Fungsi pewaktu dan pecacahPewaktu (Timer)Di dalam banyak aplikasi control, pengontrolan waktu adalah sesuatu yang sangat dibutuhkan. Sebagai contoh, sebuah motor atau pompa mungkin harus dikontrol untuk beroperasi selama interval tertentu, atau mungkin diaktifkan setelah berlalunya suatu periode waktu tertentu. Maka dari itu PLC dilengkapi dengan timer untuk mendukung kebutuhan ini. Timer mengukur atau menghitung waktu dalam satuan detik atau sepersekian detik dengan menggunakan piranti clock internal CPU.1.1 Jenis- jenis TimerTimer berperan sebagai sebuah output untuk sebuah anak tangga program, mengontrol kontak-kontaknya yang terletak pada anak tangga lainnya. Pendekatan ini adalah pendekatan umum dalam pemprograman yaitu memandang timer sebagai layaknya sebuah relay yang ketika kumparannya dialiri arus akan mengakibatkan menutup atau membuka kontak-kontak setelah suatu jangka yang ditetapkan. Dan ada juga yang memperlakukan timer sebagai sebuah blok delay (fungsi tunda) yang ketika disisipkan kesebuah anak tangga akan menunda sinyal-sinyal dari anak tangga tersebut untuk mencapai output.Terdapat beberapa bentuk timer yang dapat dijumpai pada PLC. Pada PLC berukuran kecil biasanya hanya terdapat satu bentuk saja, yaitu, timer on delay. Timer semacam ini akan hidup setelah suatu periode waktu tunda yang telah ditetapkan dan kemudian mati. Jenis timer lainnya yang sering dijumpai adalah timer pulsa . timer jenis ini berubah menjadi aktif atau tidak aktif selama periode waktu yang telah ditetapkan.Simbol simbol yang sering digunakan untuk timer ialah TON digunakan untuk menotasikan timer on delay, TOF untuk timer off delay. Timer on delay juga direpresentasikan oleh T-O dan timer off delay oleh O-T. Timer pulsa dinotasikan dengan TP.Durasi waktu yang ditetapkan untuk sebuah timer disebut sebagai waktu preset dan besarnya adalah kelipatan dari satuan waktu atau basis waktu yang digunakan.

Gambar 1. Timer On DelayGambar 2. Timer Off Delay

outputhidupmatioutput arah positifoutput arah negatifwaktuGambar 3. Timer Pulsaa. Timer on-delayOutput akan berlogika high apabila input diberi sinyal dengan logika high yang lamanya melebihi setting tundaan waktunya. Output akan kembali berlogika low saat sinyal input berlogika low. Isyarat input dan output mode ini ditunjukkan pada gambar 4.

Gambar 4. Isyarat input dan output timer ON-delay

b. Timer off-delayOutput akan berlogika low apabila input diberi sinyal dengan logika low yang lamanya melebihi setting tundaan waktu. Diasumsikan kondisi awal timer mendapatkan sinyal input high kemudian sinyal input tersebut diubah menjadi low. Saat diberi input diberi sinyal high maka ouput high, kemudian saat input diberi sinyal low, maka output akan low jika lamanya sinyal input dengan logika low tersebut melebihi setting tundaan waktunya. Isyarat input dan output mode ini ditunjukkan pada gambar 5.

Gambar 5. Isyarat input dan output timer Off-delayc. Timer pulseOutput akan berlogika high selama setting tundaan waktu apabila input diberi trigger berlogika high. Isyarat input dan output mode ini ditunjukkan pada gambar 6.

Gambar 6. Isyarat input dan output timer pulse

1.2 Pemrograman TimerSemua PLC pada umumnya memiliki timer-timer on-delay, dan PLC-PLC berukuran kecil kemungkinan besar hanya memiliki jenis timer ini. Timer tersebut berlaku sebagaimana layaknya sebuah relay, dengan sebuah kumparan yang akan dialiri arus ketika input In 1 diaktifkan (anak tangga 1). Setelah suatu jangka waktu tunda yang telah ditetapkan (waktu preset), timer tersebut kemudian menutup kontak-kontaknya pada anak tangga 2. Sehingga, output dari Out 1 dihasilkan beberapa saat (yaitu waktu preset) setelah input In 1 diaktifkan.

(a)(b)Gambar 7 (a)1.2.1 Aktivitas sekuensial(sequencing)Ketika input In 1 dihidupkan outputOut 1 menjadi aktif. Kontak-kontak yang diasosiasikan dengan output inikemudian menyalakan timer. Kontak-kontak timer selanjutnya akan menutup setelah tertunda selama waktu preset, dalam kasus ini 5,5 s. Ketika hal initerjadi, output Out 2 menjadi aktif. Sehingga, setelah input diberikan kein 1, Out 1 diaktifkan dan diikuti 5,5 detik kemudian oleh Out 2. Hal ini mengilustrasikankan bagaimana rangkaian output dapat diaktifkan secara sekuensial (berurutan).Gambar 8(a),(b) memperlihatkan diagram untuk operasi yang sama, dimanaformat yang digunakan oleh pabrikan PLC adalah pemfungsian times penunda sinyal.

Gambar 8. Rangkaian Output sekuensialMitsubishi, (b) Siemens

1.2.2 Timer bertingkatTimer-timer dapat disambungkan satu sama lainnya, disebut sebagaitimer bertingkat (cascaded),untuk menghasilkan waktu delay yang lebih besar dariyang mungkin diberikan oleh hanya satu buah timer. Gambar 9 (a) memperlihatkan diagram tangga untuk konfigurasi semacam ini. Sehingga, kita dapatmenetapkan bahwa timer 1 memiliki waktu delay sebesar 999 s. Timer inidiaktifkan ketika terdapat sebuah input ke In 1. Ketika waktu selama 999 detiktelah lewat, kontak-kontak untuk timer 1 menutup. Hal ini kemudian mengakibatkan aktifnya timer 2. Timer ini memiliki delay sebesar 100 s. Ketika waktu 100 detik ini telah berlalu, kontak-kontak timer 2 menutup dan terdapat sebuah output dari Out 1. Sehingga, output akan dihasilkan 1099 detik Setelah inputdiberikan ke In 1. Gambar 8(b) memperlihatkan versi Mitsubishi untuk diagramtersebut beserta instruksi-instruksi programnya

Gambar 9 Timer Bertingkat

1.2.3 Timer Siklus hidup-matiGambar 10. memperlihatkan bagaimana timer-timer on-delay dapat digunakanuntuk membentuk sebuah konfigurasi timer siklus hidup-mati. Timer ini dirancang untuk mengaktifkan sebuah output selama 5 detik kemudian mematikannya selama. 5 detik, lalu menyalakannya 5 detik, dan mematikannya 5 detik dan demikian seterusnya. Ketika terdapat sebuah input ke In 1 yang menutup kontak-kontaknya, timer 1 menjadi aktif. Timer 1 ditetapkan untuk delay selama 5 detik.Setelah 5 detik, timer 1 akan menyalakan timer 2 dan mengaktifkanoutput Out 1. Timer 2 memiliki delay sebesar 5 detik. Setelah 5 detik kontak-kontak timer 2,yang normal-tertutup, membuka. Hal ini mengakibatkaL timer1, yang berada di anak tangga pertama, menjadi mati.

Keadaan ini mengakibatkankontak-kontak pada anak tangga kedua membuka dan mematikantimer 2. hal ini menjadikan kontak-kontak timer 2 berada pada kondisi normalnya, yang adalah menutup, sehingga terdapat input ke In 1 yang akan memulai kembaliseluruh siklus di atas.

Gambar 10. Timer Siklus Hidup Mati

1.3 Timer Off-DelayGambar 11 memperlihatkan bagaimana sebuah timer on-delay dapat digunakanuntuk membentuk sebuahtimer off-delay.Dengan konfigurasi semacam ini,ketika terdapat sebuah input seketika ke In 1, output Out 1 dan timer keduanya menjadi aktif. Karena input dikunci(latched)oleh kontak-kontak Out 1, output akan tetap menyala. Setelah waktu preset berlalu, kontak-kontak timer yangnormal-tertutup membuka dan mematikan output. Dengan demikian, operasidimulai dengan keadaan output yang aktif dan tetap aktif hingga waktu delay berlalu.

Gambar 11 Timer Off Delay

Sejumlah PLC dilengkapi dengan, selain timer-timer on-delay, timer-timer off-delay secarabuilt-indan oleh karenanya, penggunaan timer on-delay untukmenghasilkan timer off-delay tidak lagi diperlukan.

1.4 Timer one-shotTimer one-shot digunakan untuk menghasilkan sebuah output berdurasi tetap dari sebuah input tertentu. Gambar 12(a) memperlihatkan sebuah diagram tangga untuk sistem yang akan menghasilkan sebuah output dari Out 1 selama suatu jangka waktu tetap yang telah ditentukan sebelumnya apabila terdapat sebuah input ke In 1, timer yang digunakan dipandang sebagai relay berkumparan. Input ke In 1 mengakibatkan terjadinya dua hal. Ketika terdapat sebuah input ke In 1, sebuah output dihasilkan dari Out 1 dan timer mulai bekerja. Ketika waktu yang ditetapkan telah habis, kontak-kontak timer membuka. Hal ini mengakibatkan matinya output. Dengan demikian, output tetap aktif hanya selama jangka waktu yang ditetapkan oleh timer.

Gambar 12 Timer on-one-shot (menyala satu kali).

Gambar 12(b) menampilkan diagram tangga yang sarna dengan yang diperlihatkan pada Gambar 12(a) namun menggunakan sebuah timer yang mengakibatkan tertundanya sebuah sinyal mencapai output.Dalam Gambar 12, timer one-shot sebuah output mengaktifkan selama suatu interval waktu tertentu ketika terdapat sebuah input, dan kemudian memaatikannya.

Pada proses pengendalian/ pengontrolan dengan menggunakan relai konvensional, penundaan suatu proses dengan menggunakan relai tunda waktu. Sedangkan pada PLC juga dapat dimanfaatkan untuk melakukan penundaan suatu proses. Fungsi pewaktu sederhana yang banyak digunakan pada PLC adalah penundaan waktu on (on delay) atau penundaan waktu off (off delay). Fungsi pewaktu dalam PLC ini dapat diatur sesuai dengan format program kendali yang dibuat. Selain itu pewaktu PLC menggunakan teknologi solid- state sehingga mempunyai kecermatan dan kecepatan yang lebih baik dibandingkan dengan teknologi yang digunakan di relay konvensional.Fungsi pewaktu digunakan dengan satu buah masukan seperti terlihat pada gambar 1. Setelah IN001 diaktifkan maka pewaktu TS017 akan menghitung hingga 4 detik, setelah tercapai 4 detik keluaran akan on. Ketika masukan tak terhubung selama interval pewaktu misalnya pada detik ke 3, timer akan direset menjadi 0.

IN001Data 4 dtTS017Presetdata

Gambar 13. fungsi pewaktu dengan satu masukan

TS017Preset014IN001Run

Preset adalah tempat dimana nilai waktu disetIN002Enable / Reset

Reg.Hr101

Reg. merupakan dimana tempat nilai hitungan dari preset ditempatkan

Gambar 14. Format blok pewaktu

RTRT0RunEnable/ResetOutputRNRS3178Run Time ResetKeluaran(78)

31

Time 14

Gambar 15. fungsi pewaktu dalam format kumparan.

RunTS017 Preset 014Reg. Hr101IN 001

IN002

Enable/Reset

IN003

Output

Gambar 16. Fungsi pewaktu dengan tiga masukan Run, Reset, dan Enable.Gambar 14 sampai 16 ditunjukan dua buah dari pewaktu PLC. Pada gambar 14 dan 15 tipe pewaktu PLC dengan dua buah masukan yaitu run dan enable/reset. Sedangkan pada gambar 15 tipe pwaktu PLC dengan tiga buah masukan yaitu, run,enable dan reset.Pada gambar 14 dapat dijelaskan timer akan bekerja setelah IN002 berada pada keadaan menutup setelah IN001 diaktifkan. Setelah 6 detik kemudian IN001 dibuka, timer menahan data pada nilai 6 detik. Perhitungan waktu tidak mencapai nilai preset 14 detik, maka keluaran timer masih tetap dalam keadaan off. Timer tidak akan diresetkecualai kalau IN002 terbuka. Andai kata suatu saat IN001 ditutup kembali, maka setelah 8 detik dari penutupan IN001, keluaran timer akan menjadi ternergize.Gambar 15 merupsksn alternative lain dari fungsi pewaktu yaitu dengan dua buah masukan, IN7 digunakan untuk pengaktifan pewaktu (RT31 = RN) sedangkan IN8 digunakan untuk peresetan dengan program kendali yang diinginkan.Gambar 16 menggunakan ilustrasi dari fungsi khusus suatu pewaktu dengan mempunyai tiga buah masukan, Bentuk dan diagram pewaktu dari fungsi pewaktu dapat dijelaskan pada gambar 17.

n detikTimer OffTimer Onmasukann detik

n detik

Gambar 17. Diagram pewaktuan

IN002IN001TOFFT = 4 dtTONT = 4 dtQ1

Q2

Gambar 18 Fungsi penunda waktu on dan penunda waktu offDua fungsi pewaktu yang biasanya ada pada PLC adalah penunda waktu on (Time delay on) dan penunda waktu off (time delay off). Fungsi tersebut dapat dilihat pada gambar 18. Pada TON, bila saklar IN001 diaktifkan maka Q1 baru akan aktif bila T = 4 dt telah terpenuhi. Sedangkan pada TOFF, bila saklar diaktifkan, Q2 akan aktif dan setelah 4 detik akan off. Q1 dan Q2 merupakan keluaran timer.

Beberapa contoh program aplikasi fungsi pewaktu yang banyak digunakan di indusrti

IN0011. On- Delay (penunda on). Dengan menggunakan pewaktu penunda on (on delay), keluaran rangkaian B akan terhubung/ on pada saat (setelah) pewaktu aktif sebagai akibat dari aktifnya rangkaian A. Ketika rangkaian A dioffkan maka rangkaian B juga akan off/off.

ACR

TSCR018 8 det.Count HR001CR0017TDRLT1

BCR0017CR

CR002TSCR0018CR

CR001CR0017

SW 1 masukan keluaran

Com12345Com12345

LT1

LT2

Gambar 19. logika pewaktu tunda on (a) diagram dasar (b) pola pengambaran pada PLC (c) diagram penyambungan

2. Off delay ( penunda off). A dan B mempunyai waktu on yang sama. Saat A di offkan, B masih on untuk setting waktu tertentu sebelum off.

CR017TSCR018 20 det.RegHr161CR019IN001IN001IN001IN001CR019

motorSistem on

Memberikan waktu sampai 20 detik ketika motor dioffkanWaktu time out saat mottor off

TS018

pompaSistem on

Penonaktifan CR 019

3. Limited on time ( Pembatas waktu on)

IN001CR0017

Keluaran ATT018 046Reg HR053IN002IN001

Keluaran B

IN001

TT CR018CR022

Pencacah (counter)

Pengoprasian instruksi pencacah sama dengan instruksi timer pada PLC. Perbedaannya adalah, instruksi timer akan secara kontinu menghitung naik nilai akumulatifnya pada sebuah rata- rata yang ditentukan oleh time base, Pada pencacah bisa menghiutung turun maupun menghitung naik.Counter atau pencacah adalah piranti vital pada penerapan PLC. Counter adalah sebagian fasilitas yang dimiliki oleh PLC sebagai sistem kendali. Instruksi Counter digunakan untuk memberikan penanganan suatu fungsi pencacahan pada suatu program, misalnya untuk mencacah nilai barang yang ingin di masukan dalam kotak. Counter diterjemahkan dalam bahasa indonesia menjadi penghitung. Counter memiliki peranan penting dalam proses sekuensial. Counter mencatat sebuah kejadian di dalam akumulator jika sebuah kejadian dapat memberikan nilai 1 yang berbentuk pulsa tunggal. Fungsi counter untuk memberikan penanganan suatu fungsi pencacah atau penghitungan secara otomatis. Counter dikendalikan oleh sebuah masukan clock.COUNTER PLCPada counter ini terdapat dua masukan. CP digunakan untuk menurunkan nilai dari data counter, tiap CP ada masukan tinggi (OFF ke ON). Bila Reset berubah dari OFF ke ON maka data counter akan kembali ke nilai data set (SV).

Pemrograman PLC Dengan Timer & Counter PEMROGRAMAN PLC MENGGUNAKAN FASILITAS TIMER DAN COUNTER

Pembahas tentang pembuatan program PLC menggunakan fasilitas timer dan counter yang telah disediakan oleh oleh software Zeliosoft. Dalam aplikasi sistem kontrol logika AND, logika OR dan inverse atau pengunci saja seperti yang telah kita bahas pada pertemuan sebelumnya tidaklah cukup untuk bisa menyelesaikan permasalahan pengontrolan, namun masih memerlukan komponen lain seperti penunda waktu (timer) dan penhitung (counter). Timer dapat di seting untuk satuan detik, menit dan jam, timer akan mulai melakukan penghitungan waktu pada saat saklar reset ditekan.

Pada saat penghitungan waktu timer telah mencapai setingan waktunya maka kontak NO pada timer akan berubah menjadi NC demikian pula kontak NC pada timer akan berubah menjadi NO. Untuk satu timer, kita dapat menggunakan beberapa kontak NO dan NC yang dimiliki oleh timer dengan perubahan kondisi kontak secara bersamaan.

COUNTER pada pemrograman PLC digunakan untuk melakukan penghitungan sinyal masukan dengan setting nilai yang ada pada COUNTER yang dilakukan oleh pemrogram. Jika hitungan sinyal masukan sama dengan nilai setting maka Counter akan merubah posisi NO menjadi NC dan sebaliknya NC akan menjadi NO. Sinyal masukan akan dihitung satu selama posisi sinyal masukan OFF menjadi ON. Panjang dan pendeknya sinyal OFF atau ON tidak berpengaruh pada perhitungan counter. Untuk masing-masing counter, kita dapat menggunakan beberapa kontak NO dan NC yang dimiliki oleh counter dengan perubahan kondisi kontak secara bersamaan.

Percobaan Pertama : Timer (On Delay)1. Buatlah project baru dengan nama LATIHAN-5 dan diskripsi TIMER2. Buatlah allocation list sebagai berikut :

3. Buatlah ladder diagram berikut ini menggunakan komputer

4. Rangkailah PLC seperti gambar berikut ini

5. Masukkan atau download ladder diagram ke dalam perangkat PLC6. Jalankan PLC dengan menekan tombol RUN7. Tekan S1 apakah lampu menyala ?ya / tidak8. Apakah lampu menyala setelah 5 detik tombol S1 ditekan ?ya / tidak

Percobaan Kedua : Counter1. Buatlah project baru dengan nama LATIHAN-6 dan diskripsi COUNTER2. Buatlah allocation list sebagai berikut :

3. Buatlah ladder diagram sebagai berikut :

4. Rangkailah Perangkat PLC seperti gambar berikut ini :

5. Masukkan atau download ladder diagram ke dalam perangkat PLC6. Jalankan PLC dengan menekan tombol RUN7. Tekan S1 apakah lampu menyala ?ya / tidak8. Tekan S2 sebanyak 5 kali, apakah lampu menyala ?ya / tidak

Percobaan Ketiga : Motor Bekerja Bergantian

Sebuah unit produksi membutuhkan dua buah motor 3 phase yang berjalan bergantian dengan proses kerja sebagai berikut; motor satu berjalan ketika PLC (kontrol) mulai dijalankan dan 5 detik kemudian setelah tombol ditekan motor mati. Bersamaan dengan motor pertama mati motor kedua berjalan.1. Buatlah Allocation list sebagai berikut :

2. Buatlah Ladder diagram untuk kontrol motor tersebu sebagai berikut :

Percobaan Keempat : Sensor Sebuah sub sistem produksi terdapat sebuah motor yang berjalan ketika Sensor 1 atau Sensor 2 dalam kondisi ON. Pada saat sensor 1 dan sensor 2 OFF atau ON secara bersamaan motor tidak bekerja. Buatlah Tabel kebenaran, Allocation list dan Ladder diagram untuk kontrol motor tersebut sebagai berikut :

Percobaan Kelima : Sensor dan CounterSuatu sub unit produksi terdapat sebuah motor penggerak konveyor (ban berjalan), untuk transportasi produk. Pada konveyor tersebut terdapat sebuah sensor kualitas, sensor akan ON jika didapati produk yang ukurannya melebihi batas, dan akan menggerakkan tuas untuk memindahkan produk tersebut. Produk yang lolos sensor dihitung melalui sensor penghitung. Motor akan berhenti jika produk yang lolos sensor mencapai 12 buah, bersamaan dengan dilakukannya pembukusan. Proses akan berulang kembali dengan ditekannya tombol start. Buatlah allocation list, dan ladder diagram dari kontrol tersebut sebagai berikut :

Fungsi counter adalah mencacah pulsa yang masuk. Sepintas cara kerja counter dan timer mirip. Perbedaannya adalah timer mencacah pulsa internal sedangkan counter mencacah pulsa dari luar.Fungsi dasar pencacah PLC adalah sebagai pencacah naik maupun pencacah turun. Perhitungan cacahan fungsi pencacah tergantung pada nilai yang dimasukkan dalam fungsi tersebut. Untuk pencacah naik (up counter). Pencacahan dimulai dari 0 dan kemudian ditambah 1pada masing masing pulsa on dari masukan pencacah. Ketikan nilai settingnya telah tercapai, maka keluaran akan ter energize. Pengaktifan masukan reset akan mengakibatkan pencacah akan kembali ke nilai awal yaiut 0 dan juga akan meresetkeluaran pencacah. Pada pengoprasian pencacahturun (down counter) sama dengan pencacah naik dimana pencacahan dimulai dari nilai settingnya dan ketika telah mecapai nilai 0 maka akan mengakitfkan keluaran pencacah.

IN132

CountUC

Count 2132Pencacah

EIN2

Enable/ResetUC

3274

Pencacah KeluaranOutputUC

Gambar 10. Fungsi pencacah dalam coil

Pada gambar 10 dapat dilihat bentuk fungsi pencacah dalam coil contohnya coil 32. Pada coil pencacah 32 telah disetting pencacahan 21 kali dan kemudian akan mengaktifkan kontak 32 sehingga keluaran 74 akan ter energize.

Ada beberapa jenis PLC yang juga menyediakan kombinasi dari kedua pencaah diatas yaitu pencacah naik/ turun.

DC017/UC017 Preset 021Reg. Hr102IN001

Preset adalah tempat dimana nilai hitungan ditentukan

IN001

Reg. adalah sebagai penempatan data perhitungan

Gambar 11. Fungsi pencacah naik dan pencacah turun

Pencacah naik/ turun ini memiliki perbedaan dengan kedua jenis pencacah yaitu pada pencacah naik/turun terhadap tiga buah masukan yang berupa pencacah naik (up counter) untuk pencacah naik, pencacah turun ( down counter) utnutk pencacah turn, dan enable/ reset untuk mereset pencacah. Jenis pencacah ini juga dapat digunakan untuk satu fungsi baik untuk pencacah naik maunpun pencacah turun. Untuk ejnis pencacah ini juga dapat digunakan untuk keluaran pencacah naik maupun pencacah turun secara bergantian. Pada saat pencacahan naik keluaran akan aktif ketika telah sampai pada nilai maksimal. Kemudian untuk proses pencacahan selanjutnya tidak perlu lagi mereset pencaca, akan tetapi digunakan pencacah turun untuk mengaktifkan pencacah,ketika nilai cacahan sampai pada nilai 0 maka pencacah akan aktif sebagai pencacah turun. Demikian seterusnyasampai ada penekanan enable/reset. Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar 4.18 dibawah ini.

IN001

Count upUDC017 Preset 021Reg. Hr102Count down

IN002

IN003

Reset/ Enable

Gambar 18. pencacah up- down

Input

output

Delay time

Delay time

Input

output

output

Delay time

input