Laporan Praktikum PLC [PDF]

Citation preview

Laporan Praktikum PLC Ladder Diagram Aljabar Boolean dan Pengaplikasian Rangkaian Latching



Oleh : Brigita Audhy Chairawati (04/3E) 1641170018 Kelompok 5



JURUSAN TEKNIK ELKETRO PROGRAM STUDI D-IV TEKNIK ELEKTRONIKA POLITEKNIK NEGERI MALANG 2019



1. Tujuan Praktikum  Dapat membuat ladder diagram berdasarkan rangkaian aljabar boolean  Dapat mengaplikasikan Positive-Negative edge detector, SET-RESET pada suatu permasalahan 2. Dasar Teori Aljabar boolean merupakan sistem aljabar yang hanya memiliki dua konstanta saja, yakni “1” dan “0”. Banyak pula orang yang menyebut aljabar boolean dengan nama aljabar biner. Bilangan dalam aljabar boolean ini digunakan untuk menggambarkan atau mewakili suatu keadaan yang umumnya dianalogikan sebagai level tegangan. Aljabar Boolean juga merupakam rumusan matematika untuk menjelaskan sebuah hubungan logika antara fungsi dan pensaklaran digital. Aljabar Boolean memiliki 2 macam nilai logika. Hanya bilangan biner yang terdiri atas angka 0 dan 1 maupun pernyataan rendah dan tinggi. Bagi anda yang belajar mendalami dunia elektronika, akan kerap bersinggungan dengan aljabar boolean saat mempelajari materia mengenai elektronika digital. Variabel biner dapat dijelaskan oleh 3 operasi logika dasar, yaitu :   



Operasi NOT Operasi AND Operasi OR



Operasi tersebut dijabarkan dalam 3 bentuk, yaitu :   



Tabel fungsi (tabel kebenaran) yang menunjukkan keadaan semua variabel masukan dan keluaran untuk setiap kemungkinan. Simbol rangkaian untuk menjelaskan rangkaian digital. Persamaan fungsi



Operasi-operasi dasar logika dan gerbang logika : Pengertian GERBANG (GATE) : Rangkaian satu atau lebih sinyal masukan tetapi hanya menghasilkan satu sinyal keluaran. Rangkaian digital (dua keadaan), karena sinyal masukan atau keluaran hanya berupa tegangan tinggi atau low ( 1 atau 0 ). Setiap keluarannya tergantung sepenuhnya pada sinyal yang diberikan pada masukan-masukannya.



Berikut operasi-operasi dasar logika yang dijelaskan dengan tabel kebenaran :



1. Operasi INVERS (NOT) Operasi INVERS / NOT merupakan suatu operasi yang menghasilkan keluaran nilai kebalikannya. Operasi INVERS / NOT dilambangkan dengan tanda ( ¯ ) diatas variabel atau tanda single apostrope ( ‘ ). Operasi ini akan mengubah logik 1(benar) menjadi 0(salah) dan sebaliknya, akan mengubah logik 0(salah) menjadi logik 1(benar).



A



a'



0



1



1



0



2. Operasi AND Operasi AND merupakan operasi boolean yang yang akan memghasilkan nilai 1 ketika dipasangkan dengan 1 pula. Operasi AND dilambangkan dengan dot ( . ). Operasi ini hanya akan menghasilkan nilai benar jika kedua variabel bernilai benar, selain itu akan bernilai salah.



3. Operasi OR Operasi OR merupakan operasi yang hanya akan menghasilkan nilai benar(1) jika salah satu variabelnya bernilai benar(1) serta akan menghasilkan nilai salah jika kedua variabelnya bernilai salah. Operasi OR dilambangkan dengan plus (+).



DALIL BOOLEAN 0.0=0



1+1=1



1.0=0.1=0



0+0=0



1.1=1



1+0=0+1=1



TEOREMA BOOLEAN Hukum identitas: (i) a + 0 = a



(ii) a × 1 = a



Hukum idempoten: (i) a + a = a



(ii) a × a = a



Hukum komplemen: (i) a + a ’ = 1



(ii) a . a ’ = 0



Hukum dominansi: (i) a × 0 = 0



(ii) a + 1 = 1



Hukum involusi: (i) (a ’)’ = a Hukum penyerapan: (i) a + ab = a



(ii) a (a + b) = a



Hukum komutatif: (i) a + b = b + a



(ii) ab = ba



Hukum asosiatif: (i) a + (b + c) = (a + b) + c



(ii) a (b c) = (a b) c



Hukum distributif: (i) a + (b c) = (a + b) (a + c)



(ii) a (b + c) = a b + a c



Hukum De Morgan: (i) (a + b)’ = a ’b ’



(ii) (ab) ’ = a ’ + b ’



PRINSIP DUALITAS Misalkan S adalah kesamaan (identity) di dalam aljabar Boolean yang melibatkan operator +, ×, dan komplemen, maka jika pernyataan S* diperoleh dengan cara mengganti × dengan + + dengan ×



0 dengan 1 1 dengan 0 dan membiarkan operator komplemen tetap apa adanya, maka kesamaan S* juga benar. S* disebut sebagai dual dari S. Contoh. (i) (a × 1)(0 + a’) = 0 dualnya (a + 0) + (1 × a’) = 1 (ii) a(a‘ + b) = ab



dualnya a + a‘b = a + b



Contoh penyederhanaan : Buktikan (i) a + a’b = a + b dan (ii) a(a’ + b) = ab Penyelesaian: (i)



a + a’b



= (a + ab) + a ’ b



(Penyerapan)



= a + (ab + a’b)



(Asosiatif)



= a + (a + a’)b



(Distributif)



=a+1·b



(Komplemen)



=a+b



(Identitas)



(ii) adalah dual dari (i) Contoh penyederhanaan : Contoh 1 Sederhanakan A . (A . B + C) Penyelesaian



A . (A . B + C)



=A.A.B+A.C =A.B+A.C = A . (B + C)



Contoh penyederhanaan : Contoh 2 Sederhanakan A’. B + A . B + A’ . B’ Penyelesaian



A’ . B + A . B + A’ . B’



= (A’ + A) . B + A’ . B’ = 1 . B + A’ . B’ = B + A’ . B’ = B + A’



Contoh penyederhanaan : Contoh 3 Sederhanakan A + A . B’ + A’ . B Penyelesaian



A + A . B’ + A’ . B



= (A + A . B’ ) + A’ . B = A + A’ . B =A+B



Rangkaian Ladder Lock/Latching Pada pemrograman ladder PLC, rangkaian Lock/Latch sering digunakan untuk starter on/off menggunakan push-button. Pada rangkaian ini terdapat 2 buah tombol, 1 Tombol ON dan 1 Tombol OFF. Tombol ON adalah kontak dengan tipe normally-open (NO) dan Tombol OFF adalah kontak dengan tipe normally-close (NC). Prinsip kerja rangkaian lock/latch adalah ketika Tombol ON ditekan, maka output akan on, dan akan tetap on ketika Tombol ON dilepas. Untuk mematikan output, digunakan tombol 2 yakni Tombol OFF. Bagaimana caranya agar output tetap on ketika Tombol ON dilepas? Caranya adalah dengan menggunakan kontak tambahan (auxiliary) pada output yang digunakan sebagai pengunci atau lock. Ketika Tombol ON dilepas, output akan tetap dialiri arus dari kontak tambahan tersebut. Dan ketika Tombol OFF ditekan (memutus aliran arus ke output),



maka output akan off, dan akan tetap off karena kontak tambahan pun sekarang dalam kondisi off. Rangkaian yang bersifat mengingat kondisi sebelumnya seringkali dibutuhkan dalam kontrol logic. Pada rangkaian ini hasil keluaran dikunci (latching) dengan menggunakan kontak hasil keluaran itu sendiri, sehingga walaupun input sudah berubah, kondisi output tetap.



. Latching Circuit



3. Prosedur Praktikum 1. Pembuatan Rumus Gerbang Logika  Siapkan kertas  Analisa gerbang logika dengan melihat tabel kebenaran gerbang logika AND, OR dan NOT hingga didapatkan rumus.  Menyederhanakan rumus apabila rumus dapat disederhanakan, menggunakan teorema Boolean 2. Pembuatan Ladder Diagram dengan Gerbang Logika  Setelah rumus diketahui, buka saoftware Microwin  Buat Ladder Diagram dengan rumus yang telah diketahui  Compile hingga tidak terdapat error  Simulasikan menggunakan S7-200 Simulator 3. Pembuatan Tabel Kebenaran  Setelah di simulasikan menggunakan S7-200 Simulator  Amati input dan output pada simulator  Buat Tabel Kebenaran 4. Membuat dan Mengsimulasikan Ladder Diagram pada S7-200 sesuai dengan permasalahan nomor 3  Buat Ladder Diagram lalu Compile hingga tidak terdapat error  Save Ladder Diagram dan export dengan nama yang sama  Load Ladder Diagram pada S7-200 Simulator



4. Hasil Praktikum Soal



No. 1 dan 2



No.3 Terdapat sebuah troli dengan posisi awal berada di sebelah kiri, dan limit switch 1 (LS1) dalam kondisi ditekan.  Apabila tombol START ditekan, maka lampu hijau akan ON dan Troli akan bergerak ke kanan  Troli bergerak ke kanan hingga menenkan limit switch 2 (LS2), apabila sudah mencapai limit swtich tersebut maka troli akan kembali berjalan ke kiri menuju limit switch 1  Apabila tombol STOP ditekan, maka lampu merah akan ON dan troli akan reset (berhenti)



Jawaban



1. a. Rumus Y= A’B+A = (A+A’)(A+B) = 1 (A+B) = A+B b. Ladder Diagram



Sesudah disederhanakan



c. Tabel Kebenaran A



B



Y



0



0



0



0



1



1



1



0



1



1



1



1



2. a. Rumus Y= (AB+C)’ = A’+B’.C’



b. Ladder Diagram



c. Tabel Kebenaran A 0 0 0 0 1 1 1 1



B 0 0 1 1 0 0 1 1



C 0 1 0 1 0 1 0 1



Y 1 0 1 0 1 0 0 0



3. a. Ladder Diagram



5. Analisa Berdasarkan hasil praktikum yang kami lakukan didapatkan hasil berupa:  Jawaban nomor 1, dengan rumus awal Y=A’B+A yang disederhanakan mendapatkan rumus baru menjadi Y=A+B, menggunakan hukum distirbutif



Sehingga tabel kebenaran yang dihasilkan oleh rumus awal dan rumus yang sudah disederhanakan menghasilkan outputan yang sama. Tabel kebeneran rumus ini sama dengan tabel kebenaran gerbang logika OR. Apabila kedua input atau salah satu input berupa logika 1 maka hasil output adalah logika 1. Namun, jika kedua input berlogika 0 maka output yang dihasilkan logika 0 juga. 







Jawaban nomor 2, dengan rumus asli Y=(AB+C)’ dan dapat disederhanakan menjadi rumus Y=A’+B’.C’. Dengan disederhanakannya rumus ini mempermudah dalam pembuatan Ladder diagramnya, yaitu dengan menggunakan NCC (Normally Closed Contact)yang disusun secara pararel dan seri. Jawaban nomor 3 Pada Gambar dibawah ini, Ladder diagram dalam pengaplikasian tombol START (I0.0) yang ditekan akan menghasilkan outputan berupa lampu hijau (Q0.0) ON. I0.1 berfungsi sebagai pengaman Q0.1 yang merupakan outputan lampu merah.



Ladder diagram tombol START, lampu hijau ON



Sedangkan , untuk pengaplikasian tombol STOP disimbolkan oleh I0.1 dan output Q0.1 adalah lampu merah. I0.0 berfungsi sebagai pengaman output Q0.1. Pengaman ini berfungsi agar output tidak aktif dalam waktu yang bersamaan



Ladder diagram tombol STOP, lampu merah ON



Pada rangkaian ladder diagram dibawah ini merupakan alur dari limit switch, pada saat mendapat input Q0.0 yang berarti lampu hijau ON, indikasi bahwa tombol START ditekan, sehingga LS1 (0.02) akan aktif(ditekan) dan menghasilkan output (Q0.2) berupa gerak ke kanan. Terdapat rangkaian locklatching (NOC Q0.2 dan NCC I0.4) yang berfungsi mempertahankan gerakan troli(NOC Q0.2) hingga menyentuh LS2 (I0.4)



Rangkaian ladder diagram, troli bergerak ke kanan saat LS1 ditekan Proses terakhir adalah apabila LS2 aktif menandakan bahwa troli sudah menekan LS2 sehingga akan menghasilkan output Q0.3 yaitu troli bergerak ke arah kiri. Rangkaian lock-latching (NOC Q0.3 dan NCC I0.2) berfungsi untuk mempertahankan gerak troli (Q0.3) hingga menyentuh LS1(I0.2)



6. Kesimpulan Berdasarkan hasil praktikum yang kami dapatkan, dapat disimpulkan bahwa:  Aljabar Boolean juga merupakam rumusan matematika untuk menjelaskan sebuah hubungan logika antara fungsi dan pensaklaran digital.  Aljabar Boolean memiliki 2 macam nilai logika. Hanya bilangan biner yang terdiri atas angka 0 dan 1 maupun pernyataan rendah dan tinggi.











Prinsip kerja rangkaian lock/latch adalah ketika Tombol ON ditekan, maka output akan on, dan akan tetap on ketika Tombol ON dilepas. Untuk mematikan output, digunakan tombol 2 yakni Tombol OFF Rangkaian Lock/Latch sering digunakan untuk starter on/off menggunakan pushbutton.



7. Daftar Pustaka http://nalasumarna.blogspot.com/2017/09/pengertian-aljabar-boolean.html http://www.ilmukitabaru.com/2017/08/pengertian-aljabar-boolean-dan-contohaljabar-boolean-rumus-aljabar-boolean.html https://teknikelektronika.com/pengertian-aljabar-boolean-hukum-aljabar-boolean/ https://telinks.wordpress.com/2018/01/14/implementasi-rangkaian-ladder-locklatch-pada-board-forthuner46/ https://belajarplconline.wordpress.com/2010/04/20/dasar-dasar-plc/



Lampiran