingga memutuskan arus dari contac Mg yang diparalel dengan PB dengan coil Mg. Saat coil Mg tidak aktif maka contact yang terhubung dengan Motor 3 phase juga tidak aktif dan motor akan berhenti berputar.

Dari rangkaian diatas misalnya dimasukkan dalam wiring PLC akan menjadi sebagai berikut (misalnya PLC yang dipakai adalah PLC Omron CPM1A dengan sebelumnya menentukan input dan outputnya: