Prinsip Kerja Ladder Diagram dalam PLC

Dalam dunia kendali, Ladder Diagram sudah menjadi hal yang tidak asing lagi. Ladder Diagram adalah metoda pemrograman yang umum digunakan pada PLC. Ladder Diagram merupakan tiruan dari logika yang diaplikasikan langsung oleh relay. Ladder Diagram banyak mengurangi kerumitan yang dihadapi oleh teknisi untuk menyelesaikan tujuannya. Tapi bagaimanakah Ladder Diagram itu bekerja? atau dengan kata lain, bagaimana sebenarnya representasi dari Ladder Diagram itu sehingga bisa menyusun logika-logika boolean?

Sebelum membahas ke permasalahan utama, ada baiknya kita mengerti dulu apa itu relay. Relay adalah peralatan sederhana yang menggunakan medan magnetik untuk mengontrol saklar, seperti pada gambar berikut.

 

Gambar 01. Relay

 

Ketika tegangan diberikan pada masukan koil, arus yang tercipta menghasilkan medan magnetik. Medan inilah yang akan menarik saklar metal ke arahnya dan akan menyentuh bagian saklar yang lain. Akibat dari mekanisme ini adalah rangkaian yang sebelumnya rangkaian terbuka menjadi rangkaian tertutup. Sifat relay yang seperti ini (menjadi rangkaian tertutup setelah diberikan tegangan) disebut dengan normally open. Dengan demikian, normally closed relay adalah relay yang akan menjadi rangkaian terbuka setelah diberikan tegangan. Umumnya, relay digambarkan oleh diagram skematik menggunakan sebuah lingkaran yang menggambarkan koil masukan. Kontak output ditunjukkan oleh dua garis paralel. Kontak normally open digambarkan dengan 2 garis dan akan terbuka (non-conducting) apabila tidak diberikan energi. Normally closed adalah yang sebaliknya dan digambarkan oleh dua garis dengan garis diagonal yang memotong kedua garis tersebut. Saat tidak diberikan energi, keadaan relay adalah tertutup (conducting).

Relay digunakan agar keadaan satu sumber (terbuka atau tertutup) energi dapat mengatur keadaan sumber energi (terbuka atau tertutup) lainnya yang biasanya memiliki arus yang lebih besar dan kedua sumber energi ini saling terisolasi satu sama lain (tidak terhubung secara langsung). Relay merupakan komponen utama dalam PLC. Contoh sederhana dari penggunaan relay ditunjukkan oleh gambar berikut.

 

Gambar 02. Analogi Ladder Diagram

 

Pada sistem ini, relay pertama pada gambar kiri bersifat normally closed dan akan mengalirkan arus terus hingga terdapat tegangan yang diaplikasikan pada relay ini (input A). Relay kedua adalah normally open dan tidak akan mengalirkan arus sampai ada tegangan yang diaplikasikan ke relay ini (input B). Jika arus mengalir pada kedua relay yang pertama, maka arus juga akan mengalir pada relay ketiga dan akan menutup saklar pada output C. Rangkaian seperti ini umum digambarkan pada skematik Ladder Diagram pada gambar tersebut. Secara logika, diagram ini dapat dibaca sebagai berikut: C akan “on” ketika A “off” dan B “on”.

Dalam logika Boolean dirumuskan sebagai C = A’.B

 

Gambar 03. Skematik Gerbang Digital yang Ekivalen

 

Gambar berikut ini merupakan contoh yang lebih kompleks pada aplikasi dalam PLC, dengan 2 buah tombol pada input.

 

Gambar 04. Contoh Aplikasi dalam PLC