2.1 KONSEP PLC TOPIK 2.0 PENGENALAN PLC SEW40043 PENGAWAL LOGIK BOLEH ATURCARA KOLEJ KOMUNITI SEGAMAT KEMENTERIAN PENDIDIKAN TINGGI DISEDIAKAN OLEH: CIK NORMAH BINTI AUYOB
HASIL PEMBELAJARAN (LO) Di akhir pembelajaran ini, para pelajar dapat : 1. Menyatakan pengenalan PLC 2. Mengenalpasti fungsi PLC 3. Menerangkan binaan asas PLC 4. Menyenaraikan kebaikan PLC 5. Menyatakan aplikasi PLC
DEFINISI PLC Definisi oleh National Electrical Manufacturers Association of Amerika (NEMA): Satu sistem elektronik beroperasi digital yang digunakan di dalam persekitaran industri. Menggunakan ingatan yang boleh diaturcara untuk simpanan dalaman. Arahan-arahan untuk melaksanakan fungsi tertentu seperti logik, turutan, pemasaan, pembilang dan pengiraan matematik. Mengawal berbagai mesin atau proses melalui modul masukan dan keluaran digital ataupun analog.
FUNGSI PLC Boleh melakukan pelbagai fungsi kawalan, iaitu : KAWALAN JUJUKAN KAWALAN CANGGIH KAWALAN SELIAAN
FUNGSI PLC KAWALAN JUJUKAN KAWALAN CANGGIH KAWALAN SELIAAN a. Pengganti Geganti Kawalan Logik Konventional a. Menyelesaikan Operasi Matematik. ( + , - , x , ) a. Proses Paparan dan Penggera b. Pemasa (Timer)/ Pembilang (Counter) b. Kawalan Analog b. Diagnosis dan paparan kerosakan c. Pengawal Mesin dan Proses bagi kawalan Automatik, Separuh Automatik dan Manual c. Kawalan P.I.D d. Kawalan Servo Motor / Stepper Motor c. Antaramuka dengan komputer / pencetak d. Rangkaian Automasi Kilang e. Rangkaian LAN / WAN
BINAAN PLC BEKALAN KUASA UNIT KELUARAN UNIT MASUKAN UNIT PENGATURCARAAN UNIT PEMPROSESAN PUSAT
KEBAIKAN PLC ▪ Tempoh perlaksanaan sesuatu projek kawalan yang pendek. ▪ Mudah dibuat pengubahsuaian aturcaranya. ▪ Pengiraan kos projek yang tepat. ▪ Memerlukan masa latihan yang pendek. ▪ Rekabentuk sistem kawalan mudah diubah dengan menggunakan perisian. ▪ Aplikasi kawalan yang meluas. ▪ Penyelenggaraannya mudah. ▪ Kebolehharapannya tinggi. ▪ Perkakasan pengawal yang piawai. ▪ Ketahanan kepada masalah persekitaran proses (suhu, lembapan, ketidakstabilan voltan dan hingar) yang baik.
KEKURANGAN PLC ▪ Perlu untuk menggaji pengaturcara untuk melaksanakan sistem yang lebih kompleks jika menggunakan PLC. ▪ Untuk melaksanakan fungsi logik matematik yang lebih advance dan kompleks memerlukan penggunaan spesifikasi PC industri. ▪ Aplikasi sistem robotik kompleks mungkin memerlukan kelajuan sistem yang sangat tinggi yang mana sesuai untuk PLC tertentu. ▪ Aplikasi automasi untuk tujuan produksi akan menjadi mahal.
CONTOH APLIKASI PLC PACKING LINE CONTROL
CONTOH APLIKASI PLC TRAFFIC LIGHT CONTROL
CONTOH APLIKASI PLC PRODUCTION CONTROL Suis Paras Atas Suis Paras Bawah Motor Pengisar Injap Masukan Air Injap Keluaran Air
TOPIK 2.0 PENGENALAN PLC 2.2 BAHAGIAN – BAHAGIAN PLC SEW40043 PENGAWAL LOGIK BOLEH ATURCARA KOLEJ KOMUNITI SEGAMAT KEMENTERIAN PENDIDIKAN TINGGI DISEDIAKAN OLEH: CIK NORMAH BINTI AUYOB
HASIL PEMBELAJARAN (LO) Di akhir pembelajaran ini, para pelajar dapat mengenalpasti bahagian-bahagian PLC dan fungsi setiap bahagian tersebut : 1. Unit Pemprosesan Pusat 2. Unit Ingatan 3. Unit Pengaturcaraan 4. Unit Bekalan Kuasa 5. Unit Masukan dan Keluaran
UNIT PEMPROSESAN PUSAT 1. Unit yang terpenting di dalam binaan PLC. 2. Terletaknya satu cip litar terkamil (IC) iaitu cip mikropemproses yang mengawal keseluruhan proses operasi kawalan PLC. 3. Mikropemproses mengandungi unit arithmatik, unit kawalan dan beberapa bilangan unit ingatan yang dikenali sebagai pendaftar.
UNIT INGATAN 2 Jenis ingatan iaitu : 1. RAM (Random Access Memory) 2. ROM (Read Only Memory)
UNIT INGATAN RAM Random Access Memory 1. Ingatan jenis baca atau tulis serta mudah diaturcara dan diperbaiki. 2. Semua aturcara pengguna disimpan di dalam ingatan ini. 3. Aturcara ini akan hilang apabila bekalan kuasa diputuskan kepadanya. ROM Read Only Memory 1. Ingatan jenis baca sahaja. 2. Aturcara sistem disimpan di dalam ingatan ini. 3. Aturcara tidak akan hilang apabila bekalan kuasa diputuskan kepadanya. 4. Peralatan khas digunakan untuk memadam aturcara yang terdapat di dalamnya.
UNIT PENGATURCARAAN • Peralatan yang digunakan untuk memasukkan aturcara PLC. • Terdiri daripada dua peranti iaitu : 1. Konsol 2. Komputer.
UNIT BEKALAN KUASA Membekalkan kuasa kepada : 1. Unit Pemprosesan Pusat 2. Unit Masukan 3. Unit Keluaran
UNIT MASUKAN (INPUT) • Unit dimana peranti masukan disambungkan kepadanya. Cth: suis, sensor • Menukar isyarat masukan daripada peranti masukan kepada isyarat yang boleh diproses oleh PLC. • Menghantarkan isyarat tersebut kepada unit kawalan pusat.
JENIS –JENIS MASUKAN Peranti Binaan Simbol Punat tekan Mula (Push Button Start) Punat Tekan Henti (Push Button Stop) Suis Penghad (Limit Switch)
UNIT KELUARAN (OUTPUT) • Unit dimana peranti keluaran disambungkan kepadanya. Cth: Lampu, siren, Buzzer • Menukarkan isyarat PLC kepada isyarat yang sesuai untuk peranti keluaran bagi melaksanakan tugas.
JENIS – JENIS KELUARAN Peranti Binaan Simbol Motor Elektrik Solenoid Lampu Pandu (Pilot Lamp) M
JENIS – JENIS KELUARAN Peranti Binaan Simbol Penyentuh Magnet (Magnetic Contactor) Geganti (Relay) Loceng (Buzzer)
PERANTI INPUT PROXIMITY SENSOR DISEDIAKAN OLEH: CIK NORMAH BINTI AUYOB SEW40043 PENGAWAL LOGIK BOLEH ATURCARA
PROXIMITY INDUCTIVE Induktif Sensor : Pearuh 1. Sensor ini dapat mengesan bahan berasaskan logam. 2. Mengesan semua bentuk/objek besi atau konduktor yang baik. 3. Contoh – Besi, tembaga, kuprum, alluminum 4. Pencapaian sensor bergantung kepada faktor • Suhu bahan dikesan • Luas kawasan bahan
PROXIMITY INDUCTIVE SIMBOL SENSOR GAMBARAJAH BINAAN
PROXIMITY CAPACITIVE Kapasitif Sensor : Pemuat 1. Sensor ini dapat mengesan bahan yang mempunyai ketumpatan. 2. Mengesan semua objek yang mempunyai ketumpatan yang tinggi daripada udara. 3. Contoh – cecair, pasir, plastik, kayu 4. Sensitiviti boleh dilaraskan.
PROXIMITY CAPACITIVE SIMBOL SENSOR GAMBARAJAH BINAAN
PROXIMITY CAPACITIVE PRINSIP KENDALIAN
PROXIMITY OPTICAL Optical Sensor : Cahaya 1. Sensor ini dapat mengesan bahan yang melantunkan gelombang. 2. Mengesan semua objek yang boleh memantulkan cahaya (cahaya nampak/tidak nampak). 3. Mengesan objek berdasarkan jarak dan warna.
PROXIMITY OPTICAL SIMBOL SENSOR GAMBARAJAH BINAAN
PROXIMITY OPTICAL APLIKASI Antara jenis aplikasi: 1. Through-beam System 2. Retro-reflective System 3. Diffuse System
PROXIMITY OPTICAL APLIKASI : DIFFUSE SYSTEM 1. Jarak yang dikesan adalah kurang daripada jenis reflex. 2. Jarak sebenar bergantung kepada warna dan kelicinan lapisan muka. 3. Target yang lebih besar membolehkan jarak kesan yang lebih jauh. 4. Tidak sesuai dalam persekitaraan yang kotor
REED SWITCH FEROMAGNETIK 1. Sensor ini dapat mengesan magnet. 2. Suiz Reed adalah alat elektromekanik kecil yang mempunyai dua buluh (reed) feromagnetik yang dimeteraikan dalam balang kaca kecil. 3. Apabila dibawa ke dalam medan magnet, bahagian feromagnetik akan tertutup, mewujudkan fungsi seperti suis. 4. Arah magnet kekal menentukan bila dan berapa kali suis akan terbuka.
PROXIMITY OPTICAL SIMBOL SENSOR GAMBARAJAH BINAAN
REED SWITCH PRINSIP KENDALIAN
MAGNETIC SENSOR 1. Dapat mengesan semua bentuk yang dapat memberi kesan magnetik (mild steel, gear / shaft) 2. Mengandungi magnet kekal dalam binaannya 3. Tidak memerlukan punca kuasa (power supply) 4. Sesuai untuk pengesanan target berkelajuan tinggi.
PROXIMITY OPTICAL SIMBOL SENSOR GAMBARAJAH BINAAN
TOPIK 2.3 JENIS-JENIS PLC SEW40043 PENGAWAL LOGIK BOLEH ATURCARA KOLEJ KOMUNITI SEGAMAT KEMENTERIAN PENDIDIKAN TINGGI D I S E D I A K A N O L E H : C I K N O R M A H B I N T I A U Y O B
HASIL PEMBELAJARAN (LO) Di akhir pembelajaran ini, para pelajar dapat: ▪ Menerangkan jenis – jenis PLC yang terdapat di pasaran
JENIS – JENIS PLC JENIS PLC UNITARY / COMPACT MODULAR RACK
UNIT/COMPACT MODULAR RACK
PERBANDINGAN JENIS PLC Unitary Modular Rack Kecil Besar Sangat besar Murah Mahal Sangat mahal Mesin yang kecil & aplikasi tetap Mesin & aplikasi besar Sistem mampu dinaiktaraf Aplikasi besar dan melibatkan berbilang pemproses Mempunyai modul komunikasi I/O terhad Bilangan I/O yang banyak, boleh ditambah Bilangan I/O yang sangat banyak Special module Perbandingan Saiz Harga Aplikasi Input Output (I/O)
TOPIK 2.4 PEMILIHAN PLC SEW40043 PENGAWAL LOGIK BOLEH ATURCARA KOLEJ KOMUNITI SEGAMAT KEMENTERIAN PENDIDIKAN TINGGI DISEDIAKAN OLEH: CIK NORMAH BINTI AUYOB
PEMILIHAN PLC KAPASITI INPUT & OUTPUT JENIS INPUT & OUTPUT SAIZ INGATAN JENIS BAHASA PENGATURCARAAN
1. KAPASITI INPUT DAN OUTPUT – Kapasiti bermaksud bilangan terminal sambungan yang terdapat pada Unit Input dan Unit Output. – Mestilah bersesuaian dengan kerja supaya terminal sambungan Input dan Output mencukupi. JADUAL KAPASITI I/0
2. JENIS INPUT DAN OUTPUT ■ UNIT INPUT: – Pastikan jenis bekalan yang akan di sambungkan kepada Unit Input samada AC ataupun DC. – Tidak di benarkan untuk menyambung bekalan AC kepada unit Input DC dan sebaliknya. ■ UNIT OUTPUT: – Output jenis RELAY, jenis TRANSISTOR dan jenis AC. • Pensuisan biasa = Output jenis RELAY • Pensuisan pantas = Output jenis TRANSISTOR • Pensuisan voltan tinggi = Output jenis AC
3. SAIZ INGATAN (MEMORY) ■ Keupayaan ruang menyimpan aturcara JADUAL SAIZ INGATAN
4. JENIS BAHASA PENGATURCARAAN ■ Setiap PLC mempunyai bahasa pengaturcaraan tersendiri. ■ Pemilihan perlu bersesuaian. ■ Rajah Tangga (Ladder Diagram) = bahasa pengaturcaraan yang sangat popular, mudah & cepat dipelajari ■ Contoh lain : – JAVA : pelbagai jenis aplikasi dan perisian – C DAN C++ : membangunkan perisian, sistem operasi, aplikasi desktop, aplikasi mudah alih, aplikasi web, permainan, enjin permainan dan sebagainya – JAVAScript : pembangunan web, pembangunan aplikasi mudah alih dan aplikasi web
T O P I K 2 . 5 P E N Y E L E N G G A R A A N & P E M B A I K A N K E R O S A K A N P L C S E W 4 0 0 4 3 P E N G A W A L L O G I K B O L E H A T U R C A R A K O L E J K O M U N I T I S E G A M A T K E M E N T E R I A N P E N D I D I K A N T I N G G I D I S E D I A K A N O L E H : C I K N O R M A H B I N T I A U Y O B