KOMPONEN PLC
CPU (Central Processing Unit)
Fungsi utama dari CPU adalah untuk mengerjakan semua penyelesaian keputusan- keputusan aritmatika dan logika. Selanjutnya dibentuk menjadi operasi-operasi seperti yang telah deprogram oleh si pemakai. CPU terdiri bermacam-macam rangkaian memori untuk menyimpan program pemakai, menyimpan macam-macam tabel yang diperlukan untuk status bit dan data manipulasi, menyimpan instruksi-instruksi program yang berfungsi untuk memberikan petunjuk-petunjuk pada orang yang melaksanakan program. Perangkat CPU dipasang pada rak-rak atau panel-panel standard. Perangkat CPU tersebut terdiri dari :
Modul Catu Daya Modul
Catu Daya ini fungsinya memberi suplai ke modul-modul lainnya. Tegangan input dihidupkan dan dimatikan melalui sebuah Circuit Breaker yang dipasang di depan panel, yang dilengkapi pula dengan lampu-lampu indikasi, sebagai monitor tegangan masuk, juga untuk tegangan keluaran dc. Terminal strip yang di depan panel dilengkapi dengan dua kontak alarm dan dihubungkan pula dengan suatu baterai luar, yang berfungsi untuk mencegah agar RAM CMOS tidak hilang pada saat catu daya input terputus. Kadang dilengkapi pula dengan dua buah saklar kunci yang diletakkan di depan panel yang fungsinya untuk menghentikan dan menjalankan operasi CPU, dan untuk melindungi memori (Memory Protected Switch). Memory Protected Switch ini berfungsi untuk melindungi program yang telah dimasukkan ke CPU. Jadi dalam kondisi Memori Protected Switch ini ON, maka program apapun tidak dapat dimasukkan lagi ke CPU.
Modul Kontrol Logik
Modul Kontrol Logik ini berisi rangkaian-rangkaian untuk membangkitkan sinyal-sinyal yang digunakan untuk mengontrol seluruh modul-modul CPU lainnya. Modul ini dilengkapi dengan mikro program kontroler, dengan kapasitas 512 atau 2048 kata (word), yang disimpan oleh 88 bit PROM (Programmable Read Only Memory). Ada dua versi dari Modul Kontrol Logik ini, yang pertama deprogram dengan fungsi-fungsi dasar, dan yang kedua diprogram untuk fungsi-fungsi tingkat lanjut.
Modul Kontrol Aritmatik
Modul Kontrol Aritmatik (Arithmatic Control Module) ini berisi rangkaian yang membentuk fungsi perhitungan dan operasi-operasi secara logic pada alur data dan address. Dasar waktu untuk fungsi-fungsi timer dalam CPU diambil dari sinyal clock 3,2 MHz. Pada Modul Kontrol Aritmatik berisi 4 register, yang mana register-register tersebut adalah :
Continuity Register
Buffer Register
Accumulate Register
Preset Register
Continuity Register dan Buffer Register ini mempunyai lebar 1 bit, dan Accumulate Register serta Preset Register mempunyai leber 16 bit atau 8 bit. Operasi matematis yang diolah pada modul ini diproses dalam mikro prosesor bipolar 4 bit, dalam hal ini dilengkapi pula dengan instruksiinstruksi untuk memudahkan pelaksanaan perintah-perintah matematis seperti perkalian, pembagian serta operasi-operasi lainnya.
Modul Kontrol I/O
Modul Kontrol Input dan Output iniberfungsi sebagai penghubung antara CPU dengan saluran Input dan Output Utama. Disamping itu modul ini berguna pula untuk menyalurkan perintah-perintah, status-status program, pemilihan bagian- bagian program, kunci-kunci data, status multiplexer dan dilengkapi pula dengan rangkaian-rangkaian interupsi dan rangkaian-rangkaian kontrol untuk Modul Input dan Modul Output Pembantu (Auxiliary I/O) dan Modul Kontrol Komunikasi.
Modul Memori
Modul Memori ini sangat diperlukan sekali pada kondisi kerja CPU, yang gunanya untuk menyimpan instruksi-instruksi, program-program ataupun perintah-perintah lainnya. Modul Memori ini terdiri dari : Internal Memory, Register Memory dan Logic Memory. Pada masing-masing Modul memori ini dilengkapi dengan rangkaian untuk memproteksi memori, indicator untuk mengetahui status dari back up baterai, alamat-alamat memori dan lokasi-lokasi memori. Modul Memori di atas merupakan suatu rangkaian memori yang terpadu dengan menggunakan chip IC CMOS RAM yang mempunyai keuntungankeuntungan karena hanya memerlukan daya yang sangat rendah.
Kemampuan menyimpan memori dari IC CMOS RAM ini bervariasi tergantung dari kebutuhan, misalnya 2kB, 4 kB, 8 kB atau lebih. Karena chip memori CMOS RAM ini sifatnya mudah berubah atau labil, artinya isi memorinya akan hilang atau terhapus apabila suplai tegangan terputus. Untuk itu pula, maka masing-masing memori tersebut dilengkapi dengan baterai lithium dioxide dengan tegangan 2,95 V, yang fungsinya melindungi isi memori apabila sewaktu-waktu terjadi kegagalan pada power supply. Baterai lithium tersebut mampu untu bekerja secara kontinyu dalam waktu lebih dari 6 bulan. Untuk mengecek kondisi kerja baterai dimonitor oleh sebuah LED yang bekerja dengan tiga kondisi.
Kondisi pertama LED akan menyala dengan normal, yang menunjukkan bahwa kondisi tegangan baterai dalam keadaan normal pula. Pada kondisi yang ke-2 yaitu jika kondisi tegangan baterai mulai turun dan berada diantara 2,55 – 2,75 V, maka LED akan menyala berkedip-kedip, dalam hal ini CPU masih mampu untuk tetap bekerja. Pada kondisi yang ke-3 LED akan mati apabila tegangan baterai jatuh di bawah 2,55 V dan dengan sendirinya CPU akan berhenti bekerja. Selanjutnya fungsi dari masing-masing modul memori yang tersebut di atas dapat dijelaskan berikut ini.
Internal Memory Module
Modul ini merupakan modul logik yang dibuat agar dapat menyimpan berbagai jenis tabel di dalam CMOS RAM dan dilengkapi dengan baterai lithium sebagai back up. Modul ini mempunyai kemampuan untuk menyimpan 256 x 8 kata. Selanjutnya tabel-tabel yang disimpan dalam Modul Internal Memory sebagai berikut :
Tabel status, yaitu tabel yang berisi bit-bit yang menyatakan statuson atau off dari semua input dan output yang disediakan untukmenghubungkan dengan saluran input dan output utama.
Tabel Override, yaitu tabel yang berisi status untuk menahan perubahan dari kondisi bit-bit input maupun output, sehingga status input dan output tidak akan berubah dari kondisi semula, walaupun CPU telah memberikan perintah-perintah untuk merubah kondisi input dan output sesuai dengan kondisi kerja rangkaian yang telah deprogram.
Tabel transisi, yaitu tabel yang berisi kondisi logik dari input kecounter-counter. Selain itu juga status one shot relay disimpan dalam tabel ini.
Register Memory Module
Modul Register Memory ini terdiri dari papan rangkaian induk yang berisi perintah-perintah untuk membangkitkan atau menghasilkan keseimbangan memori dan pemeriksaan fungsi-fungsi program. Modul ini terdiri pula dengan papan rangkaian anak yang berisi 1024 regisiter 16 bit di dalam CMOS RAM, yang dilengkapi pula dengan beterai lithium sebagai back up. Modul ini digunakan pula untuk memanipulasi bit-bit dengan fungsi-fungsi mnemonic *) tertentu. Bus data untuk mentransfer perintah-perintah logik dibangkitkan pula pada modul ini.
Logic Memory Module
Modul ini berisi perangkat semikonduktor CMOS RAM yang digunakan untuk menyimpan program (Ladder Diagram atau Statement List) yang telah diinstruksikan oleh pemakai. Memori yang disediakan dalam masing-masing modul ini bervariasi tergantung kebutuhan, misalnya berisi 2 kB, 4 kB atau 8 kB. Dasar katanya adalah 2 byte atau terdiri dari 16 bit ditambah dengan 2 bit sebagai penyeimbang atau disebut pula dengan bit parity, yang mana masing-masing bit untuk 1 byte atau kata (word). Bit parity ini diperlukan untuk memriksa kelengkapan dari isi data pada masing-masing kata atau dengan kata lain bit parity ini digunakan untuk memeriksa kesalahan yang terjadi dalam penyaluran byte. Pemeriksaan data dari kata tersebut dilaksanakan secara otomatis oleh CPU. Modul ini dilengkapi pula dengan baterai lithium sebagai back up, apabila hubungan catu daya suatu saat terputus, agar semua memori yang tersimpan tidak hilang atau terhapus.
Modul Input dan Output Pembantu
Modul Input dan Output Pembantu (I/O Auxiliary Module) ini berupa rangkaian untuk menghubungkan suatu rantai input dan output pembantu ke saluran CPU. Modul ini merupakan suatu sistem I/O Pembantu yang kedua, yang mempunyai struktur yang sama dengan sistem I/O Utama yang dihubungkan pula dengan CPU. Sistem I/O Pembantu ini dapat melaksanakan fungsi kerja yang sama dengan sistem I/O Utama, hanya dalam hal ini fungsi program input dan output pembantu di sini tidak dapat ditekan (override). Sistem input output pembantu ini mempunyai 1000 input dan 1000 output. Tabel status I/O Pembantu ini secara fisik disimpan dalam register 1 sampai register 128. Register 1 – 64 merupakan tabel status output pembantu, dan register 65 – 126 merupakan tabel status input pembantu. Modul Input dan Output Pembantu
SISTEM INPUT/OUTPUT
Sistem input/output dari PLC merupakan suatu sistem tersendiri, yakni modul- modul input maupun output ditempatkan pada rak yang mempunyai catu daya tersendiri pula. Kapasitas dari suatu rak dari sistem input/output ini bervariasi, tergantungdari tipe-tipe PLC.
Dari hasil pengamatan lapangan, suatu rak I/O dapat berisi sampai 8 buah modul input/output, masing-masing modul mempunyai kapasitas input atau output yang bervariasi pula. Jika 8 modul input serta output dimasukkan pada suatu rak, maka akan dioperoleh titik input atau output sebanyak 256 titik, ini jika masing-masing modul mempunyai 32 titik input atau output.
Untuk menentukan urutan titik-titik input atau output, mulai dari nomor 1 sampai 256, digunakan suatu DIP (Dual In Package) switch 7 segment. Masing-masing modul mempunyai sebuah DIP switch 7 segment yang ditempatkan pada rak. Sehingga dengan mengatur posisi switch dari masing- masing segment ini, dengan membuka atau menutup akan diperoleh suatu urutan nomor dari titik input atau output yang diinginkan.