Materi8plc

Perancangan Sistem Kontrol dengan metode State Diagram Muhamad Rifa’i

Kontrol Logika Permasalahan kontrol logika meliputi: • Logika Kombinasional • Logika Sekuensial Penyelesaian permasalahan kontrol logika: • Kombinasional → Penyederhanaan Persamaan Boolean, K-Map • Sekuensial → Intuisi-R, Flow Chart, State Diagram, Blok Diagram, dll

Metode State Diagram • State diagram (diagram keadaan) adalah metode untuk menggambarkan proses operasi sebuah sistem • Sistem berbasis keadaan dapat digambarkan dengan keadaankeadaan sistem tersebut dan transisi diantaranya (transisi ini hanya terjadi sesaat)

Contoh Satu Inisialisasi Awal T0

A T1 State B

State A T2 B

• Diagram di atas memiliki 2 keadaan, yaitu State A dan State B • Keadaan transisi dinyatakan dengan tanda panah • Jika sistem berada pada State A dan mendapat masukan A maka sistem bertransisi(T1) menuju State B • Jika sistem berada pada State B dan mendapat masukan B maka sistem bertransisi(T2) menuju State A • Terkadang perlu inisialisasi awal sebagai masukan pemicunya, bisa menggunakan bit First Scanning (253.15

Langkah-langkah Perencanaan • Memahami prinsip kerja sistem kontrol proses yang akan direncanakan • Menggambarkan masing-masing keadaan pada State Diagramnya • Membuat Tabel Output • Membuat persamaan Boolean berdasarkan State Diagram yang telah dibuat, meliputi: 1) persamaan transisi state, 2) persamaan state, 3) persamaan output • Mengimplementasikan persamaanpersamaan yang telah dibuat menjadi

Contoh Dua Sebuah sistem kontrol On-Off lampu bekerja dengan cara sbb: • Saat lampu mati, apabila Pb_ON ditekan atau Detektor Gerak aktif maka lampu menjadi menyala • Saat lampu menyala, apabila Pb_Off ditekan atau pewaktu 15 menit aktif maka lampu menjadi mati

Contoh Dua PB_ON atau detector gerak

Sistem On

T1

T0

Lampu nyala

Lampu mati T2

PB_OFF atau timer 15 menit Simbol

Keterangan

T0, T1, T2 StA

Transisi 0, 1 dan 2

StB

Lampu Nyala

ON

PB_On

OFF

PB_Off

DG

Detector Gerak

TON

Timer 15 menit

FS

Sistem On

Lampu Mati

Langkah 1 ON + DG

FS

T1

T0

StB

StA T2 OFF + TON

Tabel Output State

O

StA

0

StB

1

Langkah 2 Persamaan Transisi State • T0 = FS • T1 = StA•(ON+DG) • T2 = StB•(OFF+TON) Persamaan State • StA = (StA+ T0 + T2) • T1 • StB = (StB + T1) • T2

Langkah 2 Persamaan Output • O = StB Perlu diingat bahwa pada saat keadaan berada pada state B, timer mulai ter-energize (bekerja), sehingga: • TON = StB

Langkah 3 FS

StA

Implementasi ke Ladder Diagram StB

T0

ON

T1

DG OFF

Pers. Transisi State

T2

TON StA

T1

StA

T0 T2 StB

Pers. State T2

StB

T1 StB

O

TON #9000

Pers. Output

Contoh 3 PBON LSA

LSB

A

B

Pada suatu industri terdapat sebuah troley otomatis yang bekerja sbb: Posisi awal troley berada di titik A (badan troley menekan LSA). Saat PBON ditekan troley bergerak menuju titik B. Saat mencapai titik B (badan troley menekan LSB) dan troley berhenti selama 10 detik, kemudian berbalik menuju titik A lagi. Rencanakan Diagram Tangganya dengan menggunakan metode State Diagram!

Langkah 1 (membuat diagram state) T1

FS

PBON T2 StA

LS1

StB T3 LS2

T5 StD

StC T4

• • • •

TON = 10 det

StA = Keadaan Awal (troley diam di titik A) StB = Troley bergerak ke kanan (menuju titik B) StC = Troley berhenti dititik B StD = Troley bergerak ke kiri (menuju titik A)

Langkah 2 (membuat tabel output) • PKa = motor putar kanan (troley bergerak ke kanan) • PKi = motor putar kiri (troley bergerak ke kiri) Persamaan Output • PKa = StB • PKi = StD

PKa

PKi

StA

0

0

StB

1

0

StC

0

0

StD

0

1

Langkah 3 (membuat persamaan Boolean) Persamaan Transisi State • T1 = FS • T2 = StA•PBON • T3 = StB•LS2 • T4 = StC•TON • T5 = StD•LS1 Persamaan State • StA = (StA + T1 + T5)•T2 • StB = (StB+T2) •T3 • StC = (StC+T3)•T4 • StD = (StD+T4)•T5 Perlu diingat timer mulai menghitung saat troley berada di titik B atau pada saat di State C, sehingga bila ditulis dalam persamaan Boolean adalah: TON = StC

Langkah 4 (implementasi ke ladder diagram) • Saat mengimplementasikan ke ladder diagram persamaan transisi state dan pers. State di ubah menjadi bit-bit internal PLC (working bit/relay) • Pers. Input dan output diubah menjadi bit-bit I/O di PLC

Langkah 4 (implementasi ke ladder diagram) • Daftar Bit Transisi State Bit Transisi State T1

Working Bit di PLC CPM1A

T2

200.05

T3

200.06

T4

200.07

T5

200.08

200.04

• Daftar Bit State Bit State

Working Bit di PLC CPM1A

StA

200.00

StB

200.01

StC

200.02

StD

200.03

Langkah 4 (implementasi ke ladder diagram) • Daftar Bit Input/Output Bit I/O

Keterangan

10.00

PKa (Putar Kanan)

10.01

PKi (Putar Kiri)

TON

TIM 00

000.00

Push Button ON

000.01

Limit Switch A (LSA)

000.02

Limit Switch B (LSB)

Langkah 4 (implementasi ke ladder diagram) • Ladder Persamaan Transisi State

Langkah 4 (implementasi ke ladder diagram) • Ladder Persamaan State

Langkah 4 (implementasi ke ladder diagram) • Ladder Persamaan Input/Output