PLC - Programmable Logic Control

SISTEM KAWALAN LAMPU ISYARAT

Konsep sistem lampu isyarat adalah  mudah di mana lampu isyarat menyala mengikut turutan dari lampu merah ke lampu hijau dan lampu oren dalam jangka masa yang telah ditetapkan. Sistem lampu isyarat masa kini menjadi lebih kompleks kerana pertambahan persimpangan, penggunaan sensor bagi mengesan kehadiran kenderaan dan kewujudan lampu isyarat yang lebih pintar.

ASAS SISTEM KAWALAN

Untuk memahami lebih lanjut mengenai sistem kawalan lampu isyarat, kita perlulah memahami asas sistem kawalan. Pada umumnya, sistem kawalan terbina daripada satu kumpulan peranti dan peralatan elektronik  yang mana digunakan untuk kestabilan, ketepatan dan kelancaran dalam sesuatu proses atau aktiviti pembuatan / perkilangan.

 

Sistem kawalan elektrikal terbahagi kepada beberapa jenis iaitu sistem kawalan tradisional, moden dan masa kini. Evolusi yang berlaku pada sistem kawalan melibatkan perubahan besar pada Proses/Kawalan, manakala peranti masukan dan hanya mengalami sedikit perubahan sahaja.

SISTEM KAWALAN	PERANTI MASUKAN	PROSES/KAWALAN	PERANTI KELUARAN
Tradisional	Suis Sensor Limit Switch Rotary Encoder Keypad	Geganti/relay, timer, counter	Lampu Motor Buzzer Heater Solenoid valve
Moden		Litar elektronik
Masa kini		PLC, Mikroprocessor, Sistem Komputer

Peranti Masukan

Peranti masukan (input device) adalah komponen yang mengesan perubahan fizikal. Contoh perubahan fizikal itu ialah sentuhan, tekanan, suhu, cahaya, pergerakan, magnet, radioaktif dan lain-lain lagi. Suis merupakan sejenis peranti masukan manual yang biasa kita gunakan dalam sistem kawalan seharian. Contoh-contoh lain ialah sensor, transducer, encoder dan limit switch.

 

Peranti Keluaran

Peranti keluaran (output device) ialah komponen yang menghasilkan perubahan fizikal tertentu seperti cahaya, haba, paparan dan pergerakan. Sistem kawalan  tidak lengkap serta tidak bermakna tanpa menggunakan peranti keluaran. Biasanya, kebanyakan peranti keluaran adalah motor, solenoid, ‘relay indicator’, buzzer dan lain-lain.

Proses/Kawalan

1. Geganti/relay

Geganti ialah sejenis suis elektrik yang dikawal oleh peranti masukan yang lain. Geganti membenarkan litar bervoltan atau arus rendah mengawal litar yang bervoltan atau arus yang lebih tinggi. Ia banyak digunakan pada kenderaan, komputer dan litar kawalan di industri.

 

2. PLC

 

PLC bermaksud Programmable Logic Controller. Ia merupakan suatu alat perantaraan yang menerima, mengesan dan memproses maklumat yang dimasukkan kepadanya dari punca-punca seperti suis butang tekan, suis proximity, sensor haba atau paras, suis penghad dan sensor. Apabila perubahan logik pendua ‘binary logic’ dikesan yang datangnya dari maklumat masukan, PLC akan bertindak balas melalui rangkaian suis logik dalamannya yang dibina untuk rencana (program) pengguna bagi menghasilkan maklumat keluaran yang sewajarnya. PLC adalah satu sistem kawalan yang boleh diprogram yang  diperkenalkan untuk melaksanakan kerja-kerja automasi menggantikan geganti (relays) dan sambungan wayar yang berkonsepkan elektrik.

Dalam sistem automasi, PLC biasanya adalah jantung kepada sistem kawalan. Dengan penggunaan program kawalan (disimpan dalam memori PLC), untuk perlaksanaannya, PLC mengawasi sistem melalui tindak balas isyarat daripada peranti masukan. Ia kemudiannya diprogram dan hasilnya diperolehi pada peranti keluaran.

PLC boleh diguna untuk sistem kawalan yang ringkas dan berulang atau boleh digabungkan  dengan sistem kawalan lain atau komputer melalui rangkaian komunikasi untuk penyatuan proses kawalan yang lebih kompleks. PLC juga dikenali sebagai ‘programmable controllers’ yang boleh memasukkan arahan  seperti ‘sequencing, timing, counting, arithmetic, data manipulation, and communication’ untuk mengawal mesin dan proses dalam industri. PLC adalah terbina daripada litar bersepadu  menggantikan peranti elektromekanikal dalam kawalan.

               

Program

Pengaturcaraan atau program diperlukan bagi memberi arahan kepada PLC supaya beroperasi seperti yang dikehendaki. Pengaturcaraan PLC perlu ditulis mengikut cara-cara tertentu supaya kegunaan peralatan memprogram dapat berinteraksi dengan PLC dan isyarat masukan yang dimasukkan ke sistem PLC dapat diterjemah dengan betul oleh CPU lalu menghasilkan isyarat keluaran sesuai mengikut proses kerja yang dikehendaki. Ia boleh di program melalui Peripheral Devices atau Alatan Memprogram seperti Programming Console, Personel Computer (PC), Graphic Programming Console, Factory Programming Console atau PROM Writer. Program yang ditulis akan disimpan dalam memori PLC.

Jenis-jenis bahasa pengaturcaraan PLC

Menurut International Electrotechnical Commission (IEC 1131-3), terdapat 5 jenis bahasa pengaturcaraan bagi PLC bergantung pada negara, jenis perisian dan kemudahan PLC yang digunakan. Bahasa-bahasa tersebut ialah;

1. Ladder diagram
2. Function block diagram
3. Sequential function chart
4. Instruction List atau Standard list
5. Structured text

Di antara kelima-lima bahasa tersebut, Ladder diagram ialah bahasa pengaturcaraan yang paling popular kerana ia mirip kepada litar elektrik dan ia lebih mudah difahami berbanding bahasa-bahasa yang lain.

 

Dalam litar di atas, jika suis PB1 ditekan lampu L1 akan menyala. Manakala apabila PB2 ditekan lampu akan padam. Litar elektrik itu dapat diterjemahkan kepada ladder diagram dalam susunan yang sama kecuali penggunaan simbol yang berlainan dan susunan ladder diagram mengunjur dari atas ke bawah. Bentuk ladder diagram ini menyerupai sebuah tangga, maka ia dikenali sebagai rajah tangga (ladder diagram)

Bahagian-bahagian utama ladder digram